全面夹击对手 ATI高端显卡游戏大汇战

电脑硬件 驱动中国 陈晨 404 次阅读 0 条评论
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Fermi来袭 HD5000系列表现淡定

在Radeon HD 5000系列推出后半年,ATI在DX11显卡阵线上终于等来了它的“老朋友”——GeForce GTX 400系列。本月初NVIDIA发布基于Fermi核心代号GF100的最低型号GeForce GTX 465后,A与N两个阵营在抢夺显卡性能高地的布局已经完成。

“好汉不提当年勇”,尽管过去半年ATI在NVIDIA为它留的DX11显卡空档获利不少,不过既然作为“好汉”,在没有对手时获得的“胜利”着实显得不符其名。而现在双方都已亮剑,我们自然有机会一睹双方的的真实实力了。

从目前的部署来看,ATI已经将其HD5000系列DX11显卡完成了全价位的布局,我们现在可以在卖场中轻易地找到从入门级定位直到顶级发烧级别的HD5000系显卡。而对手NVIDIA目前仅在2000元以上的中高端性能级别部署了旗下的GTX400系列。


ATI与NVIDIA目前的“当家花旦”

来自ATI的HD5800系列几乎与微软的DX11标准同时发布。半年对于现在的显卡来说,虽还没有长到一个更替周期的时间,但却该是产品线升级并重新部署的时间了。恰好在这个时间点,另一大显示芯片厂NVIDIA也揭幕了其第一代DX11显卡。到底是ATI抢占的先机,还是NVIDIA的“十年磨剑”,正是本文旨在为读者揭晓的。

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高端级别DX11系显卡面临洗牌

刚才我们已经提过有关目前DX11显卡在市场上的格局,从布局面来说,ATI目前仍占有绝对的优势。不过在中高端性能级,目前看来A/N两家都已经有可以相互抗衡的产品。这个级别上,双方都是采用自家目前最先进的核心架构,通过不同程度的增强或缩减,ATI目前使用Cypress核心的共有4款产品,NVIDIA在核心代号GF100的核心上则部署了3款产品。

 

显示核心规格表
  Radeon HD 5970 GeForce GTX 480 Radeon HD 5870
图形核心规格
晶体管数量 21.5亿 x2 30亿 21.5亿
核心代号 RV870 GF100-375 RV870
核心工艺 40nm 40nm 40nm
图形核心架构
连接界面 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1
DirectX 版本 DirectX 11 DirectX 11 DirectX 11
核心频率 725MHz 700MHz 850MHz
Shader单元数量 1600个 x2 480个 1600个
Shader频率 725MHz 1401MHz 850MHz
纹理单元 80个 x2 60个 80个
显存类型 GDDR5 GDDR5 GDDR5
显存频率 4000MHz 3696MHz 4800MHz
显存容量 1GB x2 1536MB 1024MB
显存位宽 256bit x2 384bit 256bit
显存带宽 128GB/s x2 177.408GB/s 153.6GB/s
高清视频加速
技术名称 AVIVO HD Purevideo HD AVIVO HD
H.264全解码
VC-1全解码
集成数字声卡 7.1声道 7.1声道 7.1声道

 

ATI目前基于Cypress核心的4款产品分辨为Radeon HD 5970、Radeon HD 5870、Radeon HD 5850、Radeon HD5830;NVIDIA基于代号GF100核心的3款产品分别为GeForce GTX 480、GeForce GTX 470、GeForce GTX 465。虽然从产品定位来看人海战术并不见得是件好事,但单从市场细分来说,目前在高端ATI做得还是更细一些。

从NVIDIA最初的性能部署区间来看,GTX480/470/465应该刚好定位在这四款显卡的间隙,形成这样一种格局:HD5970 > GTX480 > HD5870 > GTX470 > HD5850 > GTX465 > HD5830,而实际性能是否如此,我们还需加以验证。

 

