GeForce GTX 680显卡电源需求大作战
NVIDIA新单核心旗舰级显卡GeForce GTX 680采用了小核心设计，具备低功耗的特点，NVIDIA官方标称GTX 680的TDP只有195W，仅比中端的GTX 560Ti高出20W。但在NVIDIA官方网站的GTX 680平台推荐配置中，却标明了“系统小功率需求（瓦）”为550W（图1）。根据目前主流乃至高端CPU的TDP也就100W出头的客观事实，和笔者多年的使用经验来看，“低550W”的需求是有一定水分的。事实是否如此呢？下面请随笔者来一探究竟。
图1
GTX 680的新特性
在测试之前，我们先来了解一下GTX 680与功耗紧密相关的几个新特性。
全新的BIOS结构
很多玩家都会发现，使用旧版的GPU-Z保存的GTX 680显卡BIOS是错误的，一旦使用NVIDIA官方BIOS刷新软件NVFLASH进行BIOS刷新时会提示BIOS错误。正确保存GTX 680 BIOS的方法是使用5.118版本以上的NVFLASH，并在CMD模式下执行命令“nvflash -b ***.rom”，其中“***.rom”为要保存的目标文件名。目前新版的GPU-Z已经取消了针对GTX 680的BIOS保存功能。
为什么会出现上述的情况呢？这是因为开普勒的BIOS采用了全新结构，特别增加了数字签名部分。BIOS的数字签名可以理解为增加了一个密匙，除了得到NVIDIA授权的AIC厂家之外，其他人使用第三方软件修改BIOS之后都无法进行正确的数字签名，BIOS也就无法正常使用。
更灵活的功率监测与设定机制
在GTX 680显卡的设计中，有一个极为重要的I2C芯片（图2）。这个芯片担负着监测和设置显卡输入、输出功率的作用。设计人员通过这个芯片可以自由设定PCI-E插槽、6Pin、8Pin等供电接口，以及显存、GPU等部件的大输出功率，甚至是显卡的TDP。而且这些设定值都可以通过修改显卡BIOS的具体数值来确定，当然，修改BIOS之后必须获得NVIDIA的数字签名验证。因此，各个品牌商能够对GTX 680的功率进行更灵活的监测与设定，这也与后面将要介绍的GPU Boost技术密切相关。普通用户通过GPU-Z软件也能实时监测显卡的功率，具体做法是打开GPU-Z并点击“Sensors”，可以看到“Power Consumption”选项（图3），即显卡的实时功率。不过该选项并不能显示显卡的具体功率，而是表示TDP的百分比。TDP由厂家在BIOS中设定，我们通过换算就可以得知显卡的实时功率。
图2
图3
GPU Boost动态超频技术
NVIDIA首次在GTX 680中引入了动态超频技术：GPU Boost。在开普勒之前的几代NVIDIA显卡上，频率是与GPU负载挂钩的，当GPU处于低负载时，核心与显存频率都会降到一个较低的程度以达到节能的目的。当GPU处于高负载时，显卡才会恢复到高频状态。而开普勒的频率不仅与GPU负载挂钩，还与显卡功耗挂钩。除了具备前面提到的根据负载自动变频之外，开普勒核心频率还会根据不同的功耗情况自动调整。例如当GTX 680运行3DMark11时，GPU核心虽然处于高负载状态下，但此时功率并未达到TDP，所以显卡会自动开启Boost以提升核心频率。而在运行FurMark拷机软件时，GPU核心处于高负载状态，而且显卡功率已经超过TDP，此时显卡就会自动降频，从而把功率控制在TDP范围内，而这些监测与控制功率的工作都是通过前面介绍的I2C芯片来完成。综上所述，GTX680这三大新特性的共同之处就是在控制显卡的功耗基础上，在合理范围内提升显卡的性能。
