4GB去哪儿了?GTX 970显卡的3.5GB显存bug问题探究

2015-1-26 15:26  |  作者:bolvar   |  关键字:NVIDIA,GTX 970,3.5GB显存,bug

标配4GB显存的GTX 970显卡在很多游戏中被爆出实际只有3.5GB可用,NVIDIA证实了这不是bug,这款显卡的显存确实是分为3.5GB和另外0.5GB两部分,这又是怎么回事呢?

本文约2499字,需4分钟阅读

在过去的这个周末,NVIDIA显卡玩家都在为一个奇怪的3.5GB显存占用问题而疯狂——标配4GB显存的GTX 970显卡在很多游戏中被爆出实际只有3.5GB可用,这个看似奇怪的问题最终也被NVIDIA证实了——这其实不是bug,因为GTX 970的设计本来就是如此,它的显存确实是分为3.5GB和另外0.5GB两部分。这又是怎么回事呢?

小编手头正好有多块GTX 970显卡,为了彻底检验这个问题,小编也验证一下这个问题,首先我们要搞清楚这个问题的来源。

GTX 970显卡3.5GB显存bug的来源

这个被人诟病的“bug”实际上是指NVIDIA的GTX 970显卡在很多游戏中最多只显示占用3.5GB内存,最初爆出问题的游戏是《魔多的阴影》这个游戏,之后玩家验证的游戏越来越多,证实这不是个例,显然3.5GB显存占用的问题是普遍存在的。

对游戏来说,能够用到4GB的也不多,《魔多的阴影》这个游戏我没有,不过我们可以找找别的游戏或者应用。在《怪物猎人OL》中,4K分辨率+4xMSAA就可以轻易压榨多数显卡了。


GTX 970显卡的显存占用始终维持在3.5GB

GTX 970显卡在这个游戏中始终维持在3520MB左右,观察到的波动也不过是3518-3526MB之间,非常稳定。


GTX 980显卡则可以占用到3.8GB左右

换一张GTX 980显卡来,显存占用就能轻松突破3.5GB,稳定在3.8GB。

问题确实重现了,尽管游戏在不同显卡上会有不同的表现,不过GTX 970和GTX 980都是256bit显存位宽,4GB显存,二者的架构也是一样的,区别只是CUDA核心数不同,但显存占用上差别很明显,这确实能说明存在一定问题。

除了实际游戏之外,Guru3D论坛还有玩家提供了一个小工具来验证这个问题——Nai' Bechmark,这个软件可以检测显卡的内存寻址空间并测试不同位置的内存性能,同时还可以检测内存与L2缓存之间的带宽。

下载地址:Guru3d(右键另存为)

这个小工具很简单,不过默认只检测3072MB的内存空间,4GB显存的用户需要手动改下脚本中的设置,改成检测128MB Block大小、4096MB显存空间即可。


GTX 980及GTX 970之间确实存在显存性能的差异(点击放大)

玩家关注3.5GB显存占用的根源在于有说法认为3.5GB之后的显存性能大幅下降,所以才有了这个小工具。从它的测试结果来看,GTX 970与GTX 980之间确实存在一定差距,GTX 970显卡在从3072MB显存之后带宽就开始下降,从155GB/s下降到了67GB/s甚至22-15GB/s,GTX 980则是从3712MB之后才开始下降。

与此同时,L2缓存带宽性能也有类似表现,从3MiB(注:GTX 980的L2缓存实际容量是2MB)之后带宽大幅下降。

4GB显存浪费了吗?非也

那么GTX 970显卡就真的不能占用完整的4GB显存空间吗?实际上也不是这样,显卡的显存容量占用涉及到很多显卡自身及游戏,不过通常可以说画质越高对显存要求也越高。最方便调节画质的就是3DMark测试了。


将3DMark的图形测试2画质提升到4K、特效全高及8xMSAA


此时GTX 970显卡可以轻松达到4GB显存占用

将3DMark的图形测试2画质拉升到4K+全特效+8xMSAA这样的BT设置之后,GTX 970显卡的显存占用也可以轻松达到4GB。

这个问题的影响严重吗?实际性能测试

从上面的测试工具来看3GB之后的显存性能有着明显下降,假设这个小工具的测试结果全部是真实而精确的,那么这个问题对显卡的性能有什么影响呢?


