如何在領先的基礎上繼續(xù)保持勝利呢？NVIDIA現(xiàn)在推出了16nm工藝Pascal架構的GTX 1080顯卡，架構、工藝全面升級的誘惑讓人蠢蠢欲動，過去的一周時間GTX 1080顯卡也在刷屏，不論是官方PPT還是泄露出來的成績，都在暗示這款顯卡在性能、功耗甚至超頻方面有驚喜。

2012年NVIDIA首次推出28nm工藝的Kepler架構顯卡GTX 680，之后陸續(xù)有GTX 780、GTX 780 Ti、GTX 980及GTX 980 Ti等旗艦顯卡問世，GTX Titan系列也推出了三款產品。這四年中NVIDIA大核心、小核心GPU交替升級，性能越來越強，能效也越來越好，玩家的認可度也越來越高，這四年也是NVIDIA在獨顯市場份額突飛猛進的四年。

如何在領先的基礎上繼續(xù)保持勝利呢？NVIDIA現(xiàn)在推出了16nm工藝Pascal架構的GTX 1080顯卡，架構、工藝全面升級的誘惑讓人蠢蠢欲動，過去的一周時間GTX 1080顯卡也在刷屏，不論是官方PPT還是泄露出來的成績，都在暗示這款顯卡在性能、功耗甚至超頻方面有驚喜。

今天NVIDIA的GTX 1080顯卡正式解禁，此前不管它是帶給你驚喜、期待還是不滿了，我們都要面對隨著GTX 1080發(fā)布而來的新一輪洗牌——GTX 980 Ti的高端地位會動搖嗎？GTX 980顯卡真的要淘汰了？AMD旗艦顯卡還有多少競爭力？最終的結果還得看GTX 1080顯卡的實際表現(xiàn)。

GTX 1080顯卡規(guī)格

盡管此前我們對比過幾次GTX 1080顯卡的規(guī)格了，不過它值得注意的是地方還是很多：

·顯卡的晶體管數(shù)量提升到72億，但核心面積從前代398mm2降低到了314mm2。

·顯卡核心頻率非常高，起始頻率就有1607MHz，加速頻率1733MHz。

·顯存容量翻倍，而且是GDDR5X顯存，頻率10Gbps。

·輸出接口全面增強，支持HDMI 2.0b及DP 1.4。

·接口從雙6pin變成了單8pin。

·TDP功耗180W，比GTX 980 Ti的250W低，比GTX 980略高。

·首次出現(xiàn)2個定價，但你別在意4599這個低價，只看5399元的就是了。

GeForce GTX 1080顯卡技術：架構、工藝全面升級

我們早在2年前的GTC大會上就得知了Pascal顯卡的路線圖，NVIDIA當時公布的幾大特性就是——NV Link、3D顯存（即HBM 2）、模塊化及FinFET高級工藝，不過前面兩個新技術主要用在了GP100大核心上，NV Link對GTX 1080來說無用，HBM 2顯存雖然讓人心動，但目前的問題是產能低、成本高，沒法在這么快就用在消費級顯卡上，不過GTX 1080依然帶來了全新的架構、16nm FinFET工藝、GDDR5X顯存、散熱器及3D渲染技術上等改進。

GTX 1080顯卡架構簡介

GTX 1080顯卡使用的也是Pascal架構，不過是GP104核心，此前的Tesla P100加速卡使用的是GP100大核心，但是與處處針對高性能加速而設計的GP100核心不同，GP104核心架構實際上更接近目前的GM204而非GP100大核心。

GP104核心擁有20組SM單元，每組SM單元有128個CUDA核心，而GP100核心中每組SM單元是64個CUDA核心，而GP104在這點上跟GM204、GM200核心是一樣的，每個SM單元由4部分包含32個CUDA核心的小單元組成。

顯存方面，GP104也從GP100核心的HBM 2回歸GDDR界面，不過這里有很大不同——GM204核心是4組64bit顯存控制器，每組連接16個ROP單元和512KB L2緩存，而GP104核心是8組32bit顯存控制器，每組連接8個ROP單元和256KB L2緩存?？偽粚捠?56bit，ROP單元64個，L2緩存2048KB，這三點相比GM204核心并沒有變化。

