欢喜参半——外置显卡实测

墨汁做寿 《电脑爱好者》2017第23期 2018-05-21 14:26专题 标签:外置显卡

我们对内置显卡性能存在怀疑是有一定原因的,因为它在与其他配件的通信速度、性能匹配等方面,相比与平衡搭配的台式机,甚至是游戏本,都有一定的不足,显然会影响其发挥,下面我们就具体谈一下这些可能形成的性能“瓶颈”。

首先,目前高性能显卡与处理器的信息交换需求已经不弱于内存,例如我们常用的PCI-E 3.0 ×16插槽其实就是汇集了16个PCI-E 3.0通道,总带宽达到了16GB/s,而长期与其在主板上搭配的DDR3 1600内存带宽也仅有12.8GB/s,组成双通道时总带宽则为25.6GB/S。而相对于PCI-E 3.0,目前我们能使用的最强外部接口雷电3(Thunderbolt 3),也是目前外置显卡普遍使用的接口,它虽然同样基于PCI-E 3.0技术,但仅使用了4个通道,所以带宽仅有5GB/s,完全无法与PCI-E 3.0 ×16插槽相比。

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新的雷电3接口采用不分正反的Type-C结构,与USB甚至DP接口兼容且常常共用接口

其次,选择使用外置显卡的用户,绝大多数是因为使用了追求轻薄便携而没有内置独显的电脑,如便携本或者微型主机等。为了保证足够打动消费者的轻薄设计,这些主机不仅不会安装中高端独立显卡等高功耗高发热的组件,还要尽量降低必备组件的体积、功耗和发热量,如采用低电压低频率处理器、低电压小容量内存、低转速硬盘或低频率SSD等,甚至为此不惜牺牲一定的性能。很明显,在这种情况下很多轻薄型主机的主要组件在运算速度上是很难与中高端显卡相匹配的,在需要多个配件共同计算的应用,这些低速配件肯定会在一定程度上影响中高端显卡的发挥。

然而,我们也看到,厂商已经发现了超“摩尔定律”发展的GPU与其他配件性能不匹配的问题,在GPU和显卡设计上也在一定程度上尽量减少对其他配件能力的依赖,例如在拥有高带宽的PCI-E ×16插槽的同时,还是坚持使用大容量高带宽显存而尽量少的使用系统内存,同时增强自身的通用计算能力从而把框架、变形、光影等一些计算从处理器接管过来。在一些实际应用当然存在着必须由处理器计算的内容,如3D单机游戏中NPC的模拟思考与行动规划、武器的弹道、伤害判定等,如果处理器在这方面的处理速度实在不足,显然还是会影响整体帧速的。

那么在这些影响因素之下,外置显卡的表现究竟如何呢?我们以采用i7-6700HQ处理器的笔记本和使用i7-6700K的台式机为例,分别使用外置和内置的6GB显存版本NVIDIA GeForce GTX 1060独立/移动版显卡进行测试,需要注意的是,笔记本平台的GTX 1060移动版显卡核心频率比台式机和外置显卡使用的桌面版产品要低一些。我们选择的低功耗处理器样品为一台采用i7-6500U的超极本,其性能和价位在目前的超极本中已算是中上水平。

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从测试结果可以看出,即使是最高规格的超低电压处理器,其相对较低的性能,仍然对GTX 1060这种中端游戏显卡的发挥造成了影响,对GTX 1080或者RX Vega这种高端显卡的影响当然也就更大。不过从测试中我们也发现,如果使用超高分辨率、超高画质等3D设置,以大量图形计算和渲染“吃尽”显卡能力,让帧速下降到一定程度的话,处理器的配合能力也就不那么重要了,例如在SteamVR和测试4K分辨率的3DMark FireStrike Ultra中,超低电压处理器配合GTX 1060显卡的成绩都超过了采用移动版独显的游戏本,更接近于这块显卡的实际能力。

对于使用高端商务本或者小型台式机的用户,四核i7移动版处理器已经可以让中端游戏显卡比较好的发挥能力,在测试中甚至发现,此时低频版的移动显卡反而限制了i7-6700HQ的能力。对这些产品来说,外置显卡的扩展方式显然是很不错的,而且还可以很好地支持更高端的显卡扩展,如GTX 1070等。