Максим Афанасьєв
Методика тестування
Результати тестування
Відеокарта GeForce GTX580
висновки
Компанія NVIDIA не могла довго миритися з тим, що першість на ринку високопродуктивних відеокарт належить компанії AMD з її двухпроцессорной відкритий AMD ATI HD5970. Після безлічі фейків і качок компанія NVIDIA нарешті анонсувала і налагодила випуск головного флагмана нової лінійки - відеокарти NVIDIA GeForce GTX580. І ось настав момент, коли нова відеокарта NVIDIA GeForce GTX580 надійшла в нашу тестову лабораторію. У цій статті ми розповімо про її головні особливості і, звичайно ж, результати тестування.
Новий графічний процесор GF110 і відеокарти, побудовані на його базі, мають повний набір ядер CUDA - 512 штук. Графічне ядро GF110 містить чотири клас-тера GPC, 16 мультипроцессоров SM і шість 64-бітних контролерів пам'яті, з'єднаних з кеш-пам'яті другого рівня і мають по вісім блоків ROP в кожному. Таким чином, 512 потокових процесорів цього графічного чіпа знаходяться в 16 мультипроцесорах по 32 штуки в кожному. У референсной моделі відеокарти GTX 580 їх кількість не занижено штучно, як це зроблено в відкритих GTX 480, і всі мультипроцесори активні. Підсистема пам'яті графічного ядра залишилася без змін. У кожного мультипроцессора в GF110 64 Кбайт пам'яті, яка може мати дві різні конфігурації в залежності від виконуваної завдання: 48 Кбайт спільної пам'яті і 16 Кбайт кеш-пам'яті L1 або, навпаки, 16 Кбайт спільної пам'яті і 48 Кбайт кеш-пам'яті першого рівня. Також процесор GF110 забезпечений 768 Кбайт уніфікованої кеш-пам'яті другого рівня, яка обслуговує всі запити по завантаженню та збереженню даних, а крім того, текстурні вибірки.
У новому графічному процесорі є нехай невеликі, але актуальні для сучасних ігрових додатків відмінності в архітектурі. Як і попередній чіп середнього цінового діапазону з кодовою назвою GF104, нове графічне ядро GF110 вміє обробляти текстурні дані, включаючи білінійну фільтрацію, всіх форматів, аж до FP16, на повній швидкості і без втрати тактів. Нагадаємо, що графічний чіп GF100 не вміє працювати в такому режимі, тому обробка текстур FP16 у відеокарт GeForce GTX480 теоретично вдвічі нижче, ніж у відеокарт на базі графічних чіпів GF104 і GF110. Таке поліпшення архітектури дозволяє збільшити продуктивність рендеринга для багатьох додатків, наприклад для HDR-рендеринга. Іншим удосконаленням і архітектурним відмінністю графічного чіпа GF110 від GF100 є збільшення ефективності алгоритму z-cull, яке також покликане сприяти підвищенню продуктивності. Як заявляє компанія NVIDIA, згідно її внутрішнім тестуванням, архітектурні зміни в новому графічному чіпі GF110 в середньому привели до зростання продуктивності рендеринга приблизно на 10%, а в деяких додатках - на 15%.
Нові графічні процесори GF110 слідують передовим тенденціям в комп'ютерній графіці і підтримують всі сучасні технології. Новий графічний чіп, як і GF110, створюється за технологічними нормами 40 нм. Всі графічні чіпи повністю підтримують останню версію API DirectX 11 і Shader Model 5.0. Не можна обійти увагою і те, що в порівнянні з попереднім флагманом цієї лінійки нова модель отримала більшу кількість ядер CUDA, що повинно позитивно позначитися на швидкості виконання складних шейдеров. Нагадаємо, що в нових графічних адаптерів GeForce GTX 580 підтримується нова технологія під назвою NVIDIA Surround, яка є аналогом і відповіддю на технологію ATI Eyefinity. Нова технологія NVIDIA Surround дозволяє використовувати три монітори одночасно як єдине робоче поле. У порівнянні з AMD компанія NVIDIA просунулася в своїй версії технології занурення у віртуальний світ трохи далі і об'єднала дві технології - NVIDIA 3D Vision і NVIDIA Surround. Назва нової технології - NVIDIA 3D Vision Surround. Суть об'єднання полягає в тому, що можна одночасно використовувати три монітори і окуляри 3D Vision для створення максимального ефекту присутності у віртуальному світі. Оскільки технології 3D в даний час переживають справжній бум, немає сумнівів, що NVIDIA 3D Vision Surround стане популярною.
