为4K做准备！GeForce GTX Titan X显卡评测

4K时代即将来临，你的电脑准备好了吗？

从Kepler时代开始，NVIDIA的GPU架构开始走三星Galaxy S、Galaxy Note那样的双旗舰路线，避免了之前AMD、NVIDIA有关大核心GPU优劣的争论。在这其中，针对桌面游戏显卡市场，NVIDIA推出了GK104核心，保证游戏性能的同时控制功耗和发热，之后还有规模更大的GK110核心，在此基础上又推出了GTX Titan这样的旗舰中的旗舰显卡。

到目前为止，Titan系列中已经有单卡的GTX Titan、GTX Titan Black及GTX Titan Z双芯卡这三款了，如今Maxwell架构的GM204核心已经发布半年了，大核心GM200显卡在月初的GDC大会上也正式亮相了，NVIDIA今天还有自己的GTC大会，GTX Titan X的发布将成为其中的重头戏。（老黄一边开幕式演讲，这边的评测就解禁了）

GTX Titan X使用的是GM200核心

GM200核心架构简介：CUDA核心、位宽增加50%

NVIDIA的大核心GPU不仅要考虑游戏，还要顾及GPU计算性能，所以规模要比桌面级的GM204大得多，GTX 780 Ti的GK110核心是2880个CUDA单元，比GK104核心的1536个CUDA单元多了87.5%，这次的GM200核心在CUDA单元上继续比GTX 980增加了50%，达到了3072个CUDA核心。

GK110核心架构示意图，288个CUDA核心，384bit位宽

GTX 980显卡的GM204核心示意图，2048个CUDA核心，256bit位宽

GTX Titan X的Maxwell架构我们之前介绍过多次了，详情可以参考之前GTX 980显卡的评测。GTX Titan的GM200核心拥有6组GPC单元，24组SMM单元，每组SMM单元128个CUDA核心，总计3072个CUDA核心，而显存控制器也从之前4组64bit GDDR5变成了6组，位宽384bit。

Titan X的GM200核心，3072个CUDA核心，384bit位宽。

GTX Titan X显卡详细规格

GTX Titan X显卡：白富美变身黑大汉

在过往的公版卡中，AMD的散热器设计要比NVIDIA的公版更漂亮一些，NVIDIA直到GTX 680公版卡上都有些廉价的感觉，在双芯的GTX 690上，NVIDIA引入了全新的公版散热器设计，使用了镁铝合金+透明亚克力外壳。之后的GTX Titan显卡上继承了这种设计，并在随后的GTX 780 Ti/780/770、GTX Titan Black等高端显卡上应用了这种散热器。

GTX 780 Ti、GTX 980与GTX Titan X对比

这次的GTX Titan X显卡在散热器主体上也延续了GTX Titan系列显卡的风格，不过配色有了明显不同——原本白色的外壳变成了黑色磨砂质感外壳，Logo字体从黑变白。NVIDIA表示这种设计源于他们对全球发烧玩家的调查，而黑色通常也能给人以更高端更严肃的感觉。

配色的改变到底变丑还是变美了，每个人的答案可能不一样，笔者个人的话其实还是喜欢原来的风格多一些，因为白色更能反映出镁铝合金的金属质感。

背部对比

除了正面的变化之外，GTX Titan X背部也没了GTX 980上开始使用的背板（逼格瞬间降低30分）。NVIDIA说这不意味着GTX Titan X显卡都没有背板，这个显卡是分为好多版本的，具体情况取决于市面上厂商销售的显卡。

视频输出接口跟GTX 980是一样的，DVI、HDMI 2.0及3个DP 1.2

供电接口为8+6pin

测试的样品没贴纸，不知道厂商开卖的版本会不会允许放自家logo贴纸

GTX Titan X显卡的散热器

GTX Titan X显卡主要变化的是配色，散热器本身变化不大，还是真空腔均热板+涡轮风扇设计，由于NVIDIA这几代显卡功耗都在降低，所以这个散热器的噪音及温度控制的很不错。

GTX Titan X显卡的散热器设计

GTX Titan X显卡拆解：供电优化，降低电流噪声

GTX Titan X显卡全长约为26.7厘米，10.5英寸PCB规格，这跟之前的GTX Titan及GTX 980是一样的，其PCB电路布局更接近之前的GTX Titan设计，跟GTX 980的有所不同。

