新一代開普勒(Kepler)晶片
過去稱霸市場已久的NVIDIA自從進入DirectX 11的世代之後，一路走來似乎有些跌跌撞撞。NVIDIA第一款支援的DirectX 11的GeForce GTX 400系列產品，因為製程良率過低，導致了顯示卡產品上市日期延誤了將近半年的時間，也因此讓AMD的Radeon HD 5000系列拔得頭籌，市占率迅速攀升。而等了半年之久的GeForce GTX 400系列好不容易終於上市了，雖然效能表現並不算差，但因為架構設計的問題，使得顯示卡運作溫度過高，即便是GTX480上所搭載的GF100晶片組已經屏蔽了32個CUDA 核心，溫度還是高得嚇人，當時公版卡的模樣雖然樣子很威，但可想而知溫度有多麼驚人。
NVIDIA GeForce GTX480剛推出時的公板外露的熱導管設計雖然外型看起來很威，但溫度同樣高得嚇人。
不過很快地，NVIDIA不到一年的時間，又再次推出了GeForce GTX 500系列的顯示卡，這次所搭載的繪圖晶片在架構與製程上其實都沒有太大的改變，同樣還是以Fermi架構為基礎，但不同的是因為NVIDIA在GTX500系列顯示卡上，針對線路設計已有大幅的改良，也因此稍微解決了運作溫度過高與耗電的問題，不僅是公版卡散熱器的模樣不再那麼嚇人，就連在GeForce GTX 580上所搭載的GF110繪圖晶片，也終於可以完全解放CUDA核心數量，完完整整以512個核心運作。然而就在GeForce GTX 580上市一年多之後，NVIDIA終於在今年第一季之前推出了新一代的開普勒(Kepler)晶片。
新一代的GeForce GTX680顯示卡正是第一款搭載開普勒晶片的顯示卡產品。
這次的開普勒晶片從其架構設計圖來看，其實跟Fermi還是有些相似，繪圖晶片內同樣都還是以繪圖處理叢集( Graphics Processing Clusters,GPC)所構成，但不同的是，這次NVIDIA在每個GPC中的多重式串流處理器(Streaming Multiprocessors,SM)，不只是重新命名為SMX，而且更因為製程上的改進，讓每個SMX中所具備的CUDA核心數量大大地增加。在GeForce GTX 680上所搭載的GK104晶片中，雖然每個GPC中的SMX數量只有兩個，但每個SMX中卻是能夠塞入192個CUDA核心，比過去的GF110晶片中每個SM只有32個CUDA核心多了六倍之多。所以在GK104晶片內雖然總共只有8組SMX，但總CUDA核心數量卻能夠達到1536個之多。
GTX680上的GK104繪圖晶片具備了1536個CUDA核心。
每個SMX中則塞入了192個CUDA核心
然而這次的GK104最讓人驚豔的一點，其實不只是規格上面的增進，而是在規格提升之後，其TDP功耗還可以降低至195W，比GeForce GTX 580還要低上55W，所以在供電接頭的設計也改為兩個6Pin電源，對於電源供應器的需求也相對減輕不少。
另外，GTX680的傳輸介面也提升至PCIe 3.0的規格，不過對於效能表現其實並沒有太大的影響。至於影音輸出規格方面，GTX680終於將原本的Mini HDMI改為一般較常見的HDMI端子，同時也提供了DisplayPort 1.2以及兩個Dual-Link DVI影音輸出介面，增加了不少實用性。
GeForce GTX680官方規格表
GF100、GF110以及GK104的規格比較表
而且較特別的一點，就是GTX680不用像GTX580需要兩張卡進行SLI之後才能夠支援3D Vision Surround(三螢幕3D)，現在只需要單卡就能夠運作。不僅如此，當使用者在執行3D Vision Surround的同時，還可以再外接第四個螢幕輸出，讓玩家用來上網查攻略、密技或是查看一些即時聊天軟體的訊息。(真的好忙啊!!)
