【IT168资讯】2008年10月16日，本网站（http://www.quadro.net.cn）独家报道了“NVIDIA Quadro FX470整合专业显卡正式发布”的新闻。这次我们拿到了相关的产品，即华硕TW100-E5工作站准系统，随后对它集成的Quadro FX 470显卡以及平台性能进行了详细测试。
TW100-E5准系统的机箱和一般的Micro-ATX机箱区别不大，除了侧板和前面板上的“ASUS”logo之外，还在下面加上了“workstation”字样，以标明它的图形工作站市场定位。机箱面板使用的材质是带有镜面反射效果的工程塑料，不过其活动部分略显粗糙，经过长途运输（野蛮运输？）后，这台样机的光驱弹出挡板和位于底部的前置接口挡板的转轴部分出现了不同程度的断裂脱落和松动的情况。希望华硕以后能够在这一点上有所改进。
机箱内部结构比较合理，钢板的强度也还可以。我们看到TW100-E5中的主板、CPU散热器和光驱采用的都是ASUS的产品。CPU和系统风扇上没有设置金属防护网，因此在整个系统组装完成后最好进行电源和数据线缆的捆扎处理，以避免在搬动和运输后影响到风扇的转动。（目前HP工作站的风扇上都有防护网设计，因此对绑线的要求相应降低）
华硕P5N-VM WS主板。该主板的用料和做工都不错，使用了大量的固态电容。CPU部分采用4项供电设计，虽然算不上豪华，但也能支持目前最高功耗为130W的桌面4核处理器。
ASUS TW100-E5工作站Barebone技术规格
从以上规格中，可以看出ASUS TW100-E5应该是定位在入门级图形工作站市场。整合的NVIDIA Quadro FX470专业显卡的性能应该介于入门级的Quadro FX 370和FX 570独立专业显卡之间。我们认为TW100-E5的主要竞争对手应该是HP、Dell等品牌的低端工作站，而不是现有的DIY图形工作站。因为DIY工作站用户更多选择的是Quadro FX 1700或以上的中高端专业显卡，像FX 370这样的在配件市场中很少有人问津，而在HP、Dell工作站上廉价的NVS 290（2D）等型号专业显卡销量非常大。
与HP xw4600单路工作站对比（惠普最低端的xw4550使用AMD处理器，并板载非专业显卡，在此暂时不作讨论）：ASUS TW100-E5由于采用了Micro-ATX主板，在扩展性方面要比HP xw4600差一些；另外NVIDIA MCP7A芯片组不支持内存ECC校验，而xw4600使用的Intel X38工作站专用芯片组稳定性应该会更好；TW100-E5带有2个网卡，一般情况下工作站有1个网卡就够了，不过一旦需要2个就不用再添加；华硕的工作站Barebone提供了一个PCI-E 2.0 x16扩展槽，用户可以添加更高的专业显卡来提升性能或者和板载显卡同时工作实现四屏显示；最后，TW100-E5官方只支持Windows操作系统，因为还没有Linux相关的驱动，而HP xw4600能够很好的支持Red Hat Enterprise Linux 4/5（32和64位）。
上图就是NVIDIA Integrated Quadro FX470（MCP7A的专业版本）芯片组，南北桥和显示功能都集成在一个芯片上。我们看到在“FX-470-I-B2”下面印有“ENG SAMPLE”字样，表示这颗芯片组还是工程样品。
NVIDIA入门级专业显卡技术规格对比
以上是NVIDIA网站公布的技术规格。Quadro FX 470虽然最大支持4GB显存，但前提应该是系统要安装满8GB内存才有此选项。当系统内存配置为双通道DDR2-800时，最大显存带宽就是内存带宽即12.8GB/s，若CPU也在同时访问内存（这几乎是一定的），相互之间会出现性能影响。目前主流LGA 775 CPU的前端总线为800/1066/1333MHz，如果使用800MHz的Pentium Dual-Core处理器，其前端总线最大带宽只有6.4GB/s，多余的内存带宽正好可以完全供GPU使用；要是配置的处理器FSB较高，CPU和GPU间争抢带宽的情况会相对多一些。Quadro FX 470的最大功耗为30W，单看这个数值并不低，但是整个MCP7A单芯片耗电30W就比较节能了。芯片组上的被动式散热片效果很大程度上依赖于CPU和系统风扇。FX 470的三角形生成率高于FX 370，纹理像素填充率甚至超出FX 570。因此可以看出Quadro FX 470的性能必然会超过370，而我们更关心的是它和FX 570之间的差距到底有多大。
