Fermi再無遺憾:新卡皇GTX580權威評測
泡泡網顯卡頻道11月10日 七個月前NVIDIA給我們帶來其首款DX11產品GTX480的時候，全新的架構設計與近乎完美的執行效率讓我們深刻的感受到NVIDIA在技術上的強大。NVIDIA的工程師為了讓DX11顯卡能夠真正體現出DX11的優勢，并沒有像AMD那樣僅僅是對上一代產品的架構進行升級，而是采用了全新的架構設計。不得不說，GTX480確實是一款非常優秀的DX11產品。
然而，優秀并不代表沒有遺憾！
● GTX480并非完整版Fermi
GTX480所采用的GF100核心從架構上來說完全算得上是非常優秀的產品，完整版GF100核心擁有512個CUDA核心，16個多形體引擎，尤其16個多形體引擎的設計讓GF100核心在DX11的Tesselation性能方面表現非常出色。
但GF100核心擁有多達30億個晶體管，堪稱史上最復雜的GPU，超大的晶體管規模導致GF100核心功耗非常高。所以，最后NVIDIA決定GTX480在GF100核心的基礎上屏蔽了一組流處理器(從512個降到了480個)，以控制顯卡的整體功耗。所以，GTX480并非完整版Fermi核心產品。
● GTX480 溫度太高，噪音太大
即便GTX480的核心規模已經在GF100的基礎上刪減了，但30億個晶體管擠在一顆小小的芯片上所產生的功耗、發熱以及風扇噪音仍然是讓很多玩家非常惱火的幾點。尤其是溫度和風扇噪音更是讓玩家難以忍受，畢竟能夠買得起GTX480這樣的“米人”不在乎那點電費，但溫度和風扇噪音就很難接受了。
根據我們此前的測試，要想穩定的給采用GTX480顯卡的平臺供電，至少需要考慮購買600W以上的電源。風扇噪音的情況則是GPU溫度不超過90攝氏度的時候，風扇轉速維持在2000轉還能忍受，超過90攝氏度風扇開始加速就非常吵了了。
● GTX480良率太低，工藝不夠成熟
其實很多人不知道的是，GTX480屏蔽流處理器的還有一個原因，就是40nm工藝良品率的問題。關于40nm的良率問題自從AMD邁入40nm工藝制程之后業界就經常有報道，AMD和NVIDIA也都表過態說受到了這方面的影響，甚至之前有消息說GTX400的合格產品只有20%，最后NVIDIA出于無奈只好屏蔽一組流處理器。
而且，之前NVIDIA雖然口口聲聲說GTX480是史上最完美的芯片，但實際上他們心里很清楚如果再對工藝進行改進的話，GPU的運算效率還是有提升空間的。一來可以解決良品率的問題，二來還可以提升效率，所以在GTX480發布之后，NVIDIA和臺積電就開始研究如何改進40nm的生產工藝。
七個月之后的今天，NVIDIA發布了GF100核心的改進版本——GF110，直接對應的零售產品就是GTX580。首先我們來看一下GTX580的規格：
● 流處理器數量提升
大家已經知道，GTX580從某種角度上來說是GTX480的改進版本，首先是彌補了GTX480在流處理器數量上的遺憾，從GTX480的480個流處理器提升到了512個流處理器，這樣在顯卡的3D性能上就有進一步的提升。
看過我們之前的GTX480架構解析的朋友應該知道，GTX480是通過在GF100核心上屏蔽了一組SM(流處理器簇)將原本的512個流處理器降到480個的。而在這個架構中，一個SM并不只是有32個流處理器，還包含16/48KB的動態分配緩存、4個紋理單元和一個多形體引擎。所以，GTX580相對于GTX480從硬件規格上來看并不僅僅是提升了32個流處理器，準確的說是提升了一個SM。
● 16/48KB動態分配緩存
GF100/GF110核心的緩存設計非常有意思，采用的是L1和共享緩存動態分配總容量為64KB緩存的設計，這部分緩存可配置為16KB的一級緩存+48KB共享緩存，或者是48KB一級緩存+16KB共享緩存。這種劃分方式完全是動態執行的，一個時鐘周期之后可自動根據任務需要即時切換而不需要程序主動干預。
一級緩存與共享緩存是互補的，共享緩存能夠為明確界定存取數據的算法提升存取速度，而一級緩存則能夠為一些不規則的算法提升存儲器存取速度。在這些不規則算法中，事先并不知道數據地址。
● 4個紋理單元
顧名思義，紋理單元就是專門用于渲染3D物體表面紋理的模塊，在圖形紋理越來越復雜的今天，紋理單元的重要性不言而喻。GTX580因為相對于GTX480增加了一組SM，所以紋理單元數量也得到了相應的增加。
在GF100/110架構中，每一組SM中包含4個紋理單元，完整版的核心中一共有16個SM，所以GTX580一共擁有64個紋理單元，而GTX480由于屏蔽了一組SM，所以只有60個紋理單元。
值得一提的是，GF100/110架構中的紋理單元直接集成到了SM內部，且每組SM中擁有獨立的紋理緩存(4個紋理單元共享這部分獨立的紋理緩存)，這樣的設計打破了之前紋理單元一直被設計在SM外圍的傳統，有效的提升了紋理效率。雖然從紋理單元的數量方面來說看起來比GT200架構還少，但實際效率卻高很多。
● 一個多形體引擎
多形體引擎(PolyMorph Engine)是NVIDIA DX11架構中非常重要的一個部分，也是高性能DX11的來源保障。在GF100/110核心中，每個SM都擁有一個多形體引擎，總共多達16個。當然，由于GTX480屏蔽了一組SM，所以只有15個，而GTX580中擁有完整的16個多形體引擎。
多形體引擎擁有五個階段：頂點拾取、Tessellation、觀察口轉換、屬性設置以及流式輸出。每個SM都擁有一個多形體引擎，因此每一階段中所運算得出的結果都被實時發送至SM處理。該SM能夠執行游戲的著色程序、將結果迅速返回至多形體引擎中的下一階段，從而保證了最高的執行效率。在五個階段都執行完畢之后，結果會被傳遞給光柵化引擎。
