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突围Intel!NVIDIA MCP7A评测与指南

mGPU,两代之间的巨大进步 

    在2007年9月26日,NVIDIA发布了第一款Intel CPU平台的整合芯片组MCP73,并提出mGPU即板载GPU概念。MCP73这款芯片组也是NVIDIA 自有IGP整合图形处理器的芯片组诞生6年后,头一次在Intel平台推出整合芯片组。虽然MCP73有诸多特性非常不尽人意,甚至有些令人匪夷所思,但NVIDIA借MCP73提出了几个概念。这在今天看来,是具有非常重要影响和意义的。

    首先,MCP73发布,确立了mGPU即MotherboardGPU,板载GPU的产品规则。nForce和GeForce型号,同时定义一款芯片组。例如当时的nForce630i GeForce8200。由此带来更重要的是,NVIDIA在芯片组方面开始宣传GeForce品牌,到现在我们可以清楚看到,在10月14日Macbook发布会上,Jobs讲的是采用NVIDIA GeForce9400M芯片,而非什么nForce。另外,MCP的品牌概念仍被延续,例如在今年上半年发布的AMD平台的MCP78,和今天的MCP7A,大家仍是耳熟能详。

没有任何特点的MCP73

    也许大家对MCP、nForce、GeForce在主板和主板芯片组上的叫法觉得过于混乱,但实际上这正代表着NVIDIA芯片组产品几个具有标志性的历史阶段品牌的演变过程。从nForce2-4时期的nForce时代,从nForce5以后开始的芯片代号为主导的MCP品牌时代,到今天GPU为主导的GeForce大一统时代。对于大家来说,如果要认清NVIDIA今后的主板产品,大可忘掉nForce的型号,相信我们会越来越多看到MCP和GeForce的说法,在主板上出现。

    不过,今天我们要向大家介绍的NVIDIA刚刚发布的MCP7A产品时,仍按历史正规命名为大家做一解释。MCP7A,仍是NVIDIA MCP部门主板芯片研发代号,对应的主板型号为nForce730i,按历史来说应该算nForce7,而由于其中的GPU不同,还要分为GeForce9300和9400。接下来,我们来看看主板产品和这款芯片组。

文章提纲
mGPU,两代之间的巨大进步 功耗与发热测试
   MCP73 板载GPU概念提出    MCP7A功耗更低
   MCP7A,功能完善,进步巨大    热象仪:MCP7A温度更低
GeForce9,同步登陆整合主板 Hybrid SLI测试
   精英主板展示    什么是Hybrid SLI?
   影驰主板展示    如何组建Hybrid SLI?
  华硕主板展示    GF8400GS Hybrid SLI测试
评测与平台介绍 高清测试与使用指导
   测试重点1:3D游戏测试    多声道输出设置
   多款播放软件设置
   测试重点2:HTPC组建    对比G45,播放性能测试
性能测试成绩 物理引擎测试与使用指导
   PCMark系统性能  3DMarkVantage物理引擎成绩对比
   3DMark系列  如何让板载GPU变为物理引擎加速芯片?
   Crysis等5款DX10游戏  Vista下动手改装你的显卡!
   DX9和OpenGL游戏
CUDA使用与指导 更多GPU加速视频展示
   Badaboom编码对比CPU    Adobe加速对比视频展示
   Folding@Home,相当于什么CPU    游戏画质对比G45
总结
积极创新,造就MCP7A芯片组领先优势

GeForce9,同步登陆整合主板

    记得在MCP73发布时,NVIDIA曾明确表示,今后发布的板载GPU会进一步缩小它与同期独立显卡GPU的差距。MCP7A正是完成这一使命的芯片,它具有GeForce9300或9400 mGPU,抛开显存部分不说,mGPU GeForce9300/9400的确与独立显卡目前OEM端的同型号产品规格一致,它具有16个流处理器,比前一代GeForce 8200/8300的流处理器数量多出一倍。同时,完全支持AVC和VC-1的硬件解码,即支持PurevideoHD 第三代技术。这也让它与独立显卡的同型号产品保持一致。

