Видеокарта Gainward GeForce GTX 680 PhANTOM
Видеокарта Gainward GeForce GTX 680 PhANTOM
Практически сразу после анонса компанией NVIDIA новых графических чипов на базе архитектуры Kepler производители видеокарт представили базирующиеся на них новые модели. Не стала исключением и компания Gainward, которая выпустила новую модель видеокарты Gainward GeForce GTX 680 PhANTOM. Отметим, что новые графические чипы являются флагманом новой линейки NVIDIA и обеспечивают пользователям один из самых высоких показателей производительности в современных играх. О технологии Kepler мы уже рассказывали в одном из прошлых номеров, а в настоящей статье рассмотрим видеокарту на базе этого чипа и результаты тестов. Для наглядного представления результатов мы сравним ее с предыдущими решениями на базе NVIDIA — видеокартами GTX 580 и GTX 590.
Многие пользователи во всем мире с нетерпением ожидали анонса и выпуска следующего поколения видеокарт именитого производителя — компании NVIDIA. И вот наконец пользователям стали доступны видеокарты на базе этой прогрессивной архитектуры. Компания NVIDIA подходит к анонсам своей продукции очень тщательно, стремясь, чтобы новые видеокарты полностью соответствовали ожиданиям пользователей. Задержка с выпуском новых видеокарт позволила разработчикам NVIDIA учесть недостатки новинок ее конкурента — компании AMD, базирующихся на архитектуре Tahiti, и в полной мере реализовать свои задумки.
Хотя название новой архитектуры стало известно спустя некоторое время после анонса предыдущей архитектуры — Fermi, подробностей о ней практически не сообщалось. Из доклада, посвященного архитектуре Kepler, следовало, что ее основная задача связана с энергоэффективностью новых решений. Почему было выбрано такое направление — стало понятно после того, как первые видеокарты GTX 480 на базе Fermi появились в продаже. Да, они оказались высокопроизводительными, однако имели существенный недостаток — большое энергопотребление и тепловыделение. Это было вызвано тем, что при разработке архитектуры Fermi основной упор был сделан на значительное увеличение производительности, ускорение обработки геометрии и тесселяцию. Новые видеокарты на базе графических процессоров GTX 580 (GF110) оказались, по сути, своеобразным ремейком GTX 480 (GF100) со сниженным тепловыделением, доработкой основных функциональных модулей и активацией отключенных блоков. Доработанная версия Fermi обеспечила небольшой прирост производительности, но при этом позволила решениям на ее основе успешно конкурировать на рынке видеокарт.
Разработчики архитектуры Kepler ставили задачу получить максимальную энергоэффективность в сочетании с увеличенной производительностью. Взяв за основу опыт, полученный при работе с видеокартами на базе архитектуры Fermi, инженеры NVIDIA сделали новую архитектуру действительно высокоэффективной. Важную роль в этом сыграл не только 28-нм техпроцесс, но и исполнительные блоки, переработанные для получения максимальной отдачи. Первым анонсированным чипом на базе новой архитектуры стал GeForce GTX 680, имеющий кодовое наименование GK104. В настоящей статье мы рассмотрим видеокарту Gainward GeForce GTX 680 PhANTOM, которая базируется на этом новом чипе.
В данной видеокарте и, видимо, в других моделях этой серии будет применяться новая технология энергосбережения и автоматического разгона графического ядра. Так, у видеокарт GeForce GTX680 есть базовая тактовая частота графического процессора, которая не снижается при разгоне. Однако теперь она не статична, а может динамически изменяться в зависимости от условий работы. По сути, новая технология динамического изменения частоты является аналогом Turbo Boost/ Turbo Core, если говорить о центральных процессорах. Напомним, что данная технология позволяет увеличивать тактовую частоту работы ядер выше номинальной, если при этом не превышаются установленные нормы энергопотребления и TDP. Соответственно процессор начинает работать на повышенных частотах без вмешательства пользователя. Это позволяет получить прибавку в производительности для приложений, которые не полностью задействуют все ядра процессора. Неудивительно, что компания NVIDIA решила перенять этот полезный опыт и внедрила в новое поколение GPU аналогичную технологию под названием NVIDIA GPU Boost.
