原创全方位提升！公版GTX 1080硬件赏析及性能评测

昨天，我们带来了关于GXT 1080的一些新技术解析，今天我们将详细品评这款公版GXT 1080硬件。

早在GTX 1080还未正式发布时，就已经有人曝光它的一部分规格和配置。其中相当让人在意的是真空腔均热板(Vapor Chamber)散热器的使用。只不过，以往NVIDIA都只会在TDP功耗较高的旗舰产品上启用该技术，而在TDP功耗不到200W的甜点产品上，则少有如此奢华的设计。GTX 1080应该是第一个有此殊荣的个例，这可能跟NVIDIA力推公版显卡公开发售有关。再加上当前DIY整体量能萎缩，实力稍小的厂商已经无力支持产品线的非公版开发，NVIDIA提供贴牌就能卖的公版产品也不失为一个可行之法。

所以从这代GTX 1080开始，我们看到NVIDIA特意推出了一个命名为GTX 1080 Founders Edition的版本。这就是此后各家厂商都会贴牌出货的型号，与之对应，NVIDIA还设计了一个功能类似之前只具参考价值的公版产品，在料件规格、频率设定等关键部位上都和Founders Edition有所区别。MC拿到的，自然是GTX 1080 Founders Edition版本，也就是玩家最终能在市场上买到的型号。根据NVIDIA的说法，这款型号从设计、选料到生产，都是NVIDIA一手炮制的，能保证原厂品质。坦白说，就散热器结构上，我们并不看好公版显卡的侧吹设计，在热交换性能和噪音控制上相比多风扇的下压设计并不占优，但好在均热板用料给GTX 1080加分不少。接下来为了进一步搞清楚Founders Edition的设计和用料究竟如何，我们对它进行了拆解。

GP104-400-A1核心，核心面积仅314平方毫米，却集成了72亿晶体管，集成度比上代产品高出80%以上。

通过分析PCB，能感受到2个非常明显的信号：1、8GB显存绝对不是GTX 1080的上限；2、NVIDIA给厂商预留了相当大的供电增益空间，非公版在超频上的潜力值得期待。为何这么说？我们能看到当前GTX 1080 Founders Edition的显存使用了来自美光的GDDR5X，密度高达8Gb，只需要8颗就组成了公版卡8GB的显存规格。所以GTX 1080只需启用核心周围的正面PCB空间，就能轻松布置显存，而核心背面的PCB是闲置的。按照以往厂商设计非公版的情况，在背面添加显存让显存容量翻倍，是最容易实现的超公版规格。而且超大显存容量也很有可能是个值得力推的卖点。

GTX1080 Founders Edition的用料规模并不奢华，供电系统为4+1+1相设计，每一项供电的料件都算得上顶级规格，贴片电感、钽电容搭配SO-8 MOS，只可惜虚焊位太多。

其次，公版GTX 1080的供电设计启用了4+1+1，相比之前GTX 980使用的4+1强上一些，但明显不及GTX 980Ti上使用的6+2规模。而且GTX 1080的每一项供电的MOS管都有虚焊位，就料件的“质”来说，高品质贴片电感、钽电容等是没什么值得挑剔的，但就“量”来讲，对一张售价超过5000元的显卡来说难以让人满意。而且对喜欢超频的玩家来说，公版这种够用就行的设计思路显然也不太对他们胃口。

I/O接口依旧是3DP、1HDMI加1DVI的配置，注意，其中的DP接口皆为1.4规范，HDMI则为2.0规范，为高分辨率需求提供足够保障。

另外，GTX 1080在接口数量上虽和之前的中高端公版卡一样，启用了3DP+HDMI+DVI的配置，但并没有匹配模拟型号电路和输出转换。坦白说，我们也不觉得能消费GTX 1080的玩家还会使用模拟接口输出。与之相比，三个DisplayPort接口都使用1.4规范，HDMI也是2.0规格更值得玩家们关注。它们可以使GTX 1080支持最高8K的分辨率，可以在1080p和1440p分辨率下，输出240Hz的超高刷新率；即使是4K分辨率，也能达到120Hz，满足未来超高清显示器、VR眼镜的同步需求不在话下。

从理论上分析了新架构、新工艺的优秀，从技术上介绍了GP104如此多新特性，那么其实际表现究竟如何？接下来，我们在当前玩家最常使用的酷睿i7 6700K平台上，对GTX 1080和近两代旗舰显卡做了同平台对比测试。

