Fermi再无遗憾:新卡皇GTX580权威评测
泡泡网显卡频道11月10日 七个月前NVIDIA给我们带来其首款DX11产品GTX480的时候，全新的架构设计与近乎完美的执行效率让我们深刻的感受到NVIDIA在技术上的强大。NVIDIA的工程师为了让DX11显卡能够真正体现出DX11的优势，并没有像AMD那样仅仅是对上一代产品的架构进行升级，而是采用了全新的架构设计。不得不说，GTX480确实是一款非常优秀的DX11产品。
然而，优秀并不代表没有遗憾！
● GTX480并非完整版Fermi
GTX480所采用的GF100核心从架构上来说完全算得上是非常优秀的产品，完整版GF100核心拥有512个CUDA核心，16个多形体引擎，尤其16个多形体引擎的设计让GF100核心在DX11的Tesselation性能方面表现非常出色。
但GF100核心拥有多达30亿个晶体管，堪称史上最复杂的GPU，超大的晶体管规模导致GF100核心功耗非常高。所以，最后NVIDIA决定GTX480在GF100核心的基础上屏蔽了一组流处理器(从512个降到了480个)，以控制显卡的整体功耗。所以，GTX480并非完整版Fermi核心产品。
● GTX480 温度太高，噪音太大
即便GTX480的核心规模已经在GF100的基础上删减了，但30亿个晶体管挤在一颗小小的芯片上所产生的功耗、发热以及风扇噪音仍然是让很多玩家非常恼火的几点。尤其是温度和风扇噪音更是让玩家难以忍受，毕竟能够买得起GTX480这样的“米人”不在乎那点电费，但温度和风扇噪音就很难接受了。
根据我们此前的测试，要想稳定的给采用GTX480显卡的平台供电，至少需要考虑购买600W以上的电源。风扇噪音的情况则是GPU温度不超过90摄氏度的时候，风扇转速维持在2000转还能忍受，超过90摄氏度风扇开始加速就非常吵了了。
● GTX480良率太低，工艺不够成熟
其实很多人不知道的是，GTX480屏蔽流处理器的还有一个原因，就是40nm工艺良品率的问题。关于40nm的良率问题自从AMD迈入40nm工艺制程之后业界就经常有报道，AMD和NVIDIA也都表过态说受到了这方面的影响，甚至之前有消息说GTX400的合格产品只有20%，最后NVIDIA出于无奈只好屏蔽一组流处理器。
而且，之前NVIDIA虽然口口声声说GTX480是史上最完美的芯片，但实际上他们心里很清楚如果再对工艺进行改进的话，GPU的运算效率还是有提升空间的。一来可以解决良品率的问题，二来还可以提升效率，所以在GTX480发布之后，NVIDIA和台积电就开始研究如何改进40nm的生产工艺。
七个月之后的今天，NVIDIA发布了GF100核心的改进版本——GF110，直接对应的零售产品就是GTX580。首先我们来看一下GTX580的规格：
● 流处理器数量提升
大家已经知道，GTX580从某种角度上来说是GTX480的改进版本，首先是弥补了GTX480在流处理器数量上的遗憾，从GTX480的480个流处理器提升到了512个流处理器，这样在显卡的3D性能上就有进一步的提升。
看过我们之前的GTX480架构解析的朋友应该知道，GTX480是通过在GF100核心上屏蔽了一组SM(流处理器簇)将原本的512个流处理器降到480个的。而在这个架构中，一个SM并不只是有32个流处理器，还包含16/48KB的动态分配缓存、4个纹理单元和一个多形体引擎。所以，GTX580相对于GTX480从硬件规格上来看并不仅仅是提升了32个流处理器，准确的说是提升了一个SM。
● 16/48KB动态分配缓存
GF100/GF110核心的缓存设计非常有意思，采用的是L1和共享缓存动态分配总容量为64KB缓存的设计，这部分缓存可配置为16KB的一级缓存+48KB共享缓存，或者是48KB一级缓存+16KB共享缓存。这种划分方式完全是动态执行的，一个时钟周期之后可自动根据任务需要即时切换而不需要程序主动干预。
一级缓存与共享缓存是互补的，共享缓存能够为明确界定存取数据的算法提升存取速度，而一级缓存则能够为一些不规则的算法提升存储器存取速度。在这些不规则算法中，事先并不知道数据地址。
● 4个纹理单元
顾名思义，纹理单元就是专门用于渲染3D物体表面纹理的模块，在图形纹理越来越复杂的今天，纹理单元的重要性不言而喻。GTX580因为相对于GTX480增加了一组SM，所以纹理单元数量也得到了相应的增加。
在GF100/110架构中，每一组SM中包含4个纹理单元，完整版的核心中一共有16个SM，所以GTX580一共拥有64个纹理单元，而GTX480由于屏蔽了一组SM，所以只有60个纹理单元。
值得一提的是，GF100/110架构中的纹理单元直接集成到了SM内部，且每组SM中拥有独立的纹理缓存(4个纹理单元共享这部分独立的纹理缓存)，这样的设计打破了之前纹理单元一直被设计在SM外围的传统，有效的提升了纹理效率。虽然从纹理单元的数量方面来说看起来比GT200架构还少，但实际效率却高很多。
● 一个多形体引擎
多形体引擎(PolyMorph Engine)是NVIDIA DX11架构中非常重要的一个部分，也是高性能DX11的来源保障。在GF100/110核心中，每个SM都拥有一个多形体引擎，总共多达16个。当然，由于GTX480屏蔽了一组SM，所以只有15个，而GTX580中拥有完整的16个多形体引擎。
多形体引擎拥有五个阶段：顶点拾取、Tessellation、观察口转换、属性设置以及流式输出。每个SM都拥有一个多形体引擎，因此每一阶段中所运算得出的结果都被实时发送至SM处理。该SM能够执行游戏的着色程序、将结果迅速返回至多形体引擎中的下一阶段，从而保证了最高的执行效率。在五个阶段都执行完毕之后，结果会被传递给光栅化引擎。