Всі нові відеокарти мають по три різних роз'єму для підключення моніторів. При цьому кількість і тип роз'ємів можуть відрізнятися в залежності від уподобань виробника відеокарти. Остання версія драйверів дозволяє виставляти різні режими роботи моніторів, включаючи стандартні режими клонування і розширення робочого столу на кілька моніторів. Як і у AMD, нова технологія NVIDIA 3D Vision Surround дозволяє користувачеві працювати як з віконними, так і з повноекранними 3D-додатками, застосовуючи при цьому окуляри 3D Vision.
Методика тестування
Для тестування відеокарт ми використовуємо тестовий скрипт ComputerPress Game Benchmark Script v.5.0, який дозволяє повністю автоматизувати весь процес тестування, вибирати гри для тестування, дозволу екрану, при яких запускаються ігри, а також налаштування ігор на максимальну якість відображення або максимальну продуктивність, а також задавати кількість прогонів для кожної гри.
Методика тестування відеокарт докладно викладена в статті «Новий ігровий бенчмарк ComputerPress Game Benchmark Script v.5.0», опублікованій в квітневому номері журналу, а тому ми не станемо повторюватися. Відзначимо, що в цьому тестуванні в якості операційної системи ми застосовували Windows 7 Ultimate 32 біт, а в якості стенда - комп'ютер наступної конфігурації:
- процесор - Intel Core i7 Extreme 965 (тактова частота 3,2 ГГц, режим Turbo Boost активований);
- системна плата - Gigabyte EX58-UD4;
- чіпсет системної плати - Intel X58 Express;
- пам'ять - DDR3-1066 (Qimonda IMSH1GU03A1F1C-10F PC3-8500);
- обсяг пам'яті - 3 Гбайт (три модулі по 1024 Мбайт);
- режим роботи пам'яті - DDR3-1066, трьохканальний режим;
- тайминги пам'яті - 7-7-7-20;
- жорсткий диск - Western Digital WD3200AAKS.
Для відеокарти встановлювався останній на момент тестування драйвер NVIDIA ForceWare 262.99, який поставляється спеціально для цих відеокарт. Оскільки в тестуванні брали участь тільки відеокарти, що підтримують API DirectX 11, в іграх Heaven Benchmark 2, STALKER: Поклик Прип'яті і Dirt 2 ми використовували два режими настройки на максимальну якість. Таким чином, для цих ігор були отримані три, а не два результату. У цьому тестуванні, на відміну від попередніх, не застосовується таке поняття, як референсна конфігурація, а результати зводяться до розрахунку інтегральної оцінки продуктивності по кожній окремій грі (бенчмарку), яка не прив'язується до референсной конфігурації. Тому для ігор Heaven Benchmark 2, STALKER: Поклик Прип'яті і Dirt 2 середньогеометричні бралося від двох отриманих результатів - DX10 і DX11, щоб отримати більш реальну картину продуктивності в цих іграх і задіяти новий API DirectX 11. В інших тестах середньогеометричні бралося тільки від результатів при налаштування на максимальну якість зображення. Для оцінки отриманих результатів ми також наводимо результати тестування відеокарт Leadtek GeForce GTX480, AMD Radeon HD5870 і AMD Radeon HD5970.
Тестування ефективності системи відводу тепла відеокарти полягало в тому, щоб в стресовому режимі завантажувати графічний процесор і одночасно контролювати його температуру. Контроль температури і завантаження графічного процесора проводився за допомогою програми FurMark 1.8.2. У деяких випадках також були використані дані, які надає популярна сьогодні утиліта GPU-Z останньої версії 0.4.8. Слід зазначити, що оскільки в нових відкритих і драйвери до них застосовується нова система моніторингу енергоспоживання, є ймовірність того, що значення, отримані в результаті цих тестів, не вірні. Також звертаємо увагу, що стенд для тестування розташовувався на відкритому просторі (на столі), в реальних же умовах, коли ПК монтується в корпусі, температура графічного процесора буде трохи вище, якщо, звичайно, в корпусі не встановлені додаткові вентилятори охолодження.
Результати тестування
Порівняльні результати тестування у вигляді інтегральних показників для кожної гри представлені на діаграмах (рис. 1-10).
Рис. 1. Інтегральний результат відеокарт
в грі Gun Metal Benchmark
Рис. 2. Інтегральний результат відеокарт
в грі Call of Juares Demo
Рис. 3. Інтегральний результат відеокарт
в грі STALKER: Поклик Прип'яті
Рис. 4. Інтегральний результат відеокарт
в грі Crysis
Рис. 5. Інтегральний результат відеокарт
в грі Left 4 Dead 2
Рис. 6. Інтегральний результат відеокарт
в грі FarCry 2
Рис. 7. Інтегральний результат відеокарт
в грі Heaven Benchmark 2
Рис. 8. Інтегральний результат відеокарт
в грі Dirt 2
Рис. 9. Інтегральний результат відеокарт
в 3DMark06
Рис. 10. Інтегральний результат відеокарт
в 3DMark Vantage
Технічні характеристики відеокарти GeForce GTX580 в порівнянні з відеокартою GeForce GTX480 представлені в таблиці .