    从核心频率上来看,GeForce9400要高出9300很多,两者3D性能大概要差20%左右,但这次我们得到的测试样品均没有GeForce9400产品。另外,MCP7A还完全支持Hybrid SLI,准确地说是今年早期NVIDIA宣传Hybrid SLI中的GeForce Boost部分,即双卡加速部分技术。而NVIDIA也借此机会表示,Hybrid Power节电功能,由于优异显卡GTX280已经做到闲置功耗极低的水平,Hybrid Power今后可能会被废掉。

   在这里,我们不妨简单对比一下MCP7A与上一代MCP73的主要进步。首先,MCP73匪夷所思的单通道DDR2问题得到很好解决,MCP7A支持双通道DDR2;第二,MCP7A支持最完整的高清全硬解码方案,即PureVideoHD 第三代,而MCP73当时由于完全不支持PureVideo(注意,是最基本的PureVideo都不支持而不是PureVideoHD不支持)而令人大为不解;第三,MCP7A的流出理器数量提升至16个,与独立显卡同型号或最低端产品保持一致,工作频率基本一致。

精英测试主板展示

精英MCP7A
VGA+HDMI双输出
较大尺寸的散热片
ATX大板型设计,多条PCI插槽,适合声卡玩家?

影驰测试主板展示

影驰MCP7A
DVI和VGA双接口
1
供电部分
1
6SATA配置
华硕测试主板展示
1
ASUS MCP7A GF9300 P5N7A-VM
1
ASUS MCP7A GF9300 P5N7A-VM
1
HDMI,DP,DVI,VGA四种输出接口
1
标准PCIE,PCI配置
1
SATA接口
1
供电部分

主板功能空前强大,测试和应用分两部分

   MCP7A相对MCP73进步实在太大,尤其是非3D性能上的功能性进步,这让我们完全没有必要用它与前作对比,而无论是Intel还是NVIDIA都认为,G45和MCP7A才是定位相同的产品。而G45也是Intel首款原生支持DX10整合图形芯片的芯片组,并且它也完全支持3种主流高清编码的硬件加速,实现方法与PureVideo和AVIVO一样。

 

硬件平台
CPU Intel Core2Duo E7200
Intel Core2Duo E4500
主板 ECS MCP7A
ASUS P5Q-E
显卡 NVIDIA mGPU GeForce9300
NVIDIA GeForce8400GS
硬盘 Seagate 7200.10 320GB
内存 Apacer DDR2 800 1GBX2
电源 海韵 80plus SS-700HM
软件环境
操作系统 Windows Vista 32bit
驱动程序 Intel inf 9.1
nForce Forceware20.07
NVIDIA Forceware 178.13
Intel Graphics Media Accelerator 15.11.2.1554
系统测试 Futuremark PCMarkVantage
Futuremark PCMark05
EverestUltimate 4.5
测试游戏 Futuremark 3DMark06 V110
Futuremark 3DMarkVantage
Crysis DX10
Lostplanet DX10
World in Conflict DX10
Company of Heroes DX10
FIFA09
Quake4 OpenGL
Spore
应用软件 Adobe CS4
Badaboom
MainConceptH.264
PowerDVD 8.2021
Total Media Theater 2.1.13.122
iTunes8
辅助软件 GPUZ 0.2.8
Fraps2.9.4

    我们使用Intel这款ITX的G45和ASUS的P5Q-E G45主板进行对比测试。对比方向主要包括3D性能、综合表现和高清播放,而高清播放将是我们考察的重点。毕竟,3D性能差距,不比大家也知道。

Intel ITX G45
Intel ITX G45

    前面我们谈到的,可能是近两年来整合主板常见的测试项目,虽然高清和3D图形的应用已经超越了传统芯片组的功能范畴,但今天我们看到的MCP7A的功能远不止这些。相信在我们看完了性能和高清测试后,大家会一目了然。CUDA、GPU加速等功能,也首次如此完整的在整合GPU上实现。

PCMarkVantage与PCMark测试

    从这组测试来看,即便是PCMark CPU选项,MCP7A的表现也比G45要好。而由于PCMark总成绩都包含了3D图形部分性能,所以MCP7A的表现也明显好于G45。