在這五個階段中，最重要的又是 Tesselation 階段，它正是保證DX11中 Tesselation 高效率執行的保障。相比之下，AMD的RV870只有一個同樣功能的引擎，被稱為前端控制引擎，這就是為什么AMD的HD5000系列產品雖然同樣支持DX11，但在真正的大型DX11游戲中，效能和GTX480差距很大的原因。在這種情況下，AMD只能說太復雜的Tesselation目前用處不大的言論，實際上是自己性能不夠。
● 頻率提升
大家從前一頁的GTX580規格表中還可以看到，相對于GTX480來說，GTX580在核心、Shader以及顯存頻率方面都得到了大幅度的提高。
記得在GTX480發布的時候，有無數玩家對這款產品的頻率都非常不滿。一是核心頻率和Shader頻率較低(700/1401)，二是顯存頻率也和AMD的同級別產品差距太大。對高端顯卡比較了解的朋友應該知道，AMD凡是采用GDDR5顯存的產品，默認顯存頻率都超過了4000MHz，而NVIDIA此前最高端的GTX480顯存頻率都只有3696MHz。
但是，本次發布的GTX580完全可以讓用戶忘掉GTX480在頻率上的遺憾，GTX580的默認頻率高達772/1544/4008MHz，相對于GTX480來說有大幅度的提升，也就是說即使GTX580和GTX480完全一樣，頻率提升所帶來的性能提升也將非常明顯。況且，GTX580與GTX480還有很多不一樣的地方。
正是由于增加了一組SM、提升了頻率以及我們即將要說的工藝的改進，GTX580的性能更上一層樓，每秒可處理多達20億個三角形，當之無愧的成為單卡性能之王。
從本身的架構上來說，GTX580所采用的GF110和GTX480所采用的GF100其實并沒有本質的區別，內部的架構、功能模塊、晶體管規模等等都完全一樣，但NVIDIA這一次為什么不說GTX580是完整版的GF100核心，而是被命名為GF110核心呢？
● 工藝改進
“工藝改進”這幾個字聽起來并沒有什么殺傷力，首先它不能像架構升級那樣帶來全新的功能和非常明顯的運行效率的提升，也不能像升級核心規模那樣帶來明顯的性能提升，工藝改進確實是一個對于普通消費者不痛不癢的改進。
但對于NVIDIA以及任何芯片設計公司來說，改進工藝都是他們非常重視的一件事情，也同樣是芯片生產廠商(這里特指臺積電)非常重視的事情。改進工藝可以讓生產效率得以提高、可以讓良品率更有保障、甚至可以讓芯片的性能更加出色。
GTX580所采用的GF110就是一款采用改進的40nm工藝制程的芯片，改進后的工藝給我們帶來了更低的功耗、更低的溫度以及更好的執行效率。
上圖是NVIDIA公布的GTX580官方PDF中的一頁內容，NVIDIA將GF110模擬成了480個流處理器，且頻率也和GTX480保持一樣，大家可以將上圖中的GTX580當作GF110版本的GTX480來看待。經過NVIDIA官方的測試，即使流處理器數量、頻率都和GTX480一樣，改進工藝后的GF110都可以帶來非常明顯的性能提升，個別游戲性能提升幅度超過10%。
而上面這張柱狀圖體現的是真正擁有512個流處理器以及更高頻率的GTX580相對于GTX480的性能提升，可以看到在改進工藝的基礎上再提升頻率和流處理器數量之后，GTX580的威力非常強大，不少游戲性能提升幅度高達30%，大多數游戲性能提升幅度都達到20%。
除此之外，工藝的改進還可能修復一些芯片可能存在的缺陷，比如之前震驚業界的NVIDIA筆記本芯片缺陷問題，就是通過工藝更新修復的。從工藝更新這一點來看，GF110算是一款“全新”的產品。
在文章的第一頁我們已經說到，GTX480的遺憾之一就是溫度與噪音。GTX480發布之后，很多網友調侃這款顯卡在冬天可以省去一筆不小的開支，雖然這句話有點夸張，但夏天如果對著出風口50cm以內的距離一定會讓你很難受，手更是不敢放在顯卡的出風口，有很大的燙傷風險。
NVIDIA的工程師自然也會被這個問題所困擾，而且更困擾他們的是噪音的問題。30億個晶體管堆積在一起，在現有的工藝制程下高溫難以避免，可以通過提高風扇轉速的方式來解決，但隨之帶來的是更大的噪音。
改進散熱器是唯一的辦法。
GTX580所采用的散熱器底視圖
于是，NVIDIA的工程師再一次從散熱器方面下手，對其進行了改進。這次改進主要解決三個問題：
1、降低用戶被燙傷的風險；
2、提高散熱效能，保證顯卡穩定運行；
3、降低風扇噪音。
● 真空腔恒溫板技術
GTX580的散熱器采用了目前非常先進的真空腔恒溫板技術，下面是它的原理圖：
與玩家相對熟悉的熱管技術相比，真空腔恒溫板原理與理論架構是相同的，只有熱傳導的方式不相同，熱管的熱傳導方式是一維的，是線的熱傳導方式，而真空腔恒溫板的熱傳導方式是二維的，是面的熱傳導方式，所以這種技術比普通的熱管技術散熱面積更大。
它利用真空/高壓/毛細作用傳導熱。恒溫板是一個內壁具有微細結構 的真空腔體，當熱由熱源傳導至蒸發區時，腔體里的冷卻液在低真空度的環境中受熱后開始產生冷卻液的氣化現象，此時吸收熱能并且體積迅速膨脹，氣相的冷卻介 質迅速充滿整個腔體，當氣相工質接觸到一個比較冷的區域時便會產生凝結的現象，借由凝結的現象釋放出在蒸發時累積的熱，凝結后的冷卻液會借由微結構的毛細 管道再回到蒸發熱源處，此運作將在腔體內周而復始進行，這就是恒溫板的運作方式。
● 更大的風扇開口
為了讓顯卡能夠在最短的時間內吸進更多的冷空氣，NVIDIA工程師還對顯卡散熱器的風扇開口進行了調整，GTX580的風扇開口明顯比GTX480更大，下面是GTX480風扇口徑與GTX580風扇口徑的對比照片：
上面的那塊顯卡是公版GTX480，下面的是GTX580，從照片中我們可以非常清楚的看到GTX580的散熱風扇口徑更大，這樣的設計即使在兩塊顯卡組建的SLI系統中，也能吸入足量的冷空氣。