Відеокарта GeForce GTX580
Відеокарта GeForce GTX580 забезпечує найвищу продуктивність в сучасних іграх серед однопроцесорних відеокарт, наявних на світовому ринку. Її основні технічні характеристики наведені в таблиці, тепер розглянемо її зовнішній вигляд і систему охолодження.
За конструкцією нова модель повторює відеокарти GeForce GTX460 і GTX470. Пластиковий корпус, що приховує систему охолодження в цій моделі, виконаний у формі прямокутника. У передній панелі відеокарти розташовуються три роз'єми для підключення моніторів: два DVI і один mini-HDMI. Оскільки останній не поширений в достатній мірі, в комплекті з відеокартою поставляється кабель-перехідник шестиметрової довжини, на одному кінці якого знаходиться HDMI-роз'єм, а на іншому - mini-HDMI. Не можна обійти увагою той факт, що кабелі HDMI досить дорогі, тому що йде в комплекті кабель - великий плюс при виборі моделі.
Крім нововведень, що стосуються апаратної частини графічного чіпа, в моделі GeForce GTX 580 зміни торкнулися системи охолодження і окремих елементів відеокарти. Так, незважаючи на те що компанія NVIDIA заявляє про скорочення енергоспоживання всього на 6 Вт в порівнянні з відеокартою GeForce GTX 480, реальні цифри вражають. При максимальному навантаженні на графічні карти GeForce GTX480 і GeForce GTX580 різниця становить близько 25 Вт на користь GeForce GTX580. Тобто при збільшенні продуктивності на 10-15% відеокарта GeForce GTX580 споживає енергії на 5-10% менше. У режимі очікування енергоспоживання відеокарт практично не відрізняється.
Для ефективного охолодження графічного ядра необхідна правильно спроектована система охолодження. У відеокарти GeForce GTX480 система охолодження була неоптимальною, і компанії NVIDIA довелося вдатися до допомоги інших компаній, щоб домогтися ефективного охолодження GeForce GTX580. Адже нова відеокарта має підвищені частоти ядра і пам'яті уніфікованих процесорів. В цілому про систему охолодження для референсной моделі GeForce GTX580 можна сказати, що це добре виконана робота над помилками, які були допущені в моделі GTX480.
Система охолодження, яка використовується у відеокарті GeForce GTX580, за своїм принципом разюче відрізняється від попередніх штатних систем охолодження. За рахунок кілька зниженого енергоспоживання, застосування випарної камери в радіаторі і модифікованого вентилятора інженери домоглися зниження загального шуму, видаваного GeForce GTX580. У новій системі охолодження використовується технологія випарної камери, відома за оригінальними системам охолодження деяких виробників (наприклад, Sapphire Vapor-X). Мідна испарительная камера відбирає тепло у графічного ядра, яке потім розсіюється за допомогою масивного алюмінієвого радіатора.
Відзначимо, що в цій моделі застосовується вентилятор зі зменшеною вібрацією і шумом, а нові алгоритми управління частотою обертання PVM покращують плавність обертання вентилятора при роботі з великим навантаженням на графічний процесор. Крім того, зміни торкнулися системи моніторингу харчування і нагрівання. Якщо раніше відеокарти захищалися від виходу з ладу виключно шляхом недопущення роботи GPU при перевищенні критичної температури, то тепер проводиться спостереження за енергоспоживанням всієї системи. Виходячи з інформації, отриманої від компанії NVIDIA, нові елементи апаратного моніторингу стежать за силою струму і напругою на 12-вольтних лініях живлення. Драйвер контролює значення цих параметрів і може знизити тактову частоту GPU за умови запущених ресурсоємних додатків, якщо рівень харчування перевищує максимально можливий. Це обмеження працює тільки для заздалегідь визначених в драйвері додатків, але не для ігор. У процесі тестування було виявлено, що це обмеження діє тільки в разі запуску програми Furmark і OCCT (стресовий тест).
Масивний алюмінієвий радіатор з нікельованим покриттям і мідною основою, відвідний тепло від свого мідної основи, має досить велику площу розсіювання. Основа радіатора заміщає мідна прошарок з вузькою испарительной камерою, яка передає тепло від основи радіатора до його верхнім точкам. У якості вентилятора в цій моделі використовується 70-міліметровий 4-контактний керований вентилятор виробництва компанії Delta. При максимальному навантаженні на відеокарту її графічний чіп нагрівається до 86 ° С, що на 6 ° С менше, ніж у попередньої моделі GeForce GTX480.
У верхній частині плати на звичному місці розташовані 6- і 8-контактні роз'єми живлення відеокарти. На цій же частині плати, але ближче до інтерфейсів розміщений подвійний роз'єм SLI для зв'язки декількох відеокарт.