在这五个阶段中，最重要的又是 Tesselation 阶段，它正是保证DX11中 Tesselation 高效率执行的保障。相比之下，AMD的RV870只有一个同样功能的引擎，被称为前端控制引擎，这就是为什么AMD的HD5000系列产品虽然同样支持DX11，但在真正的大型DX11游戏中，效能和GTX480差距很大的原因。在这种情况下，AMD只能说太复杂的Tesselation目前用处不大的言论，实际上是自己性能不够。
● 频率提升
大家从前一页的GTX580规格表中还可以看到，相对于GTX480来说，GTX580在核心、Shader以及显存频率方面都得到了大幅度的提高。
记得在GTX480发布的时候，有无数玩家对这款产品的频率都非常不满。一是核心频率和Shader频率较低(700/1401)，二是显存频率也和AMD的同级别产品差距太大。对高端显卡比较了解的朋友应该知道，AMD凡是采用GDDR5显存的产品，默认显存频率都超过了4000MHz，而NVIDIA此前最高端的GTX480显存频率都只有3696MHz。
但是，本次发布的GTX580完全可以让用户忘掉GTX480在频率上的遗憾，GTX580的默认频率高达772/1544/4008MHz，相对于GTX480来说有大幅度的提升，也就是说即使GTX580和GTX480完全一样，频率提升所带来的性能提升也将非常明显。况且，GTX580与GTX480还有很多不一样的地方。
正是由于增加了一组SM、提升了频率以及我们即将要说的工艺的改进，GTX580的性能更上一层楼，每秒可处理多达20亿个三角形，当之无愧的成为单卡性能之王。
从本身的架构上来说，GTX580所采用的GF110和GTX480所采用的GF100其实并没有本质的区别，内部的架构、功能模块、晶体管规模等等都完全一样，但NVIDIA这一次为什么不说GTX580是完整版的GF100核心，而是被命名为GF110核心呢？
● 工艺改进
“工艺改进”这几个字听起来并没有什么杀伤力，首先它不能像架构升级那样带来全新的功能和非常明显的运行效率的提升，也不能像升级核心规模那样带来明显的性能提升，工艺改进确实是一个对于普通消费者不痛不痒的改进。
但对于NVIDIA以及任何芯片设计公司来说，改进工艺都是他们非常重视的一件事情，也同样是芯片生产厂商(这里特指台积电)非常重视的事情。改进工艺可以让生产效率得以提高、可以让良品率更有保障、甚至可以让芯片的性能更加出色。
GTX580所采用的GF110就是一款采用改进的40nm工艺制程的芯片，改进后的工艺给我们带来了更低的功耗、更低的温度以及更好的执行效率。
上图是NVIDIA公布的GTX580官方PDF中的一页内容，NVIDIA将GF110模拟成了480个流处理器，且频率也和GTX480保持一样，大家可以将上图中的GTX580当作GF110版本的GTX480来看待。经过NVIDIA官方的测试，即使流处理器数量、频率都和GTX480一样，改进工艺后的GF110都可以带来非常明显的性能提升，个别游戏性能提升幅度超过10%。
而上面这张柱状图体现的是真正拥有512个流处理器以及更高频率的GTX580相对于GTX480的性能提升，可以看到在改进工艺的基础上再提升频率和流处理器数量之后，GTX580的威力非常强大，不少游戏性能提升幅度高达30%，大多数游戏性能提升幅度都达到20%。
除此之外，工艺的改进还可能修复一些芯片可能存在的缺陷，比如之前震惊业界的NVIDIA笔记本芯片缺陷问题，就是通过工艺更新修复的。从工艺更新这一点来看，GF110算是一款“全新”的产品。
在文章的第一页我们已经说到，GTX480的遗憾之一就是温度与噪音。GTX480发布之后，很多网友调侃这款显卡在冬天可以省去一笔不小的开支，虽然这句话有点夸张，但夏天如果对着出风口50cm以内的距离一定会让你很难受，手更是不敢放在显卡的出风口，有很大的烫伤风险。
NVIDIA的工程师自然也会被这个问题所困扰，而且更困扰他们的是噪音的问题。30亿个晶体管堆积在一起，在现有的工艺制程下高温难以避免，可以通过提高风扇转速的方式来解决，但随之带来的是更大的噪音。
改进散热器是唯一的办法。
GTX580所采用的散热器底视图
于是，NVIDIA的工程师再一次从散热器方面下手，对其进行了改进。这次改进主要解决三个问题：
1、降低用户被烫伤的风险；
2、提高散热效能，保证显卡稳定运行；
3、降低风扇噪音。
● 真空腔恒温板技术
GTX580的散热器采用了目前非常先进的真空腔恒温板技术，下面是它的原理图：
与玩家相对熟悉的热管技术相比，真空腔恒温板原理与理论架构是相同的，只有热传导的方式不相同，热管的热传导方式是一维的，是线的热传导方式，而真空腔恒温板的热传导方式是二维的，是面的热传导方式，所以这种技术比普通的热管技术散热面积更大。
它利用真空/高压/毛细作用传导热。恒温板是一个内壁具有微细结构 的真空腔体，当热由热源传导至蒸发区时，腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的冷却介 质迅速充满整个腔体，当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象，借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热，凝结后的冷却液会借由微结构的毛细 管道再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行，这就是恒温板的运作方式。
● 更大的风扇开口
为了让显卡能够在最短的时间内吸进更多的冷空气，NVIDIA工程师还对显卡散热器的风扇开口进行了调整，GTX580的风扇开口明显比GTX480更大，下面是GTX480风扇口径与GTX580风扇口径的对比照片：
上面的那块显卡是公版GTX480，下面的是GTX580，从照片中我们可以非常清楚的看到GTX580的散热风扇口径更大，这样的设计即使在两块显卡组建的SLI系统中，也能吸入足量的冷空气。