确实干掉了GTX TITAN X！

GTX1080理论性能对比测试一览

在3DMark FireStrike Extreme中，GTX 1080获得了超过1万分大关的成绩，这已经达到目前桌面单显卡的纪录级水平。与之相比的GTX TITAN X只能获得8000分左右的成绩，被超越了20%以上。4K分辨率的3DMarkFireStrike Ultra模式中，GTX 1080依旧获得超过20%的优势。值得注意的是，相对GTX TITAN X，GTX 1080的显存带宽在物理规格上应该是处于劣势的，说明压力如3DMarkFireStrike Ultra还不能成为它的瓶颈。

GTX1080在1080p分辨率下游戏性能测试成绩对比一览(游戏成绩为平均帧率)

GTX1080在4K分辨率下游戏性能测试成绩对比一览(游戏成绩为平均帧率)

在游戏体验中，也表现出不打折扣的领先优势。比如在DX11时代，著名的硬件杀手《Crysis3》中，GTX 1080能在1080p分辨率下领先GTX TITAN X约15帧，幅度约21%；在分辨率提高到4K后，领先的帧率有所降低，只有5帧左右，但领先比例却升高到了23%。由此可见在游戏应用中，显存压缩算法的价值是相当明显的，不仅没有因为物理带宽降低成为GTX 1080瓶颈，反而还因此获得高分辨率耐压能力更好的优势。至于另外三款游戏《FarCry 4》、《全境封锁》和《GTA5》的表现基本和理论测试软件吻合。GTX 1080在测试中全程最低帧都没有跌破30fps，是目前唯一能做到此点的单芯显卡。

Vs R9 Fury X胜利没有悬念

GTX 1080的GDDR5X加显存压缩算法，在面对以分辨率越高越勇猛的R9 Fury X时表现如何呢？首先是在1080p分辨率下，GTX TITAN X可以大幅度胜过R9 Fury X，所以GTX 1080毫无压力，在3DMark FireStrike中获得了领先超过R9 Fury X40%以上的表现。当分辨率提高到4K之后，R9 Fury X也没有再展现出面对GTX TITAN X时的绝地逆袭，依旧被GTX 1080超越了24%左右，只不过领先优势有了大幅度减小。从这里依旧可以看出HBM显存高带宽的先天优势，R9 Fury X的落败其实是在计算性能上与新的GP104差距太大。鉴于此，我们更加期待Pascal架构真正的旗舰，搭配HBM2显存，计算能力相比GP104更进一步提高的产品，其在超高分辨率下的表现才真正能够体现出A、N显卡在计算能力之间的线性差异。

游戏上，更是没有太多可说的，在大多数开发商在游戏开发时更愿意接受NVIDIA的技术支持的背景下，NVIDIA相比AMD的领先优势只会比理论测试更加突出。在所择的4款游戏中，GTX 1080相比R9 Fury X的的领先优势比理论测试更高，在《Far Cry 4》这款使用了NVIDIA GameWorks技术的游戏中，领先幅度甚至超过了100%。其他几款游戏的领先优势，也多在25%～60%之间，实属两个档次的对比。

Vs GTX 980Ti不可能翻倍

在对比完GTX TITAN X之后，还有必要单独谈GTX 980Ti吗？其实这关系到NVIDIA官方宣称“GTX 1080比GTX 980Ti强1倍”这个梗。在以往的测试中，GTX 980Ti公版相比GTX TITAN X的整体落后幅度还不到15%。而且在Maxwell上，性能和频率基本呈线性关系，所以市场上的超公版GTX 980Ti在性能上其实超过了GTX TITAN X，更是会影响对比结果。

GTX1080与华硕STRIX GTX 980Ti测试成绩对比一览。

就公版GTX 980Ti只落后GTX TITAN X不到15%，而GTX1080领先GTX TITAN X不超过30%看，GTX 1080想达到GTX 980Ti两倍性能就是妄想。无论加不加入超公版产品，都不会影响GTX 1080不可能相比GTX 980Ti性能翻倍的判断。我们给GTX 1080找的对手是华硕STRIX GTX 980Ti水冷版。实际对比发现，GTX 1080性能占优毫无悬念，它完全能在主流游戏中获得超过STRIX GTX980Ti 15%的领先优势，但距离性能翻倍差距甚远。那么NVIDIA官方是在胡吹了？其实这跟多重投影技术和SMP硬件引擎有关。

在面对VR眼镜这种分屏应用时，GTX 1080能在特定环境中，渲染GTX 980Ti一半的画面。结合上相比GTX 980Ti公版卡， GTX1080确实能在特定环境下，获得2倍于GTX 980Ti的性能表现。很显然，官方并没有食言，只是存在断章取义，或者以点盖面的诱导性宣传嫌疑。实际上就换代来说，GTX 1080的性能已经超过了上代GTX 980约一倍，两张GTX 980 SLI也不是GTX 1080的对手。这在近几年的显卡产品换代上，已经是少有的大跨度进步了。