不只是輸出介面變得更多樣，單張GTX680就能夠執行3D Vision Surround，而且還可以在外接第四個螢幕輸出。
自動調整時脈的GPU BOOST技術
看完GTX680的硬體規格之後，接下來就來看一下在這次的開普勒晶片中又加入了哪些新技術，首先看到的就是新加入的GPU BOOST。從其名稱看起來，一開始真的會以為NVIDIA該不會是把Intel的 Turbo Boost也加到顯示卡上了。不過在實際了解之後，雖然兩者的目的都是自動拉高核心時脈，以求效能的提升。但比較不一樣的地方就是，Intel所提出的Turbo Boost主要是以改變倍頻的方式來動態調整時脈，所以在時脈的變化上，則會有較固定的上下限。而在GPU BOOST的機制裡面，則是以顯示卡的規格耗電量為基準，並且依照繪圖核心使用率的不同來進行核心時脈的提升。就以GTX680來說好了，其功耗規格是195W，所以當GTX680在執行一些像是3DMark或遊戲等會有較高核心使用率的情況下，耗電量已經相當接近上限的195W，這時GPU BOOST並不會讓繪圖核心時脈有太大的改變，還是會以1006MHz (Base Clock)的時脈運作。
在執行像是Furmark這種會佔滿GPU使用率的軟體時，運作時脈則會維持在1006MHz。
而若是使用者正在執行的軟體，並不會使核心使用率滿載時，相對地實際耗電量可能就不到195W，而這時候顯示卡的實際耗電量到195W之間的差距，便能夠作為GPU BOOST的調整核心時脈的籌碼，讓繪圖核心在超頻的同時，也能夠將整體耗電量控制在195W以下。不過，GPU Boost的究竟能讓繪圖核心提升多少時脈，就連NVIDIA也說不準，因為最終還是得看自己手上拿到的顯示卡繪圖核心體質夠不夠好，若體質好自然能夠有較高的超頻幅度，相對地體質差的繪圖核心，調整的幅度就較為有限。簡單來說，一切都是看天意啊!不過，GPU BOOST功能在驅動程式內並沒有開啟或關閉的選項，顯示卡會一直持續開啟這項功能，對於效能的提升，當然是好事，但對於想要節能省電使用者而言，反而就不是那麼實用了，建議在驅動程式內加入開啟關閉選項，讓使用者自行選擇也許會較好一些。
當實際執行Ungine Heaven 3.0時，因為GPU負載只有90%，因此GPU的核心時脈則可從預設的1006MHz提升至1123MHz。
官方針對GPU Boost所提供的示意圖，其中所謂的Power Target指的是顯示卡的耗電量設定，預設值則是195W，但使用者也可以透過第三方軟體的超頻軟體來調整Power Target的範圍，當調整得愈高，那麼超頻的幅度自然有可能會更高，若是調整得較低，超頻的幅度也會跟著降低。若是不想要GPU Boost有太多的超頻幅度，目前也只能透過這個方法來調整。
全新的TXAA反鋸齒技術
相信只要有玩遊戲的玩家們對於開啟反鋸齒(Anti-Aliasing,AA)這個動作並不陌生，通常玩遊戲的時候，為了要讓畫面的邊緣減少鋸齒狀的呈現，就會開啟反鋸齒讓畫面更為滑順。不過開啟反鋸齒之後雖然改善了遊戲畫質，但相對地也會讓顯示卡效能降低，若是顯示卡效能不足的話，以會使得遊戲流暢度明顯降低。而為了讓使用者在玩遊戲的時候可以有反鋸齒的效果，又能減輕顯示卡效能較低的情況，NVIDIA在先前則是提出了一個名為FXAA反鋸齒演算法。主要的訴求就是當使用者開啟這項反鋸齒功能時，效果不僅可以能夠超越傳統的4X MSAA，讓效能降低的情況也減輕不少。而這次在GTX680上所提供的驅動程式，也終於加入了FXAA的功能選項，讓使用者可以自行選擇開啟或關閉。