位于机箱后面的主板I/O接口。其中最显眼的就是2个DVI-I显示器接口，这是典型的图形工作站配置。下面的支持Dual Link（双链路）DVI，能够驱动2560×1600分辨率的数字显示设备，而上面的Single Link（单链路）接口支持的最大数字分辨率为1920×1200，同时它们还能通过DVI-VGA转接头输出到模拟显示器。这样的接口规格与Quadro FX 370相同，而FX 570的2个DVI接口都支持Dual Link。左上方的双色PS/2接口既能支持键盘也能支持鼠标，在USB外设已经相当普及的情况下这样设置应该足够了。另外，板载的HD Audio声卡除了提供7.1声道模拟音频输出接口之外，还有SPDIF同轴和光纤输出各一个，这与HP工作站的2声道“基本”音频相比，提供了更强的娱乐性能。
TW100-E5使用的电源为ACBel 390W，该电源在通过80PLUS节能认证的基础上更进一步，典型负载下的转换效率达到了85%（见风扇进气口中心的标志）。由于支持100-240V交流输入，我们判断它采用的是主动式PFC；双路+12V最大输出电流分别达到18A，基本上可以满足在此准系统上组建的各种工作站配置。接口部分，提供了一个20/24（20+4）pin主板供电、一个4/8（4+4）pin CPU供电和一个6/8（6+2）pin显卡供电接头，几乎覆盖了各种需求，但DIY的特点也十分明显。我们觉得华硕似乎应该选择一款专门为该工作站Barebone定制的电源。
CPU散热器用的是高品质的台达9cm风扇，散热片的结构为中央铜柱+放射状铝鳍片，没有采用热管。这样的设计正好可以兼顾NVIDIA Integrated Quadro FX470芯片组的散热。
经过开机测试，我们发现ASUS TW100-E5工作站准系统的噪音有些大，特别是在刚启动的时候，CPU风扇和Delta AFC0912D系统风扇全速运转分别达到44xx和41xx rpm（转数/分钟）。在P5N-VM WS主板BIOS中将温控选项设为“Performance”（图形工作站一般不允许出现CPU降频之类的性能损失），开机几秒钟后2个风扇的转速下降到28xx和18xx rpm（室温20℃左右），但此时的噪声和HP工作站相比还是有点偏大。我觉得华硕可以考虑根据实际情况在系统低负载的情况下，把CPU和系统风扇的转速进一步调低到2000rpm以内和1000rpm左右。
NVIDIA Quadro FX 470整合专业显卡驱动
临近本文截稿时，NVIDIA刚刚发布支持Quadro FX 470的178.26正式版专业显卡驱动，以及支持MCP7A的20.08版nForce芯片组驱动。我们在测试时使用的是华硕TW100-E5驱动光盘上的NVIDIA nForce Chipset Driver 20.06，该驱动包内集成的显卡驱动版本为176.15（见下图）。
华硕P5N-VM WS主板BIOS中默认的显存容量设置为256MB（从系统内存中划分），上面显示的512MB中还包括了由Turbo Cache技术动态共享的256MB显存。FPCI应该是芯片组内部专用的一种PCI Express总线，其效率应该和PCI-E x16相仿。需要说明的一点：如果在BIOS中将显存容量设为最大值512MB（系统内存2GB时），驱动中显示的还是512MB，此时并没有启用Turbo Cache。因此我们觉得在一般情况下Quadro FX 470直接采用默认的显存设置就可以了。
最新版本的GPU-Z 0.28还不能正确识别Quadro FX 470，于是我们改用EVEREST。这里显示的GPU代号为C7A-GL（其实在驱动inf文件中还是C79），总线类型、GPU核心频率（Geometric/Shader Domain）、显存频率和像素填充率的识别都不正确，实际频率应该以最下面的“nVIDIA ForceWare Clocks”为准。其实Quadro FX 470就是Geforce 9400 mGPU的专业版本，通过计算我们还得出FX 470具备8个纹理/材质单元（MTU）。
上图为NVIDIA MCP7A芯片组的信息，至于MCP79就是最近苹果及其它厂商笔记本开始采用的芯片组，二者分别针对台式机（工作站）和笔记本市场。
