重量級對決NVIDIAAMD專業(yè)顯卡橫評

1、重量級對決！ NVIDIA/AMD 專業(yè)顯卡橫評第1頁：如何選擇專業(yè)顯卡?泡泡網(wǎng)顯卡頻道12月16日一般玩家購買顯卡通常都是用來玩3D游戲，不過顯卡并非僅能用來娛樂，對于計算機輔助設計（ CAD）和數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建（DCC）人員來說，一塊 專業(yè)圖形顯卡可以幫助他們更有效率的完成工作。和普通顯卡相比，專業(yè)圖形卡的價格少則幾千，動輒數(shù)萬。僅從硬件架構(gòu)上來看，消費級顯卡和專業(yè)顯卡并沒有太大區(qū)別，無非是核心經(jīng)過個手工挑選，并配備了更多的顯存。 專業(yè)圖形處理用戶需要的并不是很需要一顆很高 頻率的核心來進行數(shù)據(jù)填充和渲染計算，而是扎實的基本性能、豐富的拓展功能以及最關鍵的：驅(qū)動設置以及軟件支持。nv,D!A

2、AMD/NVIDIA專業(yè)顯卡年度橫評Nvidia vs. AMD / G曰附值 3rd fcgund Up 2411AMD、的對決專業(yè)顯卡在諸如 3DS Max、Maya、Softimage 、AutoCAD 和 SolidWorks 等專業(yè)圖形軟件中可以有著數(shù)倍于普通顯卡的性能提升，而除了處理速度的提高之外， 運行穩(wěn)定性也大大增強，專業(yè)顯卡在這些程序中出現(xiàn)錯誤的頻率要大大低于普通顯卡，同時強大的技術支持也保證了一旦出現(xiàn)問題，它們都會盡快被解決。專業(yè)顯卡并不追求填充率和渲染速度，它們更多的工作是頂點計算和幾何轉(zhuǎn)換，在GPGPU程序接口比如 CUDA、OpenCL、DirectCompute的支

3、持下，它們的性能表現(xiàn)更為出色?？偠灾?，專業(yè)顯卡的最大賣點就是軟件和服務。那么，如何挑選一塊專業(yè)顯卡呢？國外著名網(wǎng)站 CGchannel對今年的專業(yè)卡進行了一 次全面測試及總結(jié)，對于專業(yè)計算機設計、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建用戶來說絕對有參考價值，因為參測產(chǎn)品相對來說很全面，測試內(nèi)容也極為豐富。對于看慣了普通卡跑 3D游戲的朋友們來說， 本次評測換了個口味，可以讓讀者更加了解GPU在其他領域中的性能。第2頁：參測顯卡：囊括高中低端產(chǎn)品和消費級市場一樣，專業(yè)顯卡市場的主要供應商依然是AMD和NVIDIA兩家。本次測試中包括了 2010年市場中主流產(chǎn)品：AMD ATI FireProV3800/V4800/V5

4、800/V7800/V8800, NVIDIA Quadro FX 3800/5800,新加入了 4 款今年的新品： AMD FirePro V5900/V7900; NVIDIA Quadro 2000/4000/5000/6000。這個陣容囊括了市售全部中端到高端級別的專業(yè)顯卡型號。按照產(chǎn)品定位，參測顯卡可分為三個級別，包括：入門級2款：AMD FirePro V3800、4800。NVIDIA 在這個級別的產(chǎn)品包括 Quadro 400/600 ,不過本次測試中并沒有這兩款型號的加入。NVIDIA Quadro 2000、AMD FirePro V5800/V5900主流級4款：其中NV

5、IDIA Quadro 2000 是今年上市的新品， 擁有1GB GDDR5 顯存。 128Bit顯存位寬，最大帶寬可達 41.6GB/S 。核心頻率為 625MHz ,擁有192個CUDA核 心。視頻輸出包括1個Dual-link DVI 、2個DP接口，功耗62W。AMD方面的新品包括 FirePro V5900 ，它在顯存規(guī)格上相比前輩V5800翻了一倍：包才2GB GDDR5顯存、256Bit位寬，64GB/S帶寬。核心頻率 600MHz ,擁有512個流處理器。輸出包括 1個Dual-lnk DVI和2個DP接口，功耗 75W 。而去年上市的主流產(chǎn)品包括FirePro V5800 和

