ROG玩家国度Matrix GTX580显卡深度测试

欢迎来到ROG玩家国度的世界，这是新的ROG玩家国度Matrix GTX580 Platinum（以下简称“Matrix 580”）显卡，它号称是目前强的单核心显卡，拥有诸多创新设计。瞧，它那威武的身段和别具一格的设计无一不在向玩家展示它的无所不能。

一个不可否认的事实是，ROG玩家国度系列显卡已经成为顶级、发烧显卡的代名词。它的每一代产品都令人激动人心，MARS、ARES等产品早已凭借出众的设计为我们所熟知。而对于这款新的ROG玩家国度Matrix 580显卡，它具有太多创新的设计，相信不少玩家已经知道它采用的是令人瞠目结舌的16+3相供电设计。因此有外界评论，由于Matrix 580显卡的创新设计，ROG玩家国度显卡将翻开新的篇章。好了，废话不多说，下面就让我们一起来深入了解和剖析这款显卡的方方面面。

和公版试比高：Matrix 580显卡全方位解析

虽然Matrix 580显卡号称在各方面都是出色的单核心显卡，但在不少玩家心中，公版产品才是出色的。那么Matrix 580显卡究竟具备哪些出色的设计？和公版GeForce GTX 580相比，是否更给力？

供电设计分析

Matrix 580显卡的一大创举就是具备16相核心、3相显存的供电设计，这是迄今为止供电相数多、为复杂的显卡。之所以设计如此庞大和复杂的供电系统，是为了使Matrix 580显卡在超频时能有更好的表现：当GPU处于高负载时，通过每相供电的电流会减少（Matrix 580显卡每相核心供电大可通过30A电流，合计480A电流），从而降低供电系统的压力和减轻超频风险，并提升了超频空间。

Matrix 580采用16相核心供电设计、3相显存供电设计

普通的PWM芯片一般可控制的供电相数不超过10相，因此不少核心供电相数超过10相的显卡多是通过并联多颗PWM芯片来实现的。那么Matrix 580显卡又是如何做到16相核心供电的呢？

公版GeForce GTX 580采用6相核心供电设计、2相显存供电设计

该显卡采用了曾使用在其他ROG显卡上的“SHE”ASP0907芯片（Super Hybrid engine），华硕并没有透露该PWM芯片的具体型号，只是宣称对该PWM芯片进行过优化，在Matrix 580显卡上有佳的性能表现。但可以肯定的是这颗芯片是无法控制16相核心供电的，这让我们对其16相核心供电设计更充满了好奇心。原来，Matrix 580是通过特别设计的展频芯片来控制PWM讯号，并将PWM讯号平均分配给16相供电，本质上仍然是通过并联来实现16相核心供电的。

Matrix 580显卡还设计了单独的一相I/O供电设计

公版GeForce GTX 580采用的是数模结合的供电设计，但稍显遗憾的是，Matrix 580显卡作为一款顶级产品，既没有采用数模结合的供电设计，也没有采用整合MOSFET Driver和上、下桥MOSFET的一体式数字供电设计（SHE芯片并非数字供电芯片），而是采用了常见的模拟供电方案。据华硕称，在设计该显卡时，当时的数字PWM芯片并不能控制16相核心供电，因此采用了模拟供电芯片来实现复杂的供电设计。

PCB背面具备的一颗耦合电容

那么这套模拟供电设计的系统的特点是什么？和公版GeForce GTX 580所使用的数模结合的供电设计相比又有何优势？与一体式数字供电设计相比又有何不同？

1.模拟供电设计

现在我们来看看Matrix 580显卡，它采用的模拟供电方案属于常见的供电方案，但他设计了空前的16相核心供电方案，能够输出惊人的功率，肯定对超频，尤其是极限超频有帮助。但问题是，超频除了要求显卡具备较大的输出功率和输出电流以外，还必须拥有较高的输出电源品质。这除了和整个供电结构息息相关以外，还和PWM芯片的频率有关。而这恰恰是Matrix 580显卡的劣势，因为它采用的模拟供电的芯片的频率并不高，容易导致MOSFET的开关频率太慢，从而影响供电品质。但华硕宣称，对Matrix 580显卡的超频能力进行了优化—事实是否如此呢？下文的测试将告诉你答案。