NVIDIA官方的测试

对此NVIDIA官方也公布了一个测试,GTX 980与GTX 970在3.5GB之内及之后的性能差距只有1-3%,可以说实际影响并不大。

官方的测试平台跟小编的平台不一样,无法重现官方的结果,不过这里我们自己也做了一个简单测试,这个测试的难点在于如何控制画质设置使得显存占用反应3.5GB前后的性能。

在3DMark的FireStrike图形2测试中,8xMSAA可以将显存占用提升到4GB,而2xMSAA时GTX 970的显存占用在3.3GB左右,而4xMSAA时显存占用3.66GB左右,正好跨过了3.5GB这个门槛。

这里测试用的GTX 970显卡是技嘉GTX 970 G1 Gaming,发来时BIOS版本为F1,GeForce官网上有用户表示最新版的BIOS已经解决了4GB显存占用的问题,所以小编也刷了最新的F3版BIOS,下载地址:官方网站


图形测试2中GTX 980与GTX 970的差异

测试用的GTX 980及GTX 970性能不能直接对比,不过对比两种画质下的性能差距,2xMSAA(显存占用3.3GB左右)下GTX 980领先GTX 970大约1.4%,4xMSAA下(3.7GB显存占用)下差距是1.5%左右,跟官方公布的结果差不多,实际影响也不大。

NVIDIA的官方解释:不同的内存管理策略所致

我们已经从头到尾验证了这个问题,GTX 970显卡确实存在3.5GB分界线的问题,这个问题愈演愈烈,以致于NVIDIA也要出面解释:

GeForce GTX 970搭配了4GB显存,不过它跟GTX 980相比拥有更少的SMM单元,内存系统也因此有更少的交叉资源。为了优化显存管理,NVIDIA将GTX 970的显存分为3.5GB和0.5GB两个部分,GPU会优先访问3.5GB那部分。如果游戏的显存占用低于3.5GB,那它只会访问这3.5GB区间,第三方应用也就报告说GTX 970使用了3.5GB显存,但在GTX 980显卡上可能会报告更多。

如果游戏使用的显存更多(超过了3.5GB),那么它会正常使用这两部分的显存。

简单来说,NVIDIA是承认了这个现象确实存在,解释说这个问题主要是因为不同SMM单元配置使得显存管理上交叉资源分配引起的,所以才给GTX 970的4GB显存分成3.5GB和0.5GB两部分,其中3.5GB部分是优先使用的,剩下的0.5GB部分是有需要才用。

(有更新)中招的只有GTX 970吗?GTX 760/960也....

在验证GTX 970的这个问题中,小编也对GTX 960及GTX 760两个显卡做了验证,从Nai Bench这个工具来看,他们的显存分配也存在类似问题,不过在3DMark测试中这些显卡也同样可以用满2GB显存。

这其中,GTX 760是256bit位宽,6组SMX单元(完整版是8组SMX单元),从1792MB之后显存性能下降,而GTX 960是GM206核心,128bit位宽,4组SMM单元,标配2GB显存,测试中从1664MB之后性能开始下降。

目前还无法判断出这些显卡的规律,不过GTX 760是类似GTX 970的阉割版,位宽不变,但SMX单元减少。但GTX 960跟他们有些不同,它可以看作GM204核心的一半,SMM与显存的对应关系理论上跟GTX 980是一样的,这有两种可能——现在的GM206核心实际上也是阉割版的,要么就是这个软件并不适用于GTX 960等显卡。

更正:GTX 760和GTX 960的测试并不能完全反应问题,这个只是个体验,NVIDIA承认有问题的只是GTX 970。

最后的话:

通过使用同一核心阉割不同的配置来提供不同的选择,NVIDIA藉此丰富显卡产品,AMD也有类似的做法,不过现在这个问题已经不是NVIDIA第一次在显存上出问题了,之前有过GTX 660 Ti使用192bit搭配2GB显存、更早之前还有192bit位宽的GTX 550 Ti搭配1GB显存的例子,只不过这两个例子都是在显存位宽的阉割,这次GTX 970是保留了完整位宽,但SMM单元不同。

Kepler时代的显卡可能也存在这个问题,只是Kepler显卡大多数标配2GB显存,这点容量很容易被游戏占满,以致于大家都没有察觉其中的差异,而GTX 970上配置的是4GB显存,差异更明显。

厂商通常不会主动公布这些技术上的设计,这次也是游戏玩家发现的,NVIDIA才不得不出面解释,承认这是设计使然,这其实不是bug,只不过现在留下的疑问依然很多,许多消费者对这个问题还是很纠结,因为软件看到情况就是这样,让人误以为不能用完所有显存。


  • myjian终极杀人王 2016-06-20 22:36

    我想知道1060会不会也这样`````毕竟真的是有一个前科在

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    223#

  • 游客  2016-06-19 02:35

    游客:

    我有话要说...
    2015-10-23 19:48
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  • 开门,顺丰快递!

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    222#

  • 游客  2015-10-23 19:48

    我有话要说...

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    221#

  • 游客  2015-02-26 14:59

    游客:
    这事要怪谁?还不是因为AMD现在憋不出大招,所以老黄想怎么耍猴就怎么耍,你们还不是得乖乖的买我的卡?
    当年295X2一出,TTZ一口气降价一万块,完全说明对手要给力,老黄才会有良心。
    诈骗的被抓现行然后辩解说他诈骗的原因是----其他做生意的都货真价实童叟无欺,所以他要诈骗

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    220#

  • 游客  2015-02-26 13:44

    游客:
    这事要怪谁?还不是因为AMD现在憋不出大招,所以老黄想怎么耍猴就怎么耍,你们还不是得乖乖的买我的卡?
    当年295X2一出,TTZ一口气降价一万块,完全说明对手要给力,老黄才会有良心。
    GTX970欺诈用户了,洗地的还振振有词除了流氓、无赖正常人不会有这种神论

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    219#

  • 游客  2015-02-26 10:39

    这事要怪谁?还不是因为AMD现在憋不出大招,所以老黄想怎么耍猴就怎么耍,你们还不是得乖乖的买我的卡?
    当年295X2一出,TTZ一口气降价一万块,完全说明对手要给力,老黄才会有良心。

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    218#

  • 游客  2015-02-26 10:29

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    农企和核厂的本质区别就是:
    农企的产品问题刚发布的时候就一览无余,
    而核厂的产品有问题你也第一时间发现不了,有的用到淘汰还蒙在鼓里。
    农企的PPT也是五十步笑百步。
    于是呢,你们打算向一个市场份额只有20%出头的超级企业看齐么?
    所以nV跟AMD相比,更像是一家广告公司。
    那A卡的前身公司ATI,你来评价下是什么公司?
    ATi当年可没干过GTX970那样虚假宣传欺诈用户的事,有1种现实叫劣币驱逐良币
    别把概念到处乱套故意混淆概念哦,请搞清楚劣币驱逐量币的经济现象和原因,闹笑话的,另外有种大部分的现象叫落后淘汰
    这么说N卡真是被专业用户微软、索尼、苹果淘汰了

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    217#

  • 游客  2015-02-26 01:14

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    农企和核厂的本质区别就是:
    农企的产品问题刚发布的时候就一览无余,
    而核厂的产品有问题你也第一时间发现不了,有的用到淘汰还蒙在鼓里。
    农企的PPT也是五十步笑百步。
    于是呢,你们打算向一个市场份额只有20%出头的超级企业看齐么?
    所以nV跟AMD相比,更像是一家广告公司。
    那A卡的前身公司ATI,你来评价下是什么公司?
    ATi当年可没干过GTX970那样虚假宣传欺诈用户的事,有1种现实叫劣币驱逐良币
    别把概念到处乱套故意混淆概念哦,请搞清楚劣币驱逐量币的经济现象和原因,闹笑话的,另外有种大部分的现象叫落后淘汰

