去年5月7日nvidia发布了新一代pascal架构显卡gtx 1080，曾经叱咤风云的上代旗舰gtx 980ti黯然退位。298天后，在旧金山的发布会上黄仁勋再一次让以”ti“为名的显卡回归到了“卡皇”宝座。这就是我们今天的主角——nvidia geforce gtx 1080ti。
“10系”显卡收官之作
nvidia用298天完成了“10系”显卡从旗舰到入门的全覆盖，gtx 1080ti不出意外也将是这一系列的最后一位成员。是的，这次gtx 1080ti并没有在芯片的底层架构上进行本质上的调整，依然是一脉相承的16nm pascal架构核心。
除gtx 1050和gtx 1050ti采用三星14nm finfet工艺之外，其它“10系”显卡均使用台积电的16nm finfet工艺制造。两者相比前代maxwell核心的28nm工艺可以在更小的芯片面积上集成更多的晶体管，核心面积减小也就使得功耗水平之大幅下降，大幅改善的电气性能使得核心频率得以显著提高。这加上nvidia全新的pascal架构，这一代产品在制程架构双双升级的助推下，“10系”显卡成为了史上效能最高的一代产品，性能提升达到了空前的程度。gtx 1080在cuda数量和tdp均少于gtx 980ti的情况下，获得了高达20%以上的性能优势。
这将近一年的时间里，nvidia在老对手amd高端产品缺席的状态下凭借性能强大gtx 1080和gtx 1070彻底占领了高端显卡市场。而中端的gtx 1060两个版本在与对手的rx 480厮杀之后取得了性能和市场的明显优势。唯一稍有遗憾的是系列中仅有的采用14nm工艺gp107核心的两款千元级显卡——gtx 1050和gtx 1050ti，在桌面产品竞争中性能上没有战胜降价后的rx470。
移动显卡迎来性能爆发
但墙内开花墙外香，gp107核心的gtx 1050ti、gtx1050与其他“10系”移动显卡一起一举将游戏本的性能水平提升到了桌面水平，填平了以往游戏本和桌面平台的性能鸿沟。但这还不是“10系显卡”和pascal架构的全部征程。
nvidia jetson tx2也使用了pascal架构
除了在传统的图形行业发力外，nvidia把pascal架构延伸到了更多的领域。深度学习、自动驾驶、超级计算、人工智能等等行业都有着pascal架构的身影。以至于第一款pascal架构的产品并不是用于游戏，而是面向各种高性能通用运算的tesla p100。而我们今天的主角gtx 1080ti所使用的就是与tesla p100有着千丝万缕联系的gp102核心。
gtx 1080ti 规格参数一览
从规格上来看，虽然名为“gtx 1080ti”但事实上和gtx 1080在规格上基本上没有关系，反而与之前发布的nvidia titan x使用了规格几乎相同的gp102核心，仅屏蔽了8个rops。同时显存从12gb减少到了11gb，由于显存颗粒减少一颗，显存位宽也减少到了352bit。阉割的同时nvidia选择了用频率来弥补性能损失，最高频率从1531mhz提升到了1582mhz，后续推出的非公版产品频率会更高一些。
gp102-350核心解析
gp102-300核心逻辑架构图
gtx 1080ti的gp102-350核心内建6组gpc和11个显存控制器，其中4个完整的gpc包含5个sm，另外两个gpc只有4个sm，每个sm中集成了128个cuda单元、8个纹理单元、256kb的二级缓存、96kb的共享储存空间以及48kb的一级缓存。
sm架构图
新一代gddr5x显存
nvidia在gtx 1080ti上使用l了与美光联合研发的新一代gddr5x显存，通过一系列努力在减少了信号串扰并且在通道、翻译等方面进行了优化，从而使频率从gtx 1080的10ghz提高到了11ghz，同时有效控制了功耗水平。
显存平铺tiled caching技术
传统的缓存架构与tiled缓存架构对比
另外，gtx 1080ti还支持了显存平铺（tiled caching）技术，可以进一步提升渲染效率和显存性能，提升显存带宽利用率，再加上显存压缩，理论上可以让等效带宽达到1200gb/s的恐怖水平。
tiled caching技术和普通显存带宽对比
实拍&显卡细节解析
本次首先解禁的是nvidia生产的gtx 1080ti founder edition（以下简称gtx 1080ti fe）也就是我们常说的公版产品，接下来我们就一起来端详一番。
整体外观和gtx 1080没有区别甚至包装盒都一模一样
gtx 1080ti fe的散热器和gtx 1080没有区别，甚至“gtx 1080”几个字母的位置都完全一致，“ti”更像是后加上去的。这对于不那么打算大量销售的公版产品来说这样的做法可以理解。问题在于这款为tdp 180w的gtx 1080准备的散热器是否能压得住tdp高达250w的gtx 1080ti。
两段式金属背板
涡轮散热器
涡轮式散热器可以将热量有效吹出机箱之外，但带来的坏处是噪音较大，散热效能一般。
电源接口
随着功耗的增加，电源接口也从单8pin增加到8 6pin，与titan x一致。
视频输出接口
gtx 1080ti取消了在显卡上存在多年的dvi接口，这主要是考虑到性能如此强悍的显卡实际实用中基本上是高分辨率和高刷新的显示器，诞生在十几年前的dvi远远不能满足需要，与其占用位置不如去掉累赘。