NVIDIA 176.15版显卡驱动能够自动侦测当前安装的图形工作站应用软件并自动为其优化，这一点和我们以前在“揭秘Quadro FX 570M性能－HP 8510w移动工作站体验测试”一文中使用的174.70版移动专业显卡驱动相同。不过本次测试的CAD/DCC软件中还是只有3ds Max和AutoCAD能够被检测到，针对其它几个软件的自动优化不知道能否起作用（Maya例外，需要手动选择）。
在PCI-E x16插槽上添加了Quadro FX 570之后，2个专业显卡能够同时工作，这时可以最多支持4屏显示。
作为一款专业显卡，Quadro FX 470当然也能够支持NVIDIA针对3ds Max的加速驱动MAXtreme。
Quadro FX 470同样支持NVIDIA为专业显卡开发的AutoCAD加速驱动POWERdraft，上图显示的就是设置为基于Direct3D加速驱动时的状态（另有OpenGL版本的加速驱动可选）。
关于AutoCAD中的3D显示驱动设置和POWERdraft的详细情况，参见“Quadro FX 370 vs.NVS 290－HP工作站对2D专业显卡可以说不？”一文。
测试平台
说明：我们分别测试了ASUS TW100-E5工作站准系统在使用Quadro FX 470整合专业显卡（平台一）和外插FX 570（平台二）时的性能表现，并加入HP xw4600工作站（平台三）的测试成绩，以此对比不同芯片组平台之间的效率高低。在其它配件选择上参考了惠普工作站的入门级配置，其中定位于低端的Pentium Dual-Core E2180 CPU及其前端总线频率对Quadro FX 470相对有利一些（前文中我们做过分析）。需要注意的是：由于“平台一”固定分配256MB内存作为整合显卡的显存，其系统内存下降为1.75GB（见下图）；而“平台二”在添加Quadro FX 570的同时关闭了板载显卡，因此可用内存仍为2GB。另外，我们测试“平台二”时原本想继续使用芯片组驱动中集成的176.15版显卡驱动，但后来发现该驱动对FX 570独立显卡的支持存在一些问题，部分I/O测试成绩偏低（后文中有具体描述），因此最终还是改用169.96版本驱动。
1、SPECViewperf 10
SPECViewperf 10测试中，Quadro FX 470在catia-02、ensight-03、maya-02、proe-04、tcvis-01四项上明显处于落后，与FX 570之间的差距在10～21%之间。其余3项区别不大，大部分测试项目HP xw4600工作站小幅领先于ASUS TW100-E5平台。
2．CADALYST Systems Benchmark 2008
CADALYST Systems Benchmark 2008是针对AutoCAD的测试软件包，我们在测试“平台一”和“平台二”时分别使用了Direct3D和OpenGL两个版本的POWERdraft加速驱动。可以看出测试成绩的差距主要集中于第一项3D图形得分：Quadro FX 470在Direct3D上的表现优于OpenGL；FX 570不仅明显超出FX 470，而且OpenGL相比Direct3D存在巨大的（49.6%）优势；在显卡相同的情况下，HP xw4600略微领先于ASUS TW100-E5工作站准系统。这里要特别说明的是：我们最初在使用176.15版驱动测试Quadro FX 570时，也出现了和FX 470类似的OpenGL得分低下的情况，后来换用169.96版驱动才恢复正常。这是一个典型的显卡驱动与NVIDIA AutoCAD加速驱动配合不好的例子。因此，我们建议所有Quadro FX系列显卡用户尽量安装NVIDIA官方发布的专业显卡驱动（从169.96版本开始，NVIDIA在专业显卡驱动中整合了AutoCAD和3ds Max的加速驱动，详见“NVIDIA Quadro新版驱动整合AutoCAD、3ds Max优化程序”一文）。至于Quadro FX 470这样的整合专业显卡，也最好不要使用芯片组驱动中集成的显卡驱动，而是单独安装最新的178.26版本（进行本文中测试时该驱动尚未发布）。
上面是AutoCAD的3D图形单项成绩，其中线框和高洛得旋转2项Quadro FX 570分别领先FX 470 94%和63%之多（Direct3D）；另外2项隐藏线和平面旋转FX 470在Direct3D得分上落后FX 570并不多，而OpenGL的差距却分别达到了60%和211%。这就是刚刚提到的176.15版驱动问题，最后一项FX 470 OpenGL得分偏低也是由于该原因。四类3D测试中，第一项和最后一项更多的反映出显卡硬件规格的高低（如：三角形生成率、显存带宽等，流处理器的作用在这里似乎并不明显）；而第二、三项则主要依赖于专业显卡驱动和POWERdraft加速驱动的配合。
