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。
超能网友终极杀人王 2016-06-20 22:36 | 加入黑名单
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游客 2016-06-19 02:35
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