值得一提的是，GTX580散熱器還對風扇轉速自動控制功能進行了改進，之前的風扇轉速自動控制功能只有待機、2D和3D三種狀態，GTX480有了一項改進，就是當GPU溫度超過90攝氏度時，再自動提升風扇的轉速，以保證GPU溫度不超過95攝氏度。而GTX580再次在這方面進行了改進，風扇會根據應用程序控制轉速，比如在玩一些較老的3D游戲是，風扇轉速可能僅僅比2D狀態快一點點，這樣就可以有效的控制風扇所產生的噪音。
GTX580拋棄了GTX480背部的鏤空設計
另外，我們還注意到GTX480顯卡PCB上的鏤空設計在GTX580上被取消了，NVIDIA官方并沒有解釋過這一細節，但我們綜合分析一下，也不難發現取消掉這個設計的道理。
首先，GTX580采用了更大口徑的風扇，單位時間內冷空氣的吸入量已經能夠滿足散熱的需求，沒必要再采用鏤空設計。而且，鏤空設計在SLI環境下，還可能造成第二片顯卡與第一片顯卡爭搶冷空氣的情況，并不太適合。
其次，鏤空的設計會產生更多的噪音，這個原理就和飛機引擎發出的巨大聲音類似，但一整塊的PCB就不會出現這種情況。
除了在散熱器方面有了很大的改進之外，在顯卡的電源管理方面GTX580也帶來了很大的改進，最重要的一點就是加入了硬件電壓監控和調整的功能。
就在以前GTX480鏤空的位置上，GTX580專門加入了3顆IC，從硬件方面對電源進行管理，一是實施監控電壓，二是動態的根據應用程序調整供電的強度，以保證應用程序能夠發揮最大的效率，但又能夠將功耗、溫度以及發熱量控制在剛剛好的范圍上。
另外在供電的電路方面，GTX580也有很大的改進和增強，顯卡核心采用6相供電，顯存擁有兩相獨立的供電。供電部分雖然沒有采用數字供電，但也非常非常豪華，采用了貼片電感+LF-PAK封裝的Mosfet，且每一相供電都有單獨的控制芯片。
值得一提的是，GTX580并沒有因為增加了一組SM帶來很大的功耗，外接供同GTX480一樣依然是8+6Pin，可見工藝改進同時也讓功耗得到了更好的控制，因為之前說GTX480如果真采用512個流處理器的話，供電至少需要雙8Pin。
這里我們簡單的說一下這種采用LFPAK封裝Mosfet的優勢，相對于傳統的DPAK封裝的MOSFET來說，LFPAK封裝的MOS管具備超低內阻和超低溫度兩大特性，上圖就可以看出因為內阻低，LFPAK封裝的MOSFET在電源轉換效率方面具有非常大的優勢。
除了這些之外，供電部分還有很多其他方面的改進，比如發熱量更低的用料、供電電路的優化設計等等，這里我們就不做過多的介紹。
前面幾頁我們簡單的介紹了一下GF110核心的GTX580相對于GF100核心的GTX480的改進，當然還有很多很多細微的改進都沒有介紹，大家也應該對NVIDIA Geforce GTX580有了一定的了解。不管前面介紹的是多么天花亂墜，最終還是要落實到產品上，接下來我們首先看看公版GTX580這款產品。
NVIDIA的高端公版產品外觀都差不多，但仔細對比就能發現每兩代產品之間都有非常大的差異
采用了口徑更大的散熱風扇，尾部依然設計出風口，為了更加適合SLI平臺，散熱器尾部的斜面角度更大
GTX580裸卡PCB賞析
GF110核心真身，2010年第38周生產，可見剛剛出廠不久
顯存采用的是0.4ns的三星GDDR5顆粒，理論頻率可達4800MHz，不過NVIDIA這款顯卡的頻率依然比較保守，顯存頻率為4008MHz，但相對于前一代產品已經很給力了。
NVIDIA和AMD最近的幾代高端產品都清一色的采用黑色PCB，難道是黑色PCB更加能夠體現出密密麻麻的電子元件？
輸出接口方面NVIDIA依舊相對保守，和GTX480一樣仍然采用雙DVI+MINI HDMI的設計，當然可以通過轉接的方式支持任意接口的顯示器。
完全公版方案的Inno3D GTX580紀念版顯卡
顯卡散熱器特寫
純公版方案的PCB
輸出接口部分
Inno3D是最早拿到GTX580顯卡的廠商之一 ，而且已經上市開賣，零售價格4299元。值得一提的是，Inno3D這款GTX580是超頻版本，默認核心/顯存頻率就為820/4200MHz，比公版GTX580更高，由于首批到貨不多，想買的要趕緊了。
在公版GTX580的基礎上貼上了七彩虹的貼紙
散熱器上也有貼紙
顯卡背部PCB
輸出接口同樣采用的是雙DVI+Mini HDMI的搭配
七彩虹這款型號為iGame580-GD5 CH版和前面介紹的Inno3D一樣，都采用公版PCB，但頻率卻相對于公版產品有很大的提升，默認同樣是高達820/4200MHz，而且零售價格更便宜，為公價3999元，更加值得購買。
影馳推出的首款GTX580也是在公版產品上貼了一張貼紙
散熱器特寫
顯卡背部都一樣，沒什么可說的
輸出接口也同樣是雙DVI+Mini HDMI
影馳這款GTX580是一款完全的公版GTX580，默認頻率也和公版GTX580一樣，將會在近兩天內上市，最終零售價格還未確定，按照影馳的風格或許能給我們一個驚喜價格。
除了前面的三家已經上市或者即將上市GTX580的外，還有多家AIC廠商都與NVIDIA同步發售了全新的GTX580顯卡，他們包括翔升、華碩、精英、EVGA、捷波、麗臺、微星、同德、Point of View、旌宇、索泰等等，由于都是公版產品（頻率可能會有所差別），在這里我們就統一展示一下產品包裝圖片，不做過多介紹了：
翔升GTX580
華碩GTX580
精英GTX580
EVGA GTX580
捷波GTX580
麗臺GTX580
微星GTX580
同德GTX580
Point of view GTX580
旌宇GTX580
索泰GTX580
關于此次GTX580發布與上市廠商的介紹到這里就差不多結束了，在這里特別感謝Inno3D、七彩虹以及影馳給泡泡網提供評測樣卡。
前面我們說到，GTX580每秒鐘可渲染20億個三角形，同時由于相對于GTX480增加了一組SM，Tesselation性能得到進一步的提升，為了展現出GTX580在這方面的能力，NVIDIA在發布GTX580的同時還發布了一段官方DEMO——無盡的城市(Endless City)。
