最超值的高端产品!7900GS抢先首发测试

　　全球图形巨头NVIDIA今天发布的Geforce7900GS有可能成为最超值的高端显卡。

　　回想后在2000年收购上世纪90年代中后期的一代显卡枭雄3dfx后，nVIDIA成为了21世纪初图形芯片的新一代霸主。然而纵观显卡发展史，没有一个厂商能够永远站在显卡技术的最高峰，在逆水行舟的显卡竞争道路上，nVIDIA并没能一手遮天，拥有深厚技术底蕴的ATI在S3、3dfx这些昔日显示核心巨头相继退出图形显示市场后，成为了唯一一家能和nVIDIA相抗衡的公司，从Radeon 8500起ATI就向nVIDIA步步逼宫。事实上，nVIDIA GeForce系列产品与ATI Radeon系列产品的苦战就构成了一部显卡竞争近代史。

GeForce 5/6/7系列代言人

　　2005年6月22日，nVIDIA发布了令人瞩目的新一代旗舰产品G70（GeForce 7800GTX），揭开了高端显卡大战的序幕。2005年10月5日另一位显卡巨头ATI发布全新架构的的RadeonX1000家族系列，以RadeonX1800XT争夺显卡性能王者宝座；实力强大的nVIDIA于2005年11月14日拿出了早已准备的武器7800GTX 512M重夺王者地位，至此2005年的显卡王者之争告一段落。

　　最高性能级别产品的对撼总是那么引人入胜，拥有业界最强显卡的称号对于nVIDIA与ATI来说不仅是身份的象征，更是实力的体现。2006年王者地位的竞争更为激烈，2006年01月22日ATI发布了X1900系列，以强劲的实力打败7800GTX 512M。当然在2006年3月9日发布的7900GTX让NVIDIA重登性能王座。nVIDIA在CeBIT 2006上发布了由两块GeForce 7900GX2组成的震撼的Quad SLI系统，吸引了众多疯狂玩家的目光。2006年6月6日，nVIDIA再次发布令人期待又久的改良零售版本GeForce 7950 GX2。（《全球最强单卡出炉:GF 7950GX2拆解测试》）

（丽台和XFX抢先发布Geforce7900GS）

　　千元级别性能显卡往往带来无数遐想，昔日高端Geforce7900系列的最新战将7900GS扑向千元显卡市场。先进的90nm制程，20管线设计、高核心频率和极速GDDR3显存都让人热血沸腾，定价1599元附近的7900GS绝对有潜力成为2006年最超值的高端显卡。

Geforce7系列详细规格参数比较：

	GeForce 7900GTX	GeForce 7900GT	GeForce 7800GTX 512M	GeForce 7800GTX 256M	GeForce 7800GT
发布日期	2006-03	2006-03	2005-06	2005-06	2005-08
核心代号	G71	G71	G70	G70	G70
工艺制程	TSMC 0.09mm	TSMC 0.09mm	TSMC 0.11mm	TSMC 0.11mm	TSMC 0.11mm
核心时钟频率	650/700MHz	450/470MHz	550MHz	430MHz	400MHz
显存时钟频率	1600MHz	1320MHz	1700MHz	1200MHz	1000MHz
显存类型	GDDR3	GDDR3	GDDR3	GDDR3	GDDR3
显存位宽	256bit	256bit	256bit	256bit	256bit
像素管线数量	24	24	24	24	20
顶点着色器数量	8	8	8	8	7
理论像素填充率	15600 MTexels/s	10800 MTexels/s	10800 MTexels/s	10320 MTexels/s	8000 MTexels/s
支持DirectX版本	9.0C	9.0C	9.0C	9.0C	9.0C
公版PCB	-	-	-	-	-
Vertex Shader版本	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
Pixel Shader版本	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
核心架构	CineFx4.0	CineFx4.0	CineFx4.0	CineFx4.0	CineFx4.0
接口总线	PCIE	PCIE	PCIE	PCIE	PCIE
SLI技术	支持	支持	支持	支持	支持

