卡皇再度易主！GeForce GTX 590详尽性能评测

双GF110 整合：GTX 590核心架构介绍

回顾完NVIDIA历代双芯旗舰卡，下面回顾到GeForce GTX 590身上。虽然采用两个GF110核心已经是世人皆知，我们还是有必要对其简要回顾一下。在GeForce GTX 580首发评测中我们就曾经提到，GF110并非一颗实际意义上的“新核心”，而是在GF100核心基础上经过大量细节改进并开启完整512个CUDA核心而来，至于核心内部的架构安排则与GF100保持一致。

与GF100一样，GF110核心内部同样包括以下几个模块：主接口(Host Interface)、GigaThread引擎、4个图形处理器集群(GPC)、6个64位GDDR5显存控制器、6个ROP分区（每个分区包含8个ROPs）、768KB二级缓存，其中每个GPC包含四组流式多处理器(SM)、4个PolyMorph引擎、1个Raster引擎，而每个流式多处理器内又有32个流处理器（CUDA核心）、4个纹理单元。所以总的结果就是GF110拥有512个流处理器、64个纹理单元、32个光栅单元、16个PolyMorph引擎、4个Raster引擎以及768KB二级缓存。至于GeForce GTX 590，以上所有规格翻倍就是了。

虽然核心架构毫无变化，NVIDIA却明确表示，GF110并不是在GF100晶圆上选择可以稳定开启512个流处理器的核心而来，而是来自一块需要重新流片的全新晶圆，其中包含了NVIDIA工程师们对核心中的大量细节改进。主要包括以下两点：

1. 优化设计实现的算法升级，尤其是纹理过滤（Texture Filting）和Z轴压缩（Z-Cull）两大算法的更新，让相应指令的操作效率大大提升。虽然在宏观上的架构图没有变化，但NVIDIA同样称这一微观升级举措为“架构增强”。比如，GF110的纹理单元设计实际上类似于GF104，每个时钟周期可以进行4次64bit/FP16纹理采样，而不是GF100的2次。

2. 半导体芯片制造技术的改进，通过对核心元器件生产工艺的升级以及半导体自身特性的优化。在仍基于台积电40nm工艺的前提下，GF110可以运行在更高的频率下，并能够让开满512个CUDA核心，16个多形体引擎的芯片满足量产需求。

经过以上两个主要改进，加上流处理器的增加以及频率的提升，采用GF110核心的GeForce GTX 580相比采用GF100核心的GeForce GTX 480有了明显的性能提升。客观来说，NVIDIA在GF110核心上的做法收到了十分不错的效果，相比更新周期长研发难度大的全新架构，仅仅通过部分构架改进以及流处理器/频率的提升，就获得如此的性能提升幅度是相当难得的。

得益于GF110的良好表现，搭载两个GF110的GeForce GTX 590性能自然可想而知。据NVIDIA介绍，GeForce GTX 590综合性能达到了GeForce GTX 580的1.5倍以上，在绝大部分游戏中也要胜过同样单卡双芯的Radoen HD 6990。当然以上数据均有NVIDIA官方提供，实际表现还需测试验证。