NVIDIA FXAA、傳統的4X MSAA以及沒有開啟反鋸齒的比較圖。
FXAA在驅動程式內已經設有開啟或關閉的選項。
不過，NVIDIA在GTX680推出的同時，又提出了一個全新的TXAA反鋸齒演算法，當開啟TXAA2的時候，不只是畫質可以超越傳統的8X MSAA，所佔用的效能可能只和開啟傳統4X MSAA相差不多。而這個TXAA反鋸齒演算法並不只有GTX 600系列的顯示卡才會支援，日後透過驅動程式或是遊戲軟體的更新，舊款的NVIDIA GeForce顯示卡也都可以開啟TXAA的選項。不過支援TXAA的遊戲，可能還要等一段時間才會出現了。但就從NVIDIA官方的Demo畫面來看，確實有明顯的改進。
NVIDIA官方指出開啟TXAA2的反鋸齒選項時，對於效能的影響可能只會開啟傳統的4x MSAA相差不多。
NVIDIA TXAA、傳統的8xAA以及不開反鋸齒的畫面比較圖。
Adaptive Vsync
另外一個針對遊戲所加入的新技術則是Adaptive Vsync。應該很多喜歡玩遊戲的玩家們都知道遊戲設定選項內幾乎都會有一個叫做Vsync垂直同步的功能。而開啟這項功能就是為了要讓遊戲每秒鐘的畫面張數可以符合自己螢幕的掃描頻率，當然不少人也會問，為什麼要讓遊戲畫面張數跟螢幕的掃描頻率同步。有很多答案會認為是要讓顯示卡減少不必要的畫面輸出，達到省電的目的。當然，這個答案沒有問題，但要達到省電效果，前提是顯示卡的校能夠好，可以讓每秒輸出的張數超過自己螢幕的掃描頻率，這樣才會有省電的效果。事實上，垂直同步的功能還有另一個最主要的目的，就是要減少畫面撕裂感的產生。
因為當顯示卡在執行遊戲時，並非都是剛好運算出十張、二十張的完整畫面，有時候可能還是會有一些不滿一張的畫面出現，當然，若是顯示卡效能夠好的話，每秒跑動的張數早已經超過人眼的動態範圍，所以大部分的時候，也許並不會察覺到有怎樣的不同。但若是玩一些有快速場景切換或與瞬間特效較多的FPS遊戲，就有可能會因為沒有輸出完整的畫面，而使得畫面有種被切一半或是切掉一點的撕裂感，所以才要開啟Vsync來避免這樣的情況發生。但問題來了，因為Vsync的運作原理，其實是先將繪圖核心運算好的遊戲畫面暫時儲存在緩衝記憶體內，讓輸出的遊戲畫面和螢幕的掃描頻率達到同步的效果。也就是說，使用的螢幕掃描頻率是60Hz，那麼每秒遊戲張就會固定在60 FPS。不過前提是顯示卡的要能夠確保達到60FPS以上的效能。若是瞬間有較複雜的場景出現，使得顯示卡效能只能算出55或是59張的畫面，這時候雖然只跟60張差了一點點，但為了要與螢幕的掃描頻率同步，所以輸出的畫面可能就會瞬間掉到30FPS，讓畫面較為明顯的延遲感。