На відміну від моделей GeForce GTX460, в референсной відеокарти GeForce GTX580 використовуються мікросхеми пам'яті GDDR5 виробництва компанії Hynix, а не Samsung. Чіпи пам'яті мають маркування H5GQ1H24AFR і номінальну частоту 1,25 ГГц. Оскільки мікросхеми пам'яті в відеокарті працюють на частоті трохи більше 1 ГГц, у цій відеокарти є невеликий запас по розгону.
При роботі в режимі простою графічне ядро нагрівалася до температури в 46 ° С, при цьому загальне енергоспоживання стенду становило 92 Вт, а вентилятора практично не було чутно. При максимальному навантаженні на відеокарту за допомогою програми FurMark 1.8.2 температура ядра піднялася до 86 ° С і стабілізувалася на позначці 85 ° С. При цьому енергоспоживання всієї системи склало 370 Вт, а вентилятор системи охолодження посилено обертався, що не видаючи відчутного шуму. Варто відзначити, що енергоспоживання понад 350 Вт, було відзначено нами лише на високопродуктивних відкритих. Це значна цифра, тому при встановленні такої відеокарти необхідно мати потужний блок живлення - не менше Потужність 700 Вт. У порівнянні з попередніми референсними системами охолодження від NVIDIA, нова система охолодження стала працювати набагато спокійніше і ефективно при великих тактових частотах.
висновки
Відеокарта GeForce GTX580 - це дуже цікаве рішення з точки зору повноцінної підтримки API DirectX11. Нова модель продемонструвала відмінний потенціал в швидкості роботи тесселяции. У тестах Heaven Benchmark 2, Dirt 2 і STALKER: Поклик Прип'яті, які мають повноцінну підтримку DirectX 11, відеокарта GeForce GTX580 значно випередила свого прямого конкурента - AMD Radeon HD5870. Однак в деяких інших тестах, наприклад в бенчмарках Call of Juares Demo (DirectX 10) і 3Dmark 06, а також в іграх Dirt 2 (DirectX 11), Crysis (DirectX 10) і Left 4 Dead 2 (DirectX 10), вона помітно програвала двухпроцессорной відеокарти AMD Radeon HD5970. У бенчмарке Heaven 2 обидві відеокарти показали приблизно однакові результати при всіх дозволах. Однак, незважаючи на програш в деяких тестах, можна впевнено стверджувати, що GeForce GTX580 підняла планку продуктивності для однопроцессорной відеокарти ще вище, ніж це зробила свого часу GeForce GTX480. І її прямий конкурент - AMD HD5870 - залишилася далеко позаду.
Однак не можна не відзначити один недолік нової моделі - це її високе енергоспоживання. Незважаючи на проведену роботу над помилками, двухпроцессорная відеокарта Radeon HD5970 все одно споживає менше електроенергії, ніж однопроцесорна GeForce GTX580.
Зате нова модель NVIDIA на кілька сантиметрів коротша своїх конкурентів, оскільки виконана з дотриманням стандарту 270 мм. Це суттєва перевага, оскільки AMD Radeon HD5870 не поміщається в деякі корпуси через свою довжини.
Рекомендована роздрібна ціна нової відеокарти становить 17 999 руб., При цьому її головний однопроцесорний конкурент - відеокарта AMD Radeon HD5870 - має роздрібну ціну близько 15 тис. Руб., А двухпроцессорная відеокарта AMD Radeon HD5970 - 20 тис. Руб.
Новий графічний адаптер підтримує всі сучасні технології, а також всі інновації NVIDIA. Відкрите підтримують режим SLI, що забезпечує більш високий потенціал в ігрових додатках. Але вартість подібної зв'язки не можна порівняти з ціною на аналогічні рішення конкурентів. Установка двох або трьох таких карт дасть одні з найвищих значень продуктивності в іграх на даний момент, навіть в 3D-стерео. Однак варто враховувати, що для подібної зв'язки потрібні великий вільний корпус з додатковим охолодженням і потужний блок живлення (більше 1000 Вт).
Отже, відеокарти на базі GeForce GTX 580 - найшвидші однопроцесорні рішення з хорошим потенціалом для майбутніх ігор. Оскільки NVIDIA ще не випустила в світ двопроцесорного монстра на базі GTX580, п'єдестал найшвидшою відеокарти нова модель ділить з відеокартою AMD Radeon HD5970, яка хоч і здала деякі позиції, але все-таки обганяє GeForce GTX580 в ряді програм. Однак при приблизно однаковій вартості модель від AMD дуже громіздка. Таким чином, новий графічний чіп від NVIDIA знову зайняв пальму першості в класі hi-end-відеокарт.
КомпьютерПресс 12'2010