相比2017年礦卡帶來的一派繁榮景象，2018年的顯卡市場上顯得死氣沉沉，唯一的大動作就是NVIDIA推出了圖靈架構的GeForce RTX 2080 Ti/2080/2070顯卡，年末還補了一個TITAN RTX顯卡，不過這四款顯卡的定位可不低，對主流用戶影響不大。AMD、NVIDIA的銷售主力還是現在的RX 500及GTX 10系列，而為了提高遊戲市場的新鮮感，這兩家在創造“新卡”上費盡心機。

早前就說過，AMD、NVIDIA現在這一代顯卡的升級周期是最長的，GTX 10系列發布到現在兩年半多了，當然有很大因素都是礦卡導緻的，不過這兩家也通過馬甲、閹割等多種手段事實上延長了顯卡的換代周期，這其中也有很多因素的考量，今天的超能課堂就來聊聊AMD、NVIDIA的馬甲與屠龍刀的那些事。

GPU是如何影響顯卡成本的？

我們都知道GPU是一個顯卡的核心部件，價格也是最高的，所以一款顯卡中的大部分營收及利潤其實是被AMD、NVIDIA賺走的，畢竟他們掌握了核心科技。那麼一張顯卡中，具體的成本都來自哪裡呢？

AMD R9 290X與R9 Fury X顯卡成本對比（來源于electroiq網站）

electroiq網站早前對比R9 290X與R9 Fury X顯卡的BOM成本（不含散熱器），雖然是幾年前的數據了，不過數據依然有參考意義。在這兩張顯卡中，Fury X比較特殊，因為是HBM顯存的，所以它的成本比R9 290X高得多，主要多在了48美元的HBM顯存及25美元的中介層上，因為封裝比較麻煩。

在正常顯卡中，R9 290X的GPU成本是80美元，占到了總成本的一半多，第二大成本來源就是顯存，接着就是PCB成本了，這個是看顯卡廠商的水平了。

晶圓不同位置的良率是不同

那80美元的GPU芯片成本是怎麼來的呢？這個問題就更複雜了，這個要看廠商使用什麼樣的制程工藝、良率及芯片本身的核心面積了。我們知道現在的高性能芯片普遍是300mm（12英寸）晶圓，用初中數學可以算出來其總面積大概是70695mm2，然後除以每個芯片的核心面積，這樣就能算出來一片晶圓能生産多少個芯片，然後再用晶圓的價格除以數量就能得出芯片的成本價了。

這樣說起來容易，實際上晶圓的成本、良率分析是個複雜的過程。芯片多是方的，晶圓是圓的，所以有一部分晶圓是沒法用的，然後在能用的面積内，芯片的良率也是不一樣的，因為半導體材料本身就有缺陷（矽晶圓即便是11個9的純度也不能完全保證沒缺陷），越複雜的芯片制造過程中出現缺陷的可能就越大，所以總有一部分芯片是不能用的或者有缺陷的（有缺陷密度這個指标可以衡量工藝的缺陷水平），所以良率會嚴重影響芯片的成本價。

良率對芯片成本的影響（來源于伯克利大學論文）

良率對成本的影響有多大？根據上面這篇論文的計算，奔騰處理器9%良率的話成本高達417美元，這時候别想着賣了，虧得要死，而386DX在90nm下良率達到71%之後，核心成本是4美元，當然這也跟它核心面積隻有43mm2及晶圓成本900美元有關。

上面的數據已經夠老了，對現在的28nm工藝來說，台積電的12英寸晶圓加工價格大概在5000美元左右，而目前比較先進的14/16nm工藝12英寸晶圓加工價格在7000-10000美元，有的可能更高，這取決于代工廠的技術及報價，當然這個價格還跟工藝成熟息息相關，28nm工藝量産多年，折舊期已經過了，成本會大大降低，14/16nm及最新的10nm、7nm還沒有。

有興趣的可以算算AMD及NVIDIA的高端GPU成本價，核心面積可以參考上面的數據，計算的話有很多在線良率計算器，比如這裡，另外還有個簡化版的中文版，不過需要手動填寫良率。簡單算了下，現在的TU102核心成本至少是100美元，不過現在數據算出來的結果跟真實水平誤差會很大，圖靈顯卡的制造成本隻有老黃那邊最清楚。

總的來說，這部分内容我們介紹了GPU核心的成本來源及影響因素，在工藝一定的情況下影響成本的主要是晶圓廠的良率及芯片自己的核心面積，在這個過程中制造出有部分缺陷的芯片是跑不了的，而如何處理這些缺陷芯片也是個問題，剔除完全不能用的，還有部分部分缺陷芯片可以屏蔽部分單元，降級出售，這也是芯片廠廠商很常見的處理手段。

為什麼市面上會有馬甲卡或者閹割卡？上面的解釋是從技術角度解釋了，但真正起決定作用的并不是技術，而是廠商的市場策略，這才是關鍵。對于廠商來說，追求的無非是利益最大化，而要想達到這個目标，就是要芯片最大程度利用起來，有兩種方式可以利用好這些芯片。

GPU顯卡延壽秘籍之換馬甲

馬甲顯卡這兩年聽說的可能少了，因為顯卡升級換代時間變長了，但在前幾代顯卡上很流行。之所以有馬甲卡問世，一種可能是廠商手頭沒有新架構，但是還要搶市場，另外一種可能就是現有産品沒升級的必要，但需要有個新名字吸引人，不管哪種這兩個原因導緻的馬甲卡都是為了延長GPU壽命周期，畢竟生産的量越多，GPU芯片越有可能便宜。