16nm FinFET Plus工藝

早先公布路線圖的時候，NVIDIA提到了Pascal會使用FinFET工藝，當時并沒有明確具體工藝，因為存在著三星14nm FinFET及TSMC 16nm FinFET兩種路線，期間也一度有傳聞稱NVIDIA也要轉向三星代工，不過最終這事不了了之，NVIDIA使用的還是TSMC的16nm工藝，而且是其中的16nm FinFET Plus高性能工藝。

目前AMD及NVIDIA的GPU主要使用28nm HPM工藝，根據(jù)TSMC的說法，16nm FinFET Plus工藝相比28nm HPM提升了65%的性能或者減少了70%的能耗，同時晶體管密度翻倍，而GP104晶體管數(shù)量就從52億提升到了72億，但核心面積反而從398mm2減少到了314mm2。

更重要的是，GTX 1080顯卡的核心頻率大幅提升，此前GTX 980的加速頻率是1216MHz，而GTX 1080可達1733Mhz，整整提升了42%，這些都要歸功于先進工藝帶來的改良。

GDDR5X顯存及更高級的內存壓縮技術

GTX 1080顯卡雖然沒有用上HBM 2顯存，不過顯存方面也不是沒變化，因為它用的是GDDR5X顯存，是目前GDDR5顯存的改良版，數(shù)據(jù)頻率從目前的7Gbps提升到了10Gbps，所以說就算256bit位寬沒變，但GTX 1080顯卡的帶寬也有320GB/s，比GTX 980顯卡的224GB/s提升43%，差不多與384bit位寬的GTX 980 Ti的336GB/s帶寬看齊了。

除了靠GDDR5X高頻率提高顯存帶寬之外，GTX 1080顯卡也支持更高級的內存無損壓縮技術，以便進一步優(yōu)化帶寬效率，包括改進了2：1壓縮效率、新增了4：1及8：1壓縮算法，綜合下來GTX 1080顯卡減少了20%的帶寬需求，再加上GDDR5X顯存帶來的頻率優(yōu)勢，官方稱總計提升了70%的帶寬效率。

異步運算全面改進

AMD、NVIDIA對于異步運算（Asynchronous Compute）的支持程度曾經引爆雙方的口水戰(zhàn)，特別是在《奇點灰燼》、《殺手》等支持異步運算的游戲中。盡管后來有辟謠稱Maxwell硬件是支持異步運算的，問題出在驅動上，但不論什么原因，在異步運算上，Maxwell及之前的顯卡確實是落后于AMD的GCN架構的。

在Pascal架構上，NVIDIA填補了這個坑——此前發(fā)布新聞中我們就看到NVIDIA強調Pascal顯卡原生支持異步運算，包括基于GPU的物理加速、音頻處理、渲染幀的后期處理以及VR中的異步時間扭曲算法中都可以用到異步運算。

同步多投影引擎（Simultaneous Multi-Projection）

GP104核心雖然在SM單元架構上相比GM204核心變化不大，但前端的多邊形引擎單元功能還是有改進的，主要是支持同步多投影引擎（SMP，Simultaneous Multi-Projection）技術，官方表示該技術可以大幅提升游戲特別是VR性能。

如果你還記得NVIDIA官方PPT中GTX 1080顯卡性能達到了GTX Titan X顯卡2倍的那張圖，那現(xiàn)在應該知道了這個成績靠的其實還是SMP技術的功勞，多分辨率著色（Multi-Res Shader）性能可提升40%，VR性能可提升50%。

全新的VR音頻及VR物理加速

VR是NVIDIA、AMD爭奪的新市場，NVIDIA在發(fā)布會上也帶來了新的VR技術，主要包括VR音頻及VR用的PhsyX物理加速，這都有助于提升。

VRWorks Audio音頻其實借鑒了光線追蹤渲染的思路，所以NVIDIA說它是Path Traced Audio路徑追蹤音頻，這是首個支持物理基礎的VR音頻引擎，可以模擬聲音在虛擬場景內的互動映射，類似現(xiàn)實中聲音碰到障礙物那樣，也就是說你聽到的聲音實際上經過了處理，所以更真實。

另一個VR相關的技術就是支持在VR應用中使用PhysX物理加速，后者我們已經很熟悉了，可以在游戲中加速布料、流體、火焰、發(fā)毛等物理運動特效，展示更真實的效果。

