SLI对决:nVIDIA nForce4 SLI Intel版和AMD版横测
  • 驱动之家评测室
  • 2005年05月16日 15:04
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    本文编译自Www.gamepc.com网站

[前言]

乳臭未干但却一步千里,nVIDIA的SLI技术已在技术狂人们的市场受到了极度追捧。即使需要高花费、超级电源、SLI显卡等苛刻条件,nVIDIA最近仍然宣布它的SLI芯片组出货量已经超过了750K。很明显,nVIDIA的成功来源于游戏迷们不断寻求超级图形的狂热,而它的SLI架构正好适应了这一需求。现在,这一技术已经基本稳定,并且其售价也已经越来越接近于大众价位,SLI技术该何去何从,nVIDIA无疑正在寻求答案。

之前,SLI技术只有在采用nVIDIA nForce4 SLI 芯片组的AMD Athlon64 Socket-939平台上才能实现,AMD Athlon64处理器和nVIDIA GeForce 6800系列显卡的结合已被证明是相当成功的——AMD平台立马雄踞各类测试的榜首——全世界的游戏迷们都梦寐以求。这一切都让一向自我定位于高端的Intel感到无比的失落,它应付多显卡的低能使得高端用户不断离它而去。

自从SLI技术发布之后,不断遭到痛扁的英特尔终于转向nVIDIA寻求帮助,这两家公司也迅速达成了交叉授权协议,nVIDIA的nForce4 SLI被允许进入Intel的领地。双方合作的成果就是允许奔腾4通过SLI技术连接双PCIE显卡的,即Intel版的nForce4 SLI芯片组。4月初官方宣布这一消息的短短一个月之后,一块Intel平台的nForce4主板就抵达了我们这里。

nForce4 SLI Intel版带来了一个有趣的问题,哪个平台才是高端游戏迷们的最佳选择?网上一直盛传nVIDIA nForce4 SLI Intel版性能不及AMD版,我们急于寻求真相。

为了探求这一问题,我们找来了双方最高级别的单核心处理器Intel (3.73 GHz Extreme Edition至尊版)和AMD (Athlon64 FX-55)及其相应的nForce4 SLI平台。另外,我们还找来了两块全新的512MB显存的GeForce 6800 Ultra PCI Express显卡,来搭建这些令人难忘的平台。

 

双GeForce 6800 Ultra 512MB PCIe显卡和nForce4 SLI Intel、AMD主板,真好吃!

    [平台对比]

未来的几个月里,虽然多核心处理器将一改高端游戏市场的布局,但测试过多核心处理器的人都认为,单核心处理器仍然是以游戏为主要目标的系统的最佳方案。这主要是因为大多数游戏都未对多核心处理器(多线程技术)进行优化,这就意味着游戏无法从第二颗CPU那里得到任何性能的提升。

所以,即使多核心处理器已经在望,我们的Athlon64 FX-55和Pentium 4 Extreme Edition 3.73 GHz处理器仍能构成市面上最快的游戏平台,请看:

 

Intel Pentium 4 Extreme Edition和nVIDIA nForce4 SLI Intel版测试平台

我们的P4EE测试平台使用的是微星MSI最新的P4N Diamond,基于nVIDIA nForce4 SLI Intel版芯片组,搭配的3.73 G至尊版处理器运行在1066 MHz前端总线,核心内建2M二级高速缓存,同时搭配了两条512 MB (合计1 GB) Corsair海盗船 DDR2-667内存,开启双通道模式,内存延迟为CAS 4-5-5。

我们的高端Intel平台领先于AMD的最大优势就是其较高的主频,同时P4EE超过1.0 GHz的外频也高于AMD顶级的FX-55处理器,另外其DDR2-667内存频率也比Athlon64的DDR-400内存快66%,理论上能够提供更高的带宽。不过在主板级别上,MSI P4N Diamond nForce4 SLI并没有比华硕A8N-SLI Deluxe更多提升游戏性能的规格。

 

AMD Athlon64 FX-55和nVIDIA nForce4 SLI测试平台

我们的AMD Athlon64 FX平台配备了AMD顶级的FX-55处理器,实际运行频率为2.6 GHz,搭配的是做工极佳的华硕ASUS A8N-SLI Deluxe nForce4 SLI主板,我们使用了一组512 MB (合计1 GB) Infineon英飞凌 DDR-400内存并开启双通道模式,内存延迟为2.5-3-3-6并支持1T Timing与CPU外频同步工作在双通道模式下。

AMD领先于P4EE平台的优势就在于其高效率。Athlon64 FX-55在游戏环境中显示的高性能得益于其整合了DDR-400内存控制器的高效率的处理器架构。游戏速度往往得益于极低的内存延迟,这正是Athlon64 FX-55所能提供的。相对于P4EE而言,FX-55消耗的功率和发热量也更低。AMD的Cool and Quiet技术可以在系统空闲的时候明显的降低功耗,而Intel则没有类似的降频技术,这也就意味着它只能一直全速运行。