在NVIDIA這邊，10年前的G80、G92核心可以說是馬甲經典，最早的G80核心是90nm工藝，首發于8800 Ultra顯卡，然後有8800 GTX、8800 GTS，而且GTS還有兩個版本，之後NVIDIA升級了65nm工藝，不過規格變化不大，新的核心變成了G92，G92繼續發威，所以又有G92版的8800 GS、8800 GTS、8800 GT，當然這些還沒完，後來到了GeForce 9系列，G92核心又衍生出了9800 GTX 、9800 GTX、9800 GT、9600 GSO等等。

不再一一列舉了，坦白說這麼多型号我真正記住的隻有個别，如果不是查資料，是無法全面了解G80/G92家族的子子孫孫的，上面TPU網站的數據庫中就列舉了G92核心的産物，看看大家還記得多少。

G80/G92核心是NVIDIA馬甲卡的巅峰，甚至是整個GPU行業的一次記錄，當然這中間也有很多變動，至少制程工藝升級了一次，已經算是兩代GPU了。

最近幾年NVIDIA的馬甲卡沒這麼瘋狂，比較明顯的一次也就是Kepler時代，GTX 680化身GTX 770顯卡，GTX 670還出了個OEM版的GTX 760 Ti，GT 640衍生出了GT 740，GT 730的情況比較亂，有馬甲也有新架構。

在馬甲方面，AMD也不遑多讓，最典型的就是HD 7000系列到R9 280/270再到R9 380/370系列了。到了14nm工藝時代，有了Polaris，AMD也馬甲了RX 480到RX 580，再到現在的RX 580 2048SP等等，RX 590如果沒有工藝升級，那也是馬甲卡了。

如果說的深一點，其實AMD的GCN架構這五代也算是馬甲換馬甲了，最初AMD還比較收斂，GCN架構升級是GCN 1.0到GCN 1.1到GCN 1.2/1.3這樣，但是從Polaris開始，AMD直接改成了GCN 5.0，而之前的架構也變成了GCN 1.0到GCN 4.0。

聽上去架構變化很大是不是，但是并沒有，特别是GCN 5.0這一代，之前單獨寫過Polaris架構的分析，看上去升級很多，但是從實際測試來看，GCN這幾代顯卡性能變化主要取決于頻率及流處理器單元，同頻率下性能基本一緻，架構上的優勢沒有體現出來。

GPU顯卡延壽秘籍之屠龍刀

圖片來源于泡泡網，NV法務請找友媒泡泡網

顯卡換馬甲這個策略不好多用，用多了玩家是會反感的，G80/G92那個算是特例，除了制程工藝升級之外，G92後期從高端卡變成了中端卡，定位都變了，所以10年前GeForce這波馬甲卡還是“真香”的。不用馬甲的話，給GPU延壽的方法還有屠龍刀——閹割。

閹割GPU規格變成新卡這事其實跟換馬甲并不沖突，很多時候這兩者是可以并行的，某款顯卡既有可能是馬甲的也有可能是閹割出來的。說到這裡，估計大家都知道現在閹割顯卡最多的是誰了——沒錯，就是那家公司，以往的例子就不說了，光是Pascal這一代就有很多例子了，GTX 1060系列就是最佳代表。

GTX 1060之所以特殊，是因為它創造了一個型号中顯卡規格可以完全不同的先例（之前有嗎？想不到了），3GB、6GB版GTX 1060顯卡不僅是顯存容量不同，CUDA核心數都是不一樣的，這樣的情況在之前是少有或者說沒有的，以往區分同型号顯卡的主要是顯存容量，至少規格還是一樣的。

除了3GB、6GB的差别之外，GTX 1060顯卡還出了一個5GB版，這個卡是上半年發布的，它的特殊之處在于閹割部分顯存位寬，将顯存容量從6GB減少到了5GB，而它針對的市場主要是網吧，因為今年上半年顯存漲價正瘋狂，減少1GB顯存也能減少部分成本，對性能影響又不大。

除了3GB、5GB、6GB之外，下半年GTX 1060又玩了新花樣——GDDR5X顯存版，NVIDIA也很有意思，最初是在官方網站悄悄改了GTX 1060的顯存支持規格，增加了GDDR5X，被眼尖的網友抓到，大家才意識到NVIDIA又要出刀了，結果就是現在的GDDR5X顯存版GTX 1060，不過這個卡的核心實際上是之前NV為挖礦市場準備的P104/P106，可以說是馬甲也可以說是閹割了。

GTX 1060花樣頻出一方面是因為這個卡的銷量是遊戲卡中最多的，有實際需求，另一方面則是因為GTX 1060庫存也是最多的，改來改去有清庫存的需要，得增加一些賣點。

最後的話

不論是馬甲還是閹割顯卡，這兩件事在AMD、NVIDIA的過往曆史中都是常見操作，單從這兩件事上說它們沒什麼好或者不好的，消費者是否接受還是取決于改名、閹割之後的顯卡性能、價格等等因素，像G80/G92那樣的“奇迹”實際上對NVIDIA來說還是好事，跨度這麼久的話GPU生産成本早就降下來了，這樣才能讓收益最大。

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