显示核心规格表
  Radeon HD 5850 GeForce GTX 465 Radeon HD 5830
图形核心规格
晶体管数量 21.5亿 30亿 21.5亿
核心代号 RV870 GF100-275
GF100-030
RV870
核心工艺 40nm 40nm 40nm
图形核心架构
连接界面 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1
DirectX 版本 DirectX 11 DirectX 11 DirectX 11
核心频率 725MHz 607MHz 800MHz
Shader单元数量 1440个 352个 1120个
Shader频率 725MHz 1215MHz 800MHz
纹理单元 72个 44个 56个
显存类型 GDDR5 GDDR5 GDDR5
显存频率 4000MHz 3206MHz 4000MHz
显存容量 1024MB 1024MB 1024MB
显存位宽 256bit 256bit 256bit
显存带宽 128GB/s 102.6GB/s 128GB/s
高清视频加速
技术名称 AVIVO HD Purevideo HD AVIVO HD
H.264解码支持
VC-1解码支持
集成数字声卡 7.1声道 7.1声道 7.1声道

 

由于NVIDIA的Fermi架构芯片面积过大,一方面其可能影响新一代NVIDIA显卡的良品率,另一方面其可能需要更庞大的供电来为其提供电力供给。虽然芯片的规模直接决定了产品的性能,但这次Fermi架构给NVIDIA一并带来了让自己头疼不已的良品率问题和用户头疼也不已的功耗/发热问题。

价格方面,NVIDIA定价策略让人感到有些意外,GTX480/470/465虽然在性能方面分别定位在HD5870/HD5850/HD5830左右的水平,但定价却似有像更高一级的A卡看齐的趋势,如GTX470的定价甚至与目前市售的一些HD5870公版卡一样。

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高端级别DX11系显卡面临洗牌

刚才我们已经提过有关目前DX11显卡在市场上的格局,从布局面来说,ATI目前仍占有绝对的优势。不过在中高端性能级,目前看来A/N两家都已经有可以相互抗衡的产品。这个级别上,双方都是采用自家目前最先进的核心架构,通过不同程度的增强或缩减,ATI目前使用Cypress核心的共有4款产品,NVIDIA在核心代号GF100的核心上则部署了3款产品。

 

显示核心规格表
  Radeon HD 5970 GeForce GTX 480 Radeon HD 5870
图形核心规格
晶体管数量 21.5亿 x2 30亿 21.5亿
核心代号 RV870 GF100-375 RV870
核心工艺 40nm 40nm 40nm
图形核心架构
连接界面 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1
DirectX 版本 DirectX 11 DirectX 11 DirectX 11
核心频率 725MHz 700MHz 850MHz
Shader单元数量 1600个 x2 480个 1600个
Shader频率 725MHz 1401MHz 850MHz
纹理单元 80个 x2 60个 80个
显存类型 GDDR5 GDDR5 GDDR5
显存频率 4000MHz 3696MHz 4800MHz
显存容量 1GB x2 1536MB 1024MB
显存位宽 256bit x2 384bit 256bit
显存带宽 128GB/s x2 177.408GB/s 153.6GB/s
高清视频加速
技术名称 AVIVO HD Purevideo HD AVIVO HD
H.264全解码
VC-1全解码
集成数字声卡 7.1声道 7.1声道 7.1声道

 

ATI目前基于Cypress核心的4款产品分辨为Radeon HD 5970、Radeon HD 5870、Radeon HD 5850、Radeon HD5830;NVIDIA基于代号GF100核心的3款产品分别为GeForce GTX 480、GeForce GTX 470、GeForce GTX 465。虽然从产品定位来看人海战术并不见得是件好事,但单从市场细分来说,目前在高端ATI做得还是更细一些。

从NVIDIA最初的性能部署区间来看,GTX480/470/465应该刚好定位在这四款显卡的间隙,形成这样一种格局:HD5970 > GTX480 > HD5870 > GTX470 > HD5850 > GTX465 > HD5830,而实际性能是否如此,我们还需加以验证。

 

