步入多核时代

原理简单：3核显卡实现方法简析

首先，从华硕EAH3850 TRINITY／3DHTI／1.5G显卡的命名上我们就可以看出一些端倪，Trinity这个英文在基督教里的意思就是三位一体，再从EAH3850我们便可推出，这是一款在一块PCB上集成了三颗Radeon HD 3850即RV670GPU，并实现3路CrossFireX的3核显卡，因为只有这样设计才能真正体现出Trinity的含义。与3路SLI依靠3块独立显卡组成图形并行运算系统相比，华硕EAH3850 TRINITY／3DHTI／1.5G显卡这样设计的好处一是可以为未来组建6路图形并行系统打下基础。毕竟在普通家用主板上大都只有两根PCI－E x16插槽。二是这种设计令它在任何主板上都可以组建3路图形并行系统，众所周知，现在无论是SLI还是CrossFireX都只能在特定芯片组、特定板形(如拥有两个以上的PCI-Exl6插槽)的主板上进行组建，而这片华硕显卡利用内置第3方PLXTechnology的PEX 8533桥接芯片绕过主板北桥芯片的种种限制，直接在卡内实现并行系统的组建，PEX 8533是一颗拥有32条PCI-E 1.1通道的桥接芯片，其中8条通道连接显卡对外的PCI-E x16接口，余下的24条平分给其余3颗GPU。

当GPU通过PCI-E x16接口与外部进行交换数据时，将利用PEX 8533芯片进行协调处理，此时相当于每颗GPU分到了PCI-E x2.6的带宽，由于3个GPU共用一个接口与外部进行数据交换，因此这为用户解除了另外一个限制，只要主板上有一根PCI-E x16插槽就可组建3路并行系统，用户无需购买昂贵的专用主板。而显卡内部的3颗GPU之间进行交换数据时，更无需经过外部PCI－E接口，直接通过PEX8533芯片就可进行交换，带宽可以达到PCI-E x8的理论速度，因此每颗GPU拥有的总带宽大致为PCI－E x10.6,虽然没有达到PCI－E x16的“完美”带宽，但对于大部分中等级别GPU这个带宽也足够用了，不会对性能产生明显的影响。

巧夺天工：3核显卡设计简介

考虑到像Radeon HD 3870X2、GeForce 9800GX2这些双核显卡已有相当的长度与厚度，因此这块华硕的3核显卡并没有采用常规方式将3颗GPU平铺在PCB的一面，而是采用3块笔记本电脑常用的MXM显卡模块来搭载3个GPU及其显存，其中显卡正面安置一块MXM模块及显卡供电部分，显卡背面安置两块MXM模块，这样就有效解决了显卡的长度问题。

显卡上的每块MXM模块上均搭载一片RV670核心与512MB／256bit奇梦达1纳秒显存，其核心频率与显存频率与公版Radeon HD3850基本一致，分别为668MHz与1656MHz。不过在组建成3路CrossFireX后，该卡将形成拥有320×3=960个流处理器、48个光栅处理器、显存位宽达256-bit×3=768－bit的超级怪兽。当然在显存容量上，由于显存与GPU之间数据交换量巨大，因此为了让GPU能从显存里快速获得运算数据。当前并行图形运算系统都是将运算数据分别放到每个核心单独配备的显存中，所以尽管该卡总共拥有1.5GB的显存容量，但实际可用显存仍只有512MB。

显卡的厚度问题往往是由于散热设计所导致，在正反两面都有GPU的华硕3核卡上，散热设计更得“绞尽脑汁”，显然热管加散热片的散热设计是减少厚度、保证散热效率最好的选择。对于显存，每个MXM模块均采用一片L型的铝制散热片对其进行散热。而对于发热量极大的GPU，每个MXM模块都采用热管将GPU与显卡末端的纯铜水冷头连接，GPU通过热管将热量带到水冷头，冷却液通过在水冷头内循环流动再将水冷头上的热量带走，而完成这个循环任务的则是华硕3核显卡的另一个特殊部件：Tt Bigwater 760i水冷散热器，该散热器它采用P500型水泵，流量达500L／小时，并采用全铝高密度散热排、Dimple Tube冷却液旋转技术，具备较好的散热性能。

大有潜力：3核显卡性能测试

下面就让我们看看这款由水冷散热器、3个GPU、1.5GB显存组成的3核怪兽级显卡到底拥有怎样的性能，为了让读者对其性能有一个更直观的认识，我们同时加入一片Radeon HD 3870X2双核显卡与其进行对比测试。

从测试结果来看，这款华硕3核显卡的性能在基准性能测试以及一些游戏测试中都有较好的表现，尤其是在3DMark05、3DMark06、F.E.A.R、孤岛危机、狂野西部的1920×1200高分辨率、抗锯齿环境下的测试，性能较Radeon HD 3870X2都有大的胜出，其最高领先幅度达44％。不过在一些游戏中，我们也发现华硕的3核显卡性能是不升反降，例如在现在流行的《使命召唤4》中，它竟然落后Radeon HD 3870X2达23％，究其原因还是AMD与游戏厂商的合作不如NVIDIA那样密切，其显卡驱动并不能针对各款不同游戏选择最好的并行渲染方式。假以时日，一旦AMD显卡驱动能在并行运算上有所突破，我们相信这款华硕的3核显卡将有更大的发挥空间。

在功耗测试上，我们发现这套由华硕3核显卡、AMD Phenom 9900四核处理器、790FX主板组成的平台峰值功耗达到了405W，除去四核处理器，华硕3核显卡自己的3个GPU、1.5GB显存再加上高速的水冷散热器显然是这个惊人数值的主要制造者，因此，如果要使用这款3核显卡，那么一个650W以上的电源是必不可少的。而在温度测试上，借助Tt Bigwater 760i水冷散热器的威力，3个GPU在满载情况下达到的温度并不惊人，其中显卡背面的两个GPU核心满载温度分别为65℃与55℃，而显卡正面GPU由于作为主卡不仅要承担自己的运算任务，还要负责画面合成输出，因此其满载温度较高，达到了84℃。稍微令人不安的是，3核显卡上的L型铝制散热片并不能很好地满足显存散热需求，尤其是对于主卡上的显存，满载时，其散热片温度达到了98.5℃，非常烫手。

结语：多核显卡的拓荒者

最后需要告诉各位读者的是，目前这款华硕3核显卡只是一个多核显卡的技术样品，短期内并不会上市。不过通过以上介绍与试用，可以发现，作为技术样品，这款华硕3核显卡在设计上的确是非常具有创意，通过MXM显卡模块、水冷散热设计不仅有效解决了多核显卡的“肥大”，为组建6路并行图形运算系统打下基础，而且还将为用户带来新的显卡升级方式，毕竟未来一旦多核显卡流行，用户是没有多少资金可以频繁更换此类显卡的，而如采用华硕3核显卡的设计，那么无需放弃整块显卡，只需更换MXM显卡模块，就可以创造出更强大的3核显卡，为用户节约升级成本。当然，受多方因素影响，未来多核显卡到底会如何设计，现在还很难说，但作为“第一个吃螃蟹的人’，华硕这款3核显卡的确值得我们关注，如果你有更好的设计建议可以发电子邮件到与我们进行更深入的讨论。