在10月底AMD正式發(fā)布了其新一代的R7/R9系列顯示卡，向英偉達(dá)發(fā)起了全面的反擊，其中，采用新的Hawaii架構(gòu)的旗艦級(jí)顯示卡Radeon R9 290X，憑借激增的流處理器數(shù)量和顯存位寬，在性能方面較上一代的旗艦級(jí)顯示卡Radeon HD 7970GHz有了大幅提升，一舉將對(duì)手同價(jià)位的GeForce GTX 780斬于馬下，并且在某些項(xiàng)目中具有挑戰(zhàn)比自己身價(jià)高出數(shù)千元的GeForce GTX TITAN的實(shí)力，一時(shí)之間似乎讓英偉達(dá)有些猝不及防。不過老道的英偉達(dá)似乎對(duì)此早有準(zhǔn)備。緊接著，在11月初，英偉達(dá)便高調(diào)發(fā)布了其新一代旗艦級(jí)顯示卡GeForce GTX 780Ti來應(yīng)對(duì)這個(gè)局面。

硬件規(guī)格：再創(chuàng)新高

AMD的Radeon R9 290X采用的Hawaii核心使用了成熟的28nm工藝，晶體管數(shù)量達(dá)到了62億個(gè)，核心面積提高到了438mm?，其一大亮點(diǎn)就是搭載了512bit位寬的顯存控制器，但Hawaii核心面積并沒有大幅提高，較之前的Tahiti核心僅增加了20%，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手采用的GK110核心（核心面積561mm?）相比還要小不少，大概只有GK110核心面積的78%。

Hawaii核心分為兩個(gè)版本，R9 290X采用的是最高檔的Hawaii XT核心（低一檔的Hawaii Pro核心被用于稍晚些上市的次旗艦產(chǎn)品R9 290），其光柵單元比Tahiti XT核心多了一倍，紋理單元也增至176個(gè)，流處理器達(dá)到了2 816個(gè)，比Tahiti XT多出了37.5%。R9 290X采用的Hawaii XT核心基本頻率定為800MHz，Boost頻率最高可達(dá)1 000MHz。

Radeon R9 290X的顯存頻率定為1 250MHz，GDDR5等效數(shù)據(jù)頻率為5 000MHz，似乎稍低了些，但由于其內(nèi)置的顯存控制器位寬達(dá)到了512bit，于是其最終的顯存帶寬達(dá)到320GB/s。如果未來的非公版R9 290X采用等效6 000MHz的顯存，顯存帶寬甚至可高達(dá)384GB/s。提高顯存位寬固然會(huì)提升GPU與顯存之間的數(shù)據(jù)交換速度，然而代價(jià)也往往是非常高昂的。提高顯存位寬需要提高GPU核心顯存控制器的位寬，而提高顯存控制器位寬一般而言需要增加大量的晶體管，這也直接導(dǎo)致以往的R600和GT200的核心面積巨大，這一次AMD再度將512bit顯存控制器裝入新的GPU中，不過得益于Hawaii的高密度外加優(yōu)化設(shè)計(jì)，512bit顯存控制器占用的芯片面積比上一代Radeon HD7970的384bit還要小，瘦身幅度達(dá)20%。

英偉達(dá)GeForce GTX 780Ti采用的GK110核心架構(gòu)與之前的GeForce GTX 780和GeForce GTX TITAN所采用的GK110核心相同，晶體管數(shù)量為71億個(gè)。但是相比前兩者，本次英偉達(dá)可謂下上了血本，首先GeForce GTX 780Ti開放了G110核心中所有的15組SMX單元，包含6組ROP管線以及6組GDDR5顯存控制器，于是它總計(jì)有恐怖的2 880個(gè)CUDA核心、960個(gè)DP CUDA核心、240個(gè)紋理單元、384bit顯存位寬以及48組ROPs單元。而曾經(jīng)的旗艦GeForce GTX 780和GeForce GTX Titan只分別使用了GK110核心的13組和14組SMX單元。由于保留了完整的6組GDDR5顯存控制器和ROPs管線，它的核心頻率顯然難以像GeForce GTX 780GHz那樣突破1GHz，其基礎(chǔ)頻率只有875MHz，Turbo頻率為928MHz。在顯存頻率方面，GeForce GTX 780Ti做到了史無前例的7 000MHz，雖然僅為384bit的核心位寬，如此高的顯存頻率也將顯存帶寬提升到了366GB/s，超越了AMD R9 290X的320GB/s。不過GeForce GTX 780Ti公版標(biāo)配的顯存容量只有3GB，僅為GeForce GTX TITAN顯存容量的一半，或許英偉達(dá)是想給之前高價(jià)（7 999元）購買GeForce GTX TITAN的用戶一點(diǎn)心理安慰。

架構(gòu)設(shè)計(jì)：各有特色

GeForce GTX 780Ti采用的GK110核心基于Kepler架構(gòu)，它并不是一款“革新”的產(chǎn)品。從GK110核心SMX邏輯結(jié)構(gòu)圖中我們可以得知，雖然它與上一代的GK104的SMX具有相同的結(jié)構(gòu)、相同的192個(gè)CUDA Core和相同的16個(gè)紋理單元，但是它在CUDA Core的附近新加入了許多DP Unit單元，既Double Precision Float Unit，意為雙精度浮點(diǎn)單元。一組SMX中就包含64個(gè)DP Unit，15組共包含960個(gè)。英偉達(dá)在GK110核心中加入如此之多的雙精度浮點(diǎn)單元，目的就是為大幅增強(qiáng)GK110的雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算能力以滿足和對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)的需求。

此外，GK110核心在緩存方面也有所增強(qiáng)，GK110核心的每組SMX里除了配備64KB 的L1 緩存外，還增添了48KB 的只讀數(shù)據(jù)緩存（Read-Only Data Cache），用來提升核心的通用計(jì)算性能。

AMD的R9 290X采用了新的Hawaii核心，作為GCN架構(gòu)的改良版本，Hawaii在諸多方面進(jìn)行了修改，首先是Hawaii XT的流處理器引擎（Shader Engine）由Tahiti XT的2組變?yōu)?組，RB（Render Back-ends，后端渲染器）也倍增至16個(gè)。幾何處理器（Geometry Processor）、光柵單元（Rasterizer）也都劃分到了這4組流處理器引擎里，其中光柵單元每組16個(gè)，總計(jì)64個(gè)。 ACE（異步計(jì)算引擎）達(dá)到了8個(gè)，是上一代Tahiti XT的4倍。相比上一代的Tahiti核心，Hawaii核心在增加了768個(gè)流處理器、1倍的光柵單元、3倍的幾何處理器、兩組顯存控制器等總共19億個(gè)晶體管之后，核心面積僅增加了86mm?。也就是說，Hawaii相比Tahiti增加了約45.6%的晶體管數(shù)量，但芯片面積僅增大了24%。這樣一來，Hawaii的核心密度便有了明顯提升。與之帶來的運(yùn)算能力提升也非常高效，Radeon R9 290X的幾何處理能力和像素填充率相比上一代的Radeon HD7970 GHz幾乎翻番，浮點(diǎn)運(yùn)算、紋理填充也都達(dá)到了1.3倍。不過由于和上一代的Tahiti相同的新架構(gòu)，Radeon R9 290X在單位面積的浮點(diǎn)運(yùn)算性能提升有限，僅為5%。

技術(shù)比拼

英偉達(dá)在GPU行業(yè)里一直致力于游戲玩家的體驗(yàn)和軟硬結(jié)合的開發(fā)。每次發(fā)布重要的產(chǎn)品時(shí)，都會(huì)同時(shí)帶來幾個(gè)讓人耳目一新的全新技術(shù)，這之中不乏一些英偉達(dá)開發(fā)的基于游戲的應(yīng)用，這次GeForce GTX 780 Ti也不例外。

英偉達(dá)ShadowPlay是一款專為游戲玩家準(zhǔn)備的實(shí)時(shí)錄像工具。它可以隨時(shí)記錄游戲玩家的游戲表現(xiàn)（包括聲音與畫面），并且保證1080p的高清顯示效果。在工作時(shí)，英偉達(dá)的GPU會(huì)在后臺(tái)記錄你游戲中的一舉一動(dòng)，當(dāng)你做出了精彩的操作或者打破了某項(xiàng)紀(jì)錄，只需要敲擊快捷鍵，那么之前20分鐘內(nèi)的影像與聲音就會(huì)全部保存下來。而當(dāng)你開啟ShadowPlay時(shí)，錄像功能僅僅會(huì)讓你損失非常少的性能，相比其他錄像軟件ShadowPlay有著足夠的低資源占用優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，盡管ShadowPlay會(huì)持續(xù)錄制，但是只要不按下快捷鍵，它持續(xù)錄制的東西將不會(huì)占用任何磁盤空間。

G-SYNC則是另一項(xiàng)完全顛覆傳統(tǒng)概念的技術(shù)，英偉達(dá)打造了一個(gè)開發(fā)板并將它用于顯示器之中，搭載這種開發(fā)板的顯示器可以與英偉達(dá)的顯示卡無縫連接，并且實(shí)時(shí)改變屏幕刷新率。當(dāng)顯示卡的游戲性能足夠強(qiáng)大，然后讓屏幕刷新率與顯示卡顯示的幀數(shù)一致時(shí)，游戲?qū)⒉粫?huì)產(chǎn)生任何卡頓與屏幕撕裂，傳統(tǒng)的垂直同步和幀生成問題就可以不再擔(dān)心，讓用戶可以直接獲得更好的游戲體驗(yàn)。

AMD方面，新的Radeon R9 290X支持DirectX 11.2、OpenGL 4.3、Mantle技術(shù)，還有增強(qiáng)的Eyefinity寬域技術(shù)，并且DisplayPort接口不再是必需品，DVI/HDMI即可直接組建三屏系統(tǒng)。這是個(gè)非常大的進(jìn)步，可以大大降低組建多屏系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度。

的DirectX 11.2是個(gè)微量升級(jí)版，主要是增加了對(duì)所謂“Tiled Resources”的支持，實(shí)現(xiàn)硬件管理虛擬內(nèi)存，使得開發(fā)人員只需少量的物理內(nèi)存就能創(chuàng)建更大的邏輯資源。微軟稱，該技術(shù)非常適合用戶界面設(shè)計(jì)。

Mantle也是一個(gè)API，但是僅僅針對(duì)GCN架構(gòu)顯示卡，可以讓開發(fā)人員繞過DirectX、OpenGL直接從底層訪問GCN硬件資源，大大提升執(zhí)行效率和性能，而且鑒于PS4、Xbox One也都用上了GCN架構(gòu)的GPU，可以說AMD在跨平臺(tái)一統(tǒng)天下方面的野心勃勃。

性能、功耗、溫度對(duì)比

無論兩款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和采用的技術(shù)如何，對(duì)于游戲玩家來說顯示卡的性能表現(xiàn)才是最重要的。在分別測(cè)試顯示卡理論DirectX 11圖形性能的New 3DMark和3DMark 11中，兩者互有勝負(fù)，可以說不分伯仲。不過在隨后在多款不同分辨率設(shè)置的熱門游戲測(cè)試中，GeForce GTX 780Ti高規(guī)格帶來的不俗游戲性能漸顯露出來，在《蝙蝠俠》、《戰(zhàn)地3》、《Crysis3》、《熱血無賴》、《古墓麗影》等對(duì)款游戲中的成績(jī)相比對(duì)手Radeon R9 290X有10%～30%不等的領(lǐng)先幅度，不過Radeon R9 290X也有自己的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，在《馬克思佩恩3》、《地鐵：最后的曙光》、《塵?！返扔螒蛑行》I(lǐng)先對(duì)手。綜合所有性能測(cè)試項(xiàng)目，平均下來GeForce GTX 780Ti相比Radeon R9 290約有6%的領(lǐng)先幅度。在顯示卡高負(fù)載功耗測(cè)試中，由于如今的高端顯示卡均具備了功耗保護(hù)功能，在使用Furmark等嚴(yán)酷的烤機(jī)軟件進(jìn)行測(cè)試時(shí)，顯示卡會(huì)自動(dòng)降低頻率來保護(hù)自己不會(huì)損壞。這導(dǎo)致我們無法通過常用烤機(jī)軟件來得到其準(zhǔn)確的最大功耗，所以我們選擇了用3DMark 11測(cè)試程序來測(cè)試整個(gè)平臺(tái)的整體功耗（不含顯示器）。在待機(jī)功耗方面，GeForce GTX 780Ti所在的平臺(tái)整體待機(jī)功耗僅為52W，Radeon R9 290X平臺(tái)整機(jī)功耗略高，為57W。高負(fù)載狀態(tài)下GeForce GTX 780Ti平臺(tái)的最高功耗為330W，相比之下Radeon R9 290X的平臺(tái)最高功耗為380W。因此在功耗表現(xiàn)方面，GeForce GTX 780Ti略勝一籌。

在噪音方面，二者的待機(jī)和高負(fù)載風(fēng)扇轉(zhuǎn)速都較為相似，噪音表現(xiàn)也較為相近。不過在核心溫度方面，GeForce GT 780Ti 的無論是待機(jī)溫度28℃還是高負(fù)載溫度82℃，均相比待機(jī)溫度為65℃和高負(fù)載95℃的Radeon R9 290X要強(qiáng)上不少。

總結(jié)：

通過此次旗艦級(jí)產(chǎn)品針鋒相對(duì)的碰撞，英偉達(dá)再一次通過土豪級(jí)的規(guī)格在性能方面取得了勝利，并且在功耗、溫度和噪音等方面力壓對(duì)手，當(dāng)之無愧地奪回了單芯卡皇的寶座。

對(duì)于那些追求極致性能的玩家來說，GeForce GTX 780Ti自然是不二之選，況且其功耗和溫度方面的表現(xiàn)也更佳。不過Radeon R9 290X也并不是敗的一無是處，因?yàn)樵趦r(jià)格方面，由于Radeon R9 290X的價(jià)格為4 699元，而GeForce GTX 780Ti的的價(jià)格為4 999元，相差了約6%，而這恰好是兩者之間性能方面的差距，而且AMD向來在后續(xù)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方面表現(xiàn)非常不錯(cuò)，因此Radeon R9 290X在性能方面還有不少優(yōu)化的余地。此外，AMD顯示卡的“挖礦”性能也成為游戲玩家在空閑時(shí)間賺取外快的一個(gè)功能，對(duì)手英偉達(dá)在這方面的表現(xiàn)則入不敷出。