因此為了改善Vsync這樣的問題，NVIDIA則是加入了一個名為Adaptive Vsync的功能。這個功能並不是什麼新的Vsync技術，其實就是一個可以動態開啟或關閉Vsync的功能。簡單來說，當遊戲畫面可以維持在60FPS以上的時候，就會持續開啟Vsync，但若是遊戲的FPS掉到60張以下，則會暫時關閉Vsync，避免遊戲畫面張數有太大的落差，等到畫面能夠輸出達到60FPS以上的時候，就會再度開啟Vsync的功能。
NVIDIA提供的Adaptive Vsync示意圖。第一張是一般傳統開啟Vsync的示意圖，當遊戲的FPS即便是比螢幕掃描頻率低一些時，為了垂直同步的效果，FPS則會下降至一半的張數。若開啟NVIDIA的Adaptive Vsync時，當遊戲的FPS下降時，則會瞬間關閉Vsync功能，讓遊戲流暢度不至於有太大的落差感。
在驅動程式內的垂直同步選項選擇自動時，就能開啟Adaptive Vsync功能。
看完這次在Kepler晶片架構與新加入的功能介紹，接著就來看大家最想知道的外觀與效能比較吧!這次除了GTX680之外，也特別各借一張公版本的Radeon HD 7970與GeForce GTX580來做個比較。要特別說明一下的是，因為這次公版卡到在下手上的時間較早，所以GTX680大部分的測試數據與拆解圖都是以公版卡為主，而華碩所送測的GTX680因為其繪圖核心與記憶體時脈都與公版卡相同，所以就不再另行測試數據與拆解，僅會進行外觀的比較以及包裝內容介紹，還請大家見諒。
NVIDIA GeForce GTX680公版卡開箱(沒錯，就是公版，公版一樣有箱可開)
NVIDIA這次為媒體準備的GeForce GTX680竟然也特別準備了外盒包裝，外盒上面只有簡單的GeForce GTX字樣以及隱約的NVIDIA LOGO凸印，看起來頗為低調的設計。
內盒包裝一樣是黑壓壓的紙板。
內盒後面印著綠色字樣的GAME-CHANGING INNOVATION INSIDE，看來是要想要宣示這張卡的創新設計，將改變遊戲的世界。
打開內盒後上面還有壓著看起來像是放配件的小內盒。
拿起小內盒後終於可以看到GTX680的本尊了。
GTX680本尊的下方，還有印著多國語言的感謝標語，還好有繁中版。
配件呢??不是不拍，是真的都沒有啊!!這麼大一盒，真的就只有裝著一張GTX680而已。所以直接來看看GTX680的正面照，顯示卡上沒有太多的貼紙或是字樣，只有右下角一個小小的NVIDIA LOGO，跟先前的GTX480比起來，算是相當低調的外型。
顯示卡PCB板後方的佈線，看到是星型的固定螺絲，頭又開始痛了。
供電設計改只需要兩個6Pin的電源。
影音輸出介面變得更多種，除了兩個Dual-Link DVI跟一般規格的HDMI，來多了一個DisplayPort的介面。
華碩GeForce GTX680開箱
開完公版之後，再來開一下華碩版的GTX680吧!華碩的GTX680比公版的外盒大上不少，圖樣感覺威了一些。
外盒後方除了有GPU Boost跟Adaptive Vsync的說明之外，還多了一個華碩自家的GPU Tweak超頻監控軟體的介紹。
相較外盒設計，內盒的包裝低調許多，只有中央小小的ASUS金色字樣。
打開內盒後，左右兩邊都有個裝配件的小盒。
拿開左邊的配件盒之後，就可以看到用靜電袋包著的顯示卡本尊。
所以配件擺在一塊來一張，這麼大一盒只有說明書、驅動光碟還有一條4Pin轉6Pin的電源轉接線，還真的是有點小小的空虛啊!!