和Pentium 4的DDR2-667内存相比,DDR400或许看上去更落后,但是现在市场上的DDR400相较于DDR2-667而言,可以运行在更严格的timings和更低的延迟。在现在的情况下,即使DDR400根本无法提供DDR2-667级的原始带宽,两者的执行效率也相差不大。

    [SLI技术的调整和升级]

尽管nVIDIA把它的nForce4 SLI Intel版和AMD版一样称呼(nVIDIA nForce4 SLI和nVIDIA nForce4 SLI Intel Edition),但这两种芯片的工作方式其实大相径庭。

从nForce3系列芯片组开始,nVIDIA主板的逻辑核心就采用单芯片布局。这意味着所有的芯片级特性都被集成于一块芯片,而非传统的南北桥芯片架构。自从AMD Athlon64处理器开始集成内存控制器(传统北桥芯片的主要功能),并开始引入高速Hyper-Transport link,nVIDIA就开始把它的所有精力集中于高效率的单芯片设计。

采用单芯片设计不仅有利于降低生产成本,同时也有助于减小PCB板的面积,nVIDIA nForce4 SLI AMD版继承了这一传统。nForce4所有的PCI Express、SATA、网络、USB、IDE和其它芯片级功能都被压缩到一块芯片——代号“Crush K8-04”。

由于奔腾4处理器的执行需要,nVIDIA最新的芯片组,nVIDIA nForce4 SLI Intel Edition(代号C19)又退回到了过去的双芯片设计。这是因为P4没有集成DDR内存控制器,必须由芯片级来执行,而nVIDIA又特别擅长于设计高性能、低延迟的内存控制器,所以看到nVIDIA的设计和Intel最新的945/955x系列在内存性能上一较高下无疑是件非常有趣的事(同样的带宽和延迟下)。

 

nVIDIA nForce4 SLI Intel Edition包括单独的南北桥芯片

nVIDIA nForce4 SLI Intel Edition由两块芯片组成,北桥负责DDR2-667内存控制器和 PCI Express / SLI连接特性,南桥(即MCP-04)负责nForce4整合的Serial ATA-II RAID 控制器、ATA/133、USB、32位PCI和千兆网卡等特性。

PCB板设计上,两个SLI芯片组的主板也有所不同,所有基于AMD Athlon64的SLI主板都使用硬件的SLI切换器,需要用户在PCIE和SLI模式下进行硬件切换,多数情况下是反转一块小卡来激活SLI,参见下面的ASUS A8N-SLI Deluxe主板图,个别情况下也有设跳线的如DFI的主板。(译者注:GamePC的这一说法不尽正确,华硕最新的ASUS A8N SLI Premium主板就拿掉了原本必须要手动SLI切换的SO DIMM插卡,改为在BIOS的选项里面变更选项式的切换。)

而我们现在测试的nForce4 Intel平台则都使用数字切换,即在BIOS的选项里简单设定,两块PCIE显卡插槽之间,原本是转换器的地方布满了执行转换功能的数字芯片。

 

MSI P4N Diamond主板上的数字SLI切换技术

功耗区别

即使是在不计代价的追求高性能的前提下,多数高端游戏迷在选择电源的时候还是会再三掂量,他们当中的一些人对这一部分格外关注,特别是在这个功耗大小和噪音大小紧密联系的时代(近来已有越来越多的人开始关注这一问题)。

与传统单显卡架构相比,SLI显卡架构耗电更大已是常识。到目前为止,搭配于SLI显卡的AMD Athlon64处理器的功耗仍然低于高端的Intel “Prescott” Pentium 4处理器,特别是在重负荷的情况下。nForce4 SLI Intel Edition主板的面市,让P4EE至尊版也有机会和两块512 MB GeForce 6800 Ultra显卡搭对,我们当然希望了解它们和Athlon64 FX SLI系统的功耗对比。

同往常一样,我们使用SeaSonic PowerAngel硬件AC输出监视设备来测量功耗,它可以监视整个系统的瓦特消耗,我们的测试系统使用同样的显卡(双BFG GeForce 6800 Ultra 512 MB PCI Express x16)、同样的光驱(Plextor 12x IDE DVDRW)、同样的硬盘(Western Digital Raptor 74GB)和同样的电源(Enermax Noisetaker 2.0 600W)。

唯一的区别就在于CPU、主板和内存,具体配置前面已经介绍过了,所有主板都禁用能源管理,强制处理器在空闲的时候也运行在最高频率。

 