《無盡的城市》主要展現的是DX11中的兩種技術——景深和Tesselation，并且采用了大量的建筑模型，通過對畫面進行實時渲染體現出GTX580在3D渲染方面的超高能力。
從上面的這張截圖中我們就可以非常清楚的看出這款DEMO所采用的DX11級別的景深特效，在鏡頭的對焦范圍內畫面最為清晰，而鏡頭對焦范圍外(遠景)的建筑物則相對模糊，這和我們平時看物體的感覺是完全一樣的。
同時，這款DEMO的場景就是一個“無盡的城市”，用戶可以通過WSAD鍵前后左右移動鏡頭，但穿過一棟建筑物之后，馬上就會有下一個不同的建筑物出現，永遠沒有盡頭，這也正是這款DEMO“無盡的城市”名稱的來源。下面我們看看這款DEMO最吸引人的地方——Tesselation。
開啟Tesselation的截圖
關閉Tesselation的截圖
Tesselation是DX11中的標志性技術，也是最重要的技術，中文直譯為“鑲嵌”，但平時我們更喜歡管這項技術叫做“曲面細分”，其作用就是開發者只需要勾勒出模型的輪廓，讓GPU自己去計算輪廓內應該具備的曲線(當然需要參數的控制)。
上面兩張截圖就充分的體現出了Tesselation技術的魅力，對于不能夠支持Tesselation技術的GPU來說，所展現出來的畫面正如關閉Tesselation的截圖那樣，建筑物顯得非常生硬，感覺就像是用各種形狀的積木拼出來的。而當開啟Tesselation之后，建筑物就顯得非常真實，柱子上的花紋、輪廓的細節都非常完美。
Tesselation不僅僅要求GPU必須支持這項技術，而且要求還非常高，因為開啟Tesselation之后會生成大量的多邊形與三角形。
線框模式下未開啟Tesselation的場景
現況模式下開啟Tesselation的場景
上面兩張截圖就可以很好的體現出開啟Tesselation功能之后所帶來的大量多邊形與三角形，我們可以看到在線框模式下不開啟Tesselation功能的話，完全難以分辨截圖上的物體是建筑物，倒像是修建建筑物之前搭的鋼架結構。而當開啟Tesselation功能之后，建筑物的各個細節都成型了。這正是Tesselation的魅力所在。
由于本次測試的主體以及參加測試的對比顯卡都是目前的高端產品，為了盡量避免處理器和內存出現性能瓶頸，本次測試采用了目前非常優異的i7 965處理器搭配6GB內存，主板采用了當前最豪華的華碩玩家國度X58。測試顯示器為DELL 3007 30吋液晶顯示器，并分別測試1920×1200和2560×1600兩個分辨率。
為了能夠直觀的體現出目前各個高端單核心顯卡的性能，本次測試還加入了上一代的GTX480、AMD的HD5870以及剛剛發布的HD6870，關于雙核心以及雙卡平臺的測試，我們將在近段時間內單獨撰文。
軟件環境方面，本次測試依然采用Windows 7 x64操作系統，N卡測試采用NVIDIA的最新Beta版驅動262.99，A卡測試驅動則采用目前最新通過WHQL驗證的催化劑10.10。
下面，我們就一起來看看GTX580在游戲性能方面的表現！
軟件介紹：3DMark06作為DX9C權威的理論測試工具，包括了兩個SM2.0測試和兩個SM3.0測試場景，基本上達到了DX9C的畫面最高境界。雖然當今顯卡已全面進入了DX11時代，但考慮到至今仍有不少新游戲依然采用DX9C引擎，加入3DMark06的測試結果對于很多主流游戲都有參考價值的。
畫面設置：如今3DMark06已經難不倒高端顯卡了，高端顯卡在3DMark06中難分高下，所以我們只能最大程度的提高它對系統的要求，比如說提高分辨率開啟抗鋸齒等。這里我們直接測試2560×1600分辨率并開啟8AA16AF下的性能。
其實3DMark 06對于目前的顯卡來說主要看SM3.0性能，但在今天的測試中我們不管看哪一個測試結果都可以得到很明確的結論：GTX580無疑是性能王者，即使在DX9C的理論測試中結果也毋庸置疑。
游戲介紹：作為《使命召喚》系列的第六部作品，在《現代戰爭2》中，將《使命召喚4：現代戰爭》劇情延續，俄羅斯又再次陷入政治上的紛擾不安。伏拉米爾.馬卡洛夫這位和伊姆蘭.扎哈恐怖組織有關連的粗暴領袖，策劃了一連串即將危及世界安全的陰謀。
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畫面設置：《現代戰爭2》游戲中的畫質進階設定顯得比較簡單，在這里我們能看到常見的陰影開關、各種畫面細節、材質填充模式等。COD6雖然引擎比較老，但經過常年累月的優化，爆炸、煙霧、火焰效果都不輸給DX10游戲，要求也并不低。游戲內置AA最高4x，所以并沒有測試8xAA時的性能。
測試方法：游戲沒有提供Benchmark，測試時筆者選用了一段固定的場景，期間會有爆炸、大樓倒塌、灰塵彌漫等復雜的場景，通過Fraps記錄整個過程的平均FPS和最低FPS。
在非常熱門非常流行的《使命召喚：現代戰爭2》這款游戲中，GTX580表現依然非常出色，明顯領先HD5870與上一代產品GTX480，而定位相對低端的HD6870則只能墊底，性能差距非常明顯。
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游戲介紹：萬眾期待的暴雪神作《星際爭霸》，在10年之后終于迎來的3D版本，目前暴雪已經正式開放了《星際爭霸2：自由之翼》的Beta測試。雖然該游戲并不支持時下流行的DX10、10.1甚至DX11，但暴雪憑借成熟的DX9C技術，也將畫面做的非常完美，大量HDR及SSAO特效的應用導致要求也比較高。
畫面設置：所有特效全開最高，分辨率使用常見的1920x1200。值得一提的是，星際2雖然沒有抗鋸齒模式，但可以在顯卡驅動中強開，畫質會有所改善。因此測試時我們打開了4AA16AF模式。