6、QuadroFX3800 。AMD FirePro V7800/8800、NVIDIA Quadro 4000/5000/FX5800高端級共5款：NVIDIA今年在高端產(chǎn)品中推出了兩款新型號：Quadro4000、5000。Quadro 4000 擁有 2GB GDDR5 顯存、256Bit 位寬、89.6GB/S 帶寬， 核心頻率 475MHz ,256個CUDA核心，輸出為1個Dual-link DVI 和2個DP，功耗142W 。 Quadro 5000 則為 2.5GB GDDR5 顯存，320Bit 位寬、120GB/S 帶寬。核心頻率 513MHz , 352個CUDA 核心。輸

7、出接口同樣為 1個Dual-link DVI 和2個DP。功耗為152W 。AMD 方面今年的新品為 FirePro V7900 ，擁有2GB GDDR5 顯存、256Bit位寬、160GB/S 帶寬， 核心頻率725MHz、1280個流處理器。輸出為 4個DP接口，功耗150W 。而老產(chǎn)品則包括 FirePro V7800、V8800 及 Quadro FX 5800mr,I -T -“AW同 i f ”皿| 也比,乜 隗 *小g MsQ t k、1/J 4 Q> Mm I X'j4OO li 卜7 iNVIDIA Quadro 6000/FX5800旗艦級2款：NVIDIA

8、的Quadro FX5800 、6000 。其中Quadro 6000 為今年推出的新品，它擁有6GB GDDR5顯存、384Bit位寬、144GB/S帶寬。核心頻率 574MHz、448 個CUDA核心、輸出為1個Dual-link DVI 和2個DP ,功耗204W 。AMD 方面這個級別 的產(chǎn)品為FirePro V9800 ，但是由于測試者沒有這款產(chǎn)品，很遺憾未能參與評測。本次參測的全部產(chǎn)品參數(shù)如下:Card Specifications INvidiaQgCmrtfmaryMemonrMfmcry 辦nd通hkUOACaretSuMMyud 口*MPower iSlrrrtPrineo

9、ooFK MHZ7S0MHZ144 GB/»* ! *449?S4Q0QQuadra500051375025G8IXGbf352N152W$1780GoadrQ 4000475 MHZ700 MHf2 GB的總 GBJ,2&e*14JW$780Qujdfc融M4-IZ1300MM21 GB416GB/ *C2WM50Quadro FK&BW6S0 MHZ1K32 MHZ4G6102 GB/»2402189W53aMQiMdr9FX3SW&caMKZWO MHZ1 GB51 N GBJg192之ioew$84。/ 一 ¥AMDCard Mod

10、*lMtmoryMffnKxyM.rror> kdwitfrhtneam OrOCEOrSupported 色中歹iPc*f*5"*t PrtC*FitePra VBAOO860 MHZ1150 MKZ4G8147 3GB( 51600a3Z5W52800Fif*Pto V50W835 MHZ11502G814? J6004225WSI 160FiftPriiV7必725 MHZl?50 fw;2G418GQli.4M9WS75OFtrePno vrwo7fl0 MHZ7000MKZ2 08129 G8f sWQ31SOWS630F<*Pre V&90QMH250

11、0 MHZ2 GflGBJm51£3$46。FtePicTOOMHZ10001G6MGO 1 saoo374W$WQF iFe/*ro V4600775UMZ1WQlm2IGfiM GB i s400369W3160F«Pks V38D05國 MHZWOMHZV2杷R14 4GBfi400243W5100第3頁：特性解析：DP接口、多屏的重要性繼續(xù)評測之前，我們先來看看專業(yè)卡一些重要特性、規(guī)格的意義所在。DisplayPort : DP接口正迅速稱為專業(yè)圖形卡的標配輸出接口。它擁有如下優(yōu)勢：接頭小巧、更好的信號穩(wěn)定性、更高分辨率的支持。不過不是所有人都在使用DP接口的顯示器