Everest Ultimate 4.5
MCP7A
MCP7A
G45
G45

    Everest的这一套测试对CPU架构、缓存,系统FSB、内存子系统等项目很敏感,从测试来看由于ECS的MCP7A无法关闭EIST,所以较轻负载的Photoworxx得分很低。其他来看,两款芯片组不会造成这方面性能差异。从另一方面说明,在纯CPU运算应用中,这两款芯片组没有差异。

3DMarkVantage/06测试

    以上两组3DMarkVantage的成绩均是没有PhysX加入得到的,而无论哪一组成绩来看具有16个SP的GeForce9300仍表现出很强的实力。NVIDIA“超过G45五倍”的口号,也就来自于3DMarkVantage Performance强度的测试。

   

最新DX10 Crysis Warhead测试

    Crysis Warhead是Crysis的资料片,但在游戏引擎上Crytec也专门为PC平台优化,与前作相比反而不那么消耗资源,同样配置在Warhead上可以取得更好的速度,而GF9300似乎也因此受益。像Crysis这种重Shader负荷的游戏,Intel并不擅长,包括ATI也不是很擅长。值得高兴的是,我们在最低画质设置下,GeForce9300 mGPU可以得到25fps左右成绩。

DX10 失落星球 冲突世界

    在Lostplanet测试中,我们将分辨率调至1280X720(12X7),所有选项调至最低,MCP7A成绩虽然比Intel好一倍左右,但是30fps以下是没有办法游戏的。而World in Conflict测试中,MCP7A表现非常好,按照该游戏测试场景来说,负荷要比真实游戏还高。所以,在Medium下,MCP7A应该可以正常游戏。

DMC4:所有选项最低,Shadow off,1280X720

COH:OP,Model:High,DX10,All low

    这两款游戏MCP7A领先的幅度不大,不过MCP7A平均25fps的效果离游戏流畅运行还差一点,将将可以玩。但20fps以下的感觉就不那么好了,游戏会显得明显跳动。

非DX10游戏 FIFA09/Quake4测试

FIFA09,1280X1024,Medium,Grass On,PostProcessing OFF,DepthOfField OFF Shadow 1

1024X768 High

    FIFA09测试得到的帧数比较稳定,在常用的边线视角下帧数稳定,如果遇到定位球时,帧数可能会下降一半。MCP7A在该设置下运行游戏没有太多问题,而G45则不能流畅运行游戏。

功耗与发热测试

    由于ECS的MCP7A BIOS不完善,所以没有办法关掉EIST,我们功耗测试也都在打开EIST下进行。从上面数据来看,MCP7A的表现令人满意,功耗比G45稍低,尤其是在3D高负荷时,MCP7A 3D性能要比G45好的多,但功耗还更低。

1
ECS MCP7A
1
Intel ITX G45
1
ASUS P5Q-E G45

    上面三张图是热像仪下拍摄,由于测试不能保证100%同时进行,所以周围20cm左右空间的环境温度从上图看相差2度,有趣的是MCP7A的环境温度更高些。但是结果还是MCP7A取得了胜利,MCP7A的单芯片方案,仅仅配合ECS上那片很普通的散热片,在3D高负荷下,有上图所示温度表现,令人非常满意。我们知道,就算以上两款G45芯片散热片都太小,导致散热片温度较高,但ICH10南桥的温度,就算换了和MCP7A一样的散热片,也不可能温度比它低。

什么是Hybrid SLI?

    Hybrid SLI技术包括GeForce Boost和Hybrid Power两项,后一项技术由于NVIDIA优异显卡GTX280待机功耗已经得到很好控制,NVIDIA有意在今后放弃该技术,而另一大组成部分,即GeForce Boost(GeForce加速)技术,其能够帮助板载图形核心和外围图新核心两者间实现SLI并行运作,以提升平台的3D性能。

图形处理命令被PCIe-Gen2总线分别传送至独立和板载两颗GPU内

图形处理命令被PCIe-Gen2总线分别传送至独立和板载两颗GPU内

两颗GPU以AFR交替渲染模式对不同帧进行独立渲染
两颗GPU以AFR交替渲染模式对不同帧进行独立渲染
合成之后的图形处理命令被统一寄存至系统本地内存中
合成之后的图形处理命令被统一寄存至系统本地内存中
板载GPU将最终图像输出至终端显示设备
板载GPU将最终图像输出至终端显示设备