值得一提的是，GTX580散热器还对风扇转速自动控制功能进行了改进，之前的风扇转速自动控制功能只有待机、2D和3D三种状态，GTX480有了一项改进，就是当GPU温度超过90摄氏度时，再自动提升风扇的转速，以保证GPU温度不超过95摄氏度。而GTX580再次在这方面进行了改进，风扇会根据应用程序控制转速，比如在玩一些较老的3D游戏是，风扇转速可能仅仅比2D状态快一点点，这样就可以有效的控制风扇所产生的噪音。
GTX580抛弃了GTX480背部的镂空设计
另外，我们还注意到GTX480显卡PCB上的镂空设计在GTX580上被取消了，NVIDIA官方并没有解释过这一细节，但我们综合分析一下，也不难发现取消掉这个设计的道理。
首先，GTX580采用了更大口径的风扇，单位时间内冷空气的吸入量已经能够满足散热的需求，没必要再采用镂空设计。而且，镂空设计在SLI环境下，还可能造成第二片显卡与第一片显卡争抢冷空气的情况，并不太适合。
其次，镂空的设计会产生更多的噪音，这个原理就和飞机引擎发出的巨大声音类似，但一整块的PCB就不会出现这种情况。
除了在散热器方面有了很大的改进之外，在显卡的电源管理方面GTX580也带来了很大的改进，最重要的一点就是加入了硬件电压监控和调整的功能。
就在以前GTX480镂空的位置上，GTX580专门加入了3颗IC，从硬件方面对电源进行管理，一是实施监控电压，二是动态的根据应用程序调整供电的强度，以保证应用程序能够发挥最大的效率，但又能够将功耗、温度以及发热量控制在刚刚好的范围上。
另外在供电的电路方面，GTX580也有很大的改进和增强，显卡核心采用6相供电，显存拥有两相独立的供电。供电部分虽然没有采用数字供电，但也非常非常豪华，采用了贴片电感+LF-PAK封装的Mosfet，且每一相供电都有单独的控制芯片。
值得一提的是，GTX580并没有因为增加了一组SM带来很大的功耗，外接供同GTX480一样依然是8+6Pin，可见工艺改进同时也让功耗得到了更好的控制，因为之前说GTX480如果真采用512个流处理器的话，供电至少需要双8Pin。
这里我们简单的说一下这种采用LFPAK封装Mosfet的优势，相对于传统的DPAK封装的MOSFET来说，LFPAK封装的MOS管具备超低内阻和超低温度两大特性，上图就可以看出因为内阻低，LFPAK封装的MOSFET在电源转换效率方面具有非常大的优势。
除了这些之外，供电部分还有很多其他方面的改进，比如发热量更低的用料、供电电路的优化设计等等，这里我们就不做过多的介绍。
前面几页我们简单的介绍了一下GF110核心的GTX580相对于GF100核心的GTX480的改进，当然还有很多很多细微的改进都没有介绍，大家也应该对NVIDIA Geforce GTX580有了一定的了解。不管前面介绍的是多么天花乱坠，最终还是要落实到产品上，接下来我们首先看看公版GTX580这款产品。
NVIDIA的高端公版产品外观都差不多，但仔细对比就能发现每两代产品之间都有非常大的差异
采用了口径更大的散热风扇，尾部依然设计出风口，为了更加适合SLI平台，散热器尾部的斜面角度更大
GTX580裸卡PCB赏析
GF110核心真身，2010年第38周生产，可见刚刚出厂不久
显存采用的是0.4ns的三星GDDR5颗粒，理论频率可达4800MHz，不过NVIDIA这款显卡的频率依然比较保守，显存频率为4008MHz，但相对于前一代产品已经很给力了。
NVIDIA和AMD最近的几代高端产品都清一色的采用黑色PCB，难道是黑色PCB更加能够体现出密密麻麻的电子元件？
输出接口方面NVIDIA依旧相对保守，和GTX480一样仍然采用双DVI+MINI HDMI的设计，当然可以通过转接的方式支持任意接口的显示器。
完全公版方案的Inno3D GTX580纪念版显卡
显卡散热器特写
纯公版方案的PCB
输出接口部分
Inno3D是最早拿到GTX580显卡的厂商之一 ，而且已经上市开卖，零售价格4299元。值得一提的是，Inno3D这款GTX580是超频版本，默认核心/显存频率就为820/4200MHz，比公版GTX580更高，由于首批到货不多，想买的要赶紧了。
在公版GTX580的基础上贴上了七彩虹的贴纸
散热器上也有贴纸
显卡背部PCB
输出接口同样采用的是双DVI+Mini HDMI的搭配
七彩虹这款型号为iGame580-GD5 CH版和前面介绍的Inno3D一样，都采用公版PCB，但频率却相对于公版产品有很大的提升，默认同样是高达820/4200MHz，而且零售价格更便宜，为公价3999元，更加值得购买。
影驰推出的首款GTX580也是在公版产品上贴了一张贴纸
散热器特写
显卡背部都一样，没什么可说的
输出接口也同样是双DVI+Mini HDMI
影驰这款GTX580是一款完全的公版GTX580，默认频率也和公版GTX580一样，将会在近两天内上市，最终零售价格还未确定，按照影驰的风格或许能给我们一个惊喜价格。
除了前面的三家已经上市或者即将上市GTX580的外，还有多家AIC厂商都与NVIDIA同步发售了全新的GTX580显卡，他们包括翔升、华硕、精英、EVGA、捷波、丽台、微星、同德、Point of View、旌宇、索泰等等，由于都是公版产品（频率可能会有所差别），在这里我们就统一展示一下产品包装图片，不做过多介绍了：
翔升GTX580
华硕GTX580
精英GTX580
EVGA GTX580
捷波GTX580
丽台GTX580
微星GTX580
同德GTX580
Point of view GTX580
旌宇GTX580
索泰GTX580
关于此次GTX580发布与上市厂商的介绍到这里就差不多结束了，在这里特别感谢Inno3D、七彩虹以及影驰给泡泡网提供评测样卡。
