不仅为了性能而生 GPUBoost应用体验详解
2012年11月22日 17:34
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GPU Boost是什么？如果你真的不懂，那真的是out了。“GPU Boost技术是NVIDIA在Kepler架构中引入的动态频率/功耗管理机制，它可以榨取TDP上限与实际功耗之间的差值所隐藏的性能，将单元复用率不足而压制的性能释放出来交还给用户，还可以根据用户的需求降低GPU的负载和频率。”
对于如此艰深的专业解释，除非是DIY爱好者或者是显卡从业人员，一般用户基本上都看不懂的。其实，GPU Boost说简单点，就是一个动态的频率管理机制。什么是动态频率管理？这就好比我们吃饭。胖一点的可能要吃多点，而瘦一点的可能就吃少点。有了这个频率管理机制，厨房的厨师就可以根据每个人的胃口来煮合适他们分量的菜肴，这就不怕浪费食物了。可能有朋友就会疑问，让那些吃饭的人吃少一点不就可以了吗？很可惜，这些“吃饭的”并不会主动节食，对于厨师煮给他们的菜肴他们都会照单全收。
GeForce 256是一款划时代的显卡产品，自此之后显卡进入新纪元
早在混沌初开之时（说得有点远，其实就是独立显卡面世的时候），显卡主要负责的工作仅仅是进行图像的输出和一些简单的3D处理（显卡也曾被世人称之为3D加速卡），大部分工作还交由CPU完成。直到GeForce 256，这款划时代的显卡面世，人们才意识到显卡还可以接管原本由CPU负责的3D处理部分的，此后，显卡迎来前所未有的发展机遇。
对不同性能的显卡进行分级，满载不同用户需求
为了满足不同用户群体的显卡需求，厂商都会推出针对不同用户群体的显卡产品，这就是我们熟悉的显卡分级了。用户可以根据自身需要购买符合自身要求的产品，但这往往都带有盲目性，因为很大一部用户并不清楚自己需要怎样的显卡，因此他们要么购买了高于自身要求的产品，要么选择了低于自身诉求的显卡。
对于那些购买了“性能过剩”显卡的用户，他们也只能过上“性能富足”的日子了。这是由于他们购买的显卡并不懂得如何节能，显卡只会在最高频率状态下工作。后来，厂商开始意识到这样会造成无谓的性能浪费，便开始引入频率切换，让显卡在低负载环境下自动降低频率。这样的做法确实很不错，但有一个问题——当显卡进入高负载环境时，显卡不会根据高负载环境而切换频率（在进行游戏时，不是每时每刻都是高负载的），这岂不是白白浪费了电能？
GPU Boost的出现就很好地解决了这个问题。
测试平台：
我们先来看看一组对比测试。以上是GeForce GTX 650Ti与Radeon HD 7770的功耗对比。在这组功耗对比测试不难看出，NVIDIA的显卡拥有更加稳定和统一的实际游戏功耗表现。这是为什么呢？这主要是GPU Boost的功劳。得益于GPU Boost，GeForce GTX 650Ti在绝大多数游戏中都达到接近满负荷的状态进行工作，同时还会微妙的保持在不会超负荷运转的状态中。
可能有玩家会不明白，GeForce GTX 650Ti的功耗表现并不比Radeon HD 7770要好，那GPU Boost有何优势可言？其实你这样想就错了。这就好比我们跑步。每个跑过步的人都会知道，匀速跑比变速跑要轻松。之所以这样，是因为人体在一个稳定状态下运动，整个身体机能都在“满负荷”状态，而变速跑不同，变速跑要人体在不断变化的情况下进行运动，这无形中就会加大人体负担。显卡工作也是如此。
由于不同游戏都是有不同的设计者设计的，设计者之间使用的编程器和特点千差万别，而不同架构的显卡运行也不同。在这种情况下，我们就会看到不同游戏甚至不同游戏形式所导致的显卡实际功耗不同的现象。最理想的情况，就是让显卡都可以满负荷工作。但事与愿违，显卡往往无法在满负荷状态下工作，因此不少显卡无法适应这种“变频环境”而提前报废。但GPU Boost的出现很好地解决了这个问题。如果某个是时刻显卡的功耗因为欠载而可能出现帧数下降或者并未表现出最佳帧数时，欠载所导致的功耗下降就会被传感器检测到，GPU Boost便会介入并抬升GPU的运行频率，以便将欠载功耗同设计功耗之间的差值转化成性能，在不让实时运行功耗超过设计值的同时尽量阻止帧数下滑或者让帧数达到更高的水平。
使用GPU Boost的好处还在于可以让显卡发挥最优性能。拥有GPU Boost的GeForce GTX 650Ti的游戏性能比对手的还要好。当然，GeForce GTX 650Ti优秀的核心性能是功不可没的。
除了发挥显卡最大性能，GPU Boost还可以帮助显卡节能。前文我们已经提及到，GPU Boost可以让在最佳环境下满负荷工作，但在游戏中并不是所有场景都需要显卡满负荷工作，如果工作强度降低，显卡是否会降低负载率呢？答案是必然的。拥有GPU Boost的显卡一旦在低负载环境下，就会自动降低频率，实现节能。
以上是GeForce GTX 650Ti运行3DMark11时的监测图。我们不难看出，在核心频率一栏中，其核心频率并不是时刻满载的，在测试的初段，核心频率有所波动，这是因为显卡检测到测试场景对显卡负载不高，因此通过动态降频实现节能。
这是对《天堂3.0》限定帧数后的测试。在右侧我们不难看出，当游戏帧数达到限定要求，显卡并不会提升自身核心频率，反而是通过动态频率，让帧数保持在用户设定的范围内。在限定帧数的游戏中，用户会有更明显的感受（最新推出的《极品飞车17》便是一款帧数限定的游戏）。
可以换取性能并对显卡的运行状态和功耗进行约束，这些特征都注定了GPU Boost或者类似的功能在未来将会成为界定产品等级的重要标志。虽然目前并非所有GeForce 600系列都支持该技术，但我们有理由相信，在未来的市场中具备GPU Boost以及Boost类功能的产品，也将会随着时间的推移而进一步增加。NVIDIA将会继续扮演领路人的角色，为广大用户带来更多更好的技术。
对于如此艰深的专业解释，除非是DIY爱好者或者是显卡从业人员，一般用户基本上都看不懂的。其实，GPU Boost说简单点，就是一个动态的频率管理机制。什么是动态频率管理？这就好比我们吃饭。胖一点的可能要吃多点，而瘦一点的可能就吃少点。有了这个频率管理机制，厨房的厨师就可以根据每个人的胃口来煮合适他们分量的菜肴，这就不怕浪费食物了。可能有朋友就会疑问，让那些吃饭的人吃少一点不就可以了吗？很可惜，这些“吃饭的”并不会主动节食，对于厨师煮给他们的菜肴他们都会照单全收。
GeForce 256是一款划时代的显卡产品，自此之后显卡进入新纪元
早在混沌初开之时（说得有点远，其实就是独立显卡面世的时候），显卡主要负责的工作仅仅是进行图像的输出和一些简单的3D处理（显卡也曾被世人称之为3D加速卡），大部分工作还交由CPU完成。直到GeForce 256，这款划时代的显卡面世，人们才意识到显卡还可以接管原本由CPU负责的3D处理部分的，此后，显卡迎来前所未有的发展机遇。
对不同性能的显卡进行分级，满载不同用户需求
为了满足不同用户群体的显卡需求，厂商都会推出针对不同用户群体的显卡产品，这就是我们熟悉的显卡分级了。用户可以根据自身需要购买符合自身要求的产品，但这往往都带有盲目性，因为很大一部用户并不清楚自己需要怎样的显卡，因此他们要么购买了高于自身要求的产品，要么选择了低于自身诉求的显卡。
对于那些购买了“性能过剩”显卡的用户，他们也只能过上“性能富足”的日子了。这是由于他们购买的显卡并不懂得如何节能，显卡只会在最高频率状态下工作。后来，厂商开始意识到这样会造成无谓的性能浪费，便开始引入频率切换，让显卡在低负载环境下自动降低频率。这样的做法确实很不错，但有一个问题——当显卡进入高负载环境时，显卡不会根据高负载环境而切换频率（在进行游戏时，不是每时每刻都是高负载的），这岂不是白白浪费了电能？
GPU Boost的出现就很好地解决了这个问题。
测试平台：
| 测试平台信息 | |
| 硬件平台信息 | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i7 3770K @ 3.5GHz |
| 显卡 | GeForce GTX 650Ti(928/5400MHz) Radeon HD 7770(1000/4500MHz) |
| 主板 | 华擎 Z77 极限玩家4 |
| 内存 | Apacer DDR3 1800 2GB×2 |
| 硬盘 | Seagate ST3320620AS 320GB SATA Rev 2.5 Interface |
| 软件平台信息 | |
| 系统软件 | Windows 7(X86_CHS) DirectX Redist Jun 2010 |
| 驱动程序 | NVIDIA ForceWare 306.38 AMD 催化剂 12.8 |
我们先来看看一组对比测试。以上是GeForce GTX 650Ti与Radeon HD 7770的功耗对比。在这组功耗对比测试不难看出，NVIDIA的显卡拥有更加稳定和统一的实际游戏功耗表现。这是为什么呢？这主要是GPU Boost的功劳。得益于GPU Boost，GeForce GTX 650Ti在绝大多数游戏中都达到接近满负荷的状态进行工作，同时还会微妙的保持在不会超负荷运转的状态中。
可能有玩家会不明白，GeForce GTX 650Ti的功耗表现并不比Radeon HD 7770要好，那GPU Boost有何优势可言？其实你这样想就错了。这就好比我们跑步。每个跑过步的人都会知道，匀速跑比变速跑要轻松。之所以这样，是因为人体在一个稳定状态下运动，整个身体机能都在“满负荷”状态，而变速跑不同，变速跑要人体在不断变化的情况下进行运动，这无形中就会加大人体负担。显卡工作也是如此。
由于不同游戏都是有不同的设计者设计的，设计者之间使用的编程器和特点千差万别，而不同架构的显卡运行也不同。在这种情况下，我们就会看到不同游戏甚至不同游戏形式所导致的显卡实际功耗不同的现象。最理想的情况，就是让显卡都可以满负荷工作。但事与愿违，显卡往往无法在满负荷状态下工作，因此不少显卡无法适应这种“变频环境”而提前报废。但GPU Boost的出现很好地解决了这个问题。如果某个是时刻显卡的功耗因为欠载而可能出现帧数下降或者并未表现出最佳帧数时，欠载所导致的功耗下降就会被传感器检测到，GPU Boost便会介入并抬升GPU的运行频率，以便将欠载功耗同设计功耗之间的差值转化成性能，在不让实时运行功耗超过设计值的同时尽量阻止帧数下滑或者让帧数达到更高的水平。
使用GPU Boost的好处还在于可以让显卡发挥最优性能。拥有GPU Boost的GeForce GTX 650Ti的游戏性能比对手的还要好。当然，GeForce GTX 650Ti优秀的核心性能是功不可没的。
除了发挥显卡最大性能，GPU Boost还可以帮助显卡节能。前文我们已经提及到，GPU Boost可以让在最佳环境下满负荷工作，但在游戏中并不是所有场景都需要显卡满负荷工作，如果工作强度降低，显卡是否会降低负载率呢？答案是必然的。拥有GPU Boost的显卡一旦在低负载环境下，就会自动降低频率，实现节能。
以上是GeForce GTX 650Ti运行3DMark11时的监测图。我们不难看出，在核心频率一栏中，其核心频率并不是时刻满载的，在测试的初段，核心频率有所波动，这是因为显卡检测到测试场景对显卡负载不高，因此通过动态降频实现节能。
这是对《天堂3.0》限定帧数后的测试。在右侧我们不难看出，当游戏帧数达到限定要求，显卡并不会提升自身核心频率，反而是通过动态频率，让帧数保持在用户设定的范围内。在限定帧数的游戏中，用户会有更明显的感受（最新推出的《极品飞车17》便是一款帧数限定的游戏）。
可以换取性能并对显卡的运行状态和功耗进行约束，这些特征都注定了GPU Boost或者类似的功能在未来将会成为界定产品等级的重要标志。虽然目前并非所有GeForce 600系列都支持该技术，但我们有理由相信，在未来的市场中具备GPU Boost以及Boost类功能的产品，也将会随着时间的推移而进一步增加。NVIDIA将会继续扮演领路人的角色，为广大用户带来更多更好的技术。
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