    你可以将GeForce加速技术视为一种非对等式的“无桥”SLI连接,对于GeForce加速技术而言,图形处理命令被一条PCIe Gen 2总线分别传送至板载和外围两颗图形核心处,并以交替渲染模式(Alternate Frame Rendering,AFR)对不同的帧进行处理,合并后的图形处理命令则被统一寄存于系统本地内存中,最终经由板载图形核心输出至终端显示设备,而对于板载和外围两颗图形核心的开关控制工作则交由一条SMBus总线负责。

如何设置Hybrid SLI GeForce Boost

首先,你需要在主板BIOS界面中打开“Hybrid SLI Support(智能SLI支持)”选项
首先,你需要在主板BIOS界面中打开“Hybrid SLI Support(智能SLI支持)”选项

这其中的“NVIDIA Display Dirver不需要被安装
这其中的NVIDIA Display Dirver不需要被安装

  首先,你需要在主板BIOS界面中打开“Hybrid SLI Support(智能SLI支持)”选项,将“Primary Graphics Adapter(主图形适配器)”设置为“Internal VGA First(内部图形适配器优先)”,将“iGPU Frame Buffer Size(内部图形适配器帧缓冲区大小)”设置为256MB,将“PCIe Training(PCIe类型)”设置为“Gen 2 if Supported(如果支持Gen 2)”。当然,你还需要将“DCT Unganged Mode(DCT Unganged模式)”设置为“Always(始终)”,这能够帮助系统内存模组或者说是显示内存模组获得更好的性能。

HybridSLI加速性能测试

高清测试与设置指导

  MCP7A备受瞩目的一大应用领域便是HTPC、BT下载机,喜欢Intel处理器的用户一直再为找块合适的主板而头疼,在跳票了相当长时间后,MCP7A和G45在同一时间出现,也给了这部分用户更多的选择。BT下载机追求的自然是低功耗与低热量,当然这也是HTPC的需求之一,但同时更重要的是视频与音频的输出特性,将PC作为一台播放机就需要它能够很好的与大屏幕设备与影院音响输出高质量的信号。

  目前带有HDMI接口的显卡都可以比较完满的完成视频输出任务,而N卡则具备口碑良好的视频设备连接兼容性和16-235/0-255输出灰阶选择的自由度,剩下的麻烦来自于音频输出,对于蓝光时代的无损数字环绕音轨,能够实现源码输出还只是极个别产品的功能,而用软件解码通过HDMI输出多声道LPCM格式数字音频则是相对实际些的选择,通过测试后可以确定G45和MCP7A都可以实现这一功能,关于无损环绕音轨的介绍和连接方式的利弊可以参考《华硕HDAV 1.3声卡评测》。

  实现数字多声道音频输出设置并不复杂,首先将BIOS的HDMI声卡开启,将板载HDMI接口与新一代AV功放的HDMI输入连接,输出端连接到显示设备即可。MCP7A在20.06测试版驱动中可以正确开启HDMI声卡的多声道配置,并且可以支持多种采样率输出,这对于喜欢PC-Hifi的用户而言也是个好消息,多声道无损Flac音乐文件也可以完整输出。G45相比G35所采用的sil的HDMI 1.2a输出芯片有所升级,新的来自IDT的92HD73E1多声道音频芯片,好像在大多数时候解决了之前G35、MCP78在HDMI输出音频时,无声音播放时会输出静音状态的问题,AV功放多采用继电器切换,这样在发出windows事件声音时会不断切换并且存在延迟出声的症状,MCP7A由于HDMI音频部分并没有变化,此问题依然存在,尚不清楚是硬件层面问题还是软件层面问题,当然在持续音乐播放、游戏、影片播放时并不会有什么影响。