前面我们说到，GTX580每秒钟可渲染20亿个三角形，同时由于相对于GTX480增加了一组SM，Tesselation性能得到进一步的提升，为了展现出GTX580在这方面的能力，NVIDIA在发布GTX580的同时还发布了一段官方DEMO——无尽的城市(Endless City)。
《无尽的城市》主要展现的是DX11中的两种技术——景深和Tesselation，并且采用了大量的建筑模型，通过对画面进行实时渲染体现出GTX580在3D渲染方面的超高能力。
从上面的这张截图中我们就可以非常清楚的看出这款DEMO所采用的DX11级别的景深特效，在镜头的对焦范围内画面最为清晰，而镜头对焦范围外(远景)的建筑物则相对模糊，这和我们平时看物体的感觉是完全一样的。
同时，这款DEMO的场景就是一个“无尽的城市”，用户可以通过WSAD键前后左右移动镜头，但穿过一栋建筑物之后，马上就会有下一个不同的建筑物出现，永远没有尽头，这也正是这款DEMO“无尽的城市”名称的来源。下面我们看看这款DEMO最吸引人的地方——Tesselation。
开启Tesselation的截图
关闭Tesselation的截图
Tesselation是DX11中的标志性技术，也是最重要的技术，中文直译为“镶嵌”，但平时我们更喜欢管这项技术叫做“曲面细分”，其作用就是开发者只需要勾勒出模型的轮廓，让GPU自己去计算轮廓内应该具备的曲线(当然需要参数的控制)。
上面两张截图就充分的体现出了Tesselation技术的魅力，对于不能够支持Tesselation技术的GPU来说，所展现出来的画面正如关闭Tesselation的截图那样，建筑物显得非常生硬，感觉就像是用各种形状的积木拼出来的。而当开启Tesselation之后，建筑物就显得非常真实，柱子上的花纹、轮廓的细节都非常完美。
Tesselation不仅仅要求GPU必须支持这项技术，而且要求还非常高，因为开启Tesselation之后会生成大量的多边形与三角形。
线框模式下未开启Tesselation的场景
现况模式下开启Tesselation的场景
上面两张截图就可以很好的体现出开启Tesselation功能之后所带来的大量多边形与三角形，我们可以看到在线框模式下不开启Tesselation功能的话，完全难以分辨截图上的物体是建筑物，倒像是修建建筑物之前搭的钢架结构。而当开启Tesselation功能之后，建筑物的各个细节都成型了。这正是Tesselation的魅力所在。
由于本次测试的主体以及参加测试的对比显卡都是目前的高端产品，为了尽量避免处理器和内存出现性能瓶颈，本次测试采用了目前非常优异的i7 965处理器搭配6GB内存，主板采用了当前最豪华的华硕玩家国度X58。测试显示器为DELL 3007 30吋液晶显示器，并分别测试1920×1200和2560×1600两个分辨率。
为了能够直观的体现出目前各个高端单核心显卡的性能，本次测试还加入了上一代的GTX480、AMD的HD5870以及刚刚发布的HD6870，关于双核心以及双卡平台的测试，我们将在近段时间内单独撰文。
软件环境方面，本次测试依然采用Windows 7 x64操作系统，N卡测试采用NVIDIA的最新Beta版驱动262.99，A卡测试驱动则采用目前最新通过WHQL验证的催化剂10.10。
下面，我们就一起来看看GTX580在游戏性能方面的表现！
软件介绍：3DMark06作为DX9C权威的理论测试工具，包括了两个SM2.0测试和两个SM3.0测试场景，基本上达到了DX9C的画面最高境界。虽然当今显卡已全面进入了DX11时代，但考虑到至今仍有不少新游戏依然采用DX9C引擎，加入3DMark06的测试结果对于很多主流游戏都有参考价值的。
画面设置：如今3DMark06已经难不倒高端显卡了，高端显卡在3DMark06中难分高下，所以我们只能最大程度的提高它对系统的要求，比如说提高分辨率开启抗锯齿等。这里我们直接测试2560×1600分辨率并开启8AA16AF下的性能。
其实3DMark 06对于目前的显卡来说主要看SM3.0性能，但在今天的测试中我们不管看哪一个测试结果都可以得到很明确的结论：GTX580无疑是性能王者，即使在DX9C的理论测试中结果也毋庸置疑。
游戏介绍：作为《使命召唤》系列的第六部作品，在《现代战争2》中，将《使命召唤4：现代战争》剧情延续，俄罗斯又再次陷入政治上的纷扰不安。伏拉米尔.马卡洛夫这位和伊姆兰.扎哈恐怖组织有关连的粗暴领袖，策划了一连串即将危及世界安全的阴谋。
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画面设置：《现代战争2》游戏中的画质进阶设定显得比较简单，在这里我们能看到常见的阴影开关、各种画面细节、材质填充模式等。COD6虽然引擎比较老，但经过常年累月的优化，爆炸、烟雾、火焰效果都不输给DX10游戏，要求也并不低。游戏内置AA最高4x，所以并没有测试8xAA时的性能。
测试方法：游戏没有提供Benchmark，测试时笔者选用了一段固定的场景，期间会有爆炸、大楼倒塌、灰尘弥漫等复杂的场景，通过Fraps记录整个过程的平均FPS和最低FPS。
在非常热门非常流行的《使命召唤：现代战争2》这款游戏中，GTX580表现依然非常出色，明显领先HD5870与上一代产品GTX480，而定位相对低端的HD6870则只能垫底，性能差距非常明显。
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游戏介绍：万众期待的暴雪神作《星际争霸》，在10年之后终于迎来的3D版本，目前暴雪已经正式开放了《星际争霸2：自由之翼》的Beta测试。虽然该游戏并不支持时下流行的DX10、10.1甚至DX11，但暴雪凭借成熟的DX9C技术，也将画面做的非常完美，大量HDR及SSAO特效的应用导致要求也比较高。