您可以看到,在满负荷的情况下高端的P4EE SLI架构有着惊人的功耗,最高已经超过了400瓦,考虑到大多数电源的实际输出为标称的75-80%,我们强烈建议给顶级的P4EE系统配备500瓦以上的电源。当然我们的Enermax 600W PSU电源对付这一平台根本不成问题,而且几乎没有噪音。

当然也不能说FX-55 SLI是低功耗的,它的耗电同样惊人。只是相对于P4EE平台要低25%左右,即使如此也得为它配备一个460瓦以上的电源。每块GeForce 6800 Ultra 512 MB的单独供电就需要50到80瓦左右。

    [未被邀请到派队行列的Intel 955X]

我们原本计划安排三强的横测,包括Intel 955X芯片组——它提供高达24 lanes的PCI Express总线(AMD和 Inteln版的Force4都只有20 lanes)。在Intel 955X芯片组发布以前,谣言就盛传它将极好的支持双显卡,并且价格也比nVIDIA的nForce4 SLI Intel Edition芯片组低,当配备有两条PCIE x16插槽的955X主板现身的时候,我们开始为这个“非nVIDIA”的SLI解决方案而激动不已。

 

ASUS华硕 P5WD2 Premium 955X主板,硬件层的SLI Ready

当时由Intel和华硕最先推出的Intel 955X主板都有两条PCIE x16插槽,为双显卡而设计,可实际上,其中只有一条才是真正的PCIE x16插槽,另一条则是“通用”的PCI插槽,“通用”二字意味着它还可以插入PCI Express x1、x2、x4、或是x8型号的显卡,窄的PCIE显卡可插入长的PCIE插槽并且主板会自动调节相应的PCIE带宽。

我们迫不及待的在这块ASUS P5WD2 Premium 955X主板上插上双GeForce 6800 Ultra显卡,想知道它是否能实现SLI功能,结果虽然两块显卡都能被正确检测到(一块运行在全速PCIe x16,另一块运行在PCIe x4),但nVIDIA的Forceware驱动程序却不允许我们打开SLI模式。看起来nVIDIA的驱动程序会自动检测芯片组型号然后再确定是否显示SLI选项。

更令人困惑的是华硕P5WD2 Premium 955x的包装里就包括了一条SLI连接器,这相当清楚的表明华硕知道这块主板具备SLI功能,要知道小小一条SLI连接器可不便宜(需要花费5至10美元),如果是没用的东西,他们放入这条SLI连接器的动机何在?希望nVIDIA对其它的低端的芯片组和主板开放SLI技术只是一个时间问题。

 

可以弯曲的、与ASUS Intel 955X捆绑的SLI连接器——到底意味着什么呢?

    [测试平台和方案]

 

 

 

Half-Life 2

 

顶级SLI平台上的首次交锋Athlon64 FX-55以轻微的优势领先于Intel。在1024 x 768的分辨率下,显卡的推动并不是问题,更快的CPU才能领先,不论SLI打开与否,Athlon64都证实了它的强劲性能。

当分辨率提升到1600 x 1200并且打开4x FSAA和8x AF以后,显示卡的瓶颈制约开始出现,SLI的价值也开始得以体现,同单显卡相比,它的成绩高出一大截,AMD SLI平台仍然以微弱的优势领先。

Doom 3 - Site 3 Timedemo

 

与Half-Life 2相比,DOOM3更依赖于显卡的推动,所以即使在中等分辨率下,SLI的作用也更加明显。由于显卡作用的提升,处理器不再是关键,PCI Express的效率开始成为主宰。

在这个测试里,我们看到P4EE SLI的成绩超过了Athlon64 FX-55 SLI系统,这并不令人感到意外,我们以前的测试已经表明FX-55和3.73 GHz至尊版性能不相上下,能够看到Intel在DOOM3这个硬件杀手上取得领先倒是蛮有趣的,即使它只是略微领先。

Doom 3 - Site 3 Timedemo – Ultra模式

 

有512MB GeForce 6800 Ultra这样的顶级显卡,我们决定尝试DOOM3令人敬畏的“Ultra”模式——“Ultra”模式光材质就需要占用500兆以上的显存。令人惊讶的是,与前面的测试结果相比,“Ultra”模式并没有带来成绩的大幅下降,而PE44处理器仍然略微领先于Athlon64 FX-55。

兄弟们,再让我们来看看显卡SLI的威力吧:有了双GeForce 6800 Ultra 512 MB,你可以在1600 x 1200分辨率、开启“Ultra”模式、开启4x全屏抗锯齿、开启8x各向异性过滤的设置下玩DOOM3,而且速度维持在100 FPS左右。有了这样的视觉效果,你终于能够玩“the way it’s meant to be played”的游戏了。

Far Cry 1.3

 

