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在市場上主要的兩家獨立顯卡廠商,都推出多卡運算的技術。而NVIDIA所具備的SLI技術,起初只能在配合自家的晶片組,不一定能在所有主機板上運作。而P55平台其中之一的賣點,就是支援NVIDIA SLI運算技術,兩兩配合之下,企圖拉攏頂端的使用者。

首款內建PCI-E控制器的CPU

雖然這篇文章在講顯示卡,但還是必須從處理器開始談起。相信各位在之前有聽過「CPU內建北橋晶片」這種不太精確的說法,通常用在描述AMD K8家族的處理器上。事實上,AMD自K8系列之後的處理器,只內建記憶體控制器,而PCI-E控制器仍然內建於北橋晶片中,嚴格來說北橋還是有其功用。

如果不計一些比較特殊的案例,在P55平台上的Lynnfield處理器,算是第一款把「北橋完全內建」的處理器,同時整合記憶體與PCI-E控制器。讓剩下的P55晶片,只擁有類似於傳統南橋的功能,達成簡化系統晶片的目標。

不過為了節省製造成本,整合在Lynnfield內部的PCI-E控制器,比不上X58 IOH獨立北橋晶片所提供的規格。前者所提供的PCI-E 2.0通道數只有16條,可以有PCI-E x16或PCI-E x8+x8的配置。而後者的PCI-E通道數達到36條,可以設計成PCI-E x16+x16這種全速的配置。X58內建的PCI-E控制器,不論是通道數量,或是配置的自由度都比Lynnfield還要高,也藉此造成主流級與旗艦級平台的差異。

P55、X58平台架構圖比較

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▲Lynnfield本身就提供16條的PCI-E通道數,可以設計成x16或x8+x8的規格。除此之外,P55 PCH則提供8條PCI-E x1,可以作成1條x4+4條x1的配置。 ▲X58 IOH因為是獨立的晶片,本身所提供的PCI-E通道數達到36條,比Lynnfield平台的兩倍都還要多。配置的自由度也更高,符合旗艦平台的身份。

支援SLI,NVIDIA趕搭P55平台熱潮

NVIDIA在推出SLI技術時,必須搭配自家的特定晶片組與平台,才能支援SLI。雖然在Intel晶片組平台上支援SLI,技術上完全不成問題,但因為行銷策略的考量,NVIDIA才這麼做。不過NVIDIA生產的高階晶片組,普遍都有高功耗的缺點,主機板的選擇性也比要少。讓種種負面因素,都不利於SLI技術的推廣。

加上Intel近年來在旗艦級平台中,都持續於領先地位上,正巧SLI技術是頂端使用者才會買帳的東西,如果NVIDIA繼續堅守立場,堅持自家晶片組才能支援SLI的話,對自己恐怕沒有完全的好處。所以自X58平台開始,NVIDIA正式將SLI技術的授權,開放給Intel晶片組。而新款P55平台更具競爭力,通吃高階與主流級的市場,NVIDIA也沒有理由在Intel平台上,放棄SLI的授權合作計畫。

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▲官方也勸敗:NVIDIA想用這張圖告訴消費者,現在正逢3項重要的技術或產品浮現,是一個買電腦的好時機。

挑一張支援SLI的P55主機板

雖然P55平台開始獲得NVIDIA的支援,但並不是每一張主機板都支援SLI技術,原因還是卡在授權費。根據主機板廠商表示,現在如果生產支援SLI的P55主機板,必須以1張3美元的單位,向NVIDIA支付授權金。3美元已經對生產成本造成明顯負擔,所以大部分入門級的P55主機板,都不支援SLI技術,必須要再多花一點錢,購買主流級或更高階的P55主機板。

要怎麼分辨P55主機板是否支援SLI呢?其實單看插槽外觀並不太準。根據NVIDIA官方的系統需求,如果P55主機板要運行SLI技術,主機板至少要提供2組PCI-E x16插槽,而且實際運作頻寬是x8+x8。雖然某些P55主機板有做出兩組PCI-E x16插槽,但是實際頻寬卻是x16+x4,x16頻寬來自於Lynnfield所提供的PCI-E控制器,x4頻寬則來自於P55 PCH晶片。雖然x16+x4的頻寬不能執行SLI,還是能配合PhysX的技術,藉由安裝不同型號的主副卡,將x4頻寬的副卡指定為物理運算專用卡,算是另一種多卡運算的形式。

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▲搭配NVIDIA顯示卡,在P55平台上有兩種多卡運算技術:SLI與PhysX Ready。前者不必解釋,後者是除了主卡以外,可以多加一張較低階的副卡,專職物理運算。

P55平台能玩3-Way SLI嗎?