gtx 1080ti拆解
gtx 1080ti的pcb正面
gtx 1080ti pcb背面
虽然pcb基本时同一块，但 gtx 1080 ti相比nvidia titan x增加了很多mos管，散热能力会相对好一些，同时gtx 1080 ti的采用7相双fet供电，这都是为了达到更高频率所准备的。
gp102-350显示核心
显示核心型号为gp102-350-k1-a1，拥有3584个cuda核心，88个rops，224个纹理单元，基础频率1480mhz，boost频率达到1582mhz。
来自美光的改进版gddr5x显存
gtx 1080ti采用了来自美光的改进版gddr5x显存，频率提升到了11000mhz。
没有dvi接口的i/o接口区有些空荡荡。
为了抗住250w的tdp，gtx 1080tife版高达7相的数字供电水平达到了之前gtx 1080很多非公版产品的水平，这将对发热有一定的缓解作用。
测试平台介绍
测试平台方面，我们选择了最新的kabylake架构的第七代酷睿i7-7700k处理器和华硕z270-a主板的组合，内存选择双通道的芝奇幻光戟设定为ddr4 3200频率，总容量16gb。安装最新版windows10 64bit以及nvidia geforce 378.14驱动程序。详细配置如下：
测试平台
core i7-7700k cpu-z截图
gpu-z截图
3dmark性能测试
3dmark是futuremark推出的全新的图形性能测试程序，本次测试使用steam正版最新版本进行跑分。测试项目选择测试dx12性能的timespy模式，以及测试2k分辨率下dx11性能的fire strike extreme和体现4k dx11游戏性能的fire strike ultra，均取显卡成绩。
timespy截图
fire strike extreme截图
fire strike ultra截图
unigine heaven 4.0
unigine heaven是一款俄罗斯公司推出的显卡测试程序，素来以其高负载、高压榨而知名。unigine heaven 4.0通过数个画质细节近乎疯狂的场景充分压榨显卡的每一丝性能，得出的成绩可以相当准确的反应显卡在dx11下的性能表现。这也使它成为了显卡基准测试中除3dmark之外的另一个不可缺少的测试项目。
基准测试小结
在基准测试中，gtx 1080ti成绩领先gtx 1080幅度在32%到33%之间，领先maxwell旗舰gtx 980ti达到72%。毫无疑问，gtx 1080ti是目前理论性能最强大的显卡，相比之前相同定位的两款显卡有着巨大的性能优势。那么它的实际游戏性能又如何呢？我们继续来看。
4k游戏性能测试
到了gtx 1080ti这个级别，测试1080p分辨率游戏已经没有多少意义，所以本次测试将在4k分辨率下测试一共5款游戏大作。包括《守望先锋》《地铁2033》《巫师3》《孤岛危机3》《古墓丽影：崛起》（dx11），均开启最高特效，关闭垂直同步进行测试。
4k游戏测试小结
4k超高分辨率最高画质下，所有参测游戏运行帧率都达到了60fps以上，游戏体验非常流畅。gtx 1080ti成为了截至目前第一款可以让主流游戏大作以4k最高画质流畅运行的显卡。如此强悍的性能将会让4k分辨率游戏在诞生多年后终于有望普及。
散热压力测试
作为一款250w tdp功耗的显卡，gtx 1080ti使用了与gtx 1080相同的散热器，这不免让人对他的散热效能捏把汗。我们的散热压力测试采用常见的furmark进行烤机一段时间，待温度不再上升，记录最高温度和最低温度。室温为26摄氏度。
烤机过程中最高温度达到85摄氏度，距离n卡 94摄氏度的降频温度墙还有一段距离，和gtx 1080处于同一水平，这样的成绩有些出乎笔者意料，看来pcb上多出的用料确实起到了应有的效果。
平台功耗测试
满载功耗达到了383w，实测中部分12v输出功率较低的电源会无法开机，选购电源时需要注意。
gtx 1080ti评测所以
被网友戏称为”阉割版titan x”的gtx 1080ti可能是这一代产品中最没有悬念的一款产品，强大几乎是我们能给它的全部评价。在基准测试中面对曾经用强悍性能震惊世界的gtx 1080赢得了33%的大幅度领先，再一次刷新了我们对游戏显卡的性能认知。游戏测试中表现出了 在4k分辨率下轻松流畅运行游戏大作的能力。毫无疑问，这是目前消费级显卡中最强大的存在。但过度堆砌性能造成了较高的功耗水平，当然这也是成为卡皇必须要具备的“素质”之一。当然这还只是公版产品的性能水平，非公版产品在用料和散热上的优势允许其工作在更高频率上，性能水平还会有一定幅度的提升，那才应该是这颗gp102-350核心的全部实力。
附录：非公版gtx 1080ti产品外观
华硕：
华硕rog strix-gtx 1080ti
华硕 turbo-gtx1080ti-11g
索泰：
索泰gtx 1080ti pgf oc
映众：
inno3d gtx1080ti冰龙超级版
以上为部分品牌即将发售的gtx 1080ti非公版产品外观，非公版产品参数截至稿件发布时还未解禁，待解禁送测后将有相关评测放出。
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