3．3ds max古建筑模型（故宫）播放
3ds max测试我们统一使用NVIDIA专业显卡的MAXtreme加速驱动。“故宫”模型的播放速度，三个平台在“平滑着色”和“平滑着色+线框”两种显示模式下比较接近，这里起主导作用的是CPU和平台的效率；只有线框一项不同显卡/驱动的差距才反映出来。
4．SPECapc for 3ds Max 9
Quadro FX 470在SPECapc for 3ds Max 9测试的图形得分上比FX 570落后了16%（实际显示性能差距没有这么大，详见后文分析），硬件着色器一项也落后了11.5%，看来2款显卡在3ds Max的综合表现上还是有一定差距的。HP xw4600工作站依旧小幅领先于ASUS TW100-E5，包括CPU渲染也有微弱的优势。
单项成绩中，前3项Quadro FX 470和FX 570相差比较多，其实造成这种情况的原因主要是由于一个不太常规的图形测试模型（见下图）。
Landscape Smooth测试场景
上面列出的是同一个模型（Landscape）在3种显示模式下的测试时间，主要与CPU、特别是系统I/O效率相关。我们看到Quadro FX 570在2个平台上的用时都不到20秒，这和显卡驱动有一定的关系，因为使用176.15版驱动时平台二用了将近200秒。不过以前我们测试其它硬件时在Windows XP下运行该场景很少会遇到如此快的情况；倒是在Vista中得益于Superfetch（超级预取）服务，取得这样的结果很正常。（详见：“Quadro专业显卡、HP工作站图形工作站Vista应用测试”一文）
5．Maya 6.5
在SPECapc for Maya 6.5测试中，Quadro FX 570的图形得分再次领先FX 470将近8%；而ASUS TW100-E5平台3个单项成绩都明显落后于HP xw4600，相差在3～12%之间。
Maya图形测试中包括了4个模型。先来看一下图形成绩：3个平台在第一项werewolf（狼人）模型上的差距相对比较大；第二个模型hand1（手）Quadro FX 470落后了10.5%，FX 570显卡两个平台上的表现几乎相同，看来FX 470它并没有因为Turbo Cache技术增加的256MB显存在大模型（接近100MB）中取得优势，反而是受限于三角形生成率、显存带宽方面的不足。至于I/O成绩，ASUS TW100-E5在hand1（手）模型上落后HP xw4600工作站最多为23%，不过使用板载显卡时的得分竟然超过了Quadro FX 570。SPECapc for Maya 6.5中的I/O测试中包括了磁盘和图形2部分，Quadro FX 470的FPCI内部总线在这里体现出了优势。
hand1（手）模型
从hand1（手）模型的单项图形测试时间（越少越好）可以看出：Quadro FX 470在包含线框的显示模式下都处于明显的劣势，其中第一项的差距达到了35%；而 “平滑着色”和“纹理”2项却小幅领先于FX 570。这里的情况和上文中AutoCAD测试有类似的地方。
6．SolidWorks 2007
Quadro FX 570在SPECapc for SolidWorks 2007测试图形成绩上超出FX 470不多，相比之下HP xw4600对于ASUS TW100-E5平台的优势更大一些，图形、CPU和I/O三项分别领先6.4%、3.8%和5.4%。
图形单项测试的时间（越少越好）中，除了第一个小模型Quadro FX 470落后比较多之外，其它项目和总成绩基本一致。
7．CATIA V5
针对CATIA的CATBench 2005测试成绩以100（参考平台得分）为基准，越小越好。我们在“平台一”和“平台三”上运行了其中的系统测试部分，因此上面的图表只列出了这两个平台的得分（稍后总结3个平台的图形测试）。ASUS TW100-E5的系统成绩和总成绩分别落后HP xw4600工作站7%和8.4%。
Quadro FX 470和FX 570在图形得分上差距不大，倒是HP xw4600领先的比较多（和前面的SolidWorks测试有点相似），“着色+边框”、“着色”和“边框”三种显示模式下分别比ASUS TW100-E5工作站准系统少用了7.6%、6%、8.2%的时间。