选择HDMI声卡为默认播放设备
设置步骤1:选择HDMI声卡为默认播放设备

设置步骤2:配置选择5.1或者7.1
设置步骤2:配置选择5.1或者7.1

设置步骤3:属性中选中功放支持的采样频率
设置步骤3:属性中选中功放支持的采样频率

  G45的设置也相同,只在采样率上支持略有不同,而且与驱动也有关系,笔者清楚的记得MCP78也是支持88.2Khz的,不存在关键性差异。其他支持数字多声道输出的主板、显卡也可以这样设置,AMD目前似乎只有4000系列独立显卡支持多声道数字音频,这对于倾向于采用集成主板的HTPC用户是个麻烦。

G45多了个4声道配置
选择默认声卡

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采样率支持

  播放软件也要设置为多声道模式,不过HDMI输出也可以支持对DTS和AC3的源码输出,只是播放软件还不够智能,需要用户自动选择。对于DTS HD和杜比Ture HD来说,目前非常好的方式仍为原始蓝光的BDMV封装格式为非常好的选择,KMP目前可以用支持的只是LPCM 5.1音轨,7.1仍不支持,PowerDVD7.3及Arcsoft Total Media Theater可以选择8声道设置,powerDVD 8则可以选择HDMI,不过DTS/AC3验证仍不算正常工作,因此效果与选择8声道没有区别。

KMP的分离器设置,LPCM无需设置解码器
KMP的分离器设置,LPCM无需设置解码器

PD8可以设置为HDMI-PCM
PD8可以设置为HDMI-PCM

  经过这些设置,并且保证输出给功放的视频格式为720P或者1080i/P即可实现多声道音频回放,只是目前受播放软件限制,音频采样率只能输出48KHz。

高清播放CPU占用比例和G45对比

    实际播放测试通过PowerDVD8.2021 和Arcsoft Total Media Theater 2.1.13.122两个软件播放《杜比环绕声演示碟》和《蝎子王2》两部蓝光影片,前者代表H264编码视频和TureHD音轨,后者代表VC-1编码视频和DTS HD音轨,在开启多声道数字输出和双头输出的情况下的CPU占用率,CPU为E5200,内存配置2GB。

杜比环绕声演示碟

蝎子王2

G45 PowerDVD8.2021 Total Media Theater 2.1.13.122
《杜比环绕声演示碟》 20-30% 18-25%
《蝎子王2》 25-42% 14-29%

MCP7A PowerDVD8.2021 Total Media Theater 2.1.13.122
《杜比环绕声演示碟》 18-25% 27-30%
《蝎子王2》 14-25% 14-29%

   单从CPU占用率上看,两者没有多少差异,毕竟以前那种单纯测试视频解码的方式并不能代表综合运算开销,也可以看到MCP7A显示核心已经支持PVHD3,也就是Vc-1编码的全程硬件加速。不过在硬件加速的兼容性上还有差异,G45在老版本的PowerDVD上无法开启硬件加速,必须打最新的补丁,Total Media Theater 的兼容性则要好些,MCP7A延续N卡硬件加速的一贯良好的兼容性没有任何问题,若考虑到它对AACS解码加速的能力,在播放正版BD时还是会有更多优势。

3DMarkVantage物理引擎成绩对比

    我们看到GeFoce9300 mGPU和其他支持CUDA的GPU一样,可以支持PhysX加速。从3DMarkVantage得分来看,CPU TEST2得分可以提高40%左右。接下来,我们来看在使用其他显卡时如何让GeForce9300 mGPU作为独立的PhysX加速芯片工作。

如何让板载GPU变为独立物理引擎加速芯片?
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扩展桌面设置

    当使用两片显卡,并希望其中一片显卡的GPU进行PhysX运算时,我们需要让主显示显卡的桌面扩展到另一个显卡上(此时SLI必须关闭),这样才能保证另一块显卡协同工作。

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设置界面

    如果两块显卡均起用成功,我们在选择GeForce PhysX同时,可以看到让你选择使用两个中哪个GPU进行PhysX加速的选项。

    我们用GF9500GT和MCP7A组成平台,上面看到我们可以选择MCP7A的GeForce9300进行物理加速,而另一块显卡不参与到物理加速中。不过,前面谈到必须将非主显示器的扩展桌面设置打开,但在WindowsVista下,是不允许没有物理连接显示器的显卡打开扩展桌面的。如果家里没有两台显示器,岂不是无法实现此功能?我们可以简单修改显卡接口来实现。