	GeForce 7900GS	GeForce 7600GT	GeForce 7600GS	GeForce 7300GT	GeForce 7300LE/GS
发布日期	2006-08	2006-03	2006-03	2006-03	2006-03
核心代号	G71	G73	G73	G73	G72
工艺制程	TSMC 0.11mm	TSMC 0.09mm	TSMC 0.09mm	TSMC 0.09mm	TSMC 0.09mm
核心时钟频率	450MHz	560MHz	400MHz	400Mhz- 600Mhz	350MHz- 500Mhz
显存时钟频率	1320MHz	1400MHz	800MHz	700MHz- 1600Mhz	666MHz- 1200Mhz
显存类型	GDDR3	GDDR3	GDDR2/3	GDDR2/3	GDDR2/3
显存位宽	256bit	128bit	128bit	128bit	64bit
像素管线数量	20	12	12	8	4
顶点着色器数量	7	5	5	4	3
理论像素填充率	10800 MTexels/s	6720 MTexels/s	4800 MTexels/s	3600 MTexels/s	1800 MTexels/s
支持DirectX版本	9.0C	9.0C	9.0C	9.0C	9.0C
公版PCB	-	-	-	-	-
Vertex Shader版本	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
Pixel Shader版本	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
核心架构	CineFx4.0	CineFx4.0	CineFx4.0	CineFx4.0	CineFx4.0
接口总线	PCIE	PCIE	PCIE	PCIE	PCIE
SLI技术	支持	支持	支持	支持	支持

快速解读7900GS规格参数：

　　NVIDIA的如意算盘打的很响，凭借90nm、G7X优秀架构和高速GDDR3显存这三大法宝的7600GT一举控制中端。ATI高端的X1800GTO性能只能跟7600GT打成平手，但是价格却要贵上接近30％以上。不过9月的ATI来势汹汹，无论是高端首款采用GDDR4内存的RadeonX1950XTX、还是配备24/32 Pixel Shader的RV560/R570（传说中的RadeonX1900Pro和X1700系列)，还是改头换面的X1300XT（实质就是X1600Pro）都给NVIDIA造成不少压力；因而NVIDIA也调兵遣将在9月份也会推出7950GT、7900GS和7100GS等型号，丰富产品线。 

　　其实7900GS就是小幅版本的7900GT，核心和显存频率维持450Mhz/1320Mhz不变，但是Pixel Pipeline由24条减少到20条，顶点着色单元也是由8个精简到的7个。规格上来说，7900GS相对于7900GT来说几乎没多大的“规格损失”，只是20/24的关系，相比起7300GT/7600GT的8/12关系已经好不少。

　　从另外一个层面来看，7900GS也可以看作是90nm版本的7800GT，并且搭配最新的136pin GDDR3显存，频率继续提升。原先7800GT性价比不错，由于只是搭配较为低速的144pin GDDR3，因而即使通过超频也没有换来多少的性能提升。采用90nm的G71图形核心以后，7900GS的频率也从原来7800GT的400Mhz/1000 提升到450Mhz/1320Mhz。

　　从规格上，我们猜测7900GS和7900GT性能相差无几，并且比7800GT优势不少；难怪最终零售价格为1599元附近的7900GS可以说是今年最超值的高端显卡。

　　Geforce7 系列技术回顾

　　采用CineFX 3.0引擎的GeForce 6系列取得了巨大的成功，新一代的G7X系列已经把架构推到了CineFX 4.0引擎。CineFX 4.0所带来的众多新技术也为Geforce7 系列的高调推出而造势。nVIDIA宣称CineFX 4.0引擎能够加速执行三维可视化处理所必须的大多数常见运算，在每一级管线都实现了创新，这样令到图形应用可以在保持出色的图像质量的同时，实现更复杂的着色效果。

Geforce7 系列图形芯片渲染的nVIDIA Luna技术演示效果

　　具体的改进如下：重新设计的顶点着色器缩短了三角形设置(Setup)时间和执行几何处理的时间；全新像素着色器的浮点运算能力提高了一倍，其他数学运算能力也大幅提升，吞吐量显著提高；高级纹理处理单元采用了全新硬件算法和更先进的高速缓存，可加速滤波和混合运算。

　　在顶点着色器方面，Geforce7 系列可以更迅速地完成三角形设置。众所周知，顶点着色器是三维图形芯片的中坚力量之一，三维图像最基本的图形元素是三角形，三角形的每个角（即所谓顶点）均作为三维世界中的一个位置的参照点，并通过各种不同属性参数加以进一步描述。加速三角形设置可以提高三维管线的总吞吐量。对于包含大量几何处理或顶点处理的应用而言，如阴影渲染，这一点尤为显著。

顶点着色器向三角形设置单元提供数据

　　根据三角形的三个顶点，三角形设置单元通过数学运算确定该三角形的“扫描线”或光栅。在这个过程中，三角形被分割成一定数量的扫描线。随着对每条扫描线执行光栅化，也对颜色片段进行了着色处理。该算法将继续抽取信息，直至整个三角形填满完成着色的片段值。加速三角形设置可以提高三维管线的总吞吐量。对于包含大量几何处理或顶点处理的应用而言，如阴影渲染，这一点尤为显著。

光栅化后的三角形模型

　　在运算方面，CineFX 4.0引擎加速了MADD运算，从而提高了像素着色器的总吞吐量。事实上，G70的MADD运算能力最高可达上一代GPU的两倍。我们可以用下面的浮雕贴图来说明MADD函数的重要性。

采用浮雕贴图技术创建的茶壶的隆起处和从木盘中凸出的物体

　　在上图中，注意茶壶的隆起处和从木盘中凸出的物体，这些对象均是采用一种被称为浮雕贴图的特殊技术而创建的。在浮雕贴图应用中，包含高度数据的法线贴图可被用于创建表现深度和高度的幻觉。

　　对于上图中显示的三维效果类型的计算，像素着色器使用的主要方程式包括如下代码：

高级着色器代码举例

　　在纹理引擎方面，CineFX 4.0引擎包含一个重新设计的纹理处理引擎。可以更快速地存取纹理，开发人员也可以充分利用其中包含的各种不同的纹理像素样本尺寸。这些改进特性十分有助于提升高精度纹理应用的性能，如高动态范围（HDR）渲染等。这个最新纹理引擎实现的更先进的高速缓存设计也有助于增强各向异性过滤的性能。下图显示的是虚幻引擎3实现的高动态范围效果。

HDR 高动态范围效果－－炫目的光亮和暗部

　　上图就是Geforce7 系列图形芯片的优势所在了，这种高动态范围（HDR）只有借助的64位高动态范围处理能力才可实现。

　　在图像质量方面，Geforce7 系列新引入了全新抗锯齿模式，也就是透明自适应超采样(supersampling)和透明自适应多采样(multisampling)。两种模式均可提高抗锯齿功能的质量和性能。透明自适应超采样(Superscaler)和多采样通过抽取更多纹理像素样本，使用更多抗锯齿通道，提高了细线对象的图形质量，如菱形网、树木和植物等。

　　这些类型的对象通常以非常简单的多边形模型（甚或仅用一个多边形）进行渲染。最终图形的复杂程度（一簇枝叶或一丛植物）取决于多边形上的纹理贴图。常规的抗锯齿功能对于这种情形无能为力，因为植物或枝叶的边缘实际上是位于投射纹理的内部。当前的抗锯齿模式无法处理多边形内部的像素。透明自适应超级采样方法通过识别纹理的Alpha通道中的透明或者是不透明信息来解决这个难题。即使并不位于三角形的边缘上的区域，如果存在透明度的变化也可以实现抗锯齿的效果。这样，就可呈现更平滑、更精美的图形。

在同一单个多边形上渲染的相同纹理

　　而透明自适应多级采样也可提高抗锯齿质量，甚至还可提升应用性能，因为这种方法仅使用一个纹理像素样本来计算周围的子像素值。虽然透明自适应多级采样的抗锯齿质量没有超级采样方法高，但是这种方法的效率更高，能够平衡地实现更高图形品质和更高性能。

　　 这种方法的优势如下图所示，相比于普通的超级采样/多级采用方法，自适应超级采样实现的图形显然更加细致精美。注意下图的树枝和草叶细节：

普通的抗锯齿（左图）与透明自适应抗锯齿（右图）

　　GeForce 7系列不仅支持对目前主流的HDTV编码MPEG2和WMV9进行优化，而且还能支持更先进的H.264编码格式，而我们知道，H.264采用了较先进的编码技术，与目前主流的编码格式相比，H.264能够以相对较低的码率来实现更佳的画质，优势相当明显。这样不但可以缓解HDTV对硬盘容量的巨大要求，还可以在画质上更上一层楼。

高画质的HDTV

　　不过H.264编码对硬件要求却是比较高的，如果单靠CPU来独立运算的话，目前服役的处理器恐怕都难以胜任。此时GeForce 7系列就能发挥其威力了。硬件编码可以较大程度上缓解CPU的压力，使得HDTV视频播放更加流畅。除此之外，GeForce 7系列的PureVideo技术还支持令画质更优秀的de-interlacing（1080i）反交错扫描技术、HDCP安全技术等，体现了nVIDIA对视频画质方面的重视，对HDTV的爱好者们也是一个福音。

XFX讯景7900GS Extreme

　　作为NVIDIA全球核心合作伙伴，XFX讯景在NVIDIA新产品的发布中可谓无人能敌。XFX讯景的高端产品做工精良，用料讲究，大多以“超频版”的形式推出市场。这次XFX讯景的7900GS Extreme属于一张超频版本的7900GS显卡，480Mhz/1400Mhz的频率比标准的稍高。据悉XFX讯景在7900GS系列产品上还会推出多款产品，包括速度更高的TOP版本和普通频率版本。哑光黑色PCB底板、加强型的铝条和荧光的输出接口，XFX讯景7900GS Extreme看上去，感觉很高贵。

（讯景7900GT和7900GS几乎就是一个样子）

（纯铜公版散热器）

（高频率三洋SVP铝壳电容）

（高端显卡经常采用的双DVI接口）

（7900GS沿用7900GT的P455公版）

（首次亮相的Hynix 1.4ns GDDR3显存运行在1400Mhz）

（加强固定条上打着XFX的Logo）

丽台Winfast PX7900GS TDH：

台湾老牌显卡劲旅丽台也是NVIDIA全球核心伙伴，今天给我们带来了Winfast PX7900GS TDH，配备20 Pixel pipeline和8 Vertex Shader，频率维持公版的450Mhz/1320Mhz水准。

测试对象
显卡	7900GT 256M(450/1320） 7900GS 256M(450/1320） 7600GT 256M(560/1400）

软件平台
操作系统	WindowsXP Professional SP2 英文版＋DirectX 9.0C
驱动程序	主板：Intel 8.0.1.1002 显卡：nVIDIA Forceware 91.37
测试软件	理论测试项目 3DMark2001SE 330 3DMark03 Pro 360  3DMark06 1.02 3DMark05 Pro 120 游戏测试项目 Quake 4 Serious Sam II Far Cry Training Halflife2 Doom3

3Dmark06测试：

　　在3DMark05中，FutureMark使用了LiSPSM (Light Space Perspective Shadow Maps)来处理动态阴影，新一代3DMark06中加入了眩目的HDR特效、CSM动态阴影等等，画面更逼真细腻，光影效果更为炫目。

　　3DMark06的标准测试包括两个HDR测试两个SM3.0图形测试。很明显FutureMark想表达的意思是，未来PC系统的游戏性能最关健的是显卡的HDR/SM3.0效能。3Dmark06还首次使用了AGEIA公司的PhysX物理引擎，用CPU模拟物理引擎计算，这是3Dmark06的一个闪亮的特色。CPU测试的成绩被强制加入到总分里面去，Futuremark揭示了未来游戏发展的方向，CPU/GPU应该获得更好的平衡。

　　3Dmark06的几个场景令人印象深刻，原深居峡谷的白龙变得幻彩夺目，特别是在阳光的照射下更显状观，鳞片细节和颜色变化莫测，水波纹更加细腻真实。此外“极地深寒”场景是全新开发的Game Test，我们可在寒冷的极地中看到一天日出日落情景，随着太阳在空中慢慢滑过，物体阴影的会随太阳移动而变化。“极地深寒”场影同样使用了FutureMark非常自豪的CSM技术。

　　3Dmark06测试对日后游戏发展有很大的揭示作用。

3Dmark06 Default	7900GT	7900GS	7600GT
3Dmark score	4672	4339	3391
SM2.0	1786	1638	1312
SM3.0/HDR	1787	1646	1193
CPU	2560	2560	2560
Fill Rate Single-Texturing (MTexesls/s)	5254	5264	2847
Fill Rate Multi-Texturing(MTexesls/s)	10585	8840	6641
Pixel Shader	194	154	115
Vertex Shader Test - Simple (MVertices/s)	151.272	154.092	152.733
Vertex Shader Test - Complex (MVertices/s)	44.871	46.349	35.556
Shader Partice SM3.0	15.360	13.892	11.065
Perlin Noise SM3.0	43.880	36.519	27.220

历代3Dmark系列理论测试：

2004年三大经典FPS游戏：