測試方法：從戰網上下載一個1V1單挑錄像，通過錄像回放模式播放一段激烈的戰斗場面，通過Fraps記錄平均FPS和最小FPS。
在《星際2》這款游戲中，1920分辨率下GTX580表現非常出色，可以說大幅度領先了競爭對手的HD5870，但在2560分辨率下性能下滑非常厲害，不僅僅和自家上一代產品GTX480差距縮小了很多，而且差點被HD5870反超。
游戲介紹：CAPCOM公司于1987年推出的大型電玩機臺格斗游戲《街頭霸王》，堪稱目前格斗類游戲的始祖。經過了20多年的不斷演化之后，如今的PC版《街頭霸王4》不僅在畫面上走向了全新方向，而且加入了各種新系統，試圖讓傳統2D格斗游戲得到重生。
畫面設置：街霸4 PC版和游戲機版相比，除了支持高分辨率輸出之外，還為玩家提供了畫面渲染風格選擇的功能，除與家用機版一樣的“普通”模式外，還有“水彩”、“海報”和“煙灰墨”這三種追加的渲染風格，帶給完全全新的視覺體驗。
測試方法：測試時使用游戲自帶Benchmark。由于游戲要求較低，因此直接開啟最高的8xMSAA+16AF模式。
《街霸IV》這款游戲中各款顯卡都表現很正常，GTX580與其他各款參測顯卡都拉開了差距，性能相對于GTX480來說提升也非常明顯，而A卡的表現相對差一些，但100多FPS的幀率，在任何場景下都不會出現卡機的感覺。
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游戲介紹：《黑手黨2》(Mafia II)將帶領玩家進入1940年至1950年虛構的地下世界，就像好萊塢電影般的游戲世界，玩家可在擬真的城市中冒險。在1940年代的城鎮中，居民如同往常過著平靜的生活，幫人擦鞋、賣報紙，而路邊偶爾會出現黑幫份子。
畫面設置：這是一款支持PhysX GPU物理加速的最新游戲，但依然使用了DX9C引擎，因此畫面本身并不出彩，但大量的爆炸、煙霧、破碎、衣料等物理效果還是很不錯的。
測試方法：游戲自帶Benchmark，內置的抗鋸齒并不知道是多少倍數，分為不開PhysX和High兩種模式進行測試。
以上兩張柱狀圖體現的是這款游戲在不開啟 PhysX物理加速的情況，在這款游戲中我們再次看到類似于《星際爭霸2》中的情況，當分辨率為1920×1200時，GTX580性能領先其他各款顯卡都非常明顯，但當分辨率升至2560×1600時，上一代的GTX480以及AMD的HD5879表現都非常不錯，大幅度縮小了與GTX580的差距。
而接下來的這兩張柱狀圖體現的是當開啟PhysX物理加速之后N卡的性能表現(A卡不支持PhysX物理加速所以未測試)，可以看到在2560×1600分辨率下，GTX580領先GTX480更多一些。
游戲介紹：3DMark Vantage所使用的全新引擎在DX10特效方面和《孤島危機》不相上下，但3DMark不是游戲，它不用考慮場景運行流暢度的問題，因此Vantage在特效的使用方面比Crysis更加大膽，“濫用”各種消耗資源的特效導致Vantage對顯卡的要求空前高漲，號稱“顯卡危機”的Crysis也不得不甘拜下風。
畫面設置：3DMark Vantage中直接內置了四種模式，分別為Extreme（旗艦級）、High（高端級）、Performance（性能級）和Entry（入門級），只有在這四種模式下才能跑出總分，如果自定義模式就只能得到子項目分數了。我們為這次的優異卡對決選擇了最高的Extreme模式，它其實就是最高畫質1920x1200分辨率再加上4AA16AF模式。
測試方法：N卡支持PhysX，在CPU測試子項中成績會翻幾倍，最終總成績會提高一些，但并不會影響GPU測試子項的成績，因此在測試中保持默認驅動設置，PhysX是開啟的，但我們只記錄GPU測試子項的成績。
雖然只是記錄GPU測試子項的成績，但GTX580的表現仍然令人咂舌，超越了GTX480將近1/3，向來在3DMark Vantage中表現神勇的A卡此刻也只能甘拜下風，性能差距很大。
游戲介紹：Crysis（孤島危機）無疑是DX11出現之前對電腦配置要求最高的PC游戲大作。Crysis的游戲畫面達到了當前PC系統所能承受的極限，超越了次世代平臺和之前所有的PC游戲。Crysis還有個資料片Warhead，使用了相同的引擎，只是多了一個關卡，因此我們還是使用原版做測試。
畫面設置：Crysis只有在最高的VeryHigh模式下才是DX10效果，但此前所有高端顯卡都只能在低分辨率下才敢開啟DX10模式，如今的DX11顯卡終于有能力單卡特效全開流暢運行。我們直上1920x1200高分辨率，開啟4AA和8xAA兩種模式進行測試。
測試方法：Crysis內置了CPU和GPU兩個測試程序，我們使用GPU測試程序，這個程序會自動切換地圖內的全島風景，得到穩定的平均FPS值。
雖然顯卡已經更新換代數次，但《孤島危機》仍然是目前的殺手級游戲，在1920分辨率下只有GTX580敢說真正流暢，而在2560×1600分辨率下GTX580也只能跑20多幀。即便如此，究竟哪一款顯卡性能更好還是能看出來的，我們看到在1920×1200分辨率下，HD5870雖然不敵GTX580，但還是超越了GTX480。但當分辨率升為2560×1600之后，由于顯存容量的限制，A卡的表現就很不盡人意了，差不多只比幻燈片快一點點。
可見，高分辨率下耗顯存的說法只有在DX10以上的游戲中才能體現出來。
游戲介紹：《沖突世界》將帶領玩家返回著名的冷戰時期，玩家每一個決定均影響游戲中人物和情節。可于游戲中感受不一樣的團隊精神，與隊友于陰森恐怖的戰場上一同作戰?！短K聯進攻》是其最新的資料片，收錄全新角色、扮演蘇聯軍隊、10套新影片和全新多人聯機地圖等等。
