NVIDIA GEFORCE GTX 1080 TI甩開GTX 1080小超TITAN X PASCAL榮登遊戲卡王

NVIDIA GTX 1080 Ti效能相信是高解析高特效玩家所期待，雖然GTX 1080在4K(2160p)的表現已經不錯，不過對顯示卡需求較高的遊戲要特效全開且能維持60fps算是有難度，需要雙卡SLI或是降低特效。因此GTX 1080 Ti的誕生可以讓高畫質高解析度玩家有更好的遊戲效能體驗，因此登上旗艦級遊戲卡王寶座，效能有多好呢?現在就來看看吧!!

NVIDIA GEFORCE GTX 1080 Ti規格
9系列和10系列因製程進步，因此整體GPU晶片面積縮小，並可容下更多的電晶體，因此不論SMs、CUDA核心數皆比前一代來的高，因此GPU時脈也大幅提升，因此效能對比前一代有著顯著的進步。加上記憶體容量變大和頻率的提升，能夠應付現今遊戲需求，且遊戲效能也更好。

而GEFORCE GTX 1080 Ti與Titan X Pascal顯示卡相信也會讓大家拿來比較，因為其規格接近，僅有部分差異，晶片組雖都為GP102，但後方代號不同。GTX 1080 Ti GPU時脈較高，記憶體頻率也較高，不過記憶體容量較Titan X Pascal少1G，ROPs較Titan X Pascal少8個，其他規格甚至相同，不過定位上有差異，而GTX 1080 Ti定位為旗艦遊戲卡王，玩遊戲選它就沒錯。

GTX 1080 Ti為16nm製程，擁有120億電晶體，內有6個GPC，每個GPC內5個TPC單元，而TPC內有SMs多重串流處理器搭配Polymorph Engine，其中Polymorph Engine提升至4.0版，多了Simultaneous Multi-Projection技術，能同時顯示16個Viewpoint ，修正畫面顯示變形問題，另外還可以提升顯示效能，但有兩個GPC僅有4個TPC，因此會有28個SMs，每個SM中有128個CUDA核心，因此CUDA Core為3584，GPU預設頻率1480MHz，Boost頻率1582MHz，另外紋理單元有224個，光柵處理單元為88個。記憶體採用GDDR5X，頻率5505MHz，Date Rate 11 Gbps，容量11GB，傳輸頻寬484GB/s。輸出介面有Displayport 1.4 X 3 + HDMI 2.0 X 1，移除DVI換取更大散熱面積，因此創始版內附轉接線，TDP 250W，官方建議電源供應器瓦數600W，需要外接6 PIN + 8 PIN供電，需要占用2個PCI Slot。



NVIDIA GEFORCE GTX 1080 Ti架構圖


對比前兩代效能成長更多
780Ti與780效能差距18%，而980對比980 Ti效能也有25%差異，而GTX 1080 Ti推出比起GTX 1080有著35%的效能成長，是三代中效能成長最多的，因此GTX 1080 Ti也成為效能最強的遊戲卡


GTX 1080 V.S GTX 1080 TI，可以看到GTX 1080 Ti遊戲效能是GTX 1080的1.2倍以上，不同的遊戲效能差異不大相同。


規格效能成長獲得更佳的表現
隨著時間推演，遊戲畫質越來越高，特效也越來越逼真，遊戲圖形複雜度會持續成長，加上解析度提高，因此需要的顯示卡記憶體容量增加。從圖表可以看到NVIDIA每一代顯示卡記憶體容量皆是提升，目的為了滿足遊戲需求，所以GTX 1080 Ti記憶體容量來到11GB，確保DRAM足夠使用，能讓玩家開啟5K解析度遊戲。


改散熱與強化供電
官方表示GEFORCE GTX 1080 Ti使用新的散熱設計，具備兩倍的散熱區域，並且採用七相供電搭配2 X dualFETs設計。


從980到GTX 1080到GTX 1080 Ti，其電源設計持續升級，從Mosfet到DualFET再到2XDualFET，能夠分散電流降低溫度，且提供更高的電源效率，相對的降低耗電和溫度。


因此當GTX 1080與GTX 1080 Ti耗電都在220W時，GTX 1080 Ti溫度比GTX 1080低5度


記憶體頻率提升並使用新一代GDDR5X顆粒
或許有玩家認為提升顯示卡效能GPU頻率提升即可，但其實顯示卡的記憶體頻率也會影響到顯示卡效能，因此GTX 1080 Ti使用新一代的GDDR5X記憶體顆粒，Data Rate達 11Gbps，改善到記憶體的資料通道，使用更新的均衡技術減少干擾，提升訊號品質，降低抖動和噪聲，並減低電壓耗損，達到更高的傳輸速率。