显示核心规格表
  Radeon HD 5850 GeForce GTX 465 Radeon HD 5830
图形核心规格
晶体管数量 21.5亿 30亿 21.5亿
核心代号 RV870 GF100-275
GF100-030
RV870
核心工艺 40nm 40nm 40nm
图形核心架构
连接界面 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1
DirectX 版本 DirectX 11 DirectX 11 DirectX 11
核心频率 725MHz 607MHz 800MHz
Shader单元数量 1440个 352个 1120个
Shader频率 725MHz 1215MHz 800MHz
纹理单元 72个 44个 56个
显存类型 GDDR5 GDDR5 GDDR5
显存频率 4000MHz 3206MHz 4000MHz
显存容量 1024MB 1024MB 1024MB
显存位宽 256bit 256bit 256bit
显存带宽 128GB/s 102.6GB/s 128GB/s
高清视频加速
技术名称 AVIVO HD Purevideo HD AVIVO HD
H.264解码支持
VC-1解码支持
集成数字声卡 7.1声道 7.1声道 7.1声道

 

由于NVIDIA的Fermi架构芯片面积过大,一方面其可能影响新一代NVIDIA显卡的良品率,另一方面其可能需要更庞大的供电来为其提供电力供给。虽然芯片的规模直接决定了产品的性能,但这次Fermi架构给NVIDIA一并带来了让自己头疼不已的良品率问题和用户头疼也不已的功耗/发热问题。

价格方面,NVIDIA定价策略让人感到有些意外,GTX480/470/465虽然在性能方面分别定位在HD5870/HD5850/HD5830左右的水平,但定价却似有像更高一级的A卡看齐的趋势,如GTX470的定价甚至与目前市售的一些HD5870公版卡一样。

 

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A.I.技术为Radeon带来更强性能

提起ATI催化剂中的A.I.技术,可能对于刚入门的玩家来说显得有些陌生。提起这项技术,那就得追溯到六年前ATI与Radeon X700型号显卡一同加入的这一项显示性能优化技术。

借助A.I.技术,催化剂驱动可以实现在不牺牲游戏画质的前提下在游戏或应用中为用户提供更高的帧速。ATI官方如是解释这项技术:

“通过CATALYST A.I.,用户可以在当今顶级主流游戏中得到性能提升以及全方位的游戏新体验。要说明的是,取得这样的性能提升并不是建立在牺牲画质的基础上的。由于当前开发人员在制作游戏时会使用很多不同的方法,所以已往很难去针对每一个游戏进行优化。而借助CATALYST A.I.工具,我们可以更高的解决这种不一致的情况,同时为用户带来更好的游戏体验。此外,如果没有多余的优化应用,那么游戏将按照开发者的原意进行。当程序需要时,优化措施将开始进行。”

该项技术的核心在于,驱动程序在一些游戏中可以被允许侦测景物的远近,在获得相关数据以后,驱动程序可以根据对象的远近至来调配渲染时调用的分辨率而降低显示核心的负载。

这项技术在当时已经推出,就在玩家群中广泛获得了好评。当然,这项能够明显改善游戏流畅度的技术也遭到了来自持反对意见阵营的非议。

甚至到了今年三月份,ATI甚至被指在在10.3驱动中这项技术存在“画质换帧速”的传闻。不过这件事至今,当事人由于难以列出明显例证而不了了之了。

这项技术即便过了6年,ATI显卡更新到Radeon HD 5000系列,用户仍能够在如《尘埃2》、《鹰击长空》这样的大作中享受到这项技术带来的性能提升。

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主流游戏A.I.技术截图对比

我们用现在炙手可热的两款游戏《星际争霸2》与《尘埃2》测试了开关A.I.技术下的截图。经过小编对比,在这两款游戏下无论开/关A.I.,游戏画面并不存在所谓的优劣之分。


《星际争霸2》A.I.关闭


《星际争霸2》A.I.开启


《尘埃》A.I.关闭


《尘埃》A.I.开启

有兴趣的玩家可以点击查看大图。

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环境光吸收技术让光影更真实

既然提到了“画质换帧数”,那我们就不得不提一下另一项技术“环境光吸收”了。

其实最早在NVIDIA的185系列驱动中,NVIDIA就在设置中加入了环境光吸收(Ambient Occlusion)选项。环境光吸收的作用在于其将根据环境中光线计算特定的阴影,而不需要光源照明。虽然这项技术提供的效果与全局光照效果相比有差距,但系统资源占用却相对小很多。

在实际运用中,它可以制造更平滑精确的阴影来提供更真实的画面,尤其在场景物体很多使间接照明不足时,环境光吸收的效果尤为明显。


注意梁柱与墙面的接面

尤其是ATI发布的新系列DX11显卡HD5800系列,Cypress核心在这项技术上的表现有了质的飞跃,其输出性能达到了之前HD4800系列的三倍!