此外，如此复杂的供电设计虽然可以提升该显卡的超频能力，但却有可能造成延迟过高，整体供电效率不高的情况。不过华硕工程师告诉本刊：“我们对Matrix 580显卡的供电设计和效率进行了特别的优化，而且具备Auto Phase Switch（自动相位切换）功能，不管是轻负载还是重负载都能够达到很高的供电效率，平均供电效率在90%左右”。同样的，这也需要测试来验证。

2. 数模结合的供电设计

公版GeForce GTX 580显卡使用了数模结合的供电方案，它采用数字CHIL供电PWM芯片（数字供电芯片，工作频率能达到超高的1MHz），可根据GPU负载大小，智能地降低频率（低200kHz）；与一体式数字供电相比，它采用PWM芯片与每一相供电电路直连的并联式布线方式，好处是将延迟降到低。此外，它仍像传统的模拟电路一样，采用独立的MOSFET与电感设计，具备6相核心、两相显存供电设计，每相核心供电搭配3个SO-8封装形式的MOSFET。综合来看，采用数模供电设计的显卡，当GPU处于轻负载时，供电部分的发热量不高，稳定性好；在超频时，PWM芯片亦能工作在高频下，让MOSFET的开关频率更快。此时电压和电流的波动幅度较小，电源品质较高，利于超频。而且MOSFET的发热量也不高，一定程度提升了每相供电允许通过的大电流。

不过公版GeForce GTX 580显卡大的问题在于核心供电相数过少，在进行极限超频时，容易掉链子。

3.一体式数字供电设计

一体式数字供电设计（以常见的Volterra方案为例）多应用在AMD高端公版显卡上。它的芯片内部集成了各种模拟数字转换器（ADC），包括电压ADC、电流ADC和监控ADC，能够实现数字接口控制，而一般的模拟控制器是无法做到这一点的。不过这使得设计者需要通过控制器的SMBus（系统管理总线）接口，结合特制的工具和软件界面对控制器进行读写操作。虽然这种可编程控制的特性，使得这种控制器的应用可以多样化，像负载曲线（Loadline，监控负载变化时的GPU电压波动）、偏差电压（Offset，为达到电源测试规范而设置的电压，平衡电源系统设计）和PWM控制器的工作频率（驱动MOSFET的开关频率）等重要参数都可以调节。但这种特制的工具和BIOS写入并不容易熟练掌握，这也是很少有下游显卡厂商采用Volterra一体式供电方案的重要原因。

另一方面，一体式数字供电设计采用串联相位设计，例如第3相MOSFET必须在数字PWM芯片与前面2相“沟通”以后，才明白是该开还是该关，会带来较大的延迟。因此PWM芯片、MOSFET必须一直在800kHz的高频率下工作。虽然高频理论上利于超频，但同时也会带来高发热量和高功耗。尤其是一体式数字供电方案会将主要元器件整合到一颗芯片里面，高发热的情况就尤为明显。还有一点，如果玩家不想对GPU超频的话，PWM芯片、MOSFET也必须仍然在800kHz的高频率下工作，这也是为什么这么多玩家反映采用一体式数字供电设计的显卡的发热量大的原因。

Matrix 580（右）的接口配备为双DVI接口+HDMI接口+Displayport接口，需要占用三个PCI-E插槽。公版GTX 580（左）的接口为双DVI+Mini HDMI。

接口分析

Matrix 580显卡不仅具备主流的DVI接口，还拥有HDMI接口和Displayport接口，在高清应用方面更具优势。相对而言，公版GeForce GTX 580接口更中规中矩一些。它配备的Mini HDMI接口的使用率并不高，在大多数应用时需要进行Mini HDMI→HDMI的转换。

值得一提的是，Mat rix 580显卡在接口部分设计了一个名为“Safe Mode”的一键恢复按键。当你因为频率或者电压设置过高，导致超频失败时，可以使用该按钮恢复默认BIOS。

