影響顯卡性能的不外乎架構(gòu)、工藝這些大方向，不過(guò)今天我們這篇超能課堂要關(guān)注的不是AMD、NVIDIA顯卡架構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致的差異，直接影響顯卡性能的還有頻率這個(gè)指標(biāo)，這次我們來(lái)看看AMD、NVIDIA過(guò)去幾年中不同顯卡在頻率上有什么差別了。

GPU Boost：動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)GPU頻率

集成電路芯片通常都是固定（最高）頻率運(yùn)行的，這樣做其實(shí)并不靈活，理想情況應(yīng)該是頻率根據(jù)需要調(diào)整，這種頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)說(shuō)起來(lái)也不新鮮了，Intel處理器所用的Turbo Boost就是頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)，我們之前也做過(guò)詳細(xì)介紹，可以參考下。

　　NVIDIA的GPU Boost技術(shù)不僅可以用于游戲卡，專(zhuān)業(yè)卡上也有應(yīng)用

在GPU上，NVIDIA最先在Kepler架構(gòu)的GTX 680顯卡引入了GPU Boost加速技術(shù)，隨后在GTX 700系列顯卡上發(fā)展到了GPU Boost 2.0，而在最新的GTX 1080顯卡上推出了GPU Boost 3.0加速技術(shù)。此外，該加速技術(shù)也不只是GeForce專(zhuān)享，在NVIDIA的Tesla等專(zhuān)業(yè)卡上也應(yīng)用了GPU Boost技術(shù)以提高性能，而且部分場(chǎng)合中對(duì)性能的提升還是非常明顯的，官方表示有40-50%。

實(shí)現(xiàn)GPU加速并不是把頻率調(diào)高調(diào)低這么簡(jiǎn)單，它需要GPU根據(jù)當(dāng)前的使用情況——功耗、溫度、電壓、轉(zhuǎn)速等多方因素作出抉擇，盡可能提高顯卡頻率以提升性能，而在不需要高性能的情況下則會(huì)降低頻率以節(jié)能。

　　功耗是影響GPU加速的一個(gè)關(guān)鍵因素

GPU Boost 1.0的算法

在GTX 680顯卡上，NVIDIA推出了GPU Boost 1.0加速技術(shù)，影響頻率提升的主要因素就是顯卡TDP功耗，GPU會(huì)根據(jù)顯卡當(dāng)前的狀態(tài)來(lái)管理頻率加速狀態(tài)。

GPU Boost 2.0把顯卡溫度也考慮進(jìn)去了

到了GTX 700系列及GTX Titan顯卡上，NVIDIA推出了GPU Boost 2.0技術(shù)，與第一代顯卡它要考慮的因素更多，不光是功耗，還有顯卡的溫度，也就是說(shuō)GPU加速頻率要照顧到功耗及溫度兩方面，不會(huì)為了性能而讓溫度超標(biāo)，這樣可以不僅可以提高性能，也不會(huì)導(dǎo)致溫度失控進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)扇轉(zhuǎn)速飆升，帶來(lái)額外的噪音。

在我們的測(cè)試中，NVIDIA顯卡自GTX 700之后溫度上限多控制在80-83癈左右，這其中就有GPU Boost技術(shù)的考慮。

　　GPU Boost 3.0加速

無(wú)論GPU Boost 1.0還是GPU Boost 2.0，GPU頻率增加的步進(jìn)都是固定的（之前做過(guò)測(cè)試，大約是13MHz一個(gè)GPU Offset），而在GTX 1080顯卡上，NVIDIA又帶來(lái)了GPU Boost 3.0技術(shù)，它的一個(gè)關(guān)鍵改變就是Offset頻率不再固定，每個(gè)電壓點(diǎn)都有對(duì)應(yīng)的頻率Offset，這樣做的一個(gè)好處就是GPU實(shí)際加速頻率可以更接近理論值。

AMD這邊對(duì)GPU加速技術(shù)似乎并不熱心，HD 7970最高頻率就是925MHz，之后在HD 7970 GHz顯卡上AMD也帶來(lái)了動(dòng)態(tài)頻率調(diào)節(jié)技術(shù)，基礎(chǔ)頻率1000MHz，加速頻率1050MHz。不過(guò)之后的AMD顯卡頻率雖然也變成了動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的了，但AMD的加速做法不太一樣，官方公布的頻率實(shí)際上是最高頻率，而支持GPU Boost加速技術(shù)的NVIDIA顯卡公布的頻率實(shí)際上是顯卡最低頻率，二者主要的區(qū)別可以參考下面的表格：

　　AMD、NVIDIA最近幾代顯卡的基礎(chǔ)及加速頻率

從這張圖中我們可以看到，AMD這幾代旗艦顯卡的頻率一直徘徊在1000MHz左右，28nm工藝下升級(jí)過(guò)的幾代顯卡都是如此，NVIDIA的顯卡有大小兩種核心，大核心的GK110、GM200頻率設(shè)定比較低，小核心的GK104、GM204就高一些，加速頻率可達(dá)1.2GHz（非公版上1.3GHz甚至1.4GHz也很輕松），這要比AMD顯卡高得多。

到了16/14nm工藝時(shí)代，雙方在頻率上都會(huì)提升，但NVIDIA顯卡明顯更激進(jìn)一些，GTX 1080顯卡基礎(chǔ)頻率1607MHz，加速頻率1733Mhz，僅頻率方面就比前代GTX 980提升了40%，這也是GTX 1080顯卡性能比后者大幅提升的一個(gè)重要原因。

　　公版GTX 1080顯卡日常應(yīng)用加速頻率實(shí)際上可以達(dá)到1797MHz

NVIDIA Pascal顯卡的實(shí)際運(yùn)行頻率其實(shí)比標(biāo)稱(chēng)的加速頻率還要高很多，GTX 1080顯卡在游戲應(yīng)用中加速頻率實(shí)際上可達(dá)1797Mhz，之前測(cè)過(guò)的非公版GTX 1080顯卡更夸張，游戲中甚至可以穩(wěn)定在1.9-1.95GHz之間，要比官方宣稱(chēng)的加速頻率高很多。

AMD的RX 480顯卡頻率比前代也有提升，此前曝光的信息顯示加速頻率可達(dá)1266MHz，預(yù)售頁(yè)面上標(biāo)的參數(shù)是1288MHz。不過(guò)，與NVIDIA Pascal顯卡相比，Polaris顯卡相比，AMD顯卡的頻率還是更加保守一些，并沒(méi)有N卡這么瘋狂。

總的來(lái)說(shuō)，AMD、NVIDIA兩家公司的GPU因?yàn)榧軜?gòu)及廠商衡量的標(biāo)準(zhǔn)不同，頻率上確實(shí)存在很大差異，這不會(huì)是單純的技術(shù)原因，也不會(huì)是簡(jiǎn)單的市場(chǎng)原因，特別是在Polaris及Pascal顯卡上，AMD、NVIDIA雙方選擇了不同的代工廠，前者是三星/GF系的14nm FinFET LPP工藝，后者是TSMC的16nm FinFET Plus工藝，這對(duì)顯卡的性能也會(huì)有一定影響。

另一方面，頻率的設(shè)定不僅影響性能，還會(huì)影響顯卡的超頻潛力，NVIDIA的Pascal顯卡自身的頻率已經(jīng)很高，雖然非公版大都可以突破2GHz，但與顯卡加速頻率相比，超頻帶來(lái)的性能增幅越來(lái)越小。AMD這邊因?yàn)闆](méi)有多少實(shí)測(cè)，超頻潛力還不好說(shuō)，不過(guò)看到有爆料稱(chēng)AMD會(huì)提供新超頻工具，RX 480顯卡已經(jīng)超頻到1600MHz了，如果是這樣，那么在超頻這點(diǎn)上，AMD顯卡留給用戶(hù)的空間更大。