但让人有些感到不解的是,不知从何时开始,作为对手的NVIDIA在驱动里有关环境光吸收的选项却是默认关闭的……

与A.I.技术有不同,关闭环境光吸收以后,是对游戏画质有损失的。下一页我们将向大家展示开关“环境光吸收”在游戏里到底有什么不同。

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环境光吸收技术开关截图对比

我们就以《使命召唤6》为例,看看环境光吸收技术在游戏中的实际运用。


《使命召唤:现代战争2》环境光吸收:关


《使命召唤:现代战争2》环境光吸收:开


《使命召唤:现代战争2》环境光吸收:关


《使命召唤:现代战争2》环境光吸收:开

从《使命召唤6》的截图可以看出,环境光吸收关闭时,植被的根脚是没有阴影的,而打开以后,则在根脚部分出现了阴影,更加贴近现实。


《反恐精英:起源》环境光吸收:关


《反恐精英:起源》环境光吸收:开

在《反恐精英:起源》中,我们可以看到在箱子边缘的阴影有明显不同。从帧数上来看,在开启环境光吸收后,显卡的性能甚至可能下降三分之一。

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测试方式说明及测试平台介绍

◆ 测试构想

经过一番分析,想必读者对目前顶级的DX11显卡已经有了一个大致的了解。综合性能以及价格等因素,在这次测试中,我们将评测分为顶级和高端两组,以NVIDIA的GTX480与GTX465为基线,以与基线相邻的A卡加入测试。GTX470由于定位尴尬,故决定不加入此次测试。

为保证渲染强度一致,在使用N卡时“环境光吸收”选项设置为开。

◆ 测试平台

 

 

测试平台配置表
硬件平台
处理器 CPU 英特尔Core i7 965@ 3.2GHz
主板 Motherboard 技嘉X58
内存 Memory 金士顿 DDR3-1333 3GB(1GB×3)
硬盘 HDD Seagate Barracuda(希捷酷鱼) 7200.11 320GB
显卡 VGA Card

Radeon HD 5970
GeForce GTX 480
Radeon HD 5870

Radeon HD 5850
GeForce GTX 465
Radeon HD 5830

声卡 Audio 主板集成声卡
散热器 Cooler 超频三 南海2 HP-1204X
电源 Power Cooler Master 酷冷500W
操作系统
操作系统 OS Windows 7 Ultimate 32bit
驱动程序
主板驱动 MB Drivers

Intel(R) X58/ICH10R 芯片组驱动程式 V9.1.0.1007

显卡驱动 VGA Drivers

ATI 催化剂 10.4 正式版
NVIDIA ForceWare 257.15 测试版

 

◆ 平台介绍

测试平台方面我们选择了一款技嘉X58主板,并且散热器为超频三的产品。测试的CPU则选择了Intel的i7处理器,主频为3.2GHz。而测试内存方面,我们搭配了三条DDR3内存(单条1GB),实际性能测试频率、时序为DDR3-1066 7-7-7-20。搭建这样的平台能够更好的体现显卡之间的性能差距,降低其它设备成为显卡性能发挥的瓶颈。

◆ 测试项目

我们选择了1款基准测试软件以及5款主流游戏进行测试,测试游戏包括了DX10、DX11等主流类型。

如无特殊说明,则游戏的特效细节则默认开至最高。

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基准测试——天堂2.0(DX11)

/天堂2.0特点/:

     

  • 游戏3D API:DX11

Unigine引擎发布了基于其Unigine引擎的首款DirectX 11显卡测试软件——Heaven。在GTX480发布前再次将其升级,加入了全新的测试场景,并且更加广泛的利用到了DX11当中的特效,对DX11显卡的性能需求更加苛刻。