12、，因此DP to DVI轉(zhuǎn)接器是很有必要的。 但是這就需要額外購買，DP to Single-link DVI轉(zhuǎn)接器的價格還不算貴，但是當你使用30寸顯示器的時候，高分辨率下必須使用 Dual-link DVI輸入。那么，如果需要使用 DP輸出如2560x1600 分辨率的信號到只有 DVI接口的顯示器，就需要購買內(nèi)置芯片的主動式轉(zhuǎn)接器，除了價格昂貴之外，還需要額外占用一個 USB接口來提供所需電力。雖然麻煩多多，但是在工業(yè)應用中 DP接口可以提供諸如 30bit顏色、6臺顯木器。AMD Eyefinity多屏支持等技術，讓一塊顯卡可以支持最多達多屏輸出是一項很強大的技術。Eyefinity是

13、一個很好的功能，我認為 NVIDIA應該效仿這項技術并應用到自己的產(chǎn)品中。V4800、V5800、V5900和V7800可以通過1個Dual-link DVI 和2個DP輸出支持3個2560x1600 分辨率的顯示器，而 V7900、V8800 可以支持4個，V9800可以支持6個，并且可以在3x2的顯示器排列下支持到 7680x3200 的分辨率。當你需要使用多臺顯示器的時候，如果只有NVIDIA顯卡，那么就需要安裝多張Quadro顯卡來支持，每張顯卡僅能支持兩臺顯示器，這還需要額外的電源供給，增加了一次性投入和使用成本。那么用戶是否需要很多臺顯示器呢？筆者現(xiàn)在就使用了 3到4臺顯示器，可以

14、說，一旦你嘗試過，就不再想用回2臺了。舉個例子，如果你有 2臺30寸顯示器和一臺22寸顯示器以及一個 WACOM Cintiq平板，你可以在一臺顯示器上使用3DS MAX或Maya軟件，另一臺打開 PhotoShop ,在Cintiq 平板上運行 ZBrush或Mudbox ,最 后還可以在那臺22寸顯示器上打開瀏覽器隨時查看資料。不需要按Alt+Tab切換，不需要堆疊多個串口，你同時就可以看到所有內(nèi)容。但是如果你想要在 NVIDIA 顯卡上實現(xiàn)同樣的 效果，就得要買更多的卡， 占用更多的PCI-E x16槽位，高端顯卡的功耗更是會導致你的電源成本要成倍的增加。如果錢不是問題，你甚至可以買4塊

15、V9800顯卡，Win 7系統(tǒng)下最多可以支持24臺顯示器。那么你可以在多屏環(huán)境下進行極有效率并且舒適的工作。第4頁：通用計算：引導未來發(fā)展的技術在查看測試結(jié)果之前，我們再最后看看GPGPU計算。所謂GPGPU計算是指通過顯卡的GPU來做為主要處理器完成系統(tǒng)所需執(zhí)行的計算任務。這項技術擁有令人興奮的潛力，我們現(xiàn)在看到的應用僅僅是這項技術的初級成果。g RVIDIACUDA.這也是專業(yè)顯卡最重要的價值。專業(yè)卡上擁有更高的顯存容量，可以進行更多的估算執(zhí)行。除非任務可以在存儲器上完整的執(zhí)行，否則數(shù)據(jù)必須要在顯存和系統(tǒng)之間交換，這會使得計算過程變慢。舉個例子來說明，在目前的光線追蹤計算中，完整的3D場景

16、需要通過顯存來協(xié)助處理 器進行渲染，如果場景太大，那么 GPU就會忽略渲染，轉(zhuǎn)而讓 CPU進行處理，這樣會大 大增加渲染時間。而 2-6GB的超大顯存容量可以讓專業(yè)顯卡進行渲染時更加得心應手，大 大提高效率。OpenCL目前有兩種主要的 GPU計算程序接口（ API） ： CUDA和OpenCL 。 OpenCL是一種 開放標準，NVIDIA 和AMD都支持這一規(guī)范，而CUDA是NVIDIA獨有的技術，只有NVIDIA 的產(chǎn)品能夠支持。NVIDIA是首家開始推行 GPU通用計算并研發(fā)出完整技術的硬件制造商，在2006年,首個采用統(tǒng)一渲染單元的革命性GPU架構(gòu)：G80誕生了，這款產(chǎn)品就是經(jīng)典的

