Обзор geforce gtx 680: kepler против tahiti

Ноябрь 25, 2015

intellcity

Обзор GeForce GTX 680 | Конструкция

nVidia обожает проводить параллели. На виртуальном поле боя каждой видеокарте прошлого поколения даётся собственная роль. GeForce GTX 480 была танком – большой уровень производительности сопровождался большой ценой, тепловыделением и энергопотреблением.

GeForce GTX 460 возможно отнести к боевому вертолёту, которому характерен баланс скорости, эффективности и более дешёвой цены. И наконец, видеокарту GeForce GTS 450 сравнивают со снайпером, за её свойство снабжать комфортный уровень FPS на разрешении 1680×1050.

Такое сравнения выглядит глупо, но благодаря ему несложнее установить уровень GeForce GTX 680. Не смотря на то, что наименование (и цена) относят её к флагманским моделям карт nVidia с одним GPU, она определённо будет похожим боевой вертолёт — геймерскую видеоплату. Она превосходно справляется с играми, так же как и GeForce GTX 460.

Позиционирование

Независимо от того, для какой цели она была спроектирована, на её позицию на рынке посильнее всего повлияет борьба. Быть может, в замыслах AMD имеется и более замечательные модели, о которых мы пока не слышали. Но, в контексте шести карт серии Radeon HD 7000 каковые уже дешёвы, nVidia совершенно верно знает, с чем ей предстоит столкнуться.

Если бы видеоплата Radeon HD 7970 была на 30-40% стремительнее, чем на данный момент, мы возможно бы не заметили сейчас GeForce GTX 680. Быть может, её бы назвали GTX 660 либо 670. Но из-за того, какую нишу занимает флагман AMD, nVidia вычисляет честным назвать боевой вертолёт танком, не смотря на то, что всем ясно, что более замечательная модель всё ещё в разработке.

Сейчас в отечественной лаборатории мы протестируем новую видеокарту от nVidia с графическим процессором GK104 за $500, созданную специально для геймеров (в случае если вас интересует вычислительный потенциал, будет необходимо мало подождать). GeForce GTX 680 направлена на решение главных недочётов моделей прошлого поколения и включает в себя большое количество занимательных функций.

Встречайте GeForce GTX 680

Протяженность PCB карты GeForce GTX 680 образовывает 25.4 см., это на 1.25 см. дольше, чем у карт Radeon HD 7800 и так же меньше, чем у моделей Radeon HD 7900.

Сверху карты виден центробежный вентилятор, выталкивающий тёплый воздушное пространство из задней части. Для этого выделена лишь добрая половина верхнего слота. Но в тестах на тепловыделение и шум вы заметите, что у карты GeForce GTX 680 нет неприятностей с теплоотводом.

На другой части панели расположены четыре выхода на дисплей: два коннектора dual-link DVI, один порт HDMI и выход DisplayPort. Всех их возможно применять в один момент, в отличии от Fermi-карт прошлого поколения. Наконец-то в обзорах видеоплат мы сможем применять тесты на нескольких мониторах. nVidia заявляет, что GeForce GTX 680 поддерживает HDMI 1.4a, мониторы с горизонтальным разрешением 4K и многопоточный звук.

Ко всему другому, GeForce GTX 680 владеет двумя коннекторами SLI, разрешая создавать конфигурации из двух, трёх и четырёх карт. Кстати говоря, AMD Radeon HD 7970 и Radeon HD 7950 также поддерживают массивы из четырёх видеоплат.

У нас кроме этого имеется первое подтверждение, что графический процессор GK104 был создан и для более распространённых окружений: GeForce GTX 680 применяет два вспомогательных шестиконтактных коннектора питания. Совместно со слотом PCI Express эти коннекторы способны обеспечить до 225 Вт мощности. nVidia показывает мощность 195 Вт. Но, компания кроме этого говорит, что в большинстве случаев карта будет потреблять 170 Вт. Помните эти цифры, дешёвый запас между характеристиками 170 Вт и 225 Вт не так долго осталось ждать сыграет собственную роль.

Охлаждение GeForce GTX 680

По словам nVidia, компания положила большое количество упрочнений в дизайн двухслотового кулера, что стало причиной низкому уровню шума, кроме того под нагрузкой. Мы сняли кожух GeForce GTX 680, дабы взглянуть поближе.

Во-первых, разработчики установили три подковообразных тепловых трубки в радиатор GPU, что действенно отводит тепло от GK104. Из этих трубок тепловая энергия направляется в двухслотовый алюминиевый радиатор.

Оптимизация самого радиатора также присутствует в перечне улучшений nVidia. К примеру, ребро, где выходит воздушное пространство, расположено под углом, создавая больше пространства между выпускной решёткой и кулером. По всей видимости в прошлых конструкциях тепло задерживалось между рёбрами и скобой, и не хорошо оказывало влияние на эффективность охлаждения. Новый подход обещает понизить температуру.

Помимо этого, nVidia говорит, что в электромотор вентилятора добавлен шумопоглощающий материал, как в модели GeForce GTX 580, у которой уровень шума значительно ниже, чем у предшественника.

Обзор GeForce GTX 680 | архитектура и Чип

Главные показатели GeForce GTX 680

Сняв охлаждающее оборудование, мы остались с обнажённой платой.

GK104 GPU расположен посередине, он складывается из 3.54 миллиардов транзисторов на кристалле площадью 294 мм?. Снова же, новая карта nVidia находится между двумя текущими архитектурами AMD: GPU Tahiti содержит 4.31 миллиарда транзисторов на кристалле площадью 365 мм2 и Pitcairn с 2.8 миллиардами транзисторов на кристалле 212 мм2.

Учитывая, что GK104 создан на 28-нм ядре TSMC, поставки GPU наверняка будут ограниченными, потому, что многие клиенты соперничают за первые маленькие партии. Но, компания обещает некое наличие видеокарт при выходе и вторую волну в первых числах Апреля.

Сейчас давайте посмотрим на чертей нового GPU если сравнивать с GeForce GTX 580 и Radeon HD 7970:

GeForce GTX 680
Radeon HD 7950
Radeon HD 7970
GeForce GTX 580

Шейдеры	1536	1792	2048	512
Текстурные блоки	128	112	128	64
Полноцветные блоки ROP	32	32	32	48
Частота GPU	1006 МГц	800 МГц	925 МГц	772 МГц
Скорость заполнения текстур	128.8 ГТекс/с	89.6 ГТекс/с	118.4 ГТекс/с	49.4 ГТекс/с
Частота памяти	1502 МГц	1250 МГц	1375 МГц	1002 МГц
Шина памяти	256 бит	384 бит	384 бит	384 бит
Пропускная свойство	192.3 Гбайт/с	240 Гбайт/с	264 Гбайт/с	192.4 Гбайт/с
Графическая RAM	2 Гбайт GDDR5	3 Гбайт GDDR5	3 Гбайт GDDR5	1.5 Гбайт GDDR5
Размер кристалла	294 мм?	365 мм?	365 мм?	520 мм?
Транзисторы (миллиардов)	3.54	4.31	4.31	3
Техпроцесс	28 нм	28 нм	28 нм	40 нм
Коннекторы питания	2 x 6-pin	2 x 6-pin	1 x 8-pin, 1 x 6-pin	1 x 8-pin, 1 x 6-pin
Большая мощность	195 Вт	200 Вт	250 Вт	244 Вт
Цена	$510	$450	$550	$410

GPU GK104 разбит на четыре GPC (Graphics Processing Clusters), любой содержит два потоковых мультипроцессора (Streaming Multiprocessors) (ранее назывались SM, сейчас SMX).

Не смотря на то, что возможно поведать довольно много подробностей про эволюцию начального дизайна GF100 в архитектуру GK104, которая дебютирует сейчас, несложнее охарактеризовать новый чип через соотношение с графическим процессором GF104, в первый раз представленным в GeForce GTX 460.

Если сравнивать с SM чипа GF104, SMX у нового GK104 применяют вдвое больше планировщиков варпов (warp shedullers) (четыре вместо двух), блоков диспетчеризации (восемь вместо четырёх) и текстурных блоков (шестнадцать вместо восьми) на шейдерный мультипроцессор, наровне с регистровым файлом, что также вдвое больше. Кроме этого новый GPU применяет вдвое больше ядер CUDA. GF104 включает 48 шейдеров на SM, у GK104 это количество возрастает до 192.

GK104 SMX (слева) против GF104 SM (справа)

GF104
GК104
Коэффициент

Ядер CUDA	48	192	4x
Особых блоков	8	32	4x
Load/Store	16	32	2x
Текстурных блоков	8	16	2x
Планировщик варпов	2	4	2x
Движки геометрии	1	1	1x

Из-за чего ядер CUDA в четыре раза больше, а остальных ресурсов лишь в два? на данный момент Kepler трудятся на частоте процессора (1:1). В архитектурах прошлого поколения (начиная с G80) шейдеры трудились на частоте вдвое превышающую частоту ядра (2:1).