/天堂2.0设置/:

    测试设置为最高画质。

/天堂2.0方法/:

游戏自带BenchMark测试程序,运行多次取平均值。

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DX10游戏性能测试——孤岛危机

/孤岛危机图形特点/:

     

  • 游戏3D API:DX10

弹头并不是讲述上一部作品后续的事情,而是与孤岛危机剧情同步进展、发生在小岛另外一端的故事。游戏当中,玩家同样将会控制一名穿着纳米作战服的战士,不过这个战士名字叫Psycho Sykes,并且这名军士是一位来自英国的军人。

/孤岛危机测试设置/:

测试了设置为最高、高两种画质,其中最高画质时开启了DX10效果。

/孤岛危机测试方法/:

第三方BenchMark测试场景,运行多次取平均值。

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DX11游戏测试——地铁2033

   /地铁2033特点/:

     

  • 游戏3D API:DX11

    《地铁2033》是根据俄罗斯作家迪米特·格鲁科夫斯基(Dmitriy Glukhovskiy)的同名小说改编的,游戏版本将以小说为基础架构,游戏中的大多数情节和背景都与小说无异。游戏舞台背景设置在近未来的2033年莫斯科,此时的人类世界面临着大面积的核泄漏事故所带来的核污染危机,整个世界都笼罩在核污染的阴霾中。

    /地铁2033设置/:

    测试设置为最高画质。

    /地铁2033方法/:

    采用游戏过场动画的方法进行测试,测试中采用同一时间段,借助Fraps进行多次截取,最后取平均值。

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DX11游戏性能测试——叛逆连队2

   /叛逆连队2特点/:

     

  • 游戏3D API:DX11

由EA DICE开发制作的DX11动作射击大作——《战地:叛逆连队2》(Battlefield: Bad Company 2)已于3月2号正式与广大玩家朋友见面。该作是EA DICE开发的第9款“战地”系列作品,也是《战地:叛逆连队》的直接续作。采用现代军事背景又支持DX11显示特效,占据两者的《战地:叛逆连队2》想不火都难,而且有了前作的支持,一大批老玩家也会对其充满期待。

    /叛逆连队2测试方法/:

采用游戏过场动画的方法进行测试,测试中采用同一时间段,借助Fraps进行多次截取,最后取平均值。

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DX11游戏测试——异形大战铁血战士

/异形大战铁血战士特点/:

     

  • 游戏3D API:DX11

与其它粗制滥造骗钱的同名电影改编游戏不同,《异形大战铁血战士》不仅在剧情和游戏可玩性方面下足了功夫,而且在游戏画面方面将取得突破,AVP完全采用DX11引擎设计,大量使用最新的技术和特效,力图营造出接近电影品质的电脑游戏。

/异形大战铁血战士方法/:

使用制作组发布的Benchmark工具获取相关测试成绩。

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DX11游戏性能测试——尘埃2

/尘埃2图形特点/:

     

  • 游戏3D API:DX11

尘埃2 PC版将是全球首款支持DirectX 11的赛车游戏,其使用的EGO引擎将整体部署DirectX11技术,支持图形多线程、硬件Tessellation以及SM5.0等新特性,这也成为这款游戏受到多方关注的焦点。

在引入DX11后,尘埃2的画面有了明显的提升,包括水面的镜面反射和折射,观众人群描绘,环境光遮蔽以及阴影效果等,尤其对于EGO引擎来说,动态模糊和景深效果的表现将迎来彻底的革新。

/尘埃2测试设置/:

测试了设置为最高画质,在最高画质中开启DX11效果。

/尘埃2测试方法/:

采用游戏自带BenchMark软件进行测试,运行多次取平均值。

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其他效能测试——散热性能测试

◆ 温度测试

  • 测试软件:FurMark

温度测试方面我们选择了FurMark来让显卡进入满负载状态,并同时记录显卡核心温度。测试成绩记录三分钟之后显卡的最高温度值(满载温度)以及关闭FurMark软件之后三分钟的温度值(待机温度)。关闭软件后的核心温度由GPU-Z读出。