DX12终于不再负优化！

在Maxwell时代，NVIDIA相比竞争对手，在产品能耗比和绝对性能上，都占据着明显优势。只有在DX12有关的对比中，因为ACE支持力度不佳的问题，导致同比DX11性能不升反降的尴尬。这一代Pascal宣称优化了异步运算性能，那么GTX 1080在对异步运算支持得非常到位的《奇点灰烬》中又究竟会有怎样的表现呢？

GTX1080《奇点灰烬》测试成绩对比一览

在以往，《奇点灰烬》是N卡的滑铁卢，即使在DX11模式下占尽优势，也会在DX12模式下被对手逆袭。这次，分别测试了GTX 1080和R9 Fury X等显卡在该游戏中，DX11和DX12的各自表现。庆幸的是，GTX1080在同比之中的DX12环境下，终于获得了超过DX11的性能表现。仔细分析对比测试成绩，GTX 1080在DX12模式下成功超越了R9 Fury X约14%。同环境的DX11模式下，其领先幅度却高达40%。只不过，相比AMD R9 Fury X从DX11到DX12的巨大提升，GTX1080获得的提升幅度明显小得多。当然，比起自家上一代Maxwell架构的产品，从DX11到DX12时性能不升反降来说，GTX1080通过DX12获得了8%左右的提升，差异就非常明显了。这意味着Pacal架构在异步计算上的优化绝非子虚乌有。

能耗比或是其最大利剑

其实相比性能，我们更关心的是Pascal架构能否延续NVIDIA在Maxwell时代建立起来的能耗比优势。GP104使用了先进的16nm工艺，优化了核心架构，其表现究竟如何？

GTX1080与前代旗舰显卡能耗比对比一览

我们用FurMark拷机工具考验了GTX 1080，发现GPU满载时，平台功耗仅230W左右，只比GTX 980同平台的功耗稍高，远低于GTX TITAN X同平台343W的功耗，也远低于AMD R9 Fury X约380W的高功耗。不过NVIDIA历来有在FurMark测试中严格限制显卡功耗的传统，所以这个测试获得能耗指标只作为参考，并不纳入能耗比计算中。其能耗比是在运行3DMark软件时根据平台最终成绩和平台功耗的比值决定的。可以看到，基于新工艺和新架构的GTX1080在能耗比上相对上一代旗舰显卡获得了几乎翻倍的表现。这绝对是GTX 1080相对当前旗舰显卡的一大杀手锏，也绝对是买新不买旧的最大理由。

（戳图放大看详情）

颇感意外的是，在拥有如此高能耗比的同时，GTX1080的散热性能却并没有明显改善。满载时，其核心温度达到83℃，基本和之前的GTX 980Ti、GTX 980处于一个水平，好在GTX 1080的散热器在满载时的噪音相比GTX 980低了近10dB。在以往的测试中，同散热性能噪音每降低3dB以上就是一个性能档次。由此可见，GTX 1080的散热器比GTX 980更优秀也是没有悬念的。

超频2GHz手到擒来

从1GHz出头的核心频率突然跳到1.7GHz，新工艺带给我们的冲击不小。我们还尝试了对GTX 1080简单地超频，结果相当惊人，不需要太复杂的设置和电压调节，测试的这款GTX 1080核心频率就能轻松运行在2GHz(GPU-Z显示核心频率达到2.07GHz)。此时，3DMark FireStrike Ultra成绩进一步提高到5517分，比默认频率高出10%左右。

相信接下来的超公版显卡中，一定能看到不少频率高得让我们惊讶的型号，尤其是采用水冷散热的版本。不过值得注意的是，对极限超频玩家来说，NVIDIA对核心电压的管控越来越苛刻不是一件好事，常用的超频软件都不能调节GP104的核心电压，要想通过极限超频冲击新纪录的玩家要做好硬改准备。

小编有话说

在显示核心半导体工艺滞留28nm的5年时间里，我们被迫习惯了显示核心升级时，只有架构优化，没有半导体工艺升级的状况。而这一代Pascal架构的更新，重新赶上了工艺、架构同步升级的火箭，带来的产品在性能、能耗比等各方面都极具冲击力的优秀表现。而且从浅尝辄止的超频体验中，就能感觉到16nm工艺的强悍，以及其难以预见的频率潜力。

实际上从GTX 1080宣布上市后，一卡难求，甚至需要加价购买的火热程度上，已经可以看出用户们对它的认可。就算接下来NVIDIA会推出基于Pascal架构的真正桌面级旗舰，也影响不了GTX 1080铸就的经典地位，和甜点级核心与生俱来的吸引力。我们预测，GP104核心绝对会是一颗生命周期相对较长，且在生命周期中都将持续活跃的经典GPU核心。