GTX 460到GTX 1060，NVIDIA显卡性能大对比

NVIDIA最近几年在显卡上的发展一直都在按部就班地进行，每年更新一代产品推向市场，而且全面覆盖高中低三档市场，其销售策略堪称无敌，而且其市场份额牢牢地占据50%以上。不过其中最为核心的产品莫过于“GTX _60”产品，其作为NVIDIA一贯以来的甜点级别显卡，一直有个逢“6”必火魔咒，不俗的性能配合上适中价格，一直为很多玩家所钟爱，成为市场的中流砥柱，在玩家手中的保有量极多。我们也十分好奇，在进入DirectX 11时代以后的产品，到底每一代产品的性能提升有多少，你手中的老卡是否还能“战三年”？因此我们做了一点微小的测试，看看从GTX 460到GTX 1060这六年，NVIDIA显卡性能有何长进？
我们之所以选择“GTX _60”这一档甜点级显卡作为跨年度显卡对比的原因很简单，因为其性能及价格比较适中，在玩家手中保有量极大，“GTX _80”旗舰级别显卡占有量较少，不能真实反映玩家手中显卡性能提升幅度。因此我们选择了开启了DirectX 11时代的GTX 460为起点，止于上年的GTX 1060最为对比测试显卡，横跨六代甜点卡。
你们都知道历代公版长什么样吗？
GTX 460：全新的DirectX 11
GTX 460基于当时Fermi架构的GF104核心打造，是NVIDIA迈入DX11时代的重要棋子，GF104-325核心共拥有2组GPC，7个SM单元，每个SM单元又包含了48个CUDA core，共拥有336个CUDA流处理器。由于当时N卡GPU核心还没具有频率boost功能，还要区分核心、Shader频率。不过NVIDIA为了刻意打造多产品，GTX 460拥有两种不同的规格，高配版本搭载1GB GDDR5显存，显存位宽256bit，ROP为32个；低配版本则搭载768MB GDDR5显存，显存位宽缩至192bit，ROP减少至24个。本次我们测试的采用GTX 460 1GB显存版本，TDP为160W，而且带有WHDI功能。
GTX 560：二代Fermi马甲疑云
从规格上来看，我们很清楚看到GTX 460与GTX 560之间仅有核心、Shader频率之差，其余规格几乎一模一样，这不由得让我们想起NVIDIA曾经的“马甲”战术把大家耍得团团转的经历。其后NVIDIA在GTX 560上开放了非公版设计，而且主推“官方超频“产品，这样的做法无疑是此地无银三百两，大家都知道是怎么一回事。
GTX 660：Kepler引领时代变革
Fermi架构挤了一年牙膏，NVIDIA终于迎来新的变革——Kepler架构，GTX 660采用了GK106-400拥有3组GPC单元共5组SMX单元，那么总计有960个CUDA单元、80个纹理单元、20个ROPs，对比上两代产品来说简直就是（哔~）式进步，而且显存频率也提升到等效6Gbps水平，支持Kepler架构引以为豪的第一代GPU Boost技术，因此这一代性能提升幅度之大是可以预知的。
GTX 760：GK104核心竟然有六款产品？因为性能很强
GTX 760的GK104-225核心就是基于GTX 670的GK104继续屏蔽SMX单元而来，拥有1152个流处理器，96个纹理单元，但是ROP单元保持在32个，显存位宽256bit。显然GTX 760无论是核心规格还是频率上都要好于GTX 660，属于上代产品屏蔽硬件并优化产品。
GTX 960：硬件参数下降，但性能更强大
GTX 960的核心架构又一次发生了重大变动，换上了当时最新的Maxwell架构，GTX 960所采用的GM206-300核心降为2组GPC单元共8组SMM单元（没错，NVIDIA给原来的SMX单元改名了），每组128个CUDA核心，总计1024个CUDA核心，而且显存位宽也从256bit降低到了128bit，这让人摸不着头脑，所有参数都要弱于上一代GTX 760，尽管核心、Boost频率均有所提升，也让人担心性能提升幅度。不过历史证明了它的实力，因为Maxwell架构就是NVIDIA近些年开始注重显卡产品功耗、发热量的先行者，保持性能增长同时降低显卡功耗和发热量着实不易。
