为4K而生、发烧友之最爱！GTX Titan X性能评测_3DM单机

 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）

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。

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%。

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。

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。

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。

GTX Titan X整机功耗：Maxwell高效还在吗?

从GTX 750 Ti到GTX 980再到GTX 960，NVIDIA的Maxwell架构的高能源效率一直为人赞叹，这次的GTX Titan X也是Maxwell架构的产物，但它的规模远远超过之前的几款显卡，28nm工艺下塞进去80亿晶体管，高性能必然也会带来高功耗，这次GTX Titan X表现又如何呢?

桌面待机状态下，GTX Titan X整机功耗为57W，比GTX 980和GTX 780 Ti略高，但明显低于R9 290X显卡的71W。Heaven 4.0中，各显卡的整机功耗开始拉开差距，GTX Titan X显卡整机功耗为273W，比R9 290X显卡整机功耗低了63W，但比GTX 980显卡高了87W，比GTX 780 Ti也高了39W。

考虑到性能提升幅度，GTX Titan X的电源效率依然值得表扬，NVIDIA在Maxwell架构上做的最成功就是能耗比了。

GTX Titan X的One More Thing：12GB利用率如何?

最后一个问题我们来看看这款显卡的显存问题，NVIDIA的GTX Titan发布时配备了6GB显存，而当时NVIDIA的GTX 680不过是2GB显存，现在NVIDIA的GTX 980显卡是4GB显存了，但GTX Titan X的显存容量达到了12GB，也是两倍的提升，那么12GB显存在游戏中到底能利用多少呢?

FireStrike Ultra模式下GTX Titan X显卡用到了3GB左右的显存

4K最高画质下的《神偷4》，显存占用约为3315MB

《孤岛危机3》中显存占用也是3GB左右

《怪物猎人OL》视不同场景，显存占用在3-4GB左右

目前的测试都是默认CPU频率的，为了排除CPU瓶颈的问题，上面这张图是CPU超频到4.5GHz之后重新跑的，不过这对提高显存占用没什么帮助，依然是4GB左右，显存主控负载也只有49%。

上面的测试都是在4K分辨率或者4K+8x MSAA下检验的，不过GTX Titan X上游戏所能利用的显存容量多数在3-4GB之间，能用到12GB显存的机会并不多。不过《魔多的阴影》这个游戏特别吃显存，在4K画质下据说能达到10GB的显存占用，这个游戏还在下载中，后续会补上这个游戏的显存占用。

当然，这里的测试并不是为了证明12GB显存是否浪费，毕竟配备多大的显存从根本上来说不是技术问题，而是厂商的选择，作为一款超旗舰显卡，配备12GB显存也没什么不好的。

总结：GTX Titan X 为4K而生，壕·发烧玩家之选

即便没有GTX Titan X，NVIDIA仅凭GTX 980及GTX 970也能在高端市场上活得很痛快，Maxwell架构对AMD GCN架构的显卡领先是全方位的，不论是性能还是温度、功耗。从这个意义上来说，GTX Titan X对NVIDIA来说不是雪中送炭那般急需，这次是“锦上添花”，有了它，高端显卡市场上有了双保险，AMD的新产品就算超过了GTX 980，还有GTX Titan X这样的大哥等着呢。

作为GM200大核心的产物，GTX Titan X显卡的性能达到了新高度，这几年的单卡架构性能提升不像很多年前那样动不动就是100%的提升，GTX Titan X相比上代GK110核心的GTX 780 Ti性能提升了50-60%左右，而之前GTX 680相比GTX 580提升也不过32%，GTX 780对GTX 680提升也不过是27%。在这些架构级的提升中，GM200核心的性能增幅是高于前两代的。

单纯的数字总是很枯燥，面对动辄60fps甚至100fps以上的帧数，很多人对GTX Titan X的性能提升可能不以为然，如果以1920x1080分辨率的要求来看，这两代的高端显卡确实“过剩”了，但GTX Titan X要考虑的已经不是1080p了，而是更高的4K。从测试中我们也可以看出，GTX 980这样的显卡在应付4K游戏时也有些勉强，但GTX Titan X显卡在4K+4x MSAA的画质下，大部分游戏中都超过了30fps的及格线，孤岛危机3中还不够30fps，但流畅度大大高于其他显卡。

此外，VR虚拟现实技术也对显卡的性能提出了更高要求，要想获得更清晰的3D分辨率，显卡的性能就得直线提升，NVIDIA这次也推出了“异步时间规整”的VR技术，还支持SLI下的VR虚拟现实。这方面不光是NVIDIA有动作，AMD在下一代显卡上也非常强调VR技术，之前还发布了Lucid VR技术规范。

GTX Titan X的市场前景及影响

NVIDIA这款GTX Titan X显卡是针对1%甚至1‰的高端玩家而造的，从外观到配色再到信仰LED以及12GB的显存，这些都是为了讨好发烧玩家，所以前两代的GTX Titan显卡都不便宜，999美元的价格是普通桌面显卡的两三倍，国内价格截至评测解禁时还没有公布，但前代GTX Titan是7999元，所以这种产品已经很难用性价比去衡量，想要超值的感觉，玩家尽可以去选GTX 980、GTX 970甚至GTX 960，GTX Titan X不是大家的菜。

对于这款显卡，我其实倒不相信AMD能受多大的影响了，R9 290X显卡现在多数都在3000元内，部分显卡甚至2000块都可以买到，GTX Titan X根本不会冲击到AMD任何显卡的销量。对GTX Titan X来说，现在是蝎子尾巴——独一份，在AMD、NVIDIA无法正面交锋的情况下，你根本无需详细考虑显卡的性能、功耗、温度等指标。

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