除了以上架構及技術更新，GTX 1080顯卡還支持HDR、新的DP 1.4接口及8K分辨率輸出、性能更好的垂直同步、更高級的SLI多卡互聯(lián)、4K級別的視頻解碼等技術，亮點還是非常多的，限于篇幅就不一一列舉了。

GeForce GTX 1080顯卡外觀：從圓潤到鋒利

GTX 1080顯卡目之所及的第一個變化是散熱器，目前NVIDIA的公版顯卡設計NVTTM源自黑泰坦顯卡，之后在GTX 700/900系列顯卡上都有使用，黑色logo字體+鎂鋁合金外殼+透明亞克力板的設計很漂亮。到了GTX 1080顯卡上，NVIDIA推出了兩個版本的GTX 1080顯卡，其中的Founders Edition被人戲稱為信仰版，其實就是NVIDIA的公版，我們測試的都是這個版本。

雖然是公版，不過NVIDIA這次調整了公版散熱器設計，這一代的外觀如下：

與GTX 980/980 Ti顯卡相比，GTX 1080顯卡尺寸方面沒什么變化，依然是10.5寸PCB，長度26.7厘米，雙插槽，渦輪散熱，重量1015克，比GTX 980 Ti重了100克，與GTX 980顯卡持平，重量差異主要還是背板的差距。

此外，GTX 1080顯卡外觀有些細調，logo字體從黑色變成了銀色。第二，整個散熱器的造型從之前的圓潤變得有些鋒利。

外觀的改變對每個玩家來說很難有統(tǒng)一的評價，GTX 1080顯卡的風格更加鋒芒畢露，也可能更討好游戲玩家一些，不過小編個人感覺GTX 980/980 Ti顯卡的圓潤外觀看著更舒服一些。

此前NVIDIA在GTX 980公版卡上用了金屬背板，但GTX 980 Ti上又取消了，這次的GTX 1080顯卡又回歸了金屬背板設計，而且與GTX 980的有明顯不同，多了“GeForce GTX 1080”的logo字樣。

GTX 1080顯卡散熱器

早在GTX 1080還是各種曝光時期，大家就注意到了它使用的是Vapor Chamber真空腔均熱板散熱器，實際上NVIDIA公版散熱器使用VC散熱技術已經很久了，至少GTX 580顯卡時代就有了。

關于GTX 1080顯卡的SLI多卡互聯(lián)，此前說只支持2-Way SLI，實際上并不是這樣，它還是可以支持3-Way或者4-Way SLI技術的，不過官方更建議使用2-Way SLI，目前的SLI HB橋也只有2-Way的。不過從NVIDIA的態(tài)度來看，他們對3-Way及4-Way SLI的支持不那么積極了，玩家要想獲得3/4路SLI支持可能會比較麻煩，需要Enthusiast Key，也就是說用戶需要從NVIDIA官方下載密鑰，然后才能解鎖3/4-Way SLI功能。

此外，發(fā)布會NVIDIA還宣布更有信仰的SLI HB橋，目前只有2-Way SLI。與之前的SLI橋相比，SLI HB橋的接口頻率從之前的400MHz提高到了650MHz，可以支持5K或者環(huán)繞多屏了，聽著很不錯，問題是這個SLI HB橋要單獨買，而且售價不會便宜，這簡直是賺錢的新方式啊，信仰真的能賣錢了。

不過NVIDIA并不會限制傳統(tǒng)的SLI橋，只不過接口頻率就只能用之前的400MHz了。

視頻接口方面，還是DL-DVI、HDMI 2.0及DP*3的組合，不過實際上有升級，HDMI支持到2.0b標準，DP接口完全支持DP 1.3標準，還支持DP 1.4，不過沒認證而已。

在這一點上，NVIDIA又領先了一點點，AMD新一代Polaris顯卡確定支持HDMI 2.0及DP 1.3，不過沒有NVIDIA這么激進。

供電接口也是一大改變，以往的高端卡接口多是8+6pin或者6+6pin供電，這次的GTX 1080顯卡使用的是單8pin接口，供電能力其實跟雙6pin是一樣的，都是150W，再加上PCI-E供電的75W，可以提供225W的供電能力，而顯卡的TDP功耗是180W。