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    216#

  • 游客  2015-02-25 21:01

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    农企的产品问题刚发布的时候就一览无余,
    而核厂的产品有问题你也第一时间发现不了,有的用到淘汰还蒙在鼓里。
    农企的PPT也是五十步笑百步。
    于是呢,你们打算向一个市场份额只有20%出头的超级企业看齐么?
    所以nV跟AMD相比,更像是一家广告公司。
    那A卡的前身公司ATI,你来评价下是什么公司?
    ATi当年可没干过GTX970那样虚假宣传欺诈用户的事,有1种现实叫劣币驱逐良币

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    215#

  • 游客  2015-02-25 17:55

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    农企和核厂的本质区别就是:
    农企的产品问题刚发布的时候就一览无余,
    而核厂的产品有问题你也第一时间发现不了,有的用到淘汰还蒙在鼓里。
    农企的PPT也是五十步笑百步。
    于是呢,你们打算向一个市场份额只有20%出头的超级企业看齐么?
    所以nV跟AMD相比,更像是一家广告公司。
    那A卡的前身公司ATI,你来评价下是什么公司?

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    214#

  • 游客  2015-02-25 17:52

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    老黄耍猴神功蓋世 AMD甘拜下风
    A卡难道不耍猴啊 ,本来跑分上挺好的,结果实际游戏性能发挥的情况就是比N卡糟糕(最近2年的驱动才有较大改善),耍了就被耍了却还诬陷是NV在背后导致A卡跑的卡顿

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    213#

  • 游客  2015-02-25 16:26

    老黄耍猴神功蓋世 AMD甘拜下风

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    212#

  • 游客  2015-02-25 15:08

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    农企和核厂的本质区别就是:
    农企的产品问题刚发布的时候就一览无余,
    而核厂的产品有问题你也第一时间发现不了,有的用到淘汰还蒙在鼓里。
    农企的PPT也是五十步笑百步。
    于是呢,你们打算向一个市场份额只有20%出头的超级企业看齐么?
    所以nV跟AMD相比,更像是一家广告公司。

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    211#

  • 游客  2015-02-25 15:06

    如果AMD显卡占有率跌破20%,大概老黄根本不用诚恳地耍流氓

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    210#

  • 游客  2015-02-25 13:51

    下次不会让你们发现

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    209#

  • 游客  2015-02-25 13:44

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    农企和核厂的本质区别就是:
    农企的产品问题刚发布的时候就一览无余,
    而核厂的产品有问题你也第一时间发现不了,有的用到淘汰还蒙在鼓里。
    农企的PPT也是五十步笑百步。
    于是呢,你们打算向一个市场份额只有20%出头的超级企业看齐么?

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    208#

  • 游客  2015-02-25 13:35

    游客:
    农企和核厂的本质区别就是:
    农企的产品问题刚发布的时候就一览无余,
    而核厂的产品有问题你也第一时间发现不了,有的用到淘汰还蒙在鼓里。
    农企的PPT也是五十步笑百步。

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    207#

  • 游客  2015-02-25 13:34

    隐瞒问题应该赔偿一定损失

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    206#

  • 游客  2015-02-25 13:30

    游客:
    游客:
    游客:
    290不是290X阉割出来的?290怎么就没这问题
    因为290在卖的时候,盒子上写的不是290X。
    难道970在卖的时候写的是980,而且970还卖着980的价?
    我猜是因为970在卖的时候,忘记说“4GB not means 4GB”了.....<( ̄▽ ̄)> ...

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    205#

  • 游客  2015-02-25 13:21

    游客:
    游客:
    290不是290X阉割出来的?290怎么就没这问题
    因为290在卖的时候,盒子上写的不是290X。
    难道970在卖的时候写的是980,而且970还卖着980的价?

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    204#

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