Динамический разгон в данной технологии зависит от TDP. Так, если 3D-приложение не полностью нагружает графическое ядро, то видеокарта автоматически повышает тактовую частоту с базовой до максимально допустимой (при штатных настройках разгона). Частота режима Boost может быть и выше, но это уже настраивается с помощью специальных утилит. Соответственно без нагрузки на графическое ядро видеокарта уменьшает частоту ядра до 324 МГц и памяти до 162 МГц, а также понижает напряжение. Пользователь может изменить базовую частоту работы графического ядра, тогда при необходимости видеокарта, основываясь на показаниях датчиков по всей карте и GPU, повысит частоту еще больше. Увеличение частоты при этом может происходить лишь до тех пор, пока не превышен порог теплового пакета. Также пользователь может менять базовое значение TDP (Power Target), однако делать это не рекомендуется, поскольку в результате тепловыделение выходит за установленные производителем рамки, что может привести к сбоям в работе или полному выводу из строя графического процессора и видеокарты.
Еще одна технология, усовершенствованная в новой серии графических адаптеров, — NVIDIA Surround. Теперь ее возможности расширились: с помощью данной технологии можно посредством одной видеокарты объединить уже четыре монитора. Безусловно, геймеры подключают сразу несколько мониторов, поскольку чем больше разрешение, тем выше должна быть производительность видеоподсистемы. Однако вполне вероятно, что такая возможность будет актуальна для пользователей, применяющих несколько мониторов именно для работы, а не для игр.
Наряду с новой серией видеокарт была анонсирована новая технология работы режима Vertical Sync. Напомним, что режим Vertical Sync подразумевает, что частота кадров привязывается к частоте вертикальной развертки монитора. Основная проблема этой технологии проявляется, когда видеокарта не может выдать одномоментно 60 fps. Тогда частота кадров автоматически падает до следующего кратного значения — 30, в итоге изображение на экране воспроизводится с разрывами из-за частых переключений между режимами 60 и 30. Компания NVIDIA предлагает пользователям решить эту проблему с помощью новой технологии Adaptive VSync. Принцип ее работы основан на том, что, когда видеокарта выдает более 60 кадров в секунду, VSync работает в стандартном режиме. Как только видеокарта уже не может выдать 60 fps, Adaptive VSync автоматически отключает режим вертикальной синхронизации и на экран выводится то количество кадров, которое видеокарта может выдать в данный момент. Соответственно если видеокарта снова выдает 60 кадров в секунду, то Adaptive VSync включает режим вертикальной синхронизации и продолжает работу в штатном варианте.
Помимо Adaptive VSync, компания NVIDIA предлагает в новой серии видеокарт новый метод сглаживания под названием TXAA. Как объясняют специалисты NVIDIA, данный режим — это комбинация мультисемплинга (MultiSampling AA) и специального фильтра, который использует информацию о глубине и контрастности изображения. По заявлениям компании NVIDIA, второй уровень TXAA по воспроизводимому качеству примерно соответствует режиму MSAA 8x, но при этом создает нагрузку на видеокарту аналогично режиму MSAA 4x. Это будет полезно пользователям, которые хотели бы получить высокое качество изображения при хорошей производительности.
В целом новая серия видеокарт GeForce 600 должна хорошо зарекомендовать себя в плане как энергопотребления, так и производительности, если верить заявлениям NVIDIA.