GTX 1060：40%的核心频率提升
GTX 1060是Pascal架构的第三款显卡产品，而且为了针对AMD的RX 470，因此GTX 1060也衍生出两款产品：GTX 1060-6GB以及GTX 1060-3GB，它们之间并非缩减显存容量那么简单。GTX 1060-6GB所采用的GP106-400核心共1280个CUDA单元和80个纹理单元。而GTX 1060-3GB减少了一组SM单元（嗯，NVIDIA又又改名了），只有1152个CUDA单元和72个纹理单元，其余保持一致。得益于新工艺加持下，核心频率比起上代提升40%，在非公版中boost频率甚至可以达到2Gbps。采用了16nm FinFET工艺的Pascal架构显卡无论在性能和功耗上都表现得极其出色，并以性能接近GTX 980而成为一段佳话。本次测试采用了GTX 1060-6GB版本。
测试平台：
在本次测试中，我们采用了一套比较接近大众玩家的平台，采用了Intel Core i7-6700处理器，频率为GHz，配套了2根8GB 2400MHz DDR4内存。驱动采用当时最新的NVIDIA GeForce 376.33 WHQL，测试项目选用了10款经典游戏。为了照顾像GTX 460/560这种诞生多年的显卡，从流处理器数量来说就不足以支持先进的游戏大作，而且部分显卡不支持DirectX 12 API，因此测试时画质都尽量选在中档附近并全部采用DirectX 11 API进行测试，确保它们能发挥出正常成绩，而不是被过分压榨导致成绩偏低，而且经过我们的测试经验来看，NVIDIA显卡在DirectX 12和DirectX 11 API下游戏帧数差距非常小，不足以影响全局观。
游戏性能测试结果：
由于某些游戏的Benchmark没有提供最小帧数，像《全境封锁》、《文明6》这样的游戏，我们只展示其平均帧数以及性能提升百分比（以GTX 460成绩为100%参考基准），其余游戏都会展示最低帧数、平均帧数、性能提升百分比。
在《全境封锁》中，我们可以看到从GTX 460到GTX 1060其性能都在稳步增长，不过鉴于《全境封锁》是一款团队合作型FPS游戏，对于游戏画面达到流畅的帧数要求是比较高，而且这只是中画质情况下。如果你沉迷于这款游戏，建议GTX 660及以下等级显卡都应该好好升级一番。从天蓝色的性能提升百分比折线图来看，GTX 460到GTX 960其提升都是近乎线性的，而GTX 1060有一个68%跃变式进步。
《全境封锁》测试成绩
很多玩家认为《文明6》作为一个策略性游戏,并不对显卡性能要求有多高，请别忘了游戏后期满屏幕的战斗、生产单元的各种动画效果，这些都会对显卡性能造成压力。从性能提升百分比折线图来看，GTX 460到GTX 960其提升还是近乎线性的，而GTX 1060对比GTX 960几乎有了翻倍的性能提升。
《文明6》测试成绩
《蝙蝠侠：阿卡姆骑士》是一款2015年6月发布的游戏，当其时对于显卡性能要求还是非常高的，GTX 460以及GTX 560“翻船”是必然的。
《蝙蝠侠：阿卡姆骑士》测试成绩
《杀出重围：人类分裂》测试结果中，结果依然与前面的一致GTX 460到GTX 960其提升还是近乎线性的，而GTX 1060对比GTX 960有着高达70%的性能提升。
《杀出重围：人类分裂》测试成绩
不过在《GTA 5》中测试结果就比较奇怪了，GTX 460到GTX 560有21%提升，GTX 660到GTX 760仍有31%，但是GTX 760到GTX 960却只有2%性能提升，这是反复测试的结果，仍未能查找出原因所在，而GTX 960到GTX 1060性能提升就一下子跃进到42%。
《GTA 5》测试成绩
对于大家十分热衷的《守望先锋》复现了《GTA 5》测试结果，GTX 760、GTX 960两者性能差距不大，不过GTX 560提升幅度远超于此前测试平均水平。GTX 1060在低画质、100%渲染情况下能获得满300帧，并建议独显用户适当提供画质，不要白白浪费60帧以上的性能，当然你拥有高刷新率以及G-SYNC显示器情况例外，需要注意GTX 660及以上的显卡才支持G-SYNC技术。