GeForce GTX 1080顯卡PCB：5+1相供電

與4+1相的GTX 980、6+2相的GTX 980 Ti顯卡相比，GTX 1080顯卡的供電設計介于二者之間，是5+1相供電，對TDP功耗只有180W的GTX 1080顯卡來說是足夠用的，但不如GTX 980 Ti那樣略顯豪華。

不過跟GTX 980顯卡類似，GTX 1080顯卡也留下了空焊位，核心供電顯然是可以做到6相的，MOSFET芯片也可以更多。

另外，整個PCB的布局并不是那么緊湊，多余的空間還是挺多的，其實GTX 1080顯卡完全可以把PCB做的更小，整個顯卡的長度也能縮小一圈，但NVIDIA并沒有這么做，可能是為了兼容現(xiàn)有的散熱器吧。

GTX 1080顯卡輸入端是全固態(tài)電容、鉭電容、R22貼片電感、1上1下MOSFET，輸出端則是聚合物電容，整體用料規(guī)格還算不錯，但如果你以5000+的價格來看，供電用料確實不夠豪華，達不到發(fā)燒級別，這個只能靠非公版去彌補了。

GTX 1080顯卡雖然沒用上HBM 2顯存，不過它用的也不是普通GDDR5顯存，而是美光的GDDR5X顯存，我們之前介紹過GDDR5X的特色，它是GDDR5顯存的改良版，沒有提高實際運行頻率，但數(shù)據(jù)預讀位寬翻倍，總帶寬大幅提升。

目前目前量產的GDDR5X顯存編號是MT58K256M32，速率10Gbps，電壓1.35V，核心容量8Gb（1GB），GTX 1080只需要8顆就能實現(xiàn)8GB大容量。

測試平臺及說明

測試平臺的硬件及軟件配置如圖：

GeForce GTX 1080 vs.GTX 980：1080p及4K性能

從血統(tǒng)上來看，GTX 1080顯卡要取代的目標是GTX 980顯卡，后者發(fā)布于2年前了，基于Maxwell架構的GM204核心。作為新一代產品，GTX 1080顯卡無論頻率還是CUDA核心數(shù)都碾壓GTX 980顯卡，1080p及4K下性能提升57%、61%，這個增幅在這幾代NVIDIA顯卡升級中已經很驚人了。

GeForce GTX 1080 vs.GTX 980：1080p及4K性能

從血統(tǒng)上來看，GTX 1080顯卡要取代的目標是GTX 980顯卡，后者發(fā)布于2年前了，基于Maxwell架構的GM204核心。作為新一代產品，GTX 1080顯卡無論頻率還是CUDA核心數(shù)都碾壓GTX 980顯卡，1080p及4K下性能提升57%、61%，這個增幅在這幾代NVIDIA顯卡升級中已經很驚人了。

GeForce GTX 1080 vs.GTX 980 Ti：1080p及4K性能

GTX 1080性能碾壓GTX 980其實毫不讓人意外，因為它雖然披著GP104的皮，但價位上已經看齊了GTX 980 Ti這種GM200大核心的產品。在GTX 1080發(fā)布會上，NVIDIA用來對比的也多是GTX 980 Ti顯卡，號稱（VR）性能、效率是GTX 980 Ti顯卡的2倍、3倍。

這個梗我們之前解釋過了，雖然GTX 1080顯卡的性能決不可能達到GTX 980 Ti的2倍甚至3倍，但它也確實比GTX 980 Ti顯卡更強一些，大部分游戲中領先的幅度都在20-30%之間，算下來平均領先25%左右。

值得注意的是，游戲性能之外的計算性能中，Computemark提升明顯，但Luxmark 2.0中提升不大，不論是對GTX 980還是GTX 980 Ti來說都是如此，這意味著顯卡的雙精度浮點設計變化并不大，有機會的話我們后續(xù)還會針對顯卡的計算性能做單獨測試。

GeForce GTX 1080 vs.Fury X：1080p及4K性能

對AMD來說，他們今年的重點并不在旗艦級顯卡上，目前的旗艦主力還是去年的Fury X顯卡，而上個月發(fā)布的Radeon Pro Duo依然是目前最強大的顯卡，但與GTX 1080顯卡也不在一個級別上，NVIDIA對付Fury X顯卡的話用GTX 980 Ti就足夠了，現(xiàn)在GTX 1080顯卡出馬，只不過是把差距拉得更大而已。