Методика тестирования
Поскольку столь мощная графическая видеокарта требует значительных ресурсов центрального процессора, а также системной памяти, в нашем тестировании мы использовали высокопроизводительную систему на базе шестиядерного процессора Intel Core i7 990 Extreme. Нельзя не отметить, что установка мощной видеокарты сильно загружает блок питания компьютера, поэтому мы использовали мощный блок питания Silencer PPCS910, рассчитанный на подключение нагрузки общей мощностью до 900 Вт. Стенд этого тестирования имел следующую конфигурацию:
- процессор — Intel Core i7 Extreme 990X (тактовая частота 3,4 ГГц);
- системная плата — Gigabyte GA-EX58-UD4;
- чипсет системной платы — Intel X58 Express;
- память — DDR3-1066 (Qimonda IMSH1GU03A1F1C-10F PC3-8500);
- объем памяти — 3 Гбайт (три модуля по 1024 Мбайт);
- режим работы памяти — DDR3-1066 (7-7-7-20), трехканальный режим;
- жесткий диск — Seagate ST31500341AS объемом 1,5 Тбайт;
- операционная система — Windows 7 Ultimate 32 бит.
Для тестирования видеокарт в игровых приложениях мы применяли набор из нескольких игр и бенчмарков, процесс тестирования в которых автоматизирован с помощью скрипта. Скрипт ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0 позволяет полностью автоматизировать весь процесс тестирования, выбирать игры для тестирования, разрешения экрана, при которых запускаются игры, настройки игр на максимальное качество отображения или максимальную производительность, а также задавать количество прогонов для каждой игры. В качестве результатов тестирования мы приведем диаграммы сравнения производительности видеокарт при максимальной и минимальной настройке качества изображения в каждом из тестов.
Каждый игровой тест, входящий в скрипт ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0, может запускаться при различном разрешении экрана. С учетом того, что в настоящее время подавляющее большинство ЖК-мониторов имеет разрешение 1920×1080 (Full HD), а для большинства ноутбуков используется разрешение 1366×768, мы решили ограничиться именно этими двумя разрешениями как наиболее актуальными на данный момент. В этом тестировании мы применяли только разрешение Full HD, так как им пользуется большинство геймеров.
Все игры могут запускаться в двух режимах настройки: максимальная производительность и максимальное качество. Режим настройки на максимальную производительность достигается за счет отключения таких эффектов, как анизотропная фильтрация текстур и экранное сглаживание, а также установки низкой детализации изображения и т.д. То есть данный режим направлен на то, чтобы получить максимально возможный результат (максимальное значение FPS). В данном режиме настройки результат в большей степени зависит от производительности процессора и в меньшей — от производительности видеокарты.
Режим настройки на максимальное качество достигается за счет применения высокой детализации, различных эффектов, анизотропной фильтрации текстур и экранного сглаживания. В этом режиме настройки результат в большей мере зависит от производительности видеокарты и в меньшей — от производительности процессора.
Скрипт ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0 позволяет задать количество прогонов каждого теста. После каждого прогона теста выполняется перезагрузка компьютера и выдерживается пауза. По результатам всех прогонов теста рассчитываются среднеарифметический результат и среднеквадратичное отклонение. Как показывает практика, для получения погрешности результатов тестирования порядка 1% вполне достаточно выполнять три прогона каждого теста.
Более подробное описание настроек каждого теста и работы скрипта можно найти в статье «Новый игровой бенчмарк ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0», опубликованной в № 2’2011. Для всех видеокарт на базе процессоров NVIDIA использовался доступный на момент тестирования драйвер ForceWare 301.10. Для каждого теста у каждой видеокарты вычислялось среднегеометрическое от количества FPS (кадров в секунду), полученных в этом тесте при максимальной и минимальной настройке качества. Таким образом, определялся средний показатель количества кадров в секунду, которое данная видеокарта может воспроизводить в конкретном тесте.
Тестирование эффективности системы теплоотвода видеокарты заключалось в том, чтобы в стрессовом режиме загружать графический процессор и одновременно контролировать его температуру. Контроль температуры и загрузки графического процессора производился посредством программы FurMark 1.9.2. Следует отметить, что к новым видеокартам и драйверам применяется новая система мониторинга энергопотребления, а значит, есть вероятность того, что значения, полученные в ходе тестов, будут не совсем точными. Также обращаем внимание на то, что стенд для тестирования располагался на открытом пространстве (на столе), в реальных же условиях, когда ПК монтируется в корпусе, температура графического процессора будет несколько выше, если, конечно, в корпусе не установлены дополнительные вентиляторы охлаждения.