畫面設置：《沖突世界》是首批DX10游戲之一，采用了自行研發的MassTech引擎，支持多種當前的主流顯示特效，如容積云，景深效果，軟陰影等，光照系統也表現出色，尤其是半透明的容積云特效營造出了十分逼真的戶外場景，物理加速結合體積光照渲染出了最逼真的爆炸效果。
測試方法：內置Benchmark是一段非常華麗的過場動畫作為測試程序，最終得出最大、最小和平均FPS，測試結果非常精確。WIC最高支持4AA，因此我們只測試4AA16AF模式。
《沖突世界》是一款非常華麗的DX10游戲，但引擎優化的不錯，基本難不倒目前的高端顯卡。我們可以看到即使在2560×1600這樣的極限分辨率下，所有的顯卡都能夠流暢運行。
不過在這款游戲中我們也一樣可以看到顯卡與顯卡之間的性能分級，GTX580無疑是單卡王者，GTX480稍稍比HD5870強一點點，而最新發布的HD6870完全可以當作是型號上的忽悠。
游戲介紹：自《孤島驚魂》系列的版權被UBI購買之后，該公司蒙特利爾分部就已經開始著手開發新作，本作不但開發工作從Crytek轉交給UBI，而且游戲的故事背景也與前作毫無關系，游戲的圖形和物理引擎由UBI方面完全重新制作。
畫面設置：借助于蒙特利爾工作室開發的全新引擎，游戲中將表現出即時的天氣與空氣效果，所有物體也都因為全新的物理引擎，而顯得更加真實。你甚至可以在游戲中看到一處火焰逐漸蔓延，從而將整個草場燒光！而且首次對DX10.1提供支持，我們在這里依然將其當作DX10游戲進行測試。
測試方法：游戲自帶Benchmark工具。
在《孤島驚魂2》這款游戲中，顯卡的性能級別也體現的非常明顯，但本次參測的所有產品都可以在最極限的設置下流暢跑完該游戲的BenchMark程序。我們看到，在1920分辨率下，GTX580是唯一一個平均幀數超過100FPS的顯卡，和其他顯卡都拉開了不小的差距，同樣在2560分辨率下的情況也很類似。
游戲介紹：Unigine Engine率先發布了首款DX11測試/演示程序——Heaven Benchmark，其中大量運用了DX11新增的技術和指令，看來在新版3DMark面世之前，Heaven將會是DX11性能測試的非常好的選擇。
畫面設置：2.1版本進一步強化了Tessellation技術的應用，細分精度更高，畫面更上一層樓，測試時所有特效全開最高，包括Extreme級別的Tessellation。
測試方法：自帶Benchmark。
《天堂》2.1加入了Extreme模式Tesselation的支持，在這個模式下最考驗的就是顯卡的DX11 Tesselation性能，前面我們介紹到因為HD5870只有一個同樣功能的前端控制引擎，雖然HD6870在這方面有所改進，但整體架構變化不大，所以性能上就大幅度的落后于N卡?？梢灶A計，未來DX11游戲真正普及之后，AMD要是再不重新設計架構，將會非常被動。
游戲介紹：游戲引擎開發商BitSquid與游戲開發商Fatshark近日聯合公布了一個展示DX11強大技術的DEMO。這個名為《StoneGiant》（石巨人）的DEMO，可以讓玩家來測試自己PC顯卡的DX11性能。BitSquid Tech即將提供PC平臺的引擎，并且大概在今年第三季度將提供PS3和Xbox 360等其他平臺的引擎。
畫面設置：StoneGiant是一款技術演示Demo，畫面做的非常精美，進入之后可以選擇開啟關閉Tessellation以及DOF（DX11級別景深）進行測試，這兩項技術都十分消耗資源，尤其是同時打開時。其中Tessellation技術對畫質的改善最為明顯，但DOF仔細看也有不小的畫質提升，所以我們這里將Tesselation和DOF都開啟進行測試。
測試方法：游戲自帶Benchmark。
《石巨人》這款游戲在Tesselation方面更為極端，這可直接要了A卡的命，真可謂哪壺不開提哪壺。從測試結果我們可以看出，擁有完整的16個多形體引擎的GTX580表現非常神勇，擁有15個多形體引擎的GTX480表現也非常不錯，但兩款A卡表現相對來說太差勁了，這個測試程序雖然非常極端，但可以很好的體現出A卡的架構在DX11曲面細分方面的劣勢。
游戲介紹：《鷹擊長空2》是一款結合了擬真與空戰要素而成的模擬飛行游戲，玩家可駕駛多種高性能戰機，在高空中進行巡邏、護航、轟炸等任務。值得一提的是，游戲中的地面場景乃參考GeoEye衛星空照圖所構建而成，這項游戲與現實生活的科技結合，讓玩家仿佛置身于戰機的駕駛艙內，逼真的地表風貌一覽無遺。
畫面設置：《鷹擊長空2》直接內置支持DX11，在我們今天的測試中我們分別測試2560×1600以及1920×1200兩種分辨率，開啟DX11功能，并開啟4AA。
測試方法：游戲自帶Benchmark。
《鷹擊長空2》也大量的采用了Tesselation技術，因此N卡表現仍然非常優秀，在各種分辨率上，N卡性能都超過了A卡的兩倍。
游戲介紹：《BattleForge》是EA旗下德國Phenomic游戲制作室研發的全新即時戰略網絡游戲。在《BattleForge》中，玩家依靠收集、交易卡牌來建立龐大的軍隊。通過在線贏取、交易和購買卡牌來組成你強大的陣容，混合搭配不同屬性的卡牌來和朋友進行在線戰斗，或是在大規模的在線戰役中取得勝利。
畫面設置：從技術角度來講，這款游戲也非常值得關注，其畫面堪稱網游頂尖之作，率先提供了對DX10.1技術和屏幕空間環境光遮蔽(SSAO)特效的支持，還針對多核心處理器進行了優化。現在又第一時間對DX11加入了支持，加入了HDAO和DirectCompute，測試時自然所有特效全開最高。
測試方法：《BattleForge》雖然是款網游，但游戲自帶了Benchmark，這給評測帶來了很多便利，我們直接測試1920×1200與2560×1600兩種分辨率。
《Battle Forge》完全稱得上是目前最為華麗的網游，DX11的很多技術都在這款游戲中得到了大量的應用，真的很難想象要求如此高的網游同時在線率能有多少。