在1024 x 768 (4 x 8)下,我们的Far Cry测试成绩和显卡基本无关,这一设置下,SLI和单显卡的性能差异为零(实际上,同单显卡相比,加了一块卡成绩还低了一点)。当我们把分辨率提升到1600 x 1200,我们终于可以看到SLI架构带来的令人信服的性能提升。

在低分辨率下,Athlon64 FX-55处理器领先于Pentium 4 EE 3.73 GHz大约10%。当显卡的作用增强的时候,我们看到两个平台基本打成平手,往往仅相差1 FPS。

Far Cry 1.3 – HDR模式

 

我们也想看看在这样的系统上打开Far Cry 1.3的HDR(High Definition Range高级动态范围)光照模式,会有什么成绩。HDR光照能够带来更鲜艳、更真实的光照效果但需要消耗更多的系统资源。HDR模式开启以后,FSAA自动关闭,我们的设定为“r_hdrrendering 7”。

有趣的是,SLI支持HDR模式但带来的性能提升却不大——差不多在5%到6%左右。我们的Pentium 4 SLI测试平台上有轻微的性能提升,但显然和其它平台一样提升并不明显。

Halo : Combat Evolved

 

即使不打开FSAA,Halo的得分仍然非常依赖于显卡的推动,SLI带来了非常明显的性能提升。我们的测试表明:当GPU和CPU都不是绝对的性能瓶颈的情况下,Athlon64 FX-55 SLI平台的性能要稍高一些。

当分辨率提升到1600 x 1200,显卡成为瓶颈,我们看到两个平台的得分相当接近,但Athlon64 FX-55仍然领先。

    [功效对比]

测试结束,我们把测试成绩分类到一个简单的表格以对比各个平台的功效。从单GeForce 6800 Ultra升级到双GeForce 6800 Ultra,究竟哪个SLI平台性能更强?请看:

 

成绩相当接近,从单显卡到SLI,双方都获得了0到80%的性能提升,而且这两套系统的提升极其接近。留意一下我们的测试结果,你就会发现,无论你如何设置,开启SLI得到的性能提升也没有超过79.9%的。

    [结语]

在选购自己的高端平台之前,很多人都在等待Intel Pentium 4处理器的SLI芯片组出现。nVIDIA nForce4 SLI英特尔版强吗?多数情况下是的,现在有了P4EE,Intel可以AMD在游戏性能上一争高下,并且极具竞争力。几个月以前,高端的游戏用户根本不会考虑Intel平台,但随着nForce4 SLI加入Intel阵线,似乎Intel平台也开始有了不错的选择。

但非常不幸的是,要想通过全新的nForce4 SLI英特尔版,来让Pentium 4打败Athlon64 FX-55是根本不可能的——它并没有什么更高的特性。在多数游戏测试中,高端产品线的Athlon64 FX-55 SLI系统都盖过了同样定位于高端产品线的P4EE SLI系统。我们的Athlon64 FX-55平台也证明了它从SLI获益更多,这主要是因为它的单芯片设计比Intel版的南北桥芯片执行效率更高。另外还需要注意的是,多数测试项目中,不论你选用哪个SLI平台,单显卡到双显卡所带来的性能提升都非常接近。

Intel所必需面对的残酷现实还包括Athlon64 FX-55的低功耗——这能让我们的平台更节能而且发热量更小。许多高端游戏用户仍然对这一问题不够关注,作为一名系统搭建者,我们非常认同Athlon64 FX-55的低发热量能让它运行的更加稳定。我还必须指出,在测试过程中,我们的nForce4 SLI英特尔版平台崩溃三次(测试过程中自动重启),而我们的nForce4 Athlon64 FX-55系统非常稳定,没有出现过一次死机。

必须注意的是,Athlon64版nForce4 SLI平台推出已经有半年了,而nForce4 SLI英特尔版则是全新的,要等它降价还需要一段时间。目前,一套顶级的P4EE/nForce4 SLI英特尔版系统要比一套顶级的Athlon64 FX-55 SLI系统贵25-30%。AMD SLI主板的价格在近几个月里大幅下降,同时与之相配套的DDR400内存也比P4EE平台昂贵的DDR2-667内存便宜的多。

很显然,所有的一切都表明,对高端游戏用户而言,Athlon64 FX nForce4 SLI平台更值得推荐,虽然nForce4 SLI英特尔版仍不失为一个稳定的、高性能的平台。AMD平台几乎在各个方面都领先:成本、性能、稳定性、包括功耗和发热量。虽然nVIDIA的芯片组确实增加了Intel平台对游戏用户的吸引力,但AMD的Athlon64 FX-55无疑仍是游戏之王——再多的主板级特性也无法改变这一事实。

SLI对决:nVIDIA nForce4 SLI Intel版和AMD版横测

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