如果你是一位對顯示效能要求更高的使用者,因為Lynnfield只提供16條PCI-E通道,沒辦法直接符合3-Way SLI的系統需求,畢竟主機板線路再怎麼拉,還是沒辦法讓3組PCI-E x16插槽都分到足夠的頻寬。不過從技術上而言,在P55平台上要支援3-Way SLI並不難,必須借助nf200橋接晶片的幫忙,EVGA P55 FTW 200主機板就是一例。

廠商必須在主機板上,另外加一顆NVIDIA nf200橋接晶片,Lynnfield處理器所提供的16條PCI-E通道,會先連到nf200晶片,而nf200晶片再分接出1個x16、2個x8頻寬,給3個PCI-E x16插槽,以符合3-Way SLI的系統需求。

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▲很多人死守XP而遲遲不換Vista作業系統,主要的原因就是效能。如今在Windows 7環境下的遊戲效能,已經可以比XP還要快。

NVIDIA官方建議:i5-750配GTS 250

既然P55支援SLI技術,對廠商與消費者都是利多,NVIDIA當然不放過大肆宣傳的機會,希望利用行銷手段,把P55跟SLI給綁在一起。但是NVIDIA還算理智,SLI畢竟是頂端市場的玩意,願意而且有能力採用SLI平台的消費者,比例並不高。因此,雖然NVIDIA想把行銷重點擺在SLI,但是卻提供兩個不是SLI的建議組合,讓消費者搭配P55平台。

具體而言,如果你是選擇Core i5-750處理器,NVIDIA建議你搭一張GTS 250顯示卡就好,以維持i5-750高C/P值的特色。假設你增加CPU的預算,選擇Core i7-860的話,則建議搭配1張GTX 275效能級顯卡,再買一張9800 GT當作物理運算的專用卡。如果購買最頂級的Core i7-870處理器,這時才需要請出2張GTX 275,藉由SLI技術提供頂級顯示效能,畢竟有財力購買i7-870,理應有能力負擔2張GTX 275的開銷才是。

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▲目前P55平台上有3款處理器,NVIDIA依照這3款產品定位不太一樣的處理器,分別提供3種不同的顯卡配置,筆者覺得還蠻有理的,不會差到哪裡去。

驗證P55平台的SLI效能

看完了NVIDIA建議的顯示卡配置後,筆者覺得其中還蠻有道理的。i5-750有兩樣特色:C/P值不錯、平台功耗低。如果對3D效能有需求,必須搭配顯示卡的話,產品定位、特色跟i5-750接近的型號,當然是優先考量。GTS 250的功耗不高,而且有一定的效能,跟i5-750搭起來還蠻理想的,而且350W的電源供應器就能負荷。如果再往上的話,有GTX 260+與GTX 275可以選擇,但是功耗明顯多出一截。NVIDIA這次沒有盲目勸敗,筆者感到很認同。

不過P55跟X58平台的架構不太一樣,PCI-E控制器的規格也不同,雖然平常人用到SLI的機會並不多,但是P55跟X58平台的SLI效能,還是值得一測。最主要你可以藉此得知,x16+x16或x8+x8的頻寬,對SLI效能有多大的影響?

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▲技嘉P55-UD4P主機板支援SLI技術,定位在主流級與效能級之間。算是支援SLI技術,最便宜的P55主機板之一。 ▲本次測試搭配2張EVGA GTX 275顯示卡,採用P897公板PCB設計。
核心/Shader/記憶體時脈,分別為633/1404/2268MHz。

測試平台配備

處理器 Intel Core i7-870 2.93GHz
Intel Core i7-940 2.93GHz
處理器設定 關閉EIST與Turbo Boost
主機板 技嘉P55-UD4P(Intel P55)
華碩P6T Deluxe(Intel X58)
記憶體 Kingston HyperX DDR3-1600 2GBx2
顯示卡 EVGA GTX 275
硬碟 Seagate Barracuda 7200.11 1TB
電源供應器 In Win 750W
作業系統 Windows 7 Ultimate x64
顯示卡驅動程式 ForceWare 190.62
顯示器 EIZO FlexScan S2001W

效能測試結果

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▲在較低負荷的「Performance」模式下,SLI的效能增益大約是71%,P55和X58平台幾乎相同。