《守望先锋》测试成绩
此前经过我们的对于显存需求测试表明，《杀手6》是一个对显存要求甚高的游戏，因此只有1GB显存的GTX 460、GTX 560就非常吃亏了，GTX 760又再一次与GTX 660拉开31%性能差距，拥有4GB显存的GTX 960就成功地与此前性能相当2GB显存的GTX 760拉开身位，可见大显存无用的谣言不攻自破。
《杀手6》测试成绩
《古墓丽影：崛起》情况与《杀手6》基本差不多，不过GTX 1060对比GTX 960提升幅度高达66%。
《古墓丽影：崛起》测试成绩
《地铁：最后曙光》在这十个测试项目中属于比较旧的游戏，主要是确认老旧游戏对于当时的显卡支持度是否更高，不过看起来情况与总体水平保持一致。
《地铁：最后曙光》测试成绩
最后是《巫师3》，这款游戏优化十分不错，因此GTX 460到GTX 1060的最低帧数都很接近平均帧数，游戏体验更流畅。GTX 460到GTX 560性能提升依旧有限，GTX 560到GTX 960近似为线性，GTX 960到GTX 1060有着巨大提升。
《巫师3》测试成绩
将10个测试项目成绩综合做平均后，我们可以更加客观地看到每一代甜点卡之间的性能差距有几何。GTX 460到GTX 960的性能提升都是一步一脚印的稳步提升，不过最新的Pascal架构GTX 1060给了大家一个莫大惊喜，对比上一代有着60%以上提升，幅度是近6年来最大的，确实也是最值得大家选购的。
功耗测试结果：
由于我们选用的绝大部分都是非公版的显卡，它们的功耗设计与厂商设定有关，频率、TDP上限都会影响到显卡功耗变化，因此这个测试结果仅供大家参考。
待机功耗是在系统待机状态下测定，而满载功耗则是运行3DMark Fire Strick压力测试，使用我们专用的显卡功耗测量仪器记录3分钟功耗变化。
待机情况下，GTX 460待机功耗高达39W，而优化改进后的GTX 560功耗就明显降低至21W，其后GTX 660/960/1060功耗都在16W附近徘徊，不过GTX 760因为采用的是影驰名人堂产品，待机功耗比较高是正常现象，平常的GTX 760功耗应该达不到这个水平的。
GTX 460-1060待机功耗对比
3DMark Fire Strick压力测试满载下，结果与待机情况差不多，影驰名人堂的GTX 760因为较高的TDP设定使得满载功耗也提升到200W水平，40nm工艺但只有332个CUDA流处理器的GTX 460功耗居然高达160W，频率更高的GTX 560功耗为178W，而最新的Pascal架构GTX 1060满载功耗147W，性能更强的同时降低了功耗，其能耗比确实非常惊人。
GTX 460-1060满载功耗对比
历代甜点卡GTX _60售价对比
总结：
从性能上来看，历经GTX 460到GTX 1060一共6代产品，NVIDIA在甜点级显卡性能上大约提升了5倍，尤其是最新的Pascal一代中，提升幅度高达60%确实史无前例。给予玩家升级到Pascal架构显卡的理由又多了一个，毕竟花更少的钱获得更高的性能都是大家所期待的。
从售价来说除了2015年发布的GTX 960售价有所下降，其实甜点卡的售价都在逐步上涨，涨幅在10%-20%不等。
如果要从显存容量来看，从GTX 460的768MB到GTX 1060的6GB显存，甜点级显卡显存增长了8倍，不过在1080P分辨率下进行游戏，2GB显存已经是最低要求了，4GB能更好满足显卡性能发挥，如果你要多战几年的话，6GB显存已经是跑不了的事实。
最后是关于功耗的问题，NVIDIA对于显卡低功耗有着非一般执着的追求，每一代显卡都期望能提升性能同时降低功耗，因此从显卡架构调整（大幅度削减游戏中用不上的双精度单元比例）以及核心制造工艺两方面下手，双辅双成地打造能耗比极佳的产品。按照NVIDIA每年公布的GPU发展线路图能耗比展示，结合上我们的测试结果，可以看到NVIDIA确确实实做到了，而并非一纸PPT敷衍了事，而且我们看到下一代的Volta能耗比提升更加惊人，让我们热烈期待今年的NVIDIA新作表现吧。