左側圖片是使用傳統的GDDR5X 11Gbps記憶體，右側圖片使用新一代的GDDR5X記憶體，可以發現左側數據雜亂無法有效抓取，右側相對穩定較易掌握訊號，結合Pascal I/O設計得到更高的記憶體I/O速率。


傳統渲染與TILED CACHING
上圖為傳統的渲染方式，有立即渲染和平鋪渲染，上圖左方架構指讀取輸入一次，因此不耗盡資源即可作業，但是相同的像素可能會被讀取輸入多次，如此會占用記憶體頻寬；上圖右方則是平舖渲染，將畫面分為多個區塊，第一次處理幾何並計算將其存至DRAM，第二次則開始處理每個圖塊，處理完一個圖塊才會進行下一個，因此對於通道共用的會增加延遲，只是對於複雜遊戲將會占用較高的記憶體頻寬。


TILED CACHING其實在Pascal和Maxwell就都有用上，在晶片的L2快取存放幾何圖形，因此可以一次呈現，能夠減少記憶體頻寬占用，且新的Pascal GPU還有無損4:1和8:1 Delta色彩壓縮模式，可以減少讀取的位元數，進而提升效能。



藉由TILED CACHING和Compression可以增加有效的頻寬，TILED CACHING和Compression兩者在不同遊戲將由差異，多數的情況下組合的好處可以增加兩倍頻寬。


GameWorks FleX和Flow支援DX12，異部運算提升FleX性能
NVIDIA GameWorks為玩家提供更豐富的遊戲細節和效果，市面上有超過千款遊戲使用GameWorks技術，其中FleX和Flow最常被遊戲開發者使用到。FleX透過粒子模擬，對所有的對象皆使用粒子表示，讓所以物體可以無縫交流，對於模擬物體附著更逼真，或者讓物體浮於水面更真實等。Flow則是用於流體、火和煙的模擬，解決侷限空間內模擬流體難題，流體擴大時，會分配擴大到新的方塊，並且取消分配流體消散的方塊，將方塊控制在一致的數量，不管流體形狀和位置為何，皆能維持解析度和真實度。而FleX和Flow已於DX11的Epic’s Unreal Engine 4實現，現在FleX和Flow支援DX12，搭配異部運算開啟FleX粒子仿真性能高達兩倍。


異部運算開啟FleX粒子仿真性能高達兩倍


VRWorks內含有NVIDIA提供的所有技術，讓開發人員可以使用，藉以增強VR應用程式。像是Multi-Res Shading (MRS)讓影像能以更高解析度進行著色，搭配最終顯示的VR影像像素密度，且一個批次就能運算多個畫面，進而提升VR遊戲效能。Lens Matched Shading (LMS)提前預估最終渲染，且不必渲染後再進行一次畸變調整，可縮短處理時間，並直接捨棄部會顯示出來的畫素，因此效率更高，效果更好。透過這兩樣技術，可以改進VR應用性能，最低性能提升20%，最高可超越60%。


FCAT VR SW CAPTURE軟體紀錄VR禎數
VR虛擬實境透過實境體驗可以感覺出好與壞，但是不容易透過數據呈現給大家了解，因此NVIDIA開發出FCAT VR SW CAPTURE分析工具，透過該軟體可以準確測量原始frame和Drop frame，另外也能回報分析合成的frame或漏失的frame，因此能幫助VR開發人員、使用者了解與分析數據，且透過圖形化介面顯示數據更方便使用者了解。


支援ANSEL遊戲持續增加，擷取遊戲畫面
現實生活中大家都會用手機相機、數位相機、單眼相機和攝影機等記錄自己的生活，或是拍下美麗的風景照，以往在遊戲中玩家都會透過第三方軟體進行畫面截圖，透過截圖與各位玩家分享遊戲畫面，但是可玩性較低，而GeForce Experience中的Ansel功能就像遊戲中的相機，玩家可以擷取超高解析度的照片，可以調整各種角度拍攝，且還能拍攝360度圖像，並且透過VR虛擬頭盔或Google Cardboard呈現你從遊戲捕捉的內容。自發布以來越來越多遊戲支援Ansel功能，目前以支援十幾款遊戲，也將會持續增加。


新增ShadowPlay Highlights功能自動記錄遊戲最佳影像
NVIDIA ShadowPlay可以讓玩家分享你的遊戲過程至YouTube，Twitch和其他影音分享網站，讓更多玩家可以看到你的遊戲過程，也能幫助其他玩家通過遊戲關卡，去年玩家們上傳的影片是上年的2倍，相信今年上傳的影像將會再創紀錄。而ShadowPlay新增一項功能為ShadowPlay Highlights，該功能會自動幫你紀錄遊戲中最佳的影像，玩家不需要按下任何按鍵，讓你不會錯過與各位玩家分享自己精彩遊戲畫面的機會。不過這項功能需要遊戲支援才能，所以NVIDIA推出ShadowPlay Highlights SDK供開發者使用。


NVIDIA GEFORCE GTX 1080 Ti外盒與配件




內容物有NVIDIA GEFORCE GTX 1080 Ti、Displayport to DVI轉接線和顯示卡說明書



NVIDIA GEFORCE GTX 1080 Ti顯示卡本體
GTX 1080 Ti延續10系列立體稜角設計讓整體更有立體感，外罩主體為金屬材質，單風扇進氣由後I/O排出，透明部分可看到黑化的散熱鰭片。同為Pascal架構，晶片為GP102，記憶體11GB，記憶體頻率11Gbps




進風口位於顯示卡右側，外觀頗為霸氣。


GEFORCE GTX LOGO為發光設計，金手指支援2-Way SLI，需要外接6+8 PIN電源


後方具強化背板


I/O部分移除DVI，上方空出排氣，因此I/O變為HDMI 2.0 X1 +Displayport 1.4 X3。需要占用兩個PCI Slot


NVIDIA GEFORCE GTX 1080 Ti顯示卡拆解
Pascal架構晶片組，晶片代號GP102-350-K1-A1，與GTX 1080不同，但與Titan X Pascal同為GP102但有些不同(Titan X Pascal晶片代號GP102-400-A1)，可以看到使用11顆Micron GDDR5X記憶體顆粒MT58K256M321JA-110，單顆1GB組成11GB，頻率為11Gbps，電源設計比起GTX 1080和Titan X Pascal還要好。


GP102-350-K1-A1晶片，可以看到有空出一顆記憶體顆粒位置


核心供電相為七相，皆使用DualFETs設計，因此可以分擔電流降低發熱量


同場加映GTX 1080 & GTX 1080 Ti & Titan X Pascal顯示卡外觀
(上) NVIDIA GTX 1080顯示卡
(中) NVIDIA GTX 1080 Ti顯示卡
(下) NVIDIA Titan X Pascal顯示卡




(左) NVIDIA GTX 1080顯示卡
(中) NVIDIA GTX 1080 Ti顯示卡
(右) NVIDIA Titan X Pascal顯示卡


(上) NVIDIA Titan X Pascal顯示卡
(中) NVIDIA GTX 1080 Ti顯示卡
(下) NVIDIA GTX 1080顯示卡



NVIDIA GTX 1080 & NVIDIA GTX 1080 Ti & Titan X Pascal顯示卡測試登場


NVIDIA GTX 1080 & NVIDIA GTX 1080 Ti & Titan X Pascal顯示卡測試比較
Intel測試平台資訊
CPU:Intel Core i7-7700K 4.5GHz
MB: ASUS MAXIMUS VI FORMULA主機板
Cooler: Intel 原廠風扇
RAM: HyperX 2400MHz 17-17-17-39 8GB X 2
hdd:
Kingston UV400 480GB(系統)
WD Re 2TB HDD
VGA:
NVIDIA GTX 1080 8GB GDDR5X顯示卡
NVIDIA GTX 1080 Ti 11GB GDDR5X顯示卡
NVIDIA Titan X Pascal 12GBGDDR5X顯示卡
POWER:Antec 1200W
OS:Windows 10 64bit專業版

AMD測試平台資訊
CPU:AMD Ryzen R7 1800X 3.7GHz
MB: ASUS ROG CROSSHAIR VI HERO主機板
Cooler: AMD原廠風扇
RAM: HyperX 2400MHz 17-17-17-39 8GB X 2
hdd:
OCZ TRION 150 480GB(系統)
WD Re 2TB HDD
VGA:
NVIDIA GTX 1080 8GB GDDR5X顯示卡
NVIDIA GTX 1080 Ti 11GB GDDR5X顯示卡
NVIDIA Titan X Pascal 12GBGDDR5X顯示卡
POWER:Antec 1200W
OS:Windows 10 64bit專業版

3DMark Benchmark
從圖表測試看來可以確定效能為GTX 1080 Ti>Titan X Pascal> GTX 1080，果真為旗艦遊戲卡王，不過AMD平台GTX 1080 Ti和Titan X Pascal互有領先，或許是優化問題。