散熱及噪音測試：還是熟悉的味道

GTX 1080顯卡散熱器換了風格，不過散熱結構并沒有變化，而且整個顯卡的溫控策略實際上跟GTX 980/980 Ti顯卡也是基本一致的，依然是我們熟悉的那個味道。

溫度測試在室內空調環(huán)境下測得，室溫24-25°C左右，裸機測試。

從GM204到GM200核心，NVIDIA顯卡待機頻率有所調整，GTX 980待機時核心/顯存頻率是135、162MHz，GTX 980 Ti是135、202MHz，到了GTX 1080顯卡上，待機核心頻率約為139MHz，顯存頻率則低至101MHz，這個變化可能跟GDDR5X顯存的優(yōu)化有關。

溫度方面，待機溫度32°C，與GTX 980、GTX 980 Ti顯卡基本沒差，風扇轉速也只有1100RPM左右，相當安靜，其實NVIDIA公版顯卡也可以引入GTX 950那樣的低負載風扇停轉技術了。

Heaven 4.0測試中，GTX 1080顯卡溫度達到了82°C左右，風扇轉速在2100RPM，整體溫度與GTX 980 Ti差不多，比GTX 980略高。

Furmark拷機時除了Fury X之外的所有顯卡都會開啟降頻保護，GTX 1080顯卡從1.8GHz降頻到1.5GHz，溫度維持在83°C左右，風扇轉速也是2100RPM左右。

總之，與NVIDIA自家顯卡相比，GTX 1080的溫度策略相似，最高溫度在80-83°C左右，風扇轉速在2100RPM左右，與GTX 980差不多，但低于GTX 980 Ti，所以噪音方面也要比GTX 980 Ti低，最高負載下也只有輕微的風扇聲，而GTX 980 Ti的風扇聲已經有些吵了。

與對手相比，AMD的公版卡使用的是一體式水冷散熱器，在溫控方面有先天優(yōu)勢，在這一點上純風冷的GTX 1080是無法相提并論的。

一級小標題：整機功耗測試：新架構、新工藝的實力證明

每次顯卡架構升級，我們除了期待性能提升之外，也希望顯卡的功耗進一步降低，特別是這次的GTX 1080顯卡制程從28nm提升到了16nm FinFET工藝，跨越了2個等級，再加上Pascal架構的改進，功耗是最值得大家期待的亮點之一。

GTX 1080顯卡超頻測試：2GHz已經不是事兒了

早在28nm Kepler架構的GTX 680發(fā)布時，當時超頻玩家挑戰(zhàn)的一個極限目標就是2GHz頻率，后來多次嘗試之后終于有超頻玩家實現(xiàn)這個目標了。極限超頻破2GHz對普通玩家來說沒什么用，因為我們不可能擁有那樣的超頻條件，但在GTX 1080顯卡上，風冷2GHz已經變得輕松如常了。

從之前GP100核心發(fā)布之時，小編就驚訝16nm GPU的頻率可以如此之高，Tesla P100這樣的高性能加速卡頻率都有1480MHz，而GTX 1080顯卡基礎頻率就有1607MHz，加速頻率1733MHz，實際運行中頻率基本上維持在1800MHz了，比GTX 980顯卡至少提升了500MHz。

那么留給玩家的超頻空間還有多少呢？

GTX 1080超頻需要新的超頻工具，索泰這次也針對新卡推出了FireStorm超頻軟件，界面做了調整，提升了美觀度。

功能方面，索泰FireStorm支持核心頻率、電壓、顯存竄率、TDP功耗、溫度上限及顯示頻率調節(jié)，但是GTX 1080的電壓是不可調的，考慮到NVIDIA越來越苛刻的限制，以后恐怕也是不會開放電壓調節(jié)的，除非硬改。

最終的超頻結果是核心頻率增加了400MHz，顯存頻率增加了500MHz，這些數(shù)值是超頻軟件顯示的，不過與GPU-Z監(jiān)視的不太一樣，后者監(jiān)視的最高頻率是2062.5MHz，顯存頻率1377MHz（ 默認是1251MHz，），也就是11Gbps了。

