Обзор nVidia GeForce GTX 470 Fermi

Это старая как отрасль история о том, что состояние одной технологической компании растет, а состояние другой - убыль. Тенденции приходят и уходят, одна технология заменяет другую, одна идея левого поля, голубого неба взлетает, а другая терпит крах. Поэтому неудивительно, что состояние двух крупнейших производителей видеокарт за последнее десятилетие растет и падает. В последнее время это была ATI, которая хорошо провела время благодаря своей Radeon HD 5xx0 серия видеокарт. Всего за шесть месяцев они были очевидным выбором благодаря лучшей в своем классе производительности, возможностям и энергопотреблению, и, конечно же, это единственные совместимые с DirectX 11 карты на рынке. Наконец, однако, у ATI нет единой партии DirectX 11, поскольку nVidia выпустила GTX 480 и GTX 470, две карты, основанные на новейшей технологии чипов под кодовым названием Fermi.

На бумаге обе эти карты выглядят так, как будто они должны быть на правильном пути, чтобы вывести производительность на новый уровень. GTX 480 имеет 480 потоковых процессоров, что вдвое больше, чем у предыдущей топовой карты nVidia.

GTX 285, а у GTX 470 - 448. В сочетании с обновлением памяти с GDDR3 до GDDR5 и множеством архитектурных изменений эти карты, кажется, имеют все необходимое, чтобы догнать или превзойти лучшие характеристики ATI.

Обычно, когда появляется новая линейка видеокарт, мы сначала смотрим на флагманскую часть и пользуемся этой возможностью, чтобы также проанализировать базовую архитектуру. Однако из-за того, что nVidia имеет ограниченное количество образцов для обзора, в этом обзоре мы действительно рассмотрим более медленную карту GTX 470. Тем не менее, мы по-прежнему подробно рассмотрим общую архитектуру Fermi, которая будет поддерживать эту карту и весь модельный ряд nVidia в обозримом будущем.

Таким образом, Fermi - это вышележащая архитектура, на которой будут построены чипы, используемые в GTX 480, GTX 470 и будущих картах nVidia. Он разделяет некоторые из основных элементов последних нескольких поколений проектов nVidia, но из-за требований DirectX 11 было переосмыслено немало элементов.

Начиная с того же самого, основным строительным блоком Fermi по-прежнему является CUDA Core (Core) или потоковый процессор, как его раньше называли. Этот маленький процессор является основным вычислительным устройством, выполняющим "осла" работу с точки зрения вычислений для рендеринга всего. эта красивая графика в ваших играх или перемешивание данных для других задач с ускорением графического процессора, таких как кодирование видео и луч отслеживание. Однако, поднимаясь на уровень выше, вещи по-прежнему выглядят отдаленно похожими, но принципиально разными.

В G80 и GT200 - микросхемах, используемых для питания 8800GTX и GTX 280 соответственно - эти ядра были сгруппированы вместе в группы по восемь в так называемом потоковом мультипроцессоре (SM). Выше этого был кластер текстур / процессоров (TPC), который добавлял текстурные блоки и больше памяти для процедур. Однако с Fermi SM теперь включает 32 ядра и четыре текстурных блока, а также нечто, называемое движком PolyMorph, что требует от нас вернуться к основам для объяснения.

Вопреки тому, что вы думаете, видеокарта не делает всего, когда дело доходит до рендеринга 3D-сцены на вашем компьютере. CPU фактически устанавливает модель каркаса, на которую затем накладываются все модные эффекты, которые вы видите. Однако, поскольку ЦП выполняет очень много других задач, таких как искусственный интеллект, физика, анимация, в то же время эти каркасы должны быть довольно простыми, чтобы поддерживать достойный уровень производительности. Вот почему, несмотря на все достижения в области графики, которые мы наблюдали в последние годы, вы все еще получаете игровых персонажей с заостренными головами и рифленым железом, которые, когда вы подходите близко вы понимаете, что он полностью плоский - это слишком затратно с точки зрения вычислений, чтобы построить все треугольники, необходимые для точного представления сложных поверхностей реалистичного Мир.

Решение (отчасти) состоит в том, чтобы передать часть работы по созданию базовой геометрии сцены на GPU. Это делается с помощью двух основных методов, называемых тесселяцией и отображением смещения, которые дебютируют в играх на основе DirectX с новым API DirectX11.

(центр)Без мозаики - мозаика - смещение нанесено на карту(/центр)
Тесселяция работает, просто заполняя промежутки между вершинами базовой каркасной модели, создавая гораздо более реалистичную гладкую поверхность. Он не добавляет деталей, а просто доводит модель до более естественного вида.

Между тем, карта смещения представляет собой текстуру (2D-изображение), которая выражает информацию о высоте, которая при применении к модели используется для изменения относительного положения вершин в модели. Это добавляет к модели все мелкие детали, которые действительно воплощают ее в жизнь. В результате получаются бесконечно более реалистичные 3D-модели, которые по своей сути требуют меньше других графических ухищрений, чтобы они выглядели как живые. Поскольку на самом деле это влияет и на базовую геометрию, другие графические эффекты, такие как наложение теней, значительно улучшены, поскольку они следуют точным линиям сложной модели, а не базовой, то есть вы не получаете острых тени.