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▲在較高負荷的「High」模式下,因為有開啟反鋸齒功能,SLI會比較吃香一點,效能增益達到81%以上。而X58平台的SLI效能又比較好,推測應該是PCI-E頻寬的差別所致。

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▲並不是所有遊戲都完美支援SLI,有可能會受軟體版本與其他因素影響,在筆者的這次測試中,Biohazard 5在SLI前後的效能,幾乎沒有差別。而且在不同平台與設定下,都產生類似的結果。

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▲雖然Crysis相當吃資源,不過對SLI最佳化的效果還蠻好的。在P55平台上,開啟AA前後的SLI效能增益,分別是64%與80.8%。X58平台因為PCI-E頻寬更高的緣故,效能增益幅度更大。

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▲Devil May Cry 4對SLI最佳化的功夫也十分優秀,即使在未開啟AA的情況下,效能增益都還能達到八成以上。不過開啟AA之後,P55被PCI-E頻寬不足給拖累,落後X58平台一大段差距。

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▲Darkest of Days在NVIDIA PhysX的支援名單之中,但不太清楚該遊戲對SLI的資源效果,以致於得出很奇怪的測試結果。但是在不同平台與不同的設定下,都是類似的結果,只能先視為正常。

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▲在未開啟AA的情況下,Street Fighter的SLI效能增益並不高。但是在開啟AA的環境下,X58還是拉出不小的領先距離,增益幅度也達到兩倍以上,十分驚人。

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▲在英雄聯隊資料片Tales of Valor遊戲當中,還是維持未開AA效能增益較低,開啟AA後X58平台領先的情況,後者的效能增益也在7成以上。

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▲在這兩款遊戲作品中,雖然沒有AA反鋸齒的選項,但是在X58平台上的SLI效能增益,還是高了一點點。

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▲World in Conflict也是一款吃資源的重度遊戲,不過值得注意的是,X58平台在單卡的情況下,就領先P55平台2FPS。當開啟SLI後,領先幅度又更大。

編輯觀點:講求頂級繪圖效能者,還是選X58平台

從上面的測試結果當中,我們可以初步歸納出兩個結論:開啟AA後,SLI效能增益會變高。X58靠著完整的x16+x16頻寬,在高負荷的環境下,SLI效能還是比P55平台還要好一些。這也代表著,因為P55先天的PCI-E通道數就不足,如果再加一顆nf200橋接晶片,硬湊成符合3-Way SLI的平台,恐怕效益會不高。不過平心而論,如果你目前在Intel陣營,想組裝一台SLI多卡運算的電腦,在兼顧處理器效能的前提下,P55平台還是最便宜的解決方案。

雖然在SLI的狀態下,要開啟AA反鋸齒設定後,才能明顯看出P55與X58平台的效能差異。不過當一個新平台問世後,產品壽命通常達到兩年以上。我們現在使用GTX 275顯示卡作測試,已經可以感受到x16+x16與x8+x8頻寬在SLI下的效能差異。而顯示卡產品會越來越快,換句話說,P55跟X58平台的雙卡運算效能,今後將會越差越多。如果你是想追求極限效能的使用者,還是請依照Intel原廠的產品規劃,直上旗艦級的X58平台比較好。要是只想體驗雙卡運算的效能,目前的P55平台都可以完全勝任,就依造其他要素,依需求自由選擇吧。

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1.  Double X (發表於 2009年9月26日 13:37)
單張顯示卡, 同樣都是PCIE2.0 16X, 內建於CPU的竟然會輸北橋晶片?!

CPU內建記憶體控制器因為低延遲使得效能好很多,
但再加上PCIE通道反而效能不增反減,
該不會是CPU還要分擔額外的運算資源來和PCIE上的裝置溝通吧???
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2.  wellss (發表於 2009年9月26日 15:01)
真的是很棒的測試 ^^ 我再次做 PDF 收電腦有空再看。
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3.  泡麵 (發表於 2009年9月27日 09:55)
SLI不是需要兩張同樣的顯卡嗎??

還是因為物理運算專用卡

跟一般SLI不太一樣呢??
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4.  RB (發表於 2009年9月29日 00:11)
好級的機器就搭GTS250,那我用780G就用的爽歪歪的算什麼.........


物理卡的設定,說他是SLI不如說他不是,因為那相當於在本來的電腦上加一張協同處理器而已,不是拿來算圖的(呃,這看程式怎麼寫啦)

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