NVIDIA的秘密 9600GT可随PCI-E自动超频?
  • Skyangeles
  • 2008年03月02日 13:37
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NVIDIA上月发布的首款9系列中端显卡GeForce 9600 GT凭借优秀的性能表现引起了近期全球玩家的关注。而TechPowerUp网站在对9600 GT的测试当中,发现了这款显卡在核心频率显示方面存在这不小的疑问。以下是他们的具体分析:

GeForce 9600 GT存在主要问题是,驱动程序报告的核心频率,同直接从频率发生器读取的频率之间存在着不小的误差:

NVIDIA的秘密 9600GT可随PCI-E自动超频?

从上图中的9600 GT(725MHz为多款预超频版9600 GT的普遍核心频率)各处显示频率来看,RivaTuner的超频面板和GPU-Z都是从NVIDIA驱动程序读取的频率数据,而RivaTuner的监控窗口则是直接从GPU频率发生器得到的信息,这两个数据之间存在着几十MHz的误差。

这里要解释一下GPU频率的产生原理,类似于CPU的外频×倍频,GPU的基础频率由PCB上的晶振产生,普遍在13到27MHz的范围内。PLL频率合成器得到晶振产生的频率后,将其进行乘除运算,得到最终频率,如630MHz=27MHz×70/3。晶振使用的频率信息储存在GPU的strap register寄存器中,由PCB上的电阻设置和VGA BIOS进行初始化。

在上图中的9600 GT中,寄存器显示晶振频率为27MHz,因此RivaTuner的监控面板就计算出了783MHz=27MHz×29/1的频率,而NVIDIA的驱动程序使用25MHz的晶振频率进行计算得出725MHz=25MHz×29/1。这就是频率显示出现误差的原因。

TechPowerUp在三款不同厂商的预超频9600 GT显卡中都测出了类似的情况,其他用户也有相似报告。当询问NVIDIA官方时,得到的答复是:“9600 GT的晶振频率为25MHz,核心频率650MHz。”

25MHz从何而来?

NVIDIA的秘密 9600GT可随PCI-E自动超频?

查看9600 GT的PCB,只能找到如上图中的一个27MHz晶振,那么25MHz的频率究竟从何而来?

大家都知道,PCI-E总线的默认频率为100MHz,NVIDIA正是将这一频率除以4得到了9600 GT显卡核心的基础频率,不再由晶振直接产生。当PCI-E频率为100MHz时,显卡确实运行在25MHz的基础频率上,而当PCI-E频率提高时,GPU则将立即提高运行频率,不需要对显卡设置、BIOS、驱动以及其他软件进行任何的改动。

对于大多数显卡来说,提升PCI-E频率只能在理论上提高显卡带宽,不会影响显卡本身的运行频率。而对于GeForce 9600 GT,PCI-E频率提升10%就意味着显卡核心频率提高10%

需要注意的是,RivaTuner的监控读数仅用27MHz来进行计算也是错误的。当PCI-E频率为100MHz时,公版核心频率确实是650MHz,超频版也确实是725MHz。RivaTuner要想反映9600 GT随着PCI-E频率而出现的频率变化,只有进行升级。而RivaTuner的开发者对此事这样答复道:“我们不会进行升级,将一直和NVIDIA驱动一样使用25MHz进行计算。”

实际效果测试验证

NVIDIA的秘密 9600GT可随PCI-E自动超频? 3DMark06填充率测试

为了证实上面的发现,TechPowerUp对GeForce 9600 GT(G94)和GeForce 8800 GT(G92)进行了3DMark 06多重纹理填充率测试,全部测试以默认频率进行。测试中在BIOS下修改PCI-E频率,分别设定为:100MHz、105MHz、110MHz、115MHz。

PCI-E频率 驱动报告频率 实际频率  填充率(MT/s) 性能提高百分比
GeForce 9600 GT
100 MHz 725 MHz 725 MHz 17368 0%
105 MHz 725 MHz 761 MHz 18266 5.2%
110 MHz 725 MHz 794 MHz 19074 9.8%
115 MHz 725 MHz 834 MHz 19873 14.4%
GeForce 8800 GT
100 MHz 660 MHz 660 MHz 28916 0.0%
105 MHz 660 MHz 660 MHz 28912 0.0%
110 MHz 660 MHz 660 MHz 28908 0.0%
115 MHz 660 MHz 660 MHz 28913 0.0%

结果非常明显,9600 GT的频率在随着PCI-E频率上升。

为什么这样做?

NVIDIA的秘密 9600GT可随PCI-E自动超频? NVIDIA LinkBoost技术

这一测试结果,同NVIDIA芯片组的一项特有技术“LinkBoost”存在着有趣的“巧合”。该技术正是用来自动提升PCI-E频率的,最早于nForce 590i上获得应用,随后的nForce 680i也搭载了该技术。另外,华硕以及其他厂商的主板在PCI-E总线频率BIOS设定为“自动”时也会出现超过100MHz的情况。

NVIDIA的秘密 9600GT可随PCI-E自动超频? NVIDIA nTune

同时,NVIDIA的超频工具nTune也支持对PCI-E总线频率进行调节。当采用自动超频时,它会缓慢抬升PCI-E频率,直到达到最高的稳定运行频率。此时,9600 GT的频率也会随之而提高。

当初LinkBoost技术推出时,自动提升PCI-E频率只能给显卡带来增加带宽的优势,而由于对于当前显卡来说PCI-E带宽并不是最大的瓶颈,因此并不能获得太多的实际性能提升。而对于9600 GT来说,PCI-E总线频率在LinkBoost技术下25MHz的提升,将会导致公版9600 GT频率提升25%(162.5MHz),达到812.5MHz。显然,在这样的频率下该卡的性能表现一定会非常出色,而用户并不会发觉实际上该卡已经运行在超频状态下。当测试者使用这样的“未超频”9600 GT和其他显卡进行比较时,自然会获得很好的效果,只是如此大幅度的核心超频几乎必然会带来系统运行的不稳定,有时甚至可能导致系统无法启动。

结论

诚然,通过PCI-E频率对显卡频率进行直接调节是一项有趣的创新。对于大多数用户来说,不需要在操作系统中安装任何软件,直接在BIOS中调节PCI-E频率就可以对显卡进行超频,这种技术无疑可以让他们的超频更加轻松。

只是,NVIDIA对于此事的做法实在让人不能接受。他们从来没有公开透露过这项非常具有创新意义的新技术,驱动程序也不会报告PCI-E超频后的频率变化,甚至在向官方进行咨询时,得到的答复仍然是“9600 GT的晶振频率为25MHz,...”由此得到的结果是,9600 GT在NVIDIA芯片组主板上的表现会异常优秀,将竞争对手远远的抛在后面。而实际上,目前绝大多数主板都可以支持PCI-E频率调节,无论使用Intel、NVIDIA、AMD还是VIA芯片组,只要手动对PCI-E频率进行调节,都可以达到和LinkBoost技术类似的测试效果。

搭载新技术绝对不是什么坏事,只是这么好的事情为什么不让大家都知道呢?

 

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