測試結果非常明顯，完全為DX11重新設計架構的N卡表現非常不錯，性能不僅僅大幅度領先A卡產品，而且在2560分辨率下都能夠非常流暢的運行。而AMD最新發布的HD6870在2560×1600分辨率下只能算勉強流暢。
游戲介紹：《科林麥克雷》系列游戲是為紀念去世的英國拉力賽車手科林·麥克雷(Colin McRae)而制作的，因此在游戲過程中不難見到許多麥克雷過往的身影。與一年一款的優品系列賽車游戲不同，DiRT2距離前作已經兩年之久，目前《科林麥克雷：塵埃2》主機版早已上市，幾乎登陸所有的主機和掌機平臺、好評如潮，而PC版由于支持DX11的緣故，所以被延期數月。
畫面設置：DIRT2堪稱DX11游戲代表作，DX11的五大關鍵特性在這款游戲中都有體現，但卻沒有得到大范圍的應用，都是點到為止。比如Tessellation主要體現在水洼和旗幟上，而賽車過程中也就那么幾處采用了該技術，因此這款DX11的要求并不高，特效全開的話中端顯卡都能跑動。
測試方法：游戲自帶Benchmark程序，會自動跑完一個固定的賽道，非常接近于真正玩游戲的模式。
《塵埃2》這款游戲中雖然對曲面細分技術應用的不多，但我們仍然可以看到GTX580擁有很大的性能優勢，在1920分辨率下輕輕松松的超過了100FPS。GTX480雖然比GTX580少了一組SM，但拿下HD5870與HD6870還是非常輕松的。
游戲介紹：《潛行者》系列游戲現在已經出到第三部了，其中第二部《晴空》是原作《陰影》的前傳，而第三部《普里皮亞季的呼喚》則是原作《陰影》的后傳，講述了在變異區中心被發現后，烏克蘭政府決定舉行代號“航道”的大規模軍事行動，目的則是控制變異區的科技，玩家的冒險也就此展開。
畫面設置：此前《潛行者：晴空》已經率先支持DX10.1，主要優化了抗鋸齒算法、陰影渲染和效率，新版的資料片則首次加入支持DX11，通過Tessellation技術大幅加強了模型細節、紋理和光影，而且通過DirectCompute 11技術改進了算法，提升游戲性能。測試時將包括透明抗鋸齒在內的所有特效全開最高，考驗高端顯卡在最高畫質下的性能表現。
測試方法：使用官方Benchmark包進行測試，游戲沒有提供更高的AA級別，因此只測試4AA模式。
在《潛行者:普里皮亞季的呼喚》這款游戲的測試結果中，我們仍然可以看到GTX580性能上的明顯優勢，甚至落下GTX480達到了20%，領先HD5870的就更多了，A卡的架構劣勢在這款游戲中同樣被體現的淋漓盡致。
相關評測：年度DX11大作！異形大戰鐵血戰士測試
游戲介紹：《Aliens vs. Predator》同時登陸PC、X360和PS3，其中PC版因為支持DX11里的細分曲面(Tessellation)、高清環境光遮蔽(HDAO)、計算著色器后期處理、真實陰影等技術而備受關注，是AMD大力推行的游戲之一，但是這樣的主題難免讓本作有很多不和諧的地方，暴力血腥場面必然不會少！發行商世嘉在2009年11月就曾明志，表示不會為了通過審查而放棄電子娛樂產品發行商的責任，因為游戲要維持“異形大戰鐵血戰士”這一中心主題，無論畫面、玩法還是故事線都不能偏離。
畫面設置：AVP原始版本并不支持AA，但升級至1.1版本之后，MSAA選項出現在了DX11增強特效當中，當然還支持Tessellation、HDAO、DirectCompute等招牌。該游戲要求不算太高，所以筆者直接將特效調至最高進行測試。
測試方法：游戲自帶Benchmark。
GTX580仍然站在性能的頂峰獨孤求敗，雖然僅僅是增加了一組SM，但由于改進的工藝、改進的AF和TF算法等等，讓GTX580在性能方面大幅度領先前一代產品。
游戲介紹：《戰地：叛逆連隊2》（Battlefield: Bad Company 2），是EA DICE開發的一款第一人稱射擊游戲。開發商EA已經于本月2日正式同步發售了Xbox 360、PS3、PC版。該游戲是EA DICE開發的第9款“戰地”系列作品，也是《戰地：叛逆連隊》的直接續作，在繼承前作特性的基礎上，強化了多人聯機載具對戰和團隊合作元素的設定。游戲使用加強版的寒霜引擎，加入了建筑物框架破壞和物體分塊破壞的支持。
畫面設置：《叛逆聯隊2》雖然是款DX11游戲，霜寒引擎也是備受期待的DX11引擎，曾被ATI用來做Tessellation的技術展示。不過最新版本的對DX11的支持非常有限，僅僅是采用新指令集渲染HBAO特效而已，游戲會自動偵測顯卡的DX級別來選擇渲染模式。
測試方法：游戲不帶Benchmark，筆者選取了單人任務模式下的一段無需手動干涉的過場動畫進行測試，其中包括大量激烈的轟炸爆破激戰場面，完全可以反映真實的游戲性能。
在這款游戲中，雖然HD5870與GTX480的差距不是太明顯，但與GTX580相比還是壓力很大的，在這里不得不佩服NVIDIA對每一代產品性能的負責。
游戲介紹：《地鐵2033》(Metro 2033)是俄羅斯工作室4A Games開發的一款新作，也是DX11游戲的新成員。該游戲的核心引擎是號稱自主全新研發的4A Engine，支持當今幾乎所有畫質技術，比如高分辨率紋理、GPU PhysX物理加速、硬件曲面細分、形態學抗鋸齒(MLAA)、并行計算景深、屏幕環境光遮蔽(SSAO)、次表面散射、視差貼圖、物體動態模糊等等。
畫面設置：《地鐵2033》雖然支持PhysX，但對CPU軟件加速支持的也很好，因此使用A卡玩游戲時并不會因PhysX效果而拖累性能。該游戲由于加入了太多的尖端技術導致要求非常BT。
測試方法：選用第三方Benchmark程序，這是一小段地鐵隧道中的戰斗場景，場面復雜戰斗激烈，對顯卡提出了嚴峻考驗。
以上是關閉PhysX物理加速的性能對比，我們可以看到在這款游戲中，即使不開啟PhysX，A卡表現依然非常難以讓人接受，仍然是DX11效率的問題。
