先整理一份兩張卡片的規格和功能特性表
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這份表格是根據兩張繪圖卡官方網頁的規格資料製作,同時也加入同等級的Consumer產品作為參考。我們先從Quadro 5000的規格看起,依照官方網頁的規格,核心數量352個的部份很容易讓人以為5000和GTX 465是同一顆核心,不過仔細看到記憶體介面的時候,我發現320-bit的記憶體寬度和GTX 470相同,所以5000的核心應該還是以GF100第二階的470為基礎修改而成,只是因為「不明的原因」,把核心的數量縮減到了352個。同時,核心時脈和記憶體時脈也都比470還要來得低許多(請參考括號內的470原始規格數據),所以只需要外加一組6-pin電源供應就可以應付5000的需求。在FirePro V8800的規格部份,毫無意外的V8800採用了最高階RV870的Cypress核心,只有在核心和記憶體的時脈稍微降低一點。
在專業繪圖卡的功能特性方面,就是各家展露手腳的地方啦,各家的獨門技術其實很多都是殊途同歸,各有巧妙不同罷了。
聯卡運算
當單一卡片的效能無法滿足需求時,聯卡運算的功能就是使用者的救贖,廠商的肥肉啦,兩張卡片都有各自的聯卡運算技術。NVIDIA的腳步比較快,在Quadro 4400的世代就已經推出SLI的功能,而ATI卻一直到FirePro的第一代產品推出時,才將CrossFire Pro的功能帶進來。雖然ATI的腳步比較慢,可是第一代推出CrossFire Pro的功能時,卻連低階的V3750都能支援,新一代的V8800、V7800、V5800、V4800更是全部支援CrossFire Pro聯卡運算。聯卡運算的好處在於能夠針對需求作階段性的效能提昇,可是聯卡運算在不同的軟體有不同的效果,並不是每一套軟體都能得到效能提昇,此時不如直接針對卡片升級,得到的效果還更為直接顯著。兩家公司對於聯卡運算的設計思維不同,我認為NVIDIA的想法是在效能不能被滿足時,以單卡規格升級的方式來提昇效能,等到不能再升級時才依靠SLI來提昇效能,這樣的好處在於能夠避免SLI效果的不確定性。而ATI的部份則是不管現在使用的是高階或低階,只要有效能提昇的需求,就能有不同方式的升級選擇。
3D立體顯示
近年來最熱門的3D立體顯示的支援部份,一直以來都是專業繪圖卡的選項之一,高階的專業繪圖卡帶有3-pin立體顯示接頭已經是標準配備,透過3-pin立體顯示接頭可以輸出主動式立體眼鏡的同步訊號,而且專業繪圖卡本身即支援Quad Buffer的OpenGL立體顯示方案,只要軟體能夠支援,不一定要搭配主動式的眼鏡也能夠產生立體顯示的效果。可是NVIDIA在推出3D Vision之後,也計畫針對專業繪圖的領域推出3D Vision Pro,提供立體眼鏡使用者另一個選擇。也算是以大市場的開發能量,轉移到專業特殊市場的例子之一。
繪圖API
兩張專業繪圖卡都完整的支援OpenGL 4.0,DirectX 11(這已經是基本功了,誰不會就去旁邊罰站)
GPGPU GPU通用運算
用GPU來做通用運算是前兩年興起的熱門項目,今年的熱度已經稍稍消退了些。GPGPU指的就是把一般我們常用CPU來做運算的任務,交給GPU來進行運算,因為GPU上面有大量的平行運算單元,不僅適合用來作圖形處理,對於大量資料的運算也是有相當的助益,一般比較常見的就是影片轉檔加速或是各種分散式運算計畫。於是便有人打算將運算交由GPU來處理,早期多是透過GLSL或HLSL等著色語言來將資料交付給GPU運算,可是這樣的方式不僅不方便,入門的門檻也很高。2008年時,NVIDIA和ATI都針對自己的繪圖GPU推出專屬的GPGPU開發環境,NVIDIA的叫CUDA,ATI的叫Stream。目前來看CUDA已經做出相當多的成績,Stream卻只有在一些專業的領域當中才有表現。DirectX 11推出後MicroSoft也不缺席的在其中加入了DirectCompute的GPGPU運算技術。可是目前來看應該是由Khronos Group這個組織許多尖端技術公司的團體所主導的OpenCL的遠景較為可期,因為OpenCL不僅支援GPU的運算,也支援不同種核心(如CPU、GPU)跨平台(Linux、Mac、Windows)的運算。
特殊顯示功能
面對ATI的Eyefinity功能,NVIDIA也將原本Quadro Plex獨占的SLI Mosaic下放到高階的專業繪圖卡產品線,但不同之處在於,Eyefinity能夠提供單卡多輸出(目前最多6輸出),而且能夠將所有輸出合併成一個解析度,而不是只有六個單獨顯示解析度輸出(6個各自獨立解析度也可以)。而SLI Mosaic則是將不同顯卡間的輸出合併成一個,這原本是FireMV或是NVS系列專屬的功能,但SLI Mosaic更同時提供了高解析度的3D運算效能。
特殊顯示技術
NVIDIA PhysX 物理運算能讓3D畫面的顯示更加的真實,不過目前似乎沒有專業繪圖軟體支援,若動畫製作軟體有相關功能,會相當有幫助
ATI 10-bit色深顯示 將色彩的變化細分成更多階層,呈現更多細節,目前用於PS CS4之後及醫療領域,製造及動畫產業也可因此減少色彩的誤差
特殊擴充功能
顯示同步化
NVIDIA Quadro G-Sync 單機兩張顯卡及多機系統間的畫面同步,使拼接畫面協調無撕裂
ATI FirePro S400 單機四張顯卡及多機系統間的畫面同步,使拼接畫面協調無撕裂
數位廣播擴充
NVIDIA 可擴充SDI擷取及輸出,在廣播製作流程中任意加入即時運算的3D場景特效
................................我是分隔線................................