Для тестирования энергопотребления видеокарт использовался стенд со следующей конфигурацией:
- процессор — AMD Phenom II X6 1090T (тактовая частота 3,2 ГГц);
- системная плата — Gigabyte GA-890GPA-UDH3;
- объем памяти — 2 Гбайт (два модуля DDR3-1333 по 1024 Мбайт);
- жесткий диск — Western Digital WD10002FBYS объемом 1 Тбайт.
В режиме простоя данный стенд с интегрированной видеокартой Radeon HD4290 потребляет 70 Вт. При максимальной нагрузке на графическое ядро Radeon HD4290 энергопотребление стенда возрастает до 130 Вт. Поскольку довольно сложно определить энергопотребление отдельно видеокарты, мы будем приводить данные энергопотребления всего стенда в целом. Если сравнивать режим простоя, когда графический процессор не нагружен, и режим 100-процентной нагрузки на графический процессор, то можно примерно оценить потребляемую мощность отдельно видеокарты, если характеристики компьютера при этом не меняются.
Результаты тестирования
Сравнительные результаты тестирования в виде диаграмм для каждой игры представлены на рис. 1-11.
 |
 |
Рис. 1. Результаты тестирования в бенчмарке Aliens vs. predator Benchmark v1.03 |
Рис. 2. Результаты тестирования в бенчмарке Call of Juares DX10 Benchmark v. 1.1.1.0 |
 |
 |
Рис. 3. Результаты тестирования в бенчмарке S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat Benchmark 1.0 |
Рис. 4. Результаты тестирования в бенчмарке Crysis Warhead v.1.11.690 |
 |
 |
Рис. 5. Результаты тестирования в бенчмарке Left 4 Dead 2 |
Рис. 6. Результаты тестирования в бенчмарке FarCry 2 |
 |
 |
Рис. 7. Результаты тестирования в бенчмарке Dirt 2 |
Рис. 8. Результаты тестирования в бенчмарке Metro 2033 |
 |
 |
Рис. 9. Результаты тестирования в бенчмарке Unigine Heaven Benchmark 2.1 |
Рис. 10. Результаты тестирования в бенчмарке Unigine Tropics Benchmark 1.3 |
 |
|
Рис. 11. Результаты тестирования в бенчмарке Unigine Sanctuary Benchmark 2.3 |
|
Видеокарта Gainward GeForce GTX 680 PhANTOM
Компания Gainward хорошо известна российским потребителям как один из ведущих производителей игровых видеокарт. Анонс нового графического процессора NVIDIA GeForce GTX 680 она не могла оставить без внимания и практически сразу представила свою версию видеокарты на базе этого чипа. Новая видеокарта получила название Phantom, так как отличается от референсной модели другой системой охлаждения и повышеными частотными характеристиками видеокарты. Конечно, повышением тактовых частот никого не удивишь, а вот система охлаждения является новинкой, так как имеет нестандартную компоновку. Прежде чем рассказать о ней подробнее, сообщим основные характеристики видеокарты Gainward GeForce GTX 680 PhANTOM.
Как и большинство видеокарт на базе нового графического чипа NVIDIA GTX 680, данная модель имеет четыре интерфейса для подключения дисплеев. Это обусловлено тем, что новый графический процессор поддерживает одновременный вывод изображения на четыре монитора, при этом три из них могут отображать какую-либо игру или фильм в формате 3D с помощью технологии NVIDIA 3D Vision. В видеокарте используются стандартные интерфейсы для подключения: DVI×2, HDMI и DisplayPort. Поскольку видеокарта довольно мощная (ведь, по заявлениям компании NVIDIA, новый чип — наиболее производительное решение на данный момент), ей требуется дополнительное питание. Два разъема, один из которых 6-, а другой 8-штырьковый, располагаются на привычном месте в конце видеокарты. На верхней части модели также находятся два интерфейсных разъема SLI для создания многопроцессорной конфигурации, то есть компьютера с несколькими видеокартами, работающими одновременно.