画面设置：所有特效全开最高，分辨率使用常见的1920x1200。值得一提的是，星际2虽然没有抗锯齿模式，但可以在显卡驱动中强开，画质会有所改善。因此测试时我们打开了4AA16AF模式。
测试方法：从战网上下载一个1V1单挑录像，通过录像回放模式播放一段激烈的战斗场面，通过Fraps记录平均FPS和最小FPS。
在《星际2》这款游戏中，1920分辨率下GTX580表现非常出色，可以说大幅度领先了竞争对手的HD5870，但在2560分辨率下性能下滑非常厉害，不仅仅和自家上一代产品GTX480差距缩小了很多，而且差点被HD5870反超。
游戏介绍：CAPCOM公司于1987年推出的大型电玩机台格斗游戏《街头霸王》，堪称目前格斗类游戏的始祖。经过了20多年的不断演化之后，如今的PC版《街头霸王4》不仅在画面上走向了全新方向，而且加入了各种新系统，试图让传统2D格斗游戏得到重生。
画面设置：街霸4 PC版和游戏机版相比，除了支持高分辨率输出之外，还为玩家提供了画面渲染风格选择的功能，除与家用机版一样的“普通”模式外，还有“水彩”、“海报”和“烟灰墨”这三种追加的渲染风格，带给完全全新的视觉体验。
测试方法：测试时使用游戏自带Benchmark。由于游戏要求较低，因此直接开启最高的8xMSAA+16AF模式。
《街霸IV》这款游戏中各款显卡都表现很正常，GTX580与其他各款参测显卡都拉开了差距，性能相对于GTX480来说提升也非常明显，而A卡的表现相对差一些，但100多FPS的帧率，在任何场景下都不会出现卡机的感觉。
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游戏介绍：《黑手党2》(Mafia II)将带领玩家进入1940年至1950年虚构的地下世界，就像好莱坞电影般的游戏世界，玩家可在拟真的城市中冒险。在1940年代的城镇中，居民如同往常过着平静的生活，帮人擦鞋、卖报纸，而路边偶尔会出现黑帮份子。
画面设置：这是一款支持PhysX GPU物理加速的最新游戏，但依然使用了DX9C引擎，因此画面本身并不出彩，但大量的爆炸、烟雾、破碎、衣料等物理效果还是很不错的。
测试方法：游戏自带Benchmark，内置的抗锯齿并不知道是多少倍数，分为不开PhysX和High两种模式进行测试。
以上两张柱状图体现的是这款游戏在不开启 PhysX物理加速的情况，在这款游戏中我们再次看到类似于《星际争霸2》中的情况，当分辨率为1920×1200时，GTX580性能领先其他各款显卡都非常明显，但当分辨率升至2560×1600时，上一代的GTX480以及AMD的HD5879表现都非常不错，大幅度缩小了与GTX580的差距。
而接下来的这两张柱状图体现的是当开启PhysX物理加速之后N卡的性能表现(A卡不支持PhysX物理加速所以未测试)，可以看到在2560×1600分辨率下，GTX580领先GTX480更多一些。
游戏介绍：3DMark Vantage所使用的全新引擎在DX10特效方面和《孤岛危机》不相上下，但3DMark不是游戏，它不用考虑场景运行流畅度的问题，因此Vantage在特效的使用方面比Crysis更加大胆，“滥用”各种消耗资源的特效导致Vantage对显卡的要求空前高涨，号称“显卡危机”的Crysis也不得不甘拜下风。
画面设置：3DMark Vantage中直接内置了四种模式，分别为Extreme（旗舰级）、High（高端级）、Performance（性能级）和Entry（入门级），只有在这四种模式下才能跑出总分，如果自定义模式就只能得到子项目分数了。我们为这次的优异卡对决选择了最高的Extreme模式，它其实就是最高画质1920x1200分辨率再加上4AA16AF模式。
测试方法：N卡支持PhysX，在CPU测试子项中成绩会翻几倍，最终总成绩会提高一些，但并不会影响GPU测试子项的成绩，因此在测试中保持默认驱动设置，PhysX是开启的，但我们只记录GPU测试子项的成绩。
虽然只是记录GPU测试子项的成绩，但GTX580的表现仍然令人咂舌，超越了GTX480将近1/3，向来在3DMark Vantage中表现神勇的A卡此刻也只能甘拜下风，性能差距很大。
游戏介绍：Crysis（孤岛危机）无疑是DX11出现之前对电脑配置要求最高的PC游戏大作。Crysis的游戏画面达到了当前PC系统所能承受的极限，超越了次世代平台和之前所有的PC游戏。Crysis还有个资料片Warhead，使用了相同的引擎，只是多了一个关卡，因此我们还是使用原版做测试。
画面设置：Crysis只有在最高的VeryHigh模式下才是DX10效果，但此前所有高端显卡都只能在低分辨率下才敢开启DX10模式，如今的DX11显卡终于有能力单卡特效全开流畅运行。我们直上1920x1200高分辨率，开启4AA和8xAA两种模式进行测试。
测试方法：Crysis内置了CPU和GPU两个测试程序，我们使用GPU测试程序，这个程序会自动切换地图内的全岛风景，得到稳定的平均FPS值。
虽然显卡已经更新换代数次，但《孤岛危机》仍然是目前的杀手级游戏，在1920分辨率下只有GTX580敢说真正流畅，而在2560×1600分辨率下GTX580也只能跑20多帧。即便如此，究竟哪一款显卡性能更好还是能看出来的，我们看到在1920×1200分辨率下，HD5870虽然不敌GTX580，但还是超越了GTX480。但当分辨率升为2560×1600之后，由于显存容量的限制，A卡的表现就很不尽人意了，差不多只比幻灯片快一点点。
可见，高分辨率下耗显存的说法只有在DX10以上的游戏中才能体现出来。
游戏介绍：《冲突世界》将带领玩家返回著名的冷战时期，玩家每一个决定均影响游戏中人物和情节。可于游戏中感受不一样的团队精神，与队友于阴森恐怖的战场上一同作战。《苏联进攻》是其最新的资料片，收录全新角色、扮演苏联军队、10套新影片和全新多人联机地图等等。