這是傳說的小點點
聽聞只要有小點點
溫度多少一測便知
現在的室溫是27度
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專業繪圖卡實際的工作溫度測試
我們使用TessMark(FurMark毛毛馬克的好朋友凸凸馬克)來燒卡並測量GPU核心背部的溫度以及顯示輸出旁擋板的溫度
TessMark和FurMark都是以OpenGL為API開發出來的燒卡軟體
不同的是TessMark加入了OpenGL 4.0的Tessellation功能
除了能有效的提昇溫度外也能夠盡量利用到所有的運算單元
因應兩張專業繪圖卡都已經支援到OpenGL 4.0的規範所以採用這套軟體
Quadro 5000
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FirePro V8800
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這些是卡片外表所量測到的溫度
那麼卡片本身偵測器所量測到的溫度呢?
Quadro 5000
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FirePro V8800
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前幾回都是綠色的比較短
這回綠色的有比較長了喔
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耗電量的部份一同送上
不過這是使用GPU Caps Viewer的OpenGL3.x Illuminated Torus來將顯卡的耗電量推至極限
Quadro 5000
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FirePro V8800
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長條圖
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總結
這次會以ATI FirePro V8800作為NVIDIA Quadro 5000的比較對象主要的原因,第一個就是他們本身在各家產品線當中的定位,在這兩張卡片之上都各自有一款更高規格的產品預計要發表上市,所以會以中駟對中駟作為比較的基礎,而且在相較下一階層的產品時無論是規格或定位都完全不同(拿雙槽的卡打單槽,就跟大人打小孩一樣不公平)。第二個就是他們的規格相近,在記憶體容量和立體眼鏡以及顯示同步的功能都是這兩張卡片的基本配備,只不過FirePro的第二階產品都是採取雙輔助電源設計就是了(所以其實V8800是優規產品)。
NVIDIA的新一代Quadro專業繪圖卡系列,算是初代Fermi的最後一個分支,從Fermi系列發表以來,我們就知道他並不單單只為了圖形領域而設計,更加入許多因應平行運算需求的設計在裡面,就如我先前所提,Fermi在繪圖部份的表現是令人有所疑慮的。而從這一連串的測試結果我們可以看到,Quadro 5000除了在SPECviewperf的各項測試當中和FirePro V8800有著天差地遠的表現,還有NVIDIA的Tessellation和Unigine的OpenGL項目有領先之外,其他的項目卻都是完敗。我們知道Fermi的架構在Tessellation運算單元設計比RV870來的多,所以跟Tessellation有關的項目Fermi領先是可以預期的,不過單純的繪圖運算或是以現有的APP來測試時,則是可以看出V8800有相當顯著的優勢,這個部份可以說是硬體的功能太新了,所以舊的軟體跟不上的結果嗎?不過若單單以Showcase而言,先前有消息指出,NVIDIA和AUTODESK合作對Showcase的顯像技術Opticore作最佳化(https://forums.cgsociety.org/showthread.php?t=855841),可是看來似乎成效不彰。
一般來說,專業繪圖卡首重的就是運作時的穩定性,其次才是效能和功能,任誰都不想要在工作到一半的時候出現當機或是錯誤的情形吧。從Quadro 5000的核心數量和頻率的規格來看,這次NVIDIA應該是花費了許多的心力在達成這個目標,也導致了5000的效能在和同級競爭對手(同級指的是在產品線當中的定位,而規格面也是如此)相比時的艱困局面。而在發熱以及功耗的部份就如上表所示,光就溫度而言5000的表現就真的令人倒退三步,更遑論耗電量的表現了,雖然工作站的產品對於耗電量其實不怎麼在意,兩張卡片的待機和全速的耗電量也都不高,可是再怎麼看V8800都是一張雙6-pin的產品,耗電量居然比5000還低,真不知道是有人太保守還是怎麼回事。從發熱和耗電的部份來看,ATI對於40nm製程的工藝掌握程度是毋庸置疑的,RV870的設計應該可以延續二到三個世代吧(這算好事嗎?難怪有人對HD6的命名很敏感)。
整體來看,Quadro 5000算是一個名符其實的產品,對於自家前代產品是有長足的進步,在專業繪圖產品的功能部份也是集所有功能於一身。只是在面對比較早上市的競爭對手時,無法全面壓制對方的火力,而且在影響穩定性和產品壽命的關鍵因素「溫度」上表現的也十分不理想,所以除非是對Quadro系列特殊功能有需求的用戶,否則若單以效能層面來看再加上價格考量的話,我想Quadro 5000的競爭力還有待加強。 |