Внутри видеокарты установлен передовой графический чип NVIDIA GeForce GTX 680, который признан лучшим по производительности среди высокопроизводительных одночиповых решений на текущий момент. Новому графическому чипу была посвящена отдельная статья, поэтому здесь затронем только основные моменты. Новый технологический процесс 28 нм позволил достичь большей энергоэффективности решения, что в конечном счете дало возможность получить высокую производительность с относительно низким потреблением электроэнергии. Увеличение количества унифицированных процессоров в совокупности с дополнительными вспомогательными элементами в SMX-блоках дает существенный прирост в производительности и обработке тесселяции.
Отметим, что эта модель отличается по основным техническим характеристикам от референсной, представленной компанией NVIDIA: частота графического ядра и унифицированных процессоров составляет 1085 МГц с возможностью увеличения в режиме Boost до 1150 МГц. Напомним, что в референсной модели базовая частота графического ядра составляла 1006 МГц. Память стандарта GDDR5 объемом 2048 Мбайт, набранная восемью микросхемами на лицевой стороне печатной платы, работает на частоте 1575 МГц (6300 МГц DDR). Отметим, что в референсной модели GeForce GTX 680 частота памяти составляет 1500 МГц, так что небольшой разгон памяти здесь тоже присутствует.
Во время анонса своего нового флагмана — графического чипа GeForce GTX 680 компания NVIDIA упомянула, что в этот раз дает добро на выпуск видеокарт с отличающимся от референсного дизайном системы охлаждения. Именно поэтому практически все новинки на рынке сейчас имеют другой внешний вид и иную систему охлаждения. Раньше все первые модели видеокарт были похожи друг на друга как две капли воды и различались лишь наклейкой, а нестандартные модели появлялись существенно позже. Новый подход к выпуску видеокарт говорит о том, что NVIDIA хорошо подготовилась к запуску видеокарт на базе новой архитектуры, так как ближайший конкурент — компания AMD — уже наступал ей на пятки.
Новая видеокарта Gainward GeForce GTX 680 PhANTOM имеет необычную систему охлаждения. Она базируется на большом алюминиевом радиаторе, который занимает всю печатную плату. Основание радиатора — медная пластина, соприкасающаяся с графическим процессором. Для лучшего теплообмена от пластины отходит пять тепловых трубок, которые переносят тепло в дальние точки радиатора. Радиатор с довольно высокими алюминиевыми ребрами отвечает за отвод тепла ото всех основных элементов, включая микросхемы памяти и VRM-модули подсистемы питания. Но главным новшеством этой модели является расположение двух 72-милллиметровых вентиляторов. Они находятся не над радиатором, как обычно, а внутри него — между двумя его слоями. Такая конструкция имеет как плюсы, так и минусы. Наиболее существенный недостаток — затрудненная замена вентиляторов по сравнению с их обычным расположением. Достать вентиляторы из радиатора проблематично, а купить такие модели будет сложно. Однако в этом случае вентиляторы ближе к тем элементам, которые нагреваются при работе, поэтому лучше охлаждают их, а также снижают общую температуру радиатора. Оба вентилятора имеют 4-контактные разъемы подключения, которые соединены параллельно и подключены к печатной плате и управляются в автоматическом режиме посредством PVM-контроллера.
Вес видеокарты составляет 885 г, а по высоте она занимает чуть больше двух слотов на задней плашке корпуса.
По результатам тестов на энергопотребление можно утверждать, что новая система охлаждения полностью оправдывает себя. Так, в режиме простоя температура графического ядра не поднималась выше 47 °С, а вентиляторы вращались на минимальной скорости. При нагрузке на видеокарту в ходе стресс-теста FurMark температура графического чипа стабилизировалась на отметке 77 °С. Это хороший показатель, так как данная видеокарта относится к высокопроизводительным решениям для геймеров. Что касается электропотребления, то в режиме простоя видеокарта вместе со стендом потребляет около 82 Вт, а при 100-процентной нагрузке энергопотребление возрастает до 357 Вт. На этот раз компания NVIDIA учла все ошибки предыдущих решений и выпустила действительно энергоэффективное решение.
 |
|