扩展桌面,不再需要第二台显示器

    根据上图,准备68欧姆~ 78欧姆 电阻3个,DVI-VGA 转接头1个按上图进行连接,装于显卡上。这样便可以在Windows Vista下将没有连接显示器的付显卡,打开扩展桌面功能了。

    Badaboom是一款可以让GPU进行视频编码的软件,凡是支持CUDA的GPU都可以使用该软件。

 

    我们用Badaboom GPU编码与使用CPU的iTunes和MainconceptH264两款软件编码进行对比,片源为720p AVC编码的高清短片。使用AVC编码至480X232分辨率,码率恒定2.5Mbps,音频160kbps VBR。从测试来看,由于iTunes编码不可设置,但我们也认为iTunes编码速度存在软件优化问题,所以的确很慢。但由于GeForce9300 流出理器个数太少,所以它的成绩并不理想。

Folding@home

    图中可以看到,GeForce9300可以使用Folding@home的GPU客户端进行运算,不过运算速度的确有些慢,我们使用FahMon软件统计PPD较长时间仍没有结果。根据笔记本GPU GF8600GSM同为16个SP的表现和32个SP GF86GT表现来看,GF9300的PPD大概在500左右(由于FAH计算,对显存带宽不很敏感)。

AdobeCS4 GPU加速演示

#v(http://wmv.it168.com/DIY/08.10.09/Panning_GPU.wmv*300*200*1)v#

   

    这一段视频,是在GF9300 加速下,PhotoshopCS4中,图片旋转的效果,由于这是一个通过3D实现的动作,所以没有GPU加速是无法实现的。而整合GPU GF9300同样可以支持这个加速功能。

 

《Spore 孢子》游戏画质对比G45

#v(http://wmv.it168.com/DIY/08.10.15/SideBySide_Spore_240.wmv*300*200*1)v#

   

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另一款游戏,Second Life游戏中画质对比

    这段视频时来自EA热门游戏大作《孢子》G45和MCP7A GeForce9300对比游戏画质,虽然同样可以来玩这款游戏,虽然显卡均支持DX10,且游戏又不支持DX10(讽刺?)但游戏画面还是有很大差距的。

总结:积极创新,造就MCP7A芯片组领先优势

    从3D游戏,到SLI技术的传统优势;从视频编码到物理引擎下,群核并行计算超越CPU的优势;从PDF加速到Adobe设计套件加速应用体验的优势,给一款芯片组增添了多重光环。我们在前几代整合芯片组评测时曾认为,包括ATI和NVIDIA在内的两家专业GPU公司,仅仅生产出比非专业图形处理器公司Intel整合主板3DMark成绩略高的主板芯片组是不值得骄傲的!而像MCP73这种芯片组的诞生,对一个专业GPU公司来说称耻辱也不为过,MCP7A的诞生可以说是首款另我们满意地整合芯片组。

    满意的理由有三条,第一,3D性能提升,这甚至可以让你体验到最新的DX10游戏,而竞争对手G45将不会给你这个机会(fps低于10),除非你放弃Intel CPU?第二,高清应用非常成熟,真正组建家庭影院连接平板电视、投影以及通过HDMI1.3连接具有高清音频规范的功放,可以实现全兼容,是HTPC的最成熟产品;第三,CUDA应用丰富,物理引擎和视频编码等功能与用户密切相关,而Adobe CS4的GPU加速,同样可以带给用户明显差异化体验。

    其实,包括AMD在内,早在两年前NVIDIA和AMD都开始寻求芯片组的新发展方向,将芯片组中加入功能强大的GPU的做法终于收到成效。从芯片组功能来看,Intel明显处于下风,而这是因为Intel不积极的态度导致。我们看到,Intel的ICH9还在使用90nm工艺,而为Atom平台搭配的竟然还是945GC芯片组,这套芯片组的功耗就达近20瓦,而Atom的节电特性就因此化为虚有(也许在OEM厂商处,会使用945GM移动芯片组)。而NVIDIA GeForce mGPU的策略,在Intel平台仅仅经过两代产品便取得了不错的成绩。MCP7A的性能,相信大家已经心里有数,我们期待主板产品的上市。

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