Результатом введения всех этих манипуляций с геометрией является то, что традиционная секция интерпретации геометрии графического процессора потребовала повторной реализации (или, по крайней мере, nVidia считает, что это так; Компания ATI сделала все проще, выпустив серию HD 5xx0), перейдя от одного этапа настройки монолитной геометрии к нескольким. Это возвращает нас к движку Polymorph, поскольку это часть, которая управляет расчетами геометрии для каждого SM.

Точно так же Fermi отказался от единственного механизма растеризации (часть, которая управляет преобразованием всех этих трехмерных изображений). треугольников в 2D-пиксели) и вместо этого имеет четыре, каждый из которых работает в партнерстве с четырьмя SM для формирования графической обработки Кластер (GPC).

Наконец, помимо этого, мы снова возвращаемся к более знакомой схеме с главным планировщиком потоков, руководящим всем делом вместе с хост-интерфейсом и контроллерами памяти.

Помимо этих всеобъемлющих изменений, nVidia также внесла множество более тонких улучшений. Во-первых, в CUDA Core улучшена обработка вычислений с плавающей запятой как одинарной, так и двойной точности, и в этом отношении он соответствует новому стандарту IEEE 754-2008. Модули текстур также были переработаны, включая увеличение скорости и поддержку новых форматов сжатия текстур. Новый большой кэш L2 снижает потребность в обращении к системной памяти, что также снижает задержку.

(центр)”’ Наконец-то мы получили AA на листве в Crysis ”’(/центр)
Блоки ROP теперь поддерживают новый режим сглаживания 32x Coverage Sampling Anti-alising, который обеспечивает еще более плавное и реалистичное сглаживание краев. Также есть новый режим супердискретизации AA, который впервые позволяет сглаживать края листвы в Crysis. Общая производительность ROP также была улучшена за счет ряда улучшений сжатия и повышения эффективности. Между тем, добавление более крупных и лучше реализованных кешей увеличивает пропускную способность буфера кадра, среди прочего значительно повышая скорость трассировки лучей.

Более эзотерическим дополнением является 3D Vision Surround. Как и ATI, это попытка найти причину для геймеров инвестировать в несколько высокопроизводительных видеокарт, поскольку для обычных игр, возможно, не требуется такое дорогое оборудование. По сути, он позволяет вам играть в игры на трех мониторах с разрешением до 1920 x 1080 пикселей каждый, как и у ATI Eyefinity. Однако nVidia пошла еще дальше, добавив поддержку стереоскопического 3D. Итак, если вы хотите купить две GTX 480, три монитора с достаточно высокой частотой обновления для 3D и пару 3D-очков, то есть вариант для настоящих 3D-игр (честно говоря, вы также можете играть в 3D на одном монитор). Однако у нас не было такой установки для тестирования.

Затем Fermi впервые внедряется в чип GF100, на котором работают GTX 480 и GTX 470. Он использует четыре GPC, что в общей сложности составляет 512 ядер, 64 текстурных блока, 16 движков PolyMorph и четыре движка Raster. Они объединены с 48 ROP, разделенными на шесть групп по восемь, каждая из которых обслуживается 64-битным контроллером памяти.

Теперь следует отметить, что 512 ядер - это больше, чем я упоминал у GTX 480 в начале этой статьи. Это связано с тем, что nVidia отключила один из SM, и можно сделать только один вывод относительно того, почему: nVidia просто не может постоянно создавать GF100, которые работают полностью. Это распространенная проблема, и, как правило, это причина, по которой существуют видеокарты, такие как GTX 470. Отключив те части чипа, которые не работают, вы все равно можете получить рабочий чип, но с меньшей производительностью. Однако мы впервые видим, как компания прибегает к отключению частей чипа для флагманского продукта. Таков риск изготовления такой большой микросхемы, как GF100, содержащей три миллиарда транзисторов. Тактовые частоты этих карт также довольно низкие, поэтому, если nVidia сможет улучшить свое производство удачи, там вполне может быть карта с более быстрой тактовой частотой, использующая весь раскрепощенный чип GF100 в ближайшем будущем. будущее.

(центр)”’ NVidia GeForce GTX 480 ”’(/центр)
На данный момент у нас есть две карты, доступные для предварительного заказа (товар поступит в продажу 14 апреля). Цены начинаются от 448,99 фунтов стерлингов за GTX 480, тогда как спрос на GTX 470 составляет 319,99 фунтов стерлингов. При таких ценах GTX 480 примерно на 40% дороже, чем GTX 480. HD 5870 и всего на 50 фунтов меньше, чем двухчиповый HD 5970. Что касается GTX 470, то это та же цена, что и HD 5870, и на 60 фунтов больше, чем HD 5850. При таких ценах этим картам потребуются очень впечатляющие показатели производительности, чтобы приблизиться к рекомендации.

(центр)”’ NVidia GeForce GTX 470 ”’(/центр)
Как упоминалось ранее, мы со временем рассмотрим флагманскую GTX 480, а пока давайте более подробно рассмотрим GTX 470. Учитывая подