不可不知的顯卡秘辛多螢幕&3D立體對效能的影響

 

從去年開始不論是AMD推動的Eyefinity多螢幕輸出技術,或是NVIDIA主打的3D Vision立體顯示技術,不斷地讓顯示卡發揮更多功能,也大幅提升遊戲的樂趣,不過玩家們或許不知道運行多螢幕或是3D立體顯示對顯示卡的效能也

有一定程度的影響,尤其是較入門的顯示卡因為效能不足根本不支援多螢幕或是3D立體,即便能支援,開啟多螢幕或3D後也讓核心效能衰退,導致畫面張數大幅降低。本期的特別企劃將針對顯示卡執行多螢幕和3D立體時對於效能的影響,並且告訴讀者們如何掌握多螢幕與3D對於效能的需求。

 

 

 

█ 顯示卡的功能大躍進

半導體的技術是不斷在提升,今日的顯示卡在電腦中扮演的角色不再只是具有顯示功能的介面卡,強大的繪圖核心利用平行運算架構技術,擁有中央處理器數百倍的浮點運算效能,促使顯示卡能有更大的發展空間。從Windows Vista問世之後,將顯示運算技術從DirectX 10帶往DirectX 11,在遊戲中可以更明顯的感受到之間的差異性,更立體的圖形物件和擬真的環境光影都是Windows Vista以及Windows 7所帶來的成果。但只有這樣的遊戲環境並無法滿足新世代人們的視覺慾望,因此繪圖晶片開發商除了不斷追求高效能之外,還嘗試突破螢幕解析度的限制,因此AMD推出Eyefinity多螢幕技術。而另一家繪圖晶片供應商NVIDIA更是看準未來趨勢,推出獨家的NVIDIA 3D Vision主動式立體顯示技術。不論是多螢幕的寬廣視野或是3D的立體震撼,顯示卡功能的大躍進不但說明顯示卡技術的迅速提升,也增加許多娛樂時的視覺效果。

 

 

圖 / AMD Eyefinity與NVIDIA 3D Vision都是新一代顯示卡所支援的功能,但是由於門檻以及效能需求較高,所以目前尚未普及。

 

 

 

█ 賣場店員不會告訴你顯示卡的秘密

當各位到零組件商家或是3C賣場購買顯示卡時,服務員通常都只會簡單針對規格以及效能概述,譬如說使用什麼規格的繪圖核心、內建哪種記憶體或是輸出介面等等,但是這些都只是表面的基本規格,畢竟3C賣場的服務員大多並不是專業玩家,因此無法解說更深入的規格與效能表現,不過目前顯示卡的效能以高過於軟體的需求,通常主流規格單卡就能應付多數軟體,但是如果要應付上一段所提到的多螢幕或示3D立體那就另當別論,從AMD推廣Eyefinity多螢幕技術至今不過約兩年左右,加上使用三螢幕時其中一台就必須要有支援Display Port影像輸入介面,此規格的顯示器在市面上了了無幾,且價格也較昂貴,使用時則需要更大的擺放空間,因此Eyefinity多螢幕現階段來說不易普及,再者,還有許多技術上的問題等待突破,例如遊戲的支援度、運算效能、顯示器本身的邊框設計等。

圖 / Eyefinity支援多種排列方式

 

 

圖 / AMD官方提供的多螢幕效能測試數據,明顯看出解析大影響效能落差甚大。

 

 

 

至於3D立體顯示,小編必須先申明一下,並不是AMD的顯示卡不支援3D,目前AMD所支援的3D技術為HD3D,這是一種開放式的3D技術,但必須使用待三方的軟體來實現,因此較不受到顯示卡的效能影響,所以小編在此就不針對HD3D多做說明及測試。個人電腦上的3D立體目前還是以NVIDIA所推廣的3D Vision為主,雖然3D效果是目前3D立體技術中最為出色的一種,而且玩家可自行適當調整立體的深度,但是使用門檻算高,必須要有支援的顯示卡、顯示器、電子快門立體眼鏡,這些事情店員或許都會事先告知消費者,但是實際上是呈現3D立體之後所需要的效能需求更是重要,這點如果沒有親身操作過是無法知道3D Vision對效能的影響有多大!

除此之外,NVIDIA的顯示卡當然也有支援三螢幕顯示技術,官方技術名稱為「NVIDIA 3D Surround」,但是除了雙核心的GTX 590之外,其餘規格的顯示卡必須要兩張串成SLI才有辦法執行,雖然成本會增加,但是相對也較不用擔心效能不足的問題。

 

 

圖 / 降低或關閉特效等級雖然畫質變差,但是卻可讓多螢幕或是3D立體畫面更流暢。

 

 

 

圖 / NVIDIA 3D Surround技術可使用多GPU架設三螢幕立體顯示

 

 

 

█ Eyefinity多螢幕與繪圖核心的效能影響

在2009年底AMD率先推出了支援Eyefinity多螢幕技術的HD 5000系列遊戲顯示卡,支援的規格種類從單卡三螢幕、四螢幕到六螢幕都有,只需要單一張顯示卡使用Display Port連接埠,並且在Windows Vista或是Windows 7作業系統底下運行,就能實現同時將影像輸出到多個顯示器上,而且最高階規格還可讓每個螢幕都能在高達2560×1600的解析度下呈現,參考以下圖解。

 

圖 / 三螢幕是Eyefinity最基本的配置,以解析度1920×1080的螢幕來說,單卡就得輸出

(1920×3)x1080=5760×1080。

 

 

 

圖 / 使用支援單卡六螢幕輸出的顯示卡,如果每個螢幕為2560×1600,並且使用以下圖例排列方式,

總解析度計算方式為(2560×3)x(1600×2)=7680×3200。

 

 

 

當了解到使用Eyefinity多螢幕的時候,繪圖核心不再只是運算單一螢幕,而是必須同時輸出多個螢幕的最高解析度,簡單來說相較於使用單一螢幕,繪圖核心必須輸出高於平常狀態的數倍效能,這一點很重要,有助於想架設多螢幕來玩遊戲的玩家,何況現在市面上的主流液晶顯示器的解析度為1920×1080,對於效能較入門的AMD顯示卡來說有一定程度的影響,由於AMD是以遊戲的出發點在推廣Eyefinity多螢幕技術,但玩家並不了解其實運作多螢幕需要比單螢幕加倍的效能,自然而然就會認為只要有支援Eyefinity就能夠順利運作遊戲,不瞞各位讀者,這部分的確是的模糊地帶,也幾乎沒有人會像小編一樣突發奇想,針對顯示卡運作Eyefinity的效能測試,不過也因此小編彙整了實際測試的結果與心得,分享給予各位讀者,那麼就隨著小編繼續往下看更詳細的說明與測試。

 

 

● Eyefinity三螢幕效能測試

以下是小編花了點時間測試的結果,這部分的測試是針對AMD顯示卡使用Eyefinity多螢幕玩遊戲的效能影響,小編找了數款式面上已推出的新舊遊戲,但為了測試出明顯的效能的影響,遊戲分別有支援DirectX 10與DirectX 11兩種特效,螢幕由於需要支援Display Port連接埠,因此小編特地向ViewSonic借三台新推出的VP2765,解析度為1920×1080,並且是目前少數有支援Display Port的專業螢幕。

圖 / 三台的VP2765是這次測試Eyefinit所使用的螢幕,也是少數支援Display Port介面的螢幕。

 

顯示卡的部分則是使用公版HD 6670與HD 6950兩款,所安裝的驅動程式為最新的11.8版,以下大略說明一下使用這兩款顯示卡的原因;HD 6670為入門規格,雖然有支援Eyefinity單卡三螢幕的輸出,用來呈現文書或是商業展示較為合適,使用來跑三螢幕的遊戲實在有些勉強,加入HD 6670測試的目的在於要讓讀者們了解入門級效能在三螢幕遊戲中的表現,所以小編僅列出幾款遊戲的測試成績。HD 6670在5760×1080解析度下運作DirectX 10的遊戲只要將反鋸齒、貼圖品質和特效都關閉或是設定為Low,應該都能順暢運作,不過DirectX 11就一點都不吃香了,DiRT 3平均雖然約有35~40FPS,但由於效能不足,畫面張數高低落差甚大;以失落的星球2來說,這款相當耗資源的遊戲就算將特效全部關到最低,測試A的畫面張數不到20FPS,B則是不到18FPS,最低更是只有3FPS左右,如此一來因為顯示張數不足已經會讓畫面產生殘影。
 

 

AMD HD 6670三螢幕遊戲測試成績(5760×1080)

遊戲名稱

特效設定條件

顯示平均FPS

惡魔獵人4(DirectX 10)

0AA/all Low

49.1FPS

鷹戰X(DirectX 10)

80FPS

DRT 3(DirectX 11)

41.97FPS

失落的星球2-A(DirectX 11)

19.1FPS

失落的星球2-B(DirectX 11)

17.4FPS

 

 

而另一張所使用的顯卡為HD 6950,各位讀者或許會想問小編怎麼會挑HD 6950?而不是HD 6850、HD 6870或是HD 6970呢?這其中是有原因的,HD 6970是AMD單晶片最高階產品,所以即使運作5760×1080解析度的三螢幕遊戲,並將特效全開理論上應不成問題!其餘經過小編事前測試,HD 6850、HD 6870在5760×1080的解析度底下運作遊戲,將特效全部開啟後除了DirectX 10的遊戲之外,DirectX 11的遊戲多數僅勉強運作,有部分需求較高的遊戲幾乎無法正常運作,也呈現破圖現象,但這部分不單只有硬體效能的問題,驅動程式也是息息相關,因此最後決定以HD 6950為測試代表。讀者們可以看到下方的表格,HD 6950在5760×1080的解析度將遊戲特效開啟後,DirectX 10的FPS都算高,並沒有什麼太大問題,問題出在DirectX 11的遊戲中,因本身效能需求高,將特效全開後即便是HD 6950也都差點招架不住,所有加入測試的DirectX 11的遊戲都只能勉強運作,較為誇張的是DiRT 2在4AA/All High的條件下為31FPS,但設定8AA之後畫面如同幻燈片一般!此外,不知道讀者們是否有發現到野些遊戲的反鋸齒設定只能為4AA甚至2AA,並不是小編刻意將此設定調低,而是因為本身輸出的解析度大,為了能正常、順暢的顯示遊戲畫面,反鋸齒的設定則會自動關閉高倍數,所以在某些遊戲無法將反鋸齒設定為高倍數。

所以針對三螢幕的測試結果分析,HD 6950運作三螢幕並且將遊戲特效全開啟後,DirectX 11遊戲平均顯示畫面是幾乎不到30張,稍為降低特效就能增加畫面張數、提高遊戲流暢度。但如果所使用的顯示卡並非是HD 6950這種高階顯示卡,那麼想要執行三螢幕又要開啟高特效是有點難度,所以勢必要視遊戲效能需求關閉更多的特效才有辦法讓畫面順暢!此外,入門的HD 6670雖然也能支援三螢幕,但是因為效能不足,有大多數的遊戲都必須將特效全部關閉畫面才會順暢。因此小編的建議是如果玩家們想嘗試三螢幕遊戲的樂趣,且能接受降低畫質的遊戲畫面,那麼建議至少HD 6850以上的規格才較為合適,但是要三螢幕又要開啟高特效的的話,勢必要達到HD 6950以上才能順暢運作,另一種方式就是使用雙卡平行運算,這樣的做法只要選擇兩張中階左右的顯示卡效能就可大幅提升,能兼顧多螢幕的樂趣以及高畫質的視覺享受!
 

 

AMD HD 6950三螢幕遊戲測試成績(5760×1080)

遊戲名稱

特效設定條件

平均顯示FPS

失落的星球2-A(DirectX 11)

8AA/All High

21.6FPS

失落的星球2-B(DirectX 11)

8AA/All High

18FPS

DiRT 2(DirectX 11)

4AA/All High

31.8FPS

DiRT 2(DirectX 11)

8AA/All High

無法執行

DiRT 3(DirectX 11)

8AA/All High

21.16FPS

鷹戰X 2(DirectX 11)

4AA/All High

46FPS

F1 2010(DirectX 11)

8AA/All High

31FPS

惡魔獵人4(DirectX 10)

8AA/All High

85.84FPS

鷹戰X(DirectX 10)

2AA/All High

88FPS

圖 / 使用三螢幕本就需要更高效能,加上開啟高特效的條件後即便是HD 6950效能上也不算合格。

 

 

 

AMD HD 6950單螢幕遊戲測試成績(1920×1080)

遊戲名稱

特效設定條件

平均顯示FPS

失落的星球2-A(DirectX 11)

8AA/All High

37.5FPS

失落的星球2-B(DirectX 11)

8AA/All High

30.6FPS

DiRT 2(DirectX 11)

4AA/All High

75.9FPS

DiRT 2(DirectX 11)

8AA/All High

68.3FPS

DiRT 3(DirectX 11)

8AA/All High

56.44FPS

鷹戰X 2(DirectX 11)

4AA/All High

91FPS

F1 2010(DirectX 11)

8AA/All High

63FPS

惡魔獵人4(DirectX 10)

8AA/All High

186.1FPS

鷹戰X(DirectX 10)

2AA/All High

162FPS

圖 / HD 6950在單螢幕的1920×1080的效能表現 

 

 

 

█ 玩3D Vision立體遊戲又如何呢?

至於NVIDIA 採用的3D Vision是主動式3D立體技術,可以說是目前所有3D技術中畫質最好,而且也較沒有可視角度的問題,不過執行的門檻較高,除了要有NVIDIA顯示卡之外,硬體還需要有120Hz更新頻率的液晶顯示器和3D Vision電子快門立體眼鏡。電子快門眼鏡本身對效能並沒有影響,眼鏡的左右眼每秒會個閃爍120次,但是其中60次會插入黑頻,簡單來說,當開啟電子眼鏡後120分之1秒的畫面會讓左眼接收,120分之2秒的畫面則是右眼,120分之3秒在左眼,以此類推,左右眼會個平分到60個畫面,但小編有說過眼鏡會左右眼會各閃爍120次,因此以左眼為例,在120分之1~120分之3秒之間會插入黑頻,但是由於閃爍太快,人眼是無法看出端倪,這就是電子眼鏡的運作方式。

影響效能的主因在於顯示卡,且相當重要,可說是完全不輸給AMD顯示卡跑多贏螢幕時的效能衰退程度,因為NVIDIA主動式3D立體技術並不是像偏光顯示器一樣,而是顯示卡的繪圖核心必須每秒運算出120張的遊戲畫面,並且傳送到120Hz的顯示器上,更新頻率足足是一般2D顯示器的兩倍(一般液晶顯示器更新頻率約60Hz),因此不可否認當開啟3D立體顯示效能會有一定程度的衰退,遊戲畫面的顯示張數就會減少,但是效能會降低多少就得實際測試才會知道。

 

圖 / 能看到3D立體是因為顯卡輸出120Hz的畫面給120Hz顯示器,在藉由子快門眼鏡交錯快速閃爍讓左右眼各看到

60張畫面,因此畫面在腦中重疊後即產生立體感。

 

 

圖 / 必須配戴電子快門眼鏡雙眼才能看立體畫面

 

 

 

圖 / 3D Vision雖然需要120Hz螢幕來呈現,但主要是GPU必須運算120Hz的圖形畫面,

因此顯卡效能非常重要!

 

 

 

小編在此附帶一提,目前3D立體顯示不只是主動式的NVIDIA 3D Vision技術,採用偏光技術的被動式3D也慢慢開始崛起,這種3D立體並不需要配戴電子快門立體眼鏡,而是帶偏光鏡片立體眼鏡,透過螢幕本身的硬體技術來呈現3D立體顯示,整體來看優勢在於不需要特定顯示卡或是墊子立體眼鏡,所以成本較低,加上只要有訊號就可以由2D轉換成3D,不過可視角度較小,所以無法多人一同觀看;小編這次雖然也有借進一台ViewSonic V3D231偏光式3D螢幕,但偏光3D立體螢幕對於顯示卡效能並沒有影響,因此就沒有加入這次的測試,不想升級顯示卡的玩家不妨可以參考偏光式3D立體顯示器!

圖 / 偏光式3D立體顯示器將來必定會更加普及,不受顯示來源的低門檻是一大優勢!

圖為ViewSonic V3D231。

 

 

 

● 3D Vision立體顯示遊戲效能測試

3D Vision的測試並不是要看3D的效果好不好,而是要讓各位讀者知道運作3D立體遊戲時顯示卡的效能差異,至於為何顯示3D立體會有效能上的影響,小編在上一段已經有提到,因為繪圖核心必須運算後輸出120Hz的遊戲畫面,因此所需要的效能比平常在60Hz左右的螢幕上還要多一倍以上,先不論是否有開特效,本身運算120Hz就是在考驗繪圖核心的效能,如果還需要開啟特效提升畫質,那麼理所當然要使用效能較佳的顯示卡,因此小編決定使用最熱門的中高階產品NVIDIA GTX 560 Ti為測試基準,這張顯示卡在2D螢幕上運作遊戲的表現非常優異,在DirectX 10的遊戲中即使16AA、16AF特效全開的條件下,顯示畫面也能輕鬆達百張以上,在DirectX 11的部分也幾乎是傲視群雄的表現,至於更高階的GTX 570或GTX 580因為較不擔心效能不足所以就不加入測試,但是為了要有對照組,也將GTS 450納入測試,GTS 450畢竟只是中階卡,因效能有限,僅列出部分遊戲的3D立體開啟與關閉兩種成績供讀者參考。

螢幕的部分使用的是ViewSonic所推出的V3D245,解析度為1920×1080並支援3D Vision立體顯示,必須搭配NVIDIA的電子快門式立體眼鏡。GTX 560 Ti在1920×1080的解析度下開啟高特效也能順暢顯示遊戲畫面,這一點從小編以往所測試的產品中就可以得知;但是從表格中的數據來看,在同樣的特效設定下開啟3D立體顯示後,遊戲畫面的平均顯示張數也衰減了許多,幾乎不足平常2D顯示的一半以上,看到這一幕讀者們應該多少都會感到訝異,其實玩家們也別過於著急,並不是小編的GTX 560 Ti壞了,而是因為要運算比平常更高出一倍以上的效能,使用任何顯示卡都一樣會有如此的表現,加上小編使用的是公版來測試,如果以市售的GTX 560 Ti超頻來測試,這之間的落差就會小一點。建議玩家們可降低特效等級玩執行3D Vision,如此一來可提升畫面的顯示張數,而且在特效半開的條件下也不至於犧牲太大的畫質,讓3D Vision效能與畫質共存,取得雙贏的局面!

圖 / 3D Vision測試螢幕採用ViewSonic所推出的V3D245
 

 

 

 

NVIDIA 3D Vision遊戲GTX 560 Ti測試成績(1920×1080)

遊戲名稱

特效設定條件

平均顯示FPS

失落的星球2-A(DirectX 11)

16AA/All High

18.9FPS

失落的星球2-B(DirectX 11)

16AA/All High

17.7FPS

DiRT 2(DirectX 11)

16AA/All High

45.2FPS

鷹戰X 2(DirectX 11)

16AA/All High

40FPS

F1 2010(DirectX 11)

4AA/All High

31FPS

惡魔獵人4(DirectX 10)

16AA/All High

56FPS

鷹戰X(DirectX 10)

8AA/All High

59FPS

圖 / GTX 560 Ti在3D Vision模式下開啟全特效勉強合格,建議玩家可稍微降低特效來提高畫面張數,這樣一來增加流暢度也不失影像品質! 

 

 

 

NVIDIA 3D Vision遊戲GTS 450測試成績(1920×1080)

遊戲名稱

特效設定條件

開啟3D Vision平均顯示FPS

關閉3D Vision平均顯示FPS

失落的星球2-A(DirectX 11)

0AA/All Low

23.9FPS

60.4FPS

失落的星球2-B(DirectX 11)

0AA/All Low

22.2FPS

52FPS

DiRT 2(DirectX 11)

0AA/All Low

60.3FPS

156.8FPS

鷹戰X 2(DirectX 11)

0AA/All Low

53FPS

113FPS

F1 2010(DirectX 11)

0AA/All Low

60FPS

146FPS

惡魔獵人4(DirectX 10)

0AA/All Low

57FPS

139.8FPS

鷹戰X(DirectX 10)

0AA/All Low

59FPS

236FPS

圖 / GTS 450啟用3D Vision立體之後不開起任何特效,顯示張數可在接受的範圍內,另外提供同設定關閉3D的畫面張數供玩家參考。

 

 

 

█ 有多螢幕&3D立體顯示需求:改變特效設定求順暢

雖然多螢幕和3D立體兩種顯示方式都是未來趨勢,對一般玩家來說實用性真的並不高,但是畢竟有提供這樣的附加功能,玩家們不一定要使用多螢幕或是3D立體來玩遊戲,不過如果有一天心血來潮想嘗試的話,就有可能發生效能不足的現象,如同小編所測試的結果一樣,開啟多螢幕以及3D立體之後畫面張數大幅降低,必須減少特效甚至關閉特效才能順暢運行,但降低特效就同於降低畫質,這樣似乎喪失了許多玩遊戲的視覺享受,所以才需要小編來進行測試,讓各位了解到原來顯示卡在多螢幕或是3D立體的條件下表現出來的效能落差是如此明顯,這意味著玩家們如果有多螢幕或是3D立體的使用需求,在不考慮升級顯示卡的情況下,小編強烈建議改變特效的設定換取穩定與流暢度,這也是最折衷的方式,這就是小編此次特別企畫的最終目的。不過除了選擇降低畫質或是升級顯卡兩種方式,玩家也能保留原顯卡並且再另外添購一張,架設雙顯卡平行運算,大幅提升效能才能在多螢幕與3D立體的使用環境中開啟高解析度與高畫質!當然,或許將來多螢幕或是3D立體技術不斷的進步,加上顯示卡的至成和效能提升,甚至是對於軟體更加優化,都能提升顯示的效能,所以現在的多螢幕與3D立體都只是前菜,不出幾年,這兩種技術將會在遊戲中大放異彩!
 

 

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