華碩GTX680的正面照，從外觀可以看得出來華碩這張GTX680還是NVIDIA公版卡的版本。
顯示卡PCB板背後佈線一覽。
一樣是兩個6Pin電源的設計。
輸出端子一樣具有兩個Dual-Link DVI以及DisplayPort和HDMI介面。
公板和華碩的GTX680一起合照一下。
背面PCB板合照。
兩張疊一塊，上面同樣都印有綠色的GeForce GTX字樣。
輸出介面合照。
外盒也一起合照一下。
疊兩張當然不夠，再來跟華碩的GTX580和技嘉的Radeon HD 7970一起疊疊樂，上面兩張是GTX680，第三張是華碩的GTX580，最下面則是技嘉的Radeon HD7970。
四張輸出介面比一比。
四張顯示卡的進風口設計。
GTX680與GTX580拆解比較
外觀看完之後，再來拆解一下這次的GTX680吧!! 這邊會針對GTX680與GTX580的一起拆解比較。而華碩的GTX680因為與公板卡大同小異，就不再另行拆解。
GTX680卸下散熱器後的模樣。
GTX680裸卡的正面照。
GTX680裸卡的正面照。
電源接頭不是一般常見的並排，而是改用堆疊的設計。
顯示卡上搭載了8顆Hynix H5GQ2H24MFR GDDR5顯示記憶體顆粒，總容量為2GB。
具有自動溫控設計的4Pin散熱風扇電源。
散熱器拆解後，主要可分為三個部分，從右到左依序是顯示卡的外蓋，散熱器主體以及金屬材質的PCB散熱板。
PCB散熱板的背面上，針對記憶體和供電元件的位置都有加上散熱貼片補強散熱。
散熱器主從外觀看起來像是只有銅質吸熱基底與鋁擠鰭片的組合，但從官方的透視圖說明才得知原來中間的夾層也同樣具有熱導管的設計。
再來跟GTX580比較一下，下圖是公版的GTX580全拆解圖
從兩張裸卡可以看得出來，兩張顯示卡上除了電路設計的改變之外，也許是為了可以有更直接的散熱效果，在繪圖晶片上，GTX680也不再像GTX580那樣多了一個外蓋設計。
兩張顯示卡一樣具有金屬的PCB散熱板。
兩者最大的不同，就是在散熱器主體有著明顯個改變。在GTX580上則是使用均熱板的設計，而GTX680則是採用較常見的熱導管散熱方式。
另一個不一樣的地方，就是在電源設計上，GTX580需要1個8Pin和1個6Pin電源，而GTX680則改為兩個6Pin供電，相對較為省電。
單是散熱器主體就相差約20公克。
總重量GTX680和GTX580相差約47公克。而GTX680與Radeon HD 7970兩者則相差了約184公克。
效能大比拚
這次所使用的測試平台如下：
處理器：Intel Core i7-3820
主機坂：ASRock X79 Extreme 6 Gen3/GB
硬碟機：Kingston SSDNow V+ 64GB
記憶體：Kingston DDR3-1333 2GBx4
電源供應器：Gigabyte ODIN 1200W
軟體測試：3DMark 11、3DMark Vantage、Furmark1.9.2、CINEBENCH R11.5、Unigine Heaven 3.0
遊戲測試：Dirt 3、HAWX 2、Lost Planet 2、Streetflight IV
3DMark 11
Extreme測試結果依序為：GTX680為X3257、GTX580為X1984、Radeon HD7970為X2718。
Performance測試結果依序為：GTX680為P9323、GTX580為P6748、Radeon HD7970為P7967。
Entry測試結果依序為：GTX680為E12938、GTX580為E10156、Radeon HD7970為E11418。
3DMark Vantage
Extreme測試結果依序為：GTX680為X19219、GTX580為X13633、Radeon HD7970為X17641。
HIGH測試結果依序為：GTX680為H24854、GTX580為H19041、Radeon HD7970為H23374。
Performance測試結果依序為：GTX680為P30716、GTX580為P25680、Radeon HD7970為P29841。
Entry測試結果依序為：GTX680為E56556、GTX580為E54186、Radeon HD7970為E56201。
CineBench R11.5
平均遊戲張數與分數測試結果依序為：GTX680為52.29fps、GTX580為52.94fps、Radeon HD7970為74.70fps。
Unigine Heaven 3.0
1920x1080 0xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為71.8fps、1807分;GTX580為49.6fps、1249分;Radeon HD7970為56.9fps、1433分
1920x1080 4xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為57.7fps、1452分;GTX580為41.5fps、1047分;Radeon HD7970為48.3fps、1218分。
1920x1080 8xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為46.7fps、1175分;GTX580為35.6fps、897分;Radeon HD7970為43.3fps、1092分。
Dirt3
1920x1080 0xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為124.01fps、GTX580為87.45fps、Radeon HD7970為96.29fps。