這款游戲支持PhysX物理加速，由于A卡不支持GPU物理加速(可以采用CPU渲染，但不具備可比性)，所以這里還是不予測試。我們可以看到，在開啟物理加速之后，N卡的性能下降很低，這應該是由于游戲在采用GPU PhysX物理加速的同時，還應用到了CPU的物理加速所致。
不過這款游戲對顯卡的要求是在是非常BT，尤其在2560分辨率下GTX580也沒有辦法讓游戲流暢運行，必須降低設置才可以勉強玩轉，所以中低端顯卡的用戶還是別考慮這款游戲了。
游戲介紹：《失落的星球2》的游戲舞臺是前作故事發生后十幾年之后經過溫暖化改變的EDN-3rd，這里將新增叢林等新場景，主人公也并非前作那樣為一人，而是以“雪賊”們不同的視點展開故事。
畫面設置：與前作相同，《失落的星球2》采用CAPCOM公司原創引擎MT Framework的最新版VER.2.0進行開發，游戲世界的表現將更加細致和美麗。而不僅僅是畫面上的進化，本作將會在前作玩家要求基礎上追加大量全新要素，新場景、新角色、新武器等自不必說，角色的動作也比前作更加豐富多彩。
測試方法：游戲自帶Benchmark，測試A場景。
《失落星球2》也是一款應用Tesselation技術非常多的DX11游戲，因此這款游戲的測試結果非常離譜，在1920分辨率下，連GTX480的性能都接近了兩款A卡的三倍。2560分辨率下由于對顯存要求更高，A卡的Tesselation性能又不行，自然全軍覆沒。
前面我們在講工藝改進的時候，還提到了溫度可能因此而降低，到底是不是這樣呢？我們也通過測試對其進行了驗證，下面分別是本次參測的4款顯卡待機和滿載的溫度數據。
測試方法仍然和功耗測試一樣，待機溫度取Windows 7桌面5分鐘后的相對穩定值，而滿載功耗取Furmark運行5分鐘后的相對穩定值。
測試結果令人很驚訝，不管是在滿載還是待機狀態下，GTX580的溫度都比GTX480的溫度低1攝氏度，待機狀態下的溫度甚至比HD6870還低，看來工藝和散熱器的改進所帶來的溫度降低十分明顯。
不過在滿載狀態下，兩款N卡的溫度相對于A卡還是高了不少，畢竟流處理器規模擺著呢，但90攝氏度左右對于GF100/110來說不會出現任何不穩定的情況。
顯卡尾部的窗戶也是出風口
最重要的是，即使在滿載狀態下，顯卡的出風口溫度也并不高，手完全可以放在出風口，相對于GTX480來說低很多。估計這個原因和顯卡尾部的小窗戶也從進風口改成了出風口所致，這樣熱量可以同時從兩個地方排出，所以顯卡外的體感溫度得以大幅降低。
冗長的測試終于到了收尾階段，說真的在了解到GTX580的改進之前，筆者還曾一度認為GTX580不過又是一個變身，只不過是NVIDIA想率先搶HD6900系列的風頭，并從4xx系列過渡到5xx系列的一個動作而已。而此時不得不說，GTX580確實是筆者感到非常滿意的一款產品。至少它真正意義上從各個角度彌補了上一代Fermi核心的遺憾。
首先，GTX580雖然完全采用了GF100的架構，但相對于GTX480來說做出了雖然不多，但是非常有意義和有價值的改進，很大程度上的解決了GTX480的一些不夠完美的方面，真正意義上詮釋了Fermi架構的優秀。通過這款產品，我們看到了性能相對于GTX480得到了大幅度的提升、溫度和功耗都得到了很有效的控制(在增加了一組SM的情況下，能保持和GTX480差不多的水平已經很贊了)，從NVIDIA自身角度來說良品率和產能的問題也得到了有效的解決，這些改進都是非常有意義且有價值的，個人認為比加入一些不痛不癢的功能更加實用。
差點忘了說噪音，經過筆者這幾天的測試可以深刻的感受到GTX580的噪音控制的非常好，我就用這幾天的測試感覺來說一下吧：在辦公室使用GTX580測試的時候，強行按住CPU風扇，幾乎聽不到任何的顯卡噪音(和辦公室的聲音融為一體了)，而當換成GTX480進行測試的時候，巨大的噪音馬上會讓筆者感到非常煩躁與不安。這是真實感受，并未胡吹，可以說是筆者近一兩年所測試的最安靜的高端公版顯卡。
NVIDIA官方PDF中也著重強調了GTX580的噪音下降的改進(上圖)，從圖上可以看出，GTX580的噪音甚至比GTX285還低，但由于筆者手里沒有GTX285不能做對比測試，但可以確定的是GTX580的噪音確實比GTX480低很多。
最讓筆者覺得滿意的是這款顯卡的價格——3999人民幣，雖然我肯定買不起，但3999元的價格確實相對非常公道，因為目前GTX480的價格都還維持在3888元的高價。或許NVIDIA故意不降GTX480的價格，讓人們感到GTX580很超值吧，即使這是一種商業策略，至少也能贏得一部分玩家的人心。
美國新蛋網上各大品牌的GTX580都已全面上市
最后說一下業界一直傳聞的“供貨”問題(紙面發布)，在一個星期前筆者參加了NVIDIA的GTX580新品解析媒體會，會后筆者專門就此問題咨詢了NVIDIA的員工，他們表示GTX580絕對不是傳聞中的“紙面發布”，但初期到貨肯定會和之前的高端卡一樣，不會太多。其實，就在你看到本文的時候，中關村市場已經有部分品牌開賣了，比如我們今天行情報道的Inno3D與七彩虹這兩個品牌的GTX580都已經率先開賣，而美國的新蛋網上，各大品牌的GTX580都已經在有貨狀態。
整體來看，GTX580確實還是無愧于新一代旗艦顯卡的稱號，性能與功耗、溫度、噪音的表現就能說明一切。我們知道，AMD即將發布其下一代旗艦級產品HD6900系列，不知道此時的AMD是否會因為GTX580的表現而感到壓力很大呢？當然，我們非常期待AMD能夠拿出比GTX580更加完美的產品。
由于GTX580電源動態監控和過載保護的特性，目前我們尚未找到100%準確測試這款產品功率的方法，故暫時將之前的功耗測試部分移除，我們找到準確的功耗測試方法后會再次更新本文。■<
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