GTX Titan显卡的PCB设计，6+2相供电

GTX 980显卡的PCB设计，4+1相供电

GTX Titan X显卡的PCB设计（点击放大）

GTX Titan X显卡也是6+2相供电，中间对称式布局。

背部PCB，布置了另外一半的6GB显存

6+2相供电

仔细对比了之前GTX Titan显卡的PCB用料，虽然都是6+2相，不过GTX Titan X总体上要好一些，使用了模压电感及极化电容，显存2相供电是多了2个470uf的钽电容，MOSFET也变成了1上1下，核心供电的MOSOFET从之前飞兆半导体的FDMF6823变成了FDMF6820A，二者的最大电流都是55A，转换效率93%，数量也从6个变成了8个。

这次供电电路的部分变化主要是为了降低显卡的电流噪音，因为显卡高频运行时，不仅风扇会产生噪音，PCB电路元件在高频率下也会电流噪音。

PWM主控为NCP81174

电路PWM主控芯片为安森美的NCP81174，之前GTX 980显卡上就使用了一颗“81174”主控芯片，猜测就是NPC81174，这次的GTX Titan X上倒是直接标明了芯片详细型号。同样地，这颗PWM主控也是独立PCB设计，延续了NVIDIA一贯的设计。

GM200核心

显存颗粒

NVIDIA在GTX 980显卡上用回了三星的GDDR5 4Gb颗粒，不过GTX Titan X又变成了SK Hynix的产品，编号为K5GQ4H24MFR R2C，也是4Gb颗粒，单颗容量为512MB，全卡总计使用了24颗，正反面各有12颗，总容量12GB。

测试平台及说明

测试平台配置如下图所示：

以GTX Titan X的定位来说，它主要是取代GTX Titan及Titan Black的，不过这两个显卡现存不多了，这里对比的显卡主要是GTX 980、GTX 780 Ti及AMD最强的R9 290X显卡。

游戏性能上，1080p分辨率对这些显卡来说都是小菜一碟了，而GTX Titan X配备了12GB超高容量显存，明显是奔着4K分辨率去的，这次的测试就主要跑了4K及1080p两个分辨率，游戏都是最高画质，有需要的话还会打开4x MSAA抗锯齿。

GTX Titan X vs.GTX 780 Ti：领先48%-58%

GTX 780 Ti是GK110核心的代表，但Kepler架构在后背的Maxwell架构面前已经没多少优势了，之前GTX 980显卡都能轻松战胜GTX 780 Ti，现在GM200大核心的GTX Titan X面对GTX 780 Ti犹如切菜一样，全面领先GTX 780 Ti，1080p分辨率下领先48.7%，而4K分辨率下领先优势达到了58%。

1080p分辨率的性能测试

4K下的性能测试

GTX Titan X vs.GTX 980：领先30%-33%

与GTX 980相比，GTX Titan X的规模及位宽正好多出50%，不过它的频率比GTX 980要低110MHz左右，1080p下性能提升30%左右，4K下领先33%左右。

1080p下的性能测试

4K下的性能测试

GTX Titan X vs.R9 290X：领先46%-48%

严格来说，AMD的R9 290X显卡并不是GTX Titan X的竞争对手，二者从定位上来看就不是一个等级上的，对付R9 290X，NVIDIA有GTX 980也就够了。R9 290X显卡的性能跟GTX 780 Ti一个等级，因此GTX Titan X也会大幅领先R9 290X，1080p下领先48%左右，不过4K下R9 290X反倒是缩小了一些与GTX Titan X的差距。

此外，AMD显卡还支持Mantle，测试中有三个游戏跑了Mantle及DX11下的成绩，这对AMD显卡来说也能挽回一点优势。

1080p下的性能测试

4K下的性能测试

GTX Titan X散热性能测试：满载83°C

这次的测试为室内裸机环境，室温约为23-24°C左右。

首先要说的是，NVIDIA表示GTX Titan X也支持GTX 960那样的低负载风扇停转技术，不过测试的这块GTX 980在待机时温度38°C，但风扇并没有停转，依然有1000RPM左右的转速。

4K分辨率的Hevean 4.0负载下，GTX Titan X显卡的温度最终上升到了83°C，转速为2374RPM左右，不论是转速还是温度曲线都跟之前GTX 780 Ti的表现很像，看起来NVIDIA在这个显卡上也遵循了类似的温度控制策略，温度上限都是在83°C左右，温度超过限制之后就会开始降频，但转速并不会明显提高，这样有利于控制噪音。

Furmark拷机时，GTX Titan X的温度也没有超过83°C，转速略微提高到了2700RPM，主要还是频率降低了，此时只有848MHz，比GTX 980要低得多，但比GTX 780 Ti好得多。

至于噪音，R9 290X吵死人的风扇就不说了，待机及Hevean 4.0下NVIDIA的三款显卡都很安静，Furmark下GTX 780 Ti就比较吵了，GTX Titan X有轻微的风扇声，综合下来完全可以接受。

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