1920x1080 4xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為115.43fps、GTX580為83.09fps、Radeon HD7970為92.90fps。
1920x1080 8xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為101.75fps、GTX580為77.57fps、Radeon HD7970為86.69fps。
HAWX 2
1920x1080 0xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為209fps、GTX580為208fps、Radeon HD7970為189fps。
1920x1080 4xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為183fps、GTX580為186fps、Radeon HD7970為165fps。
1920x1080 8xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為151fps、GTX580為154fps、Radeon HD7970為137fps。
Lost Planet 2 (A Text)
1920x1080 0xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為111.0fps、GTX580為82.3fps、Radeon HD7970為88.1fps。
1920x1080 4xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為88.9fps、GTX580為65.8fps、Radeon HD7970為75.1fps。
1920x1080 8xAA平均遊戲張數測試結果依序為：GTX680為88.7fps、GTX580為69.0fps、Radeon HD7970為66.1fps。
Streetflight IV
1920x1080 0xAA平均遊戲張數與分數測試結果依序為：GTX680為381.41fps、29768分;GTX580為340.91fps、27037分;Radeon HD7970為327.87fps、26158分。
1920x1080 4xAA平均遊戲張數測與分數試結果依序為：GTX680為272.95fps、17518分;GTX580為250.70fps、16347分;Radeon HD7970為227.12fps、15109分。
1920x1080 8xAA平均遊戲張數與分數測試結果依序為：GTX680為249.42fps、15821分;GTX580為237.33fps、15202分;Radeon HD7970為214.21fps、14020分。
從測試數據來看，除了在Cinbench R11.5測試時，Radeon HD7970有較為明顯的勝出之外，其它的效能幾乎都是GTX680稍微略勝一籌，兩者效能差距最多約有20%(3DMark 11 Extreme)，最少則有0.6%(3DMark Vantage Entry)。而比較讓人意外的是，GTX680跟自家前一代的GTX580效能差距最多竟然可達到50%以上，確實有著不小的改進，不過在HAWX2遊戲中的表現則沒有太大的差異。
Furmark 1.9.2燒機15分鐘溫度表現
測試結果GTX680與Radeon HD 7970兩者相差不多，分別為80度C跟79度C。而GTX580溫度最高，達到89度C之多，就與GTX580相比，可以看得出GTX680這次的溫度控制改進不少。
耗電量測試
在燒機的同時，也稍微比較了一下三張顯示卡分別的耗電量，當待機狀態時，GTX680、GTX580與Radeon HD7970三張顯示卡的耗電量分別為82W、100W以及85W。而在開啟Furmark 1.9.2讓顯示卡滿載時的耗電量則分別為319W、466W以及367W。從結果來看，GTX680滿載時的耗電量竟然比GTX580少了將近一百多瓦，該是說GTX580太耗電還是GTX680變得也太省電了吧!!而相較於Radeon HD7970，待機狀態下差異不大，不過滿載時，GTX680還是少了約50瓦的耗電量。
待機耗電量比較
燒機滿載時的耗電量比較
測試總結
從效能、溫度以及耗電量各方面數據來看，GTX680的表現其實都讓人蠻意外地，因為過去NVIDIA第一個推出的高階顯示卡，即便是效能贏過對手，但在耗電量與溫度方面的表現卻時常讓人所詬病。但這次的GTX680不僅是效能突出，在溫度控制以及耗電量方面，不只是大勝先前的GTX580，相較於Radeon HD7970也有著與之匹敵的能力。除此之外，大家最在意的價格方面，之前很多地方都謠傳會以美金549問世，但最後公布的結果，竟然是美金499元(折合台幣約15000元)，比Radeon HD7970美金549元(折合台幣約16500元)的官方定價還要便宜一些。要是真的能夠以這樣的價錢出現在實際通路的話，那麼GTX680也太誘人了吧!!(一切都是小編在幻想)。
不過天不從人願，目前GTX680實際通路販售價格，大約落在19000~20000元不等，硬是比官方建議售價高出台幣約5千元左右，實在是讓人有些小小失望。不過相較於Radeon HD 7970，兩者現在的價格相當，若是以整體效能表現與價格來看的話，GTX680的C/P值還是稍微好一些。所以就這樣看來，大家所期待的AMD大跳水的日子應該也不遠了。最後，感謝大家看完這麼露露長的一篇評比文章，所以也特別準備了幾張小惡魔福利社來感謝各位網友們，還請大家笑納。
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