Так, для удвоения шейдерной пропускной способности на данной частоте требовалось вдвое больше ядер трудящихся на половине скорости.

Тогда появляется вопрос: с какой стати, nVidia прежде всего уменьшила шейдерную частоту? Всё дело в узком балансе производительности, мощности и размере кристалла. Fermi разрешает архитекторам nVidia оптимизировать пространство. Однако меньше ядер занимают меньше места.

Но двойная скорость требует более мощности и высокой частоты. Kepler, наоборот, направлен на эффективность. Поделив частоту шейдеров пополам, разработчики уменьшили энергопотребление. Но сравнимый уровень производительности "настойчиво попросил" в два раза больше каналов данных.

В следствии Kepler жертвует размером кристалла для понижения мощности и логики, и ещё большей экономии при разгоне.

P ниссан=&блюберд;justifyпространство и Дополнительная мощность на кристалле сокращены за счёт исключения некоторых аппаратных структур, применяемых для помощи в планировании варпов и переносит эту нагрузку на ПО. Сводя к минимуму количество потребляемой энергии и пространство, занимаемое управляющей логикой, если сравнивать с Fermi, для исполнения нужной работы освобождается больше места.

nVidia говорит, что трансформации в архитектуре SMX, теоритически, должны удвоить производительность на ватт если сравнивать с предшественниками Kepler, это мы и удостоверимся в надежности в сегодняшних тестах.

Итак. У нас имеется восемь SMX, в каждом из них 192 ядра CUDA, совместно получается 1536. Шестнадцать текстурных блоков на SMX в целом дают 128 блоков на целый GK104. По одному геометрическому движку на любой SMX, в сумме приобретаем восемь, но у GF104 движков PolyMorph также восемь. Получается, что nVidia увеличила все остальные ресурсы, но не прикоснулась исходную производительность?

Не совсем так.

Для начала любой движок PolyMorph, по словам nVidia, был переделан так, что его производительность на такт двоекратно увеличилась если сравнивать с геометрической логикой Fermi. Это улучшение прекрасно прослеживается в синтетических тестах, каковые, как (справедливо) вычисляют разработчики, отражают будущее их разработок, где для большого уровня реализма в играх употребляется значительно больше геометрии. Но говоря о сегодняшних играх, таких как HAWX 2, что возможно ожидать от новой архитектуры?

В полном выражении, GeForce GTX 680 обгоняет Radeon HD 7970 и Radeon HD 7950, независимо от того, употребляется тесселяция либо нет. Но, производительность новой карты nVidia понижается на 31% при включении тесселяции в настройках игры. Для сравнения, видеокарты Radeon на базе Tahiti теряет лишь 16%.

Но, в игре на производительность воздействует не только тесселяция. Весьма интересно замечать, как в современных играх обещания nVidia не в полной мере сбываются.

Дабы поддержать возросшую пропускную свойство геометрического блока, nVidia удваивает количество движков растеризации если сравнивать с GF104, и соотношение с разделами ROP делается 1:1.

Как и в GF104, любой ROP GK104 выводит восемь 32-битных пикселей за такт, в сумме получается 32. Оба GPU применяют в совокупности 256-битные шины памяти, но отличия имеется в большой пропускной свойстве памяти.

GeForce GTX 460 включает 1 Гбайт памяти GDDR5 на частоте 900 МГц, что даёт 115.2 Гбайт/с. Видеоплата GeForce GTX 580, которую GeForce GTX 680 обязана превзойти, применяет память GDDR5 с частотой 1002 МГц на совокупной шине 384 бит, тут мы видим пропускную свойство 192.4 Гбайт/с. Со своей стороны, GeForce GTX 680 вооружена памятью GDDR5 2 Гбайт, трудящейся на частоте 1502 МГц, что в итоге даёт весьма похожую цифру — 192.26 Гбайт/с.

Обзор geforce gtx 680: kepler против tahiti

Случайная статья:

NVIDIA GeForce GTX 680 vs. 780 vs. 980 vs. 1080 Performance Analysis & Graphics Comparison

Похожие статьи:

Закрепленное видео

Свежие

Записи

Рубрики