17、GeForce8800GTX 。這種技術上的領先導致早期大量的程序支持CUDA而不兼容OpenCL 。從一個專業(yè)技術人員的角度出發(fā)，原作者更希望看到OpenCL更加成熟，對于開發(fā)人員來說，擁有一個統(tǒng)一的工業(yè)標準肯定要比有多個API接口要好。在渲染工作中，有很多應用可以使用GPU來加速運算，無論是基于CUDA還是OpenCL。比如基于 CUDA 的 Mental images"iray , Arion 隨機控制，Refractive Software的 Octane Render 軟件，支持 OpenCL 的 Glare Technologies" Indigo Render

18、er, Chaos Group"s V-Ray RT 和 Art And Animation Studio 的 FurryBall 渲染器。GPU 加速在一 些開源軟件比如 LuxRender、cebas"s finalRender 4也將獲得支持， 相信都會在 OpenCL下良好運行。目前可以免費使用的軟件有StudioGPU 的MachStudio Pro , 一款同時兼容CUDA和在DirectX支持下OpenCL的軟件。這是一款原作者極力推薦的軟件，由于它完 全免費，導致其入不敷出已經(jīng)破產(chǎn)，但是依然可以下載并使用它。然而，目前在計算機繪圖工業(yè)領域中，對于 GPU加速

19、計算有著兩種態(tài)度。一些工作室認同GPU加速技術，認為它可以很好的進行運算工作并大力支持；同時還有一部分人認為GPU渲染在輸出品質(zhì)上無法與CPU處理相比。一種比較折中的做法是由GPU進行單獨的視覺預覽或特殊工作，最終處理工作保留并交由CPU進行。一個典型的例子就是SonyPictures Imageworks ,由GPU進行渲染、實現(xiàn)和效果， CPU進行后處理。第5頁：測試平臺及測試項目說明本次測試的系統(tǒng)為 HP Z800工作站。它配備了雙路 32納米六核至強處理器，主頻為3.33GHz 。運行與 Windows 7 64 位系統(tǒng)，擁有 18GB DDR3 內(nèi)存，裝備了 15000轉(zhuǎn)的希 捷SA

20、S硬盤，提供了極為強大的性能。 顯示器為兩臺30 口寸屏幕，原生分辨率為2560x1600 : 合并后桌面分辨率為 5120x1600 。軟件方面，本次測試中使用到的程序包括Autodesk 3DS MAX 2012、Maya 2012Softimage 2012 和 Mudbox 2012,以及 NewTek"s LightWave 10。還使用了一些多應用測試工具包括 Luxology"s Modo 501 和 Maxon"s Cinema 4D , Maxon"s Cinebench 綜合測試工具， The Foundry"s Mari,

21、mental images"iray , Art And Animation Studio"s FurryBall renderer , StudioGPU"s Mach Studio Pro 。除非另有說明，測試成績單位為幀率，進行幾何計算或紋理細節(jié)處理測試所用的圖片為 圖中所示。每款產(chǎn)品的測試中會去掉最低和最高成績后取平均值。抱歉的是，所有測試圖片為專用，并不開放下載。當然如果你想比較自己系統(tǒng)的性能，同樣我也進行了Cinebench的綜合測試工具，這是一個開放的軟件。第6頁：測試項目： Maya 2012Maya 2012 是Autodesk 推出的三款主要

22、3D建模、動畫和渲染軟件之一。它基于OpenGL接口開發(fā)并且為其進行了重度優(yōu)化。測試中，F(xiàn)irePro的性能要更好一些，除了旗艦級的 Quadro 6000 之外，其余產(chǎn)品中FirePro系列顯卡要表現(xiàn)的更好。其中 V5900、V7900的驅(qū)動針對 Maya有特別優(yōu)化，則 測試中也得以體現(xiàn)。三項測試的平均成績最終排名如下：Quadro 6000FirePro V7900FirePro V5900FirePro V8800FirePro V7800Quadro 5000FirePro V5800FirePro V4800Quadro 4000Quadro FX 5800Quadro 2000Qu

23、adro FX 3800FirePro V3800第7頁：測試項目：3DS Max 20123DS MAX是Autodesk旗下另一款建模、動畫、渲染工具。這款軟件也是本次測試中 唯一給用戶提供了三種顯示模式的軟件，包括Nitrous模式、DirectX 模式和OpenGL模式。如果AMD和NVIDIA推出自己的優(yōu)化驅(qū)動，那么將擁有第四種模式。本次測試選擇了Nitrous模式進行。Model 2.million polygons?d 弓 At* %M,p<jrt Bnch ma ri：ShadedWireffjme3DS MAX測試中NVIDIA Quadro系列顯卡性能稍稍領先。第8頁

24、：測試項目： Softimage 2012Autodesk的最后一款軟件。和Maya 一樣，這款軟件基于 OpenGL ,不過相比其他軟件，這款軟件的運行速度要快很多，并且沒有任何質(zhì)量損失。最終性能排名如下:FirePro V8800FirePro V5900FirePro V7800FirePro V5800FirePro V4800Quadro 6000Quadro 5000Quadro 4000Quadro FX 5800Quadro 2000Quadro FX 3800FirePro V3800第9頁：測試項目：Mudbox 2012Mudbox 是一款和 Maya、Softimage

25、 類似的軟件，容樣使用OpenGL 技術。不過和其他程序不同，Mudbox 工作時建立了超多數(shù)量的多邊形，一個普通場景也要擁有800萬個或更高。一款典型應用中多邊形數(shù)量也在2-5百萬之間。所以，這款軟件對高顯存容量很敏感，專業(yè)卡可以發(fā)揮其作用。在此，筆者還要說明一些為什么沒有選擇ZBrush進行測試。原因很簡單：與Mudbox會依賴顯卡進行計算不同，ZBrush完全使用CPU機型計算，而顯卡對于性能的影響非常小。測試進行了兩種模式，一種是處理時間，一種是軟件相應速度。MudWx Viewp<yt B0nchmaricMRwl： 33E miiri4n polygonsQuadro 600

26、062.6Quadro 5000安:Quadro 4QC0 - 中 段 1Quad to ?000® 68Quadro FX5SCO.Quadro FX3BflO 4與 62FirePro V鄧口0一 久-1苫FirePro V7900- 駛2M7FirePro V7«00 ?打夕WLFirePro V5900617FirePro V5800 匚？ 6iFirePro V4sg 匚FirePro V3S00為I,i?w4wrt F ww Ratc=( Miqlwr h 昵H«rr ；.1Display PerformanceEditJng Perforrrwnce

27、可以看到，對于 512MB和1GB顯存的顯卡來說，3千多萬個多邊形是難以消化的,性能會嚴重降低。因此一些中低端顯卡將不能很好的完成工作。第10頁：測試項目：Lightwave 10OpenGLLightwave 10 是一款老牌3D軟件，廣泛用于廣播的視覺效果。依然是基"APU的程序。Lightwave Viewport RerirhniarkModel: 950.381 polygons Textures： 51 MBQuadro 6000SBQuadro 500033Quadro 4000"sgoQuadro ?OT043Quadro FX58O 6 *Quadro F

28、X38CO39FirePro V550059f irePrq VS8O0firePro w48g&必FirePro V3B00' _卻I MiEpcrt Fmw Plate- （ Mighw 盤日盤1仃）Wireframe性能排序如下:FirePro V7900FirePro V5900Quadro 6000FirePro V8800, V7800 (tied)Quadro 5000, FirePro V5800 (tied)Quadro 2000Quadro 4000, FX 5800, FirePro V4800 (tied)Quadro FX 3800FirePro V3

29、800第11頁：測試項目： Mari 1.3v2Mari是一款新推出的 3D紋理染色程序，有點類似于 Maxon"s BodyPaint 3D 。這款 軟件最初由 Weta制作，現(xiàn)在已經(jīng)被 The Foundry 收購。它采用大量多邊形計算來為3D模型上色，使用極高分辨率的紋理進行填充，最高可達32768x32768分辨率、數(shù)百萬個多邊形的紋理模型。這也使得Quadro 6000/5000這兩款顯卡很受用，這款軟件對顯存的最低要求為1GB,而使用中即使1.5GB的顯存也會迅速被高分辨率材質(zhì)填滿。目前為止，Mari是一款NVIDIA專用軟件，只能在 NVIDIA的顯卡上運行?？吹?jīng)]有，

30、Quadro 200由于顯存不足一運行就崩潰了。第12頁：綜合性測試接下來是一組多應用測試，使用一個模型通過不同程序和運行模式來對比。這個模型有760萬個多邊形，使用了以下模式：3ds Max: Nitrous viewport, realistic shading modeMAYA: Viewport 2.0, shaded and textured with ambient occlusion enabledSoftimage: shaded and textured modemodo: Advanced OpenGL, shaded modeCinema 4D: Enhanced Ope

31、nGL, shaded modeLightWave: shaded and textured modeMulti Appli-catrofi Newport Bfl-n-rhmark (fps JModel 7.6milfiori polygons3ds MaxMAYASoftinnogeNlcdoCinema 40-Lightwav*Quadro 600011.68437 J9726349Quadro SOCO1LB5,83Za59-350,13Quadro 40001014.129248.732.75Quadro 200010.02.112.4S.722.78Quadro FX5800立了

32、23B.l22.12908Quadro FX38005,1&46FirePro V88009.115947.67J33.211FirePro V790010523.776.93.055.613Fi rePro V78009.013.643.97.031.911FirePro V59009314,85177.943>10FireProV58008311,737.26.73059FirePro V48007.93435.36.427,27FirePro V380042259.13.21L8AAbove scores art of viewport frame ra

33、t熙& L6 million poly troll model in mod* scroti tlit applie/UMf li st«d iboveM i- NiEr4ulRp.iJiilk /UAfA 5科即7 0心乩"曲 ih AO 71sl削*4hiM；內(nèi)，丫近川那 u “h砧1但 ArtwijrtCKJ何 f 4。 OpflWt 7Mdy /fit h明e，需要說明的是，由于不同軟件的工作方式、處理過程有所區(qū)別， 這項測試僅為體現(xiàn)不同硬件之間的性能差異，并不能作為不同軟件之間的性能差別參考。第13頁：測試項目： CineBench R11.5這款軟件不必

34、多介紹了吧？CPU渲染性能必備測試工具之一，不過此次測試中會使用其中的OpenGL測試功能。Cinfbsrvfh OpenGL Ben thmarkQuadro 6000611$Qud山口 S(K)06S.Q7Quadro 4000Quadro 2CW044.27Quadro FXSSOOQuadro FX38OOFirePra V8SOOFirePro V790060J4FirePro V7800firePro "5900FirePro VSCOOHrePro V4fi00FirePro V3SD039.14OjmhiGL ( HiQhfrfCINEBENCH RaoJElU測試結(jié)

35、果，N卡占優(yōu):Quadro 5000Quadro 6000FirePro V7900Quadro 4000FirePro V8800FirePro V7800Quadro FX 5800FirePro V5800FirePro V4800Quadro FX 3800FirePro V5900Quadro 2000FirePro V3800第14頁：測試項目：渲染工具GPGPU計算的程CUDA。使用A卡最后一項測試是渲染測試工具。目前相關測試還很少，不過未來基"序?qū)絹碓蕉?。首先是iray ,這是一個基于 3DS MAX中的渲染組建，目前僅支持的話將會由CPU來完成運算?？梢钥吹侥呐率亲钊腴T Quadro顯卡也可以提供比雙路六核 CPU還要好的性能。而頂 級的Quadro 6000 處理時間僅需 CPU的1/3。要知道測試系統(tǒng)中使用了