注:本次测试中,HD5970的核心温度由两颗GPU温度值取均值而来。

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其他效能测试——功耗效能测试

◆ 功耗测试

  • 测试工具:功耗测试仪

测试工具我们选择了专用的功耗测试仪进行测试,该测试仪可以测试一段时间内整套系统的平均功耗。

  • 测试软件:FurMark

功耗测试方面我们选择了FurMark测试软件进行测试,这款软件的主要功能是让显卡进入满负载状态。

  • 测试方法:

待机测试为使用功耗测试仪测试待机状态下的整套系统功耗,满载状态则是开启FurMark后的整套系统平均功耗。

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其他效能测试——能效指数

◆ 能效指数

在当前显卡耗电量节节攀升的情况下,除了网吧业主及机房管理人员外,这部分的开支也开始逐渐为普通消费者所关注。我们认为,除了单纯的耗电量之外,能效指数作为一个更科学的能耗评定指标,应被更多地关注。

这里我们所指的能效指数,与性价比指数类似。我们将挑选出比较具有代表性的测试项目来考察显卡在单位耗电量下的性能输出。

◆ 计算方法

显卡能耗指数=总渲染帧数/功耗

其中,总渲染帧数指显卡在特定测试项中一共渲染的帧数(天堂、孤岛危机等游戏中均提供此项数值);功耗是指该卡在运行该项测试中的平均功耗。

需要说明的是,由于使用的测试引擎效能不同,故使用不同测试项目时,其渲染效率与功耗都有可能出现较大变化。故测试所得数值不宜作夸项目比较。

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ATI产品部署更加周密 性价比突出

整个测试,我们在对DX11支持的项目有所侧重,旨在为现有和将来的游戏提供可玩性参考。

在文章开始时,我们给大家介绍了一下目前ATI与NVIDIA两家各自存在争议的技术。考虑到A.I.技术并没有发现牺牲游戏画质,而环境光吸收则对游戏画质存在可观测的影响,故整个测试是在开启A.I.与环境光吸收的条件下完成的。可以发现,NVIDIA显卡在开启环境光吸收以后,相较以前的测试有不同程度的帧速下降。

  
Radeon HD 5800三小强

测试中,能够感觉ATI显卡在噪音控制方面要比NVIDIA显卡优秀一些,虽然在烤机测试中HD5970和GTX480的噪音都比较明显,但估计在机箱环境中应该还是可以一定程度上可以接受的。


目前真正的卡皇Radeon HD 5970

可以看出,NVIDIA的布局显然是想要在ATI的HD5800及以上这个级别撕开缺口,不过经过实际测试,这种假设仍存在问题。NVIDIA忽视了撕开缺口的所需要的基本前提——性能。虽然在高端卡中,价格、功耗甚至发热对于用户来说都重要,但这三者的比重都难以撼动性能的决定性位置。感到遗憾的是,我们设定的两条NVIDIA显卡“基线”甚至在不少项目中性能还低于定位在基线下的ATI显卡。


GTX480/465两款显卡表现低于预期

其实NVIDIA在知己知彼的境地,本应拿出更有竞争力的产品来和对手比拼性能或是价格。但在价格方面,目前仍然难以找到为GTX400系列追捧的理由,这可能也是本身成本偏高的限制所致。本想在红色大军中开辟绿营天地的NVIDIA由于低估设计与制造上的矛盾,目前的境地一定已经让NVIDIA在重新考虑自己的策略了。

不得不说,ATI凭借细致的市场部署,HD5800/5900系列在上市半年后,面对Fermi的进攻仍显得相当从容。同是在一个价位层,ATI相比对手仍在提供更加优越的性价比和更多选择。即便NVIDIA目前正在酝酿它的主流性能Fermi架构核心,但在高端的不利局面也许预示着,作为中级主流级的GF104也将面临巨大的考验……

版权声明:本文由驱动中国整理发布,转载需注明出处与原文链接。如有疑问请联系 editor@qudong.com
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