谁的工艺控制更优？比了才知道

　　每次新品发布，AMD和NVIDIA的支持者炒得不可开交的一个话题就是这两家谁对工艺掌控的更好，支持AMD的认为A卡核心面积小，功耗低，对工艺的控制更好，而支持NVIDIA的则认为N卡虽然核心面积大，但是晶体管数量更多，性能更强。

NVIDIA与AMD的GPU在核心面积、功耗、晶体管规模以及性能上各不相同

　　这两种说法都有道理，但是要做比较的话还是数据更准确，现在我们就想办法将双方的一些技术指标换成具有可比性的公式，用这个公式得到的结果量化双方对工艺的掌控情况。

　　显卡的“高矮胖瘦”可以从核心面积、TDP功耗、晶体管规模和性能入手，前三个都有具体的数值公布。本来发热量也算一个，不过发热其实也是功耗的反应，而且这个指标没有具体值，受散热器影响极大，遂摒弃。

　　最困难的一个就是性能的量化，虽然有测试程序或者游戏可以跑分验证，只是横向对比各个显卡性能时还要考虑到有DX版本不同，游戏优化不同，所以统一量化性能指标时还需要从别的地方入手。

　　在显卡性能评测数据库中只找到passmark网站有统一而且全面的显卡评分，基本囊括了目前所能见到的所有显卡（包括集显），从分数排名来看也基本符合各显卡的真实性能等级，只是HD 6990、GTX 590这样的双卡支持不够好，分数还不如单卡GTX 580高，不过我们只看单卡成绩，测试得分还是可以参考的。

注：Passmark有自己的测试软件如Passmark Performance Test，网站列出的分数是基于大量用户上传的测试结果综合得出的，虽然名气不如3DMark之类大，不过好在显卡数量够多，用户群数量也不少，测试结果可以作为参考。

　　我们设定的公式如下：首先将晶体管数量/核心面积作为一个描述单位核心面积上容纳的晶体管规模的值，这个值越高说明同样的核心面积下晶体管更多，侧面也能反应对工艺掌握的优劣，其次是TDP功耗，功耗是与预期结果成反比的，最后是性能，它是成正比的，因此可以推断出这样一个公式：

Score=性能*晶体管/（核心面积*TDP功耗）*1000

　　性能=Passmark分数，晶体管单位billion，TDP功耗单位为W，核心面积单位为mm2，这里只取数值做比较，由于这个结果得到的数值很小，所以乘以1000以放大分数。

　　这是小编自己发明的一个公式，肯定不够精确，权作参考，我们可以用它来评估AMD和NVIDIA双方使用不同工艺等级设计出的GPU优劣，这个分数越高说明单位面积、单位功耗下性能越高，可容纳的晶体管也越多。

　　再说一下样本选择，以90nm、80nm、65nm这样的工艺阶段为断代点，每个工艺阶段优先选择完整核心的显卡，像8800 Ultra、HD 2900 XT这样的，或者是换新工艺时生产的第一款产品，比如GT 240、HD 4770这样的，如果是GF110、GF104这样的同源不同支的架构就各选一个。选择的时间点为进入DX10时代之后，主要是双方推出的不同架构的DX10、DX10.1以及DX11显卡。

　　首先来看DX10时代的，这个时代是NVIDIA GeForce 8系列和9系的光荣时代。

40nm工艺之前的AMD与NVIDIA显卡对比

　　首款DX10显卡GeForce 8800使用的还是原先的90nm工艺，核心面积和功耗都比较高，但是性能强劲。AMD首款DX10显卡HD 2900 XT使用的是80nm半代工艺，但是分数只有5.79分，功耗高、性能低、核心面积也大，确实很杯具。

　　在更主流的65nm、55nm时代，AMD的工艺优势逐渐明显，首款65nm工艺的HD 2600 XT分数就从原本的个位数提高到了21左右，到了55nm工艺阶段，AMD的HD 3800分数提高到30左右，HD 4800系列进一步提高到40左右，同期NVIDIA显卡架构基本没有更新，不过65nm到55nm工艺的转换也小幅提高了显卡的评分，特别是对GT200系列改善明显，GTX 280的评分只有20.43，而GTX 285就可以提高到30分。

如今的40nm以及28nm阶段

40nm以及28nm工艺下的AMD与NVIDIA显卡对比

　　55nm工艺之后是40nm工艺阶段，AMD和NVIDIA都选择了中低端显卡首先试水，GT 240和HD 4770虽然架构无新意，但是在新工艺的支持下其分数等级提高到75+，比55nm时代翻了一番。不过TSMC当时的40nm也没那么顺利，使得HD 4770这样一个评测一致看好的产品“未老先退”，国内市场基本没货。

　　进入DX11时代之后，AMD不仅在工艺上领先，而且发布新品的速度也比对手要快，第一款DX11显卡HD 5870的评分有94分，继续精简而且高效的HD 6870则提高到124分，HD 6970反倒因为功耗和核心面积上升以致评分下降，不过这几款产品的评分相比NVIDIA GTX 400系列平均80分的成绩还是要高的。

　　NVIDIA工艺、架构优化后的GTX 500系列评分提高到90-95分左右，GTX 550 Ti略差一些。

　　这里重点看一下HD 7970，passmark网站还没有更新它的测试分数，不过根据已有的评测，它比GTX 580高个20%是没有问题的，所以估算其性能在4700分左右。由于它是目前唯一一个采用28nm工艺的，与其他40nm工艺显卡会有跨代优势，所以评分达到264，高出2到3倍之多，威力可见一斑。

　　由于NVIDIA的28nm显卡还没影，所以没得比，但是我们做个假设，如果它的晶体管数量比GTX 580翻一番，性能也高60%，而核心面积和功耗不变（这算是对kepler比较好的估计了），那么它的评分大约是GTX 580的3.2倍，大约为280分，基本与HD 7970一个等级，也就是说最优状况下也只能跟AMD打个平手，万一TDP功耗和面积还有所提高，那么评分还是会低于HD 7970，继续维持现在的局面。

　　以上我们用数据探讨的AMD与NVIDIA工艺优势对比还缺少准确的数学模型，只是一个简单的线性关系，实际上要复杂的多，不过从得到的结果来看，AMD的显卡在每个工艺阶段多多少少比NVIDIA还是有优势，这与双方的设计思路有很大关系，AMD走的是smart die路线，功耗和核心面积小，成本低，而NVIDIA还是大核心战略，好处是性能更强，但是核心面积和功耗都比较大，这里的评分就没有优势了。