上面是7个图形测试模型的平均显示速度，我们看到在前两个小模型Quadro FX 470还有些优势，但是占整体比重更大的Auto Body Front（汽车车身前部）、Holland Submarine（潜水艇）和“Auto Body”（整车车身）几个大模型还是受平台效率的影响更多。
系统单项成绩中，二者在第一个Piston（活塞）模型上的差距最大，而最后2项主要依赖CPU运算的“格式转换”和“分析”相对接近。
Piston（活塞）模型
这里列出了系统测试中Piston（活塞）模型的单项操作计时，其中第一项“打开部件/装配”ASUS TW100-E5工作站准系统落后的最多。
总结
由于Quadro FX 470整合专业显卡和ASUS TW100-E5准系统都是定位于入门级工作站市场，因此本次测试并没有安排UGS NX、Pro/E这样的大型CAD软件和200MB以上的超大模型测试。下面我们对测试结果中的图形部分和其它成绩进行了简单的汇总，先设定平台三（Quadro FX 570 / HP xw4600）的性能数值为1，然后得出平台一和平台二与它的比值。使大家能够更全面、直观的了解3者之间的性能差异。
注：Quadro FX 470受176.15版驱动的影响，使用POWERdraft OpenGL加速驱动测试AutoCAD时的得分较低（详情见上文），如果换用最近发布的178.26正式版驱动，这种情况应该会有较大改善。由于测试CATIA的CATBench2005得分越小越好，在这里是用其倒数进行对比。
我们第一个列出的是SPECviewperf 10测试各项结果算术平均值之间的比较，可以基本代表显卡OpenGL性能的综合水平，Quadro FX 470在这里和FX 570之间的差距为10%。CAD/DCC应用软件的图形得分中，除了有明显驱动因素的AutoCAD（OpenGL）之外，FX 470在AutoCAD（Direct 3D）一项落后最多达到了25%，然后依次相差16%（3ds Max）、7.4%（Maya）、4.3%（SolidWorks）和3.2%（CATIA）。另外，ASUS TW100-E5搭配Quadro FX 570显卡时虽然SPECviewperf成绩只比HP xw4600低了2%，而应用软件中的差距大都在5～7%之间，看来专业显卡实际性能的发挥还是与平台（芯片组、主板）有一定关系。
最后是图形部分之外的其它项目，其中AutoCAD磁盘一项由于测试次数不同的原因可以理解为误差。我们看到ASUS TW100-E5使用Quadro FX 470整合专业显卡和独立显卡对系统性能的影响不大。CPU和I/O方面不同应用软件中的情况与图形恰好有些相反， AutoCAD和3ds Max两项TW100-E5只落后了1～2%，而在其它几个软件与HP xw4600工作站的差距多数在3～7%之间，Maya I/O一项最多达到了10%左右。
总的来看，ASUS TW100-E5准系统中的Quadro FX 470整合专业显卡达到了之前宣称的性能水平，与FX 570独立显卡之间的平均差距在10%左右（如果换用更高主频/前端总线的CPU，这个差距还有可能增大），超越FX 370当然不成问题。华硕P5N-VM WS主板在速度上和惠普HP xw4600工作站相比还有所不足，不过也在可以接受的范围内。
我们还得知ASUS TW100-E5工作站准系统的市场价格准备定在3000～4000元人民币之间，其中包括了主板、机箱、电源、DVD刻录机和CPU散热器，这似乎符合华硕在PC配件上的价格水平。然而在图形工作站领域，ASUS和HP、Dell这样的国际大厂比起来只能算是刚刚入门，Quadro FX 470整合专业显卡的表现虽然还不错，但NVIDIA MCP7A芯片组的性能、扩展性与同级别的Intel独立芯片组相比还有些差距。因此我们觉得该产品如果想在市场中取得一定的成功，其售价不应超过名牌大厂的P35/P45/X38主板+Quadro FX 370显卡组成类似系统的价格，这样才有它的竞争优势，而且成本上也应该能够做得到。举个眼前的例子，目前华硕服务器主板/平台的价格就比较平易近人，因此获得了国内不少OEM厂商的订单。
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