3DMark FireStrike Ultra總分從之前的4987分提高到了5511分，GPU分數(shù)從4967提高到了5532分，分別提升10.5%、11.1%。

這次的超頻超頻還只是初步的，考慮到散熱及供電的限制（超頻軟件解鎖溫度到92°C了，但監(jiān)測最高還是83°C），非公版上市之后GTX 1080顯卡的超頻潛力還可以更高，預計水冷以及液氮環(huán)境中還能創(chuàng)造更高的記錄。

GeForce GTX 1080：新王者來了，但更貴了

GTX 1080顯卡是一次架構、工藝全面升級，那么它到底給我們帶來了什么升級呢？

·全新的散熱器外觀，金屬背板回歸，鋒芒畢露，更討游戲玩家喜歡。

·更強大的游戲性能，比GTX 980顯卡提升60%，比GTX 980 Ti提升25%。

·更高的8GB顯存，而且是GDDR5X顯存，帶寬提升40%。

·更低的功耗，性能比GTX 980 Ti強的同時功耗更低。

·溫控表現(xiàn)優(yōu)異，最高溫度維持在83°C，但噪音比GTX 980 Ti更低。

·極強的超頻能力，風冷2GHz已經是小菜一碟。

NVIDIA在發(fā)布會上把GTX 1080顯卡成為New King新王者，從上面的優(yōu)點來看它確實值得這個稱號，但是封王稱霸對NVIDIA來說已經沒什么意義了，即便不出GTX 1080顯卡，GTX 980 Ti依然可以承擔這個重任。

對玩家來說，我們更要關注的是伺候一位新王者所需要付出的代價——GTX 1080顯卡的價格已經公布了，普通版是4599元，NVIDIA的Founders Edition，也就是公版是5399元，這價格直逼目前非公版GTX 980 Ti顯卡，顯然不便宜，不過我們對比下Kepler以來歷代NVIDIA旗艦顯卡的定價再來說：

這里以GTX 680顯卡的性能作為基準（為便于表格觀看，基準設置在1000點上），對比了GTX 680、GTX 780、GTX 780 Ti、GTX 980、GTX 1080顯卡的建議價，除了GTX 680和GTX 980是GK104、GM204小核心之外，GTX 780/780 Ti/980 Ti這種大核心GPU顯卡的價格都不低，而GTX 1080顯卡則是以GP204小核心站上了大核心顯卡的檔次。

所以你說GTX 1080顯卡貴嗎？不僅貴，而且相當貴，公版就要5399元了，這是有史以來非Ti后綴顯卡中售價最高的一款了，其定位將直接取代GTX 980 Ti顯卡，因為價格相近的情況下GTX 1080顯卡在性能、功耗、噪音及超頻上全面領先，消費者根本沒必要再選GTX 980 Ti顯卡了。

還有一個疑問就是4599元的GTX 1080顯卡的命運如何，因為NVIDIA這一次的策略很奇怪——Founders Edition版給人的預期本來是加強版，但實際上是公版，而4599元的價格是給非公版的，但是非公版GTX 1080在供電用料、散熱器以及頻率參數(shù)上顯然是要高過公版的，廠商不可能把定價低于公版的5399元，所以這就可能導致一個尷尬的問題——盡管NVIDIA給出了4599元的價格，但自己和廠商開賣的價格都不會低于5399元，只可能更高，這個4599元的GTX 1080顯卡更像是個鏡中花水中月，你看得到，但得不到。

很多人還在期待AMD的爆發(fā)吧，不過可惜的是AMD今年的Polaris顯卡定位不是GTX 1080級別的，二者并不在一條戰(zhàn)線上，Polaris顯卡無論性能或者能效多優(yōu)秀，很難說能影響到NVIDIA降價。雖然除了NVIDIA之外沒人希望看到這樣的結果，但下半年的格局恐怕就是這樣了，除非AMD真的能提前推出HBM 2顯存的Vega 10顯卡。

最后，無論你覺得GTX 1080顯卡售價偏高還是合理，定價并不影響GTX 1080顯卡在架構、工藝上的領先，作為Pascal架構在消費級市場的首次嘗試，GTX 1080顯卡強大的性能、優(yōu)秀的溫度、功耗控制以及值得期待的超頻能力理應得到正視。