散热分析

Matrix 580显卡采用了传统的热管+铝鳍片设计，具备5根直径为8mm的纯铜热管和两个10cm的风扇设计。由于散热器的个头很大，使得该显卡看起来特别地威武，甚至在安装至主板上时需要占用三个PCI-E插槽。为了保证供电部分的正常散热，该显卡在供电部分设计了黑色的散热鳍片。不过，该散热器的工艺显得较粗糙，鳍片质感较差。

公版GeForce GTX 580方面，而是使用了真空腔均热板（Vapor Chamber）技术。事实上，它和热管的散热原理是相似的，都是利用毛细管和真空原理，通过液体的蒸发和冷凝来达到导热的目的。

专为超频的特别设计

公版GeForce GTX 580采用真空腔均热板（Vapor Chamber）技术

公版显卡的一大设计特点是追求稳定和平衡，缺乏个性化的特别设计。因此很多以个性化为卖点的非公版产品纷纷武装自个儿，采用了诸如一键超频等公版产品不具备的设计。Matrix 580显卡作为一款为玩家而生的顶级产品，怎么能缺少一些个性化的特别设计呢？

Matrix 580显卡采用5热管（8mm直径）、双10cm风扇的散热设计

于是我们看到它首次在显卡PCB上设计了一键风扇全速开关（按下开关，风扇将全速运行，利于超频）；首次在PCB上设计了GPU电压增减开关（共10挡），如果需要增压则按下“+”开关，如果需要减压则按下“-”开关。此外，为了方便那些极限超频玩家，该显卡的PCB上还设计了GPU、内存和PLL电压侦测点。

一键风扇全速开关和GPU电压增减开关

电压测量点

丰富的GPU TWEAK系统监控软件

如果要查看主板和处理器的相关信息，我们可以借助BIOS和丰富的系统软件来实现。而显卡却只能通过系统软件来查看相关信息，因此对显卡玩家来说，一款丰富全面的系统监控软件可以监测和了解显卡的各个参数，提升超频的成功几率。本刊5月下曾刊登过《谁更好用？主流显卡监控超频软件大比拼》一文，测试表明大部分显卡系统监控软件都存在这样那样的问题—难道就没有一款给力的系统监控软件吗？Matrix 580显卡给出了答案：GPUTWEAK软件。

GPU TWEAK是在华硕之前已有的Voltage tweak和Game OSD软件基础上整合而来，具备实时监控、超频，甚至游戏实时截图等功能，功能非常全面。它大可同时监控和调整四款显卡的参数，这对组建多显卡互联系统的用户来说是非常实用的。另一方面，华硕与GPU-Z软件开发者合作，推出了基于GPU TWEAK软件的GPU-Z特别版本。用户只需在GPU TWEAK软件下点击“INFO”即可打开专用的GPU-Z。

全能的表现，Matrix 580显卡深入测试

Matrix 580显卡具备如此多的特别设计，这些设计究竟能为它带来怎样的使用体验，它的超频性能究竟如何？我们将在基于英特尔Core i7 965处理器的平台上对该显卡和公版GeForce GTX 580进行测试。

游戏性能超越公版

Matrix 580显卡的核心频率、显存频率和流处理器频率分别为816MHz、4008MHz和1632MHz，比公版GeForce GTX 580更高，因此在游戏比拼中超出公版8%左右。比如在1920×1080+高画质的设置下，它在《失落的星球2》和《孤岛惊魂2》中的领先优势就分别达到了9%和5%。

功耗和温度表现

Matrix 580显卡的待机温度和满载温度分别为33℃和86℃，待机状态和满载状态时的风扇转速分别为1300r/min和2400r/min左右，满载时噪音显得较大。在风扇全速状态（恒定保持在3300r/min左右），该显卡的待机温度和满载温度分别降低至30℃和82℃，此时噪音已经非常明显。此外，我们发现Matrix 580显卡的显存温度和供电系统的温度在满载时偏高，分别为80℃和76℃（GPU TWEAK软件能监测Matrix 580显卡的其他部件的温度）。对比公版GeForce GTX 580显卡的散热情况（待机温度和满载温度分别为38℃和86℃），Matrix 580显卡更好一些。只是在风扇全速运行状态下，它的噪音非常明显，不适合日常应用。

在功耗表现方面，由于NVIDIA在GeForce GTX 580上作出了限制大功耗的设计，理论上通过FurMark等拷机软件无法体现该显卡的真实功耗，因此我们将同时使用FurMark和3DMark 11来分别测试Matrix 580显卡和公版GeForce GTX 580的整机满载功耗。利用3DMark 11进行测试时，Matrix 580显卡所在PC的待机整机功耗和满载功耗分别为168W和391W；而利用FurMark对其测试时，它的待机整机满载功耗却达到了543W。很显然Matrix 580显卡并没有像公版显卡那样，对大功耗进行限制。

Matrix 580显卡终被超频至967MHz/4612MHz，3DMark 11成绩为X2545。

而公版GeForce GTX 580显卡在3DMark 11的测试下，待机整机功耗和满载整机功耗分别为181W和391W；在FurMark测试下，它的整机满载功耗下降至360W。这再次表明公版GeForce GTX 580显卡对大功耗进行了限制。

对比Matrix 580显卡和公版GeForce GTX 580显卡的待机整机功耗和满载整机功耗可以发现，Matrix 580显卡所在的待机整机功耗更低。这说明Matrix 580显卡的供电转换效率比公版GeForce GTX 580显卡更高，Matrix 580显卡经过特别优化的模拟供电电路的效率值得称道。而且Matrix 580显卡的GPU核心电压为1.063V，比公版GeForce GTX 580显卡的1.025V更高。Matrix 580显卡能在这种情况下，取得更低的待机整机功耗，进一步说明了16相核心供电具有较高的供电转换效率。

疯狂的超频体验

16相核心供电设计为Matrix 580显卡带来了出色的供电转换效率，那么它是否又能帮助Matrix 580显卡在超频方面更上一层楼呢？

在默认电压下，我们使用GPU TWEAK软件终将Matrix 580显卡超频至855MHz/4518MHz，并通过3DMark 11的测试（得分为X2278），这比公版GeForce GTX 580显卡的超频成绩稍好（850MHz/4400MHz）。在默认状态下，两者的超频幅度并没有明显拉开差距。于是我们准备对他们进行加压超频。

我们将Matrix 580显卡的GPU核心电压和显存电压分别调整至各自的上限（1.15V和1.85V），此时它被超频至940MHz/4518MHz（3DMark 11的得分为X2486）；公版GeForce GTX 580显卡在加压的状态下（GPU核心电压高只能设置到1.138V，显存电压无法提升），高超频幅度为920MHz/4300MHz，略逊于Matrix 580显卡。老实说，这个测试结果虽然表明Matrix 580显卡的超频能力比公版GeForce GTX 580显卡更出色，但我们认为以超频为卖点的Matrix 580显卡的超频幅度应该更高，到底是哪里出问题了呢？

风扇转速！在多次试验后，我们找到了问题所在。原来在加压超频时，我们并没有对Matrix 580显卡的风扇转速进行设置，风扇在默认状态下的满载转速在2400r/min左右—在不加压超频时，散热器尚能应付，一旦超频，显卡的各个部件的温度迅速上升，2400r/min的风扇转速已经无法满足散热的需求了。于是我们按下一键风扇全速开关，使风扇恒定工作在3300r/min左右。在风扇全速运行状态下，Matrix 580显卡终被我们超频至967MHz/4612MHz，核心频率和显存频率分别较默认状态提升了19%和15%，3DMark 11成绩为X2545。

在使用一键恢复按键时，稍显不便。

我们认为这个超频幅度对一款单核心的旗舰级显卡来说已经很难得了，顶级显卡受限于功耗和设计，可超频的幅度本来就很有限。而核心频率接近1GHz的超频成绩，也展示了16相核心供电对该显卡的超频起到了关键的作用。因为在加压状态下，功耗变高，电流激增，Matrix 580显卡如果没有优秀的供电设计是很难保证在高频下运行的。同时，这也说明模拟供电电路只要加上合理的优化设计，一样能够提升显卡的超频能力。