VRMark Benchmark
從以下測試可以看到VR效能方面GTX 1080 Ti與Titan X Pascal差距不大，而GTX 1080效能較低，尤其在VRMark Blue Room測試下GTX 1080 Ti與Titan X Pascal領先GTX 1080頗多，畢竟規格有段差距。

VRMark Orange Room 測試2264 X 1348解析度像是目前的HTC Vive和Oculus Rift
VRMark Blue Room測試HMD模式，解析度5120 X 2880


Unigine Heaven Benchmark
Quality:ULTRA Tessellation:Extreme Anti-aliasing:8X Resolution: 3840 X 2160


Unigine Valley Benchmark
Quality:ULTRA  Anti-aliasing:8X  Resolution: 3840 X 2160


GTA 5 俠盜獵車手效能測試
遊戲設定如截圖


GTA 5測試中GTX 1080 Ti顯示卡僅有PASS 1平均低於60，其他時候皆可高於60 fps


Ashes of the Singularity: Escalation《奇點灰燼》(DX12)
解析度3840 X 2160,Quality Profile:Crazy,DX12



For Honor《榮耀戰魂》
解析度3840 X 2160,關閉垂直同步,影像快速設定:極高



Tom Clancy\'s The Division《全境封鎖》
解析度3840 X 2160,繪圖品質:極高



Tom Clancy\'s Ghost Recon WIldlands《火線獵殺：野境》
解析度3840 X 2160,關閉垂直同步,影像預設配置:極高



Rainbow Six Siege《虹彩六號：圍攻行動》
解析度3840 X 2160,關閉垂直同步,圖像整體品質超高



Watch Dog 2《看門狗2》
解析度3840 X 2160,關閉垂直同步,圖像整體品質超高



Far Cry Prima《極地戰嚎：野蠻紀源》
解析度3840 X 2160,關閉垂直同步,繪圖品質極高



NVIDIA GTX 1080 Ti 11GB GDDR5X顯示卡功耗
GTX 1080 Ti顯示卡不論搭配Intel或AMD處理器全機功耗落在410W內，需要外接6 PIN +8 PIN，建議600W電源供應器以上。


NVIDIA GTX 1080 Ti 11GB GDDR5X顯示卡燒機溫度
甜甜圈燒機4K解析度
最低溫度35度，最高溫度84度


NVIDIA GTX 1080 Ti 11GB GDDR5X顯示卡超頻測試
NVIDIA GTX 1080 Ti 顯示卡預設頻率
GPU Clock:1481MHz boost 1582MHz Memory 5505MHz


NVIDIA GTX 1080 Ti 顯示卡超頻頻率
GPU Clock 1616MHz boost 1717MHz Memory 5605MHz


NVIDIA GTX 1080 Ti 顯示卡超頻校能再提升，實際運作頻率突破2GHz
從以上兩張GPU-Z截圖可以看到筆者超頻GTX 1080Ti部分除了GPU頻率之外還有Memory頻率，因此測試3DMark Fire Strike Ultra效能有6%成長，個人認為並不算少，且GPU電壓並沒有加即可達成。


從以下圖表可以GTX 1080 Ti預設狀態下，實際3DMark Fire Strike Ultra測試運作GPU最高頻率可達1898MHz，而筆者超頻後測試3DMark Fire Strike Ultra其GPU頻率最高突破2000MHz，最高來到2025MHz。


超頻後GTA 5效能也有一定的成長，因此FPS表現更好，


遊戲中GPU最高頻率同樣超越BOOST數值，同樣可應證BOOST並非最終最高頻率，有可能超越該數值。


結論-GTX 1080 Ti顯示卡成為旗艦遊戲卡王

NVIDIA GTX 1080 Ti顯示卡目前效能榮登最強遊戲顯示卡，從筆者測試的幾款遊戲可以看到單張GTX 1080 Ti顯示卡足以特效開到最高維持平均50~60 FPS上下的表現，除了看門狗2和剛出的火線獵殺：野境無法達到較高的FPS表現，但火線獵殺：野境或許之後優化後表現會更佳。

或許玩家希望看到百分之百4K特效全開並維持60 FPS以上表現，但目前還不到，但GTX 1080 Ti顯示卡已是目前最強4K遊戲卡，從測試可以發現它是小勝Titan X Pascal的，玩家若以購買Titan X Pascal並不需要更換，但是對比GTX 1080可以看到GTX 1080 Ti效能表現好上許多，想要更高效能是值得一換的。


來源: NVIDIA GEFORCE GTX 1080 TI甩開GTX 1080小超TITAN X PASCAL榮登遊戲卡王