画面设置：《冲突世界》是首批DX10游戏之一，采用了自行研发的MassTech引擎，支持多种当前的主流显示特效，如容积云，景深效果，软阴影等，光照系统也表现出色，尤其是半透明的容积云特效营造出了十分逼真的户外场景，物理加速结合体积光照渲染出了最逼真的爆炸效果。
测试方法：内置Benchmark是一段非常华丽的过场动画作为测试程序，最终得出最大、最小和平均FPS，测试结果非常精确。WIC最高支持4AA，因此我们只测试4AA16AF模式。
《冲突世界》是一款非常华丽的DX10游戏，但引擎优化的不错，基本难不倒目前的高端显卡。我们可以看到即使在2560×1600这样的极限分辨率下，所有的显卡都能够流畅运行。
不过在这款游戏中我们也一样可以看到显卡与显卡之间的性能分级，GTX580无疑是单卡王者，GTX480稍稍比HD5870强一点点，而最新发布的HD6870完全可以当作是型号上的忽悠。
游戏介绍：自《孤岛惊魂》系列的版权被UBI购买之后，该公司蒙特利尔分部就已经开始着手开发新作，本作不但开发工作从Crytek转交给UBI，而且游戏的故事背景也与前作毫无关系，游戏的图形和物理引擎由UBI方面完全重新制作。
画面设置：借助于蒙特利尔工作室开发的全新引擎，游戏中将表现出即时的天气与空气效果，所有物体也都因为全新的物理引擎，而显得更加真实。你甚至可以在游戏中看到一处火焰逐渐蔓延，从而将整个草场烧光！而且首次对DX10.1提供支持，我们在这里依然将其当作DX10游戏进行测试。
测试方法：游戏自带Benchmark工具。
在《孤岛惊魂2》这款游戏中，显卡的性能级别也体现的非常明显，但本次参测的所有产品都可以在最极限的设置下流畅跑完该游戏的BenchMark程序。我们看到，在1920分辨率下，GTX580是唯一一个平均帧数超过100FPS的显卡，和其他显卡都拉开了不小的差距，同样在2560分辨率下的情况也很类似。
游戏介绍：Unigine Engine率先发布了首款DX11测试/演示程序——Heaven Benchmark，其中大量运用了DX11新增的技术和指令，看来在新版3DMark面世之前，Heaven将会是DX11性能测试的非常好的选择。
画面设置：2.1版本进一步强化了Tessellation技术的应用，细分精度更高，画面更上一层楼，测试时所有特效全开最高，包括Extreme级别的Tessellation。
测试方法：自带Benchmark。
《天堂》2.1加入了Extreme模式Tesselation的支持，在这个模式下最考验的就是显卡的DX11 Tesselation性能，前面我们介绍到因为HD5870只有一个同样功能的前端控制引擎，虽然HD6870在这方面有所改进，但整体架构变化不大，所以性能上就大幅度的落后于N卡。可以预计，未来DX11游戏真正普及之后，AMD要是再不重新设计架构，将会非常被动。
游戏介绍：游戏引擎开发商BitSquid与游戏开发商Fatshark近日联合公布了一个展示DX11强大技术的DEMO。这个名为《StoneGiant》（石巨人）的DEMO，可以让玩家来测试自己PC显卡的DX11性能。BitSquid Tech即将提供PC平台的引擎，并且大概在今年第三季度将提供PS3和Xbox 360等其他平台的引擎。
画面设置：StoneGiant是一款技术演示Demo，画面做的非常精美，进入之后可以选择开启关闭Tessellation以及DOF（DX11级别景深）进行测试，这两项技术都十分消耗资源，尤其是同时打开时。其中Tessellation技术对画质的改善最为明显，但DOF仔细看也有不小的画质提升，所以我们这里将Tesselation和DOF都开启进行测试。
测试方法：游戏自带Benchmark。
《石巨人》这款游戏在Tesselation方面更为极端，这可直接要了A卡的命，真可谓哪壶不开提哪壶。从测试结果我们可以看出，拥有完整的16个多形体引擎的GTX580表现非常神勇，拥有15个多形体引擎的GTX480表现也非常不错，但两款A卡表现相对来说太差劲了，这个测试程序虽然非常极端，但可以很好的体现出A卡的架构在DX11曲面细分方面的劣势。
游戏介绍：《鹰击长空2》是一款结合了拟真与空战要素而成的模拟飞行游戏，玩家可驾驶多种高性能战机，在高空中进行巡逻、护航、轰炸等任务。值得一提的是，游戏中的地面场景乃参考GeoEye卫星空照图所构建而成，这项游戏与现实生活的科技结合，让玩家仿佛置身于战机的驾驶舱内，逼真的地表风貌一览无遗。
画面设置：《鹰击长空2》直接内置支持DX11，在我们今天的测试中我们分别测试2560×1600以及1920×1200两种分辨率，开启DX11功能，并开启4AA。
测试方法：游戏自带Benchmark。
《鹰击长空2》也大量的采用了Tesselation技术，因此N卡表现仍然非常优秀，在各种分辨率上，N卡性能都超过了A卡的两倍。
游戏介绍：《BattleForge》是EA旗下德国Phenomic游戏制作室研发的全新即时战略网络游戏。在《BattleForge》中，玩家依靠收集、交易卡牌来建立庞大的军队。通过在线赢取、交易和购买卡牌来组成你强大的阵容，混合搭配不同属性的卡牌来和朋友进行在线战斗，或是在大规模的在线战役中取得胜利。
画面设置：从技术角度来讲，这款游戏也非常值得关注，其画面堪称网游顶尖之作，率先提供了对DX10.1技术和屏幕空间环境光遮蔽(SSAO)特效的支持，还针对多核心处理器进行了优化。现在又第一时间对DX11加入了支持，加入了HDAO和DirectCompute，测试时自然所有特效全开最高。
测试方法：《BattleForge》虽然是款网游，但游戏自带了Benchmark，这给评测带来了很多便利，我们直接测试1920×1200与2560×1600两种分辨率。
《Battle Forge》完全称得上是目前最为华丽的网游，DX11的很多技术都在这款游戏中得到了大量的应用，真的很难想象要求如此高的网游同时在线率能有多少。
测试结果非常明显，完全为DX11重新设计架构的N卡表现非常不错，性能不仅仅大幅度领先A卡产品，而且在2560分辨率下都能够非常流畅的运行。而AMD最新发布的HD6870在2560×1600分辨率下只能算勉强流畅。
游戏介绍：《科林麦克雷》系列游戏是为纪念去世的英国拉力赛车手科林·麦克雷(Colin McRae)而制作的，因此在游戏过程中不难见到许多麦克雷过往的身影。与一年一款的优品系列赛车游戏不同，DiRT2距离前作已经两年之久，目前《科林麦克雷：尘埃2》主机版早已上市，几乎登陆所有的主机和掌机平台、好评如潮，而PC版由于支持DX11的缘故，所以被延期数月。
画面设置：DIRT2堪称DX11游戏代表作，DX11的五大关键特性在这款游戏中都有体现，但却没有得到大范围的应用，都是点到为止。比如Tessellation主要体现在水洼和旗帜上，而赛车过程中也就那么几处采用了该技术，因此这款DX11的要求并不高，特效全开的话中端显卡都能跑动。
测试方法：游戏自带Benchmark程序，会自动跑完一个固定的赛道，非常接近于真正玩游戏的模式。
《尘埃2》这款游戏中虽然对曲面细分技术应用的不多，但我们仍然可以看到GTX580拥有很大的性能优势，在1920分辨率下轻轻松松的超过了100FPS。GTX480虽然比GTX580少了一组SM，但拿下HD5870与HD6870还是非常轻松的。
游戏介绍：《潜行者》系列游戏现在已经出到第三部了，其中第二部《晴空》是原作《阴影》的前传，而第三部《普里皮亚季的呼唤》则是原作《阴影》的后传，讲述了在变异区中心被发现后，乌克兰政府决定举行代号“航道”的大规模军事行动，目的则是控制变异区的科技，玩家的冒险也就此展开。
画面设置：此前《潜行者：晴空》已经率先支持DX10.1，主要优化了抗锯齿算法、阴影渲染和效率，新版的资料片则首次加入支持DX11，通过Tessellation技术大幅加强了模型细节、纹理和光影，而且通过DirectCompute 11技术改进了算法，提升游戏性能。测试时将包括透明抗锯齿在内的所有特效全开最高，考验高端显卡在最高画质下的性能表现。
测试方法：使用官方Benchmark包进行测试，游戏没有提供更高的AA级别，因此只测试4AA模式。
在《潜行者:普里皮亚季的呼唤》这款游戏的测试结果中，我们仍然可以看到GTX580性能上的明显优势，甚至落下GTX480达到了20%，领先HD5870的就更多了，A卡的架构劣势在这款游戏中同样被体现的淋漓尽致。
相关评测：年度DX11大作！异形大战铁血战士测试
游戏介绍：《Aliens vs. Predator》同时登陆PC、X360和PS3，其中PC版因为支持DX11里的细分曲面(Tessellation)、高清环境光遮蔽(HDAO)、计算着色器后期处理、真实阴影等技术而备受关注，是AMD大力推行的游戏之一，但是这样的主题难免让本作有很多不和谐的地方，暴力血腥场面必然不会少！发行商世嘉在2009年11月就曾明志，表示不会为了通过审查而放弃电子娱乐产品发行商的责任，因为游戏要维持“异形大战铁血战士”这一中心主题，无论画面、玩法还是故事线都不能偏离。
画面设置：AVP原始版本并不支持AA，但升级至1.1版本之后，MSAA选项出现在了DX11增强特效当中，当然还支持Tessellation、HDAO、DirectCompute等招牌。该游戏要求不算太高，所以笔者直接将特效调至最高进行测试。
测试方法：游戏自带Benchmark。
GTX580仍然站在性能的顶峰独孤求败，虽然仅仅是增加了一组SM，但由于改进的工艺、改进的AF和TF算法等等，让GTX580在性能方面大幅度领先前一代产品。
游戏介绍：《战地：叛逆连队2》（Battlefield: Bad Company 2），是EA DICE开发的一款第一人称射击游戏。开发商EA已经于本月2日正式同步发售了Xbox 360、PS3、PC版。该游戏是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，在继承前作特性的基础上，强化了多人联机载具对战和团队合作元素的设定。游戏使用加强版的寒霜引擎，加入了建筑物框架破坏和物体分块破坏的支持。
画面设置：《叛逆联队2》虽然是款DX11游戏，霜寒引擎也是备受期待的DX11引擎，曾被ATI用来做Tessellation的技术展示。不过最新版本的对DX11的支持非常有限，仅仅是采用新指令集渲染HBAO特效而已，游戏会自动侦测显卡的DX级别来选择渲染模式。
测试方法：游戏不带Benchmark，笔者选取了单人任务模式下的一段无需手动干涉的过场动画进行测试，其中包括大量激烈的轰炸爆破激战场面，完全可以反映真实的游戏性能。
在这款游戏中，虽然HD5870与GTX480的差距不是太明显，但与GTX580相比还是压力很大的，在这里不得不佩服NVIDIA对每一代产品性能的负责。
游戏介绍：《地铁2033》(Metro 2033)是俄罗斯工作室4A Games开发的一款新作，也是DX11游戏的新成员。该游戏的核心引擎是号称自主全新研发的4A Engine，支持当今几乎所有画质技术，比如高分辨率纹理、GPU PhysX物理加速、硬件曲面细分、形态学抗锯齿(MLAA)、并行计算景深、屏幕环境光遮蔽(SSAO)、次表面散射、视差贴图、物体动态模糊等等。
画面设置：《地铁2033》虽然支持PhysX，但对CPU软件加速支持的也很好，因此使用A卡玩游戏时并不会因PhysX效果而拖累性能。该游戏由于加入了太多的尖端技术导致要求非常BT。
测试方法：选用第三方Benchmark程序，这是一小段地铁隧道中的战斗场景，场面复杂战斗激烈，对显卡提出了严峻考验。
以上是关闭PhysX物理加速的性能对比，我们可以看到在这款游戏中，即使不开启PhysX，A卡表现依然非常难以让人接受，仍然是DX11效率的问题。
这款游戏支持PhysX物理加速，由于A卡不支持GPU物理加速(可以采用CPU渲染，但不具备可比性)，所以这里还是不予测试。我们可以看到，在开启物理加速之后，N卡的性能下降很低，这应该是由于游戏在采用GPU PhysX物理加速的同时，还应用到了CPU的物理加速所致。
不过这款游戏对显卡的要求是在是非常BT，尤其在2560分辨率下GTX580也没有办法让游戏流畅运行，必须降低设置才可以勉强玩转，所以中低端显卡的用户还是别考虑这款游戏了。
游戏介绍：《失落的星球2》的游戏舞台是前作故事发生后十几年之后经过温暖化改变的EDN-3rd，这里将新增丛林等新场景，主人公也并非前作那样为一人，而是以“雪贼”们不同的视点展开故事。
画面设置：与前作相同，《失落的星球2》采用CAPCOM公司原创引擎MT Framework的最新版VER.2.0进行开发，游戏世界的表现将更加细致和美丽。而不仅仅是画面上的进化，本作将会在前作玩家要求基础上追加大量全新要素，新场景、新角色、新武器等自不必说，角色的动作也比前作更加丰富多彩。
测试方法：游戏自带Benchmark，测试A场景。
《失落星球2》也是一款应用Tesselation技术非常多的DX11游戏，因此这款游戏的测试结果非常离谱，在1920分辨率下，连GTX480的性能都接近了两款A卡的三倍。2560分辨率下由于对显存要求更高，A卡的Tesselation性能又不行，自然全军覆没。
前面我们在讲工艺改进的时候，还提到了温度可能因此而降低，到底是不是这样呢？我们也通过测试对其进行了验证，下面分别是本次参测的4款显卡待机和满载的温度数据。
测试方法仍然和功耗测试一样，待机温度取Windows 7桌面5分钟后的相对稳定值，而满载功耗取Furmark运行5分钟后的相对稳定值。
测试结果令人很惊讶，不管是在满载还是待机状态下，GTX580的温度都比GTX480的温度低1摄氏度，待机状态下的温度甚至比HD6870还低，看来工艺和散热器的改进所带来的温度降低十分明显。
不过在满载状态下，两款N卡的温度相对于A卡还是高了不少，毕竟流处理器规模摆着呢，但90摄氏度左右对于GF100/110来说不会出现任何不稳定的情况。
显卡尾部的窗户也是出风口
最重要的是，即使在满载状态下，显卡的出风口温度也并不高，手完全可以放在出风口，相对于GTX480来说低很多。估计这个原因和显卡尾部的小窗户也从进风口改成了出风口所致，这样热量可以同时从两个地方排出，所以显卡外的体感温度得以大幅降低。
冗长的测试终于到了收尾阶段，说真的在了解到GTX580的改进之前，笔者还曾一度认为GTX580不过又是一个变身，只不过是NVIDIA想率先抢HD6900系列的风头，并从4xx系列过渡到5xx系列的一个动作而已。而此时不得不说，GTX580确实是笔者感到非常满意的一款产品。至少它真正意义上从各个角度弥补了上一代Fermi核心的遗憾。
首先，GTX580虽然完全采用了GF100的架构，但相对于GTX480来说做出了虽然不多，但是非常有意义和有价值的改进，很大程度上的解决了GTX480的一些不够完美的方面，真正意义上诠释了Fermi架构的优秀。通过这款产品，我们看到了性能相对于GTX480得到了大幅度的提升、温度和功耗都得到了很有效的控制(在增加了一组SM的情况下，能保持和GTX480差不多的水平已经很赞了)，从NVIDIA自身角度来说良品率和产能的问题也得到了有效的解决，这些改进都是非常有意义且有价值的，个人认为比加入一些不痛不痒的功能更加实用。
差点忘了说噪音，经过笔者这几天的测试可以深刻的感受到GTX580的噪音控制的非常好，我就用这几天的测试感觉来说一下吧：在办公室使用GTX580测试的时候，强行按住CPU风扇，几乎听不到任何的显卡噪音(和办公室的声音融为一体了)，而当换成GTX480进行测试的时候，巨大的噪音马上会让笔者感到非常烦躁与不安。这是真实感受，并未胡吹，可以说是笔者近一两年所测试的最安静的高端公版显卡。
NVIDIA官方PDF中也着重强调了GTX580的噪音下降的改进(上图)，从图上可以看出，GTX580的噪音甚至比GTX285还低，但由于笔者手里没有GTX285不能做对比测试，但可以确定的是GTX580的噪音确实比GTX480低很多。
最让笔者觉得满意的是这款显卡的价格——3999人民币，虽然我肯定买不起，但3999元的价格确实相对非常公道，因为目前GTX480的价格都还维持在3888元的高价。或许NVIDIA故意不降GTX480的价格，让人们感到GTX580很超值吧，即使这是一种商业策略，至少也能赢得一部分玩家的人心。
美国新蛋网上各大品牌的GTX580都已全面上市
最后说一下业界一直传闻的“供货”问题(纸面发布)，在一个星期前笔者参加了NVIDIA的GTX580新品解析媒体会，会后笔者专门就此问题咨询了NVIDIA的员工，他们表示GTX580绝对不是传闻中的“纸面发布”，但初期到货肯定会和之前的高端卡一样，不会太多。其实，就在你看到本文的时候，中关村市场已经有部分品牌开卖了，比如我们今天行情报道的Inno3D与七彩虹这两个品牌的GTX580都已经率先开卖，而美国的新蛋网上，各大品牌的GTX580都已经在有货状态。
整体来看，GTX580确实还是无愧于新一代旗舰显卡的称号，性能与功耗、温度、噪音的表现就能说明一切。我们知道，AMD即将发布其下一代旗舰级产品HD6900系列，不知道此时的AMD是否会因为GTX580的表现而感到压力很大呢？当然，我们非常期待AMD能够拿出比GTX580更加完美的产品。
由于GTX580电源动态监控和过载保护的特性，目前我们尚未找到100%准确测试这款产品功率的方法，故暂时将之前的功耗测试部分移除，我们找到准确的功耗测试方法后会再次更新本文。■<
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