公版GeForce GTX 580在GPU TWEAK软件下，部分监控功能缺失，部分参数也不能设置。

GPU TWEAK在其他显卡上的应用情况

测试来看，其他显卡使用该软件容易碰到如下问题：无法对显存电压进行设置，不能监控显存电压；显卡参数监视窗虽然有核心电压一栏，但一直显示为“0”，无法正常工作。

对此，我们对非ROG玩家国度显卡在GPU TWEAK上的使用情况作如下总结：GPU TWEAK理论上可以兼容包括ROG玩家国度显卡在内的任何型号的显卡，至于是否能够像Matrix 580显卡那样监控和设置几乎所有和显卡有关的参数，取决于显卡本身的设计，例如在一些部件上是否设计了传感器，是否开放了底层BIOS选项等。

另一方面，GPU TWEAK也并非完美，我们在使用中也遇到了一些问题。例如在加压超频时，GPU TWEAK对部分显卡参数的监测出现了错误，如误将PCB温度、显存温度和供电部分的温度显示为121℃。我们随即将软件关闭，并重新开启，功能立刻恢复正常；Matrix 580显卡的一键BIOS恢复功能，该功能需要和GPU TWEAK配合，在使用中有一些不便。当我们在关机状态按下该开关，并启动电脑进入桌面后，GPU TWEAK会出现是否需要读取默认BIOS，并重新启动电脑才能恢复默认设置的提示，略显不便；在超频时，偶尔会出现无法启动GPU TWEAK自带的GPU-Z软件的情况。但瑕不掩瑜，GPU TWEAK作为一款新推出的软件肯定存在一些小问题，相信随着软件版本的更新，这些问题都能够得到解决。

Matrix 580，只为玩家而生！

这是一款用料豪华的顶级显卡，具备史无前例的16+3相供电设计；这是一款能够实现加压超频的玩家利器，超频后的核心频率接近1GHz；这是一款智能的显卡，你可以通过GPU TWEAK“随心所欲”地控制它；这是一款首次在PCB上集成一键风扇全速开关、一键增减压开关的显卡，使得超频更加方便和容易……

是的，Matrix 580显卡就是一款在各方面都做到极致的产品，它的种种特别设计都在向世人展示：我是为玩家而生的！对于这样一款内外兼修的耀眼利器，我们认为它既是“居家旅行”的良药，更是极限超频的必备利器。当然，它还完全有资格成为你向朋友炫耀的资本。

可能你会觉得它没有采用一体式数字供电或者数模结合的方案而颇有微词，但我们的测试表明，它的16相供电设计无论是供电转换效率还是超频性能都很出色，你可以放心了。当然，本着尽善尽美的原则，我们建议ROG玩家国度的工程师们，在下一代产品上还是使用数模结合的供电方案吧，毕竟这才和它的身份更匹配，超频性能也会更好；可能你会觉得它的散热设计和公版相差无几，不错，在默认状态下，Matrix 580显卡和公版GeForce GTX 580显卡的散热能力确实区别不大（在满载状态下，Matrix 580显卡的风扇转速距离全速运行还有一段距离，而公版GeForce GTX 580显卡已经接近全速状态）。但别忘了，Matrix 580显卡还有一键全速的功能，事实证明，这为他攀上更高的频率立下了汗马功劳。你还会觉得两者的散热能力相差无几吗？

当然，再完美的产品也不可能没有缺点，GPU TWEAK软件在使用时遇到的一些BUG和不便也是需要正视的，我们只有期待新版本的软件能改进这些问题。此外，Matrix 580显卡的散热器的鳍片显得较粗糙，工艺有待提升。

但不管怎么说，如果你是一位真正的显卡发烧玩家，我们建议你还是认真考虑一下这款产品。因为一旦拥有它，必将带给你许多从前没有过的使用体验。起码，Matrix 580显卡是真的打动了我们。

ROG玩家国度Matrix GTX580 Platinum显卡产品资料

Matrix 580显卡在默认电压下的部分参数

Matrix 580显卡测试成绩

优点：超频能力出色，具备16+3相供电设计。

缺点：散热器的工艺一般，噪音和体积较大。

我，无所不能！ ROG玩家国度Matrix GTX580 Platinum显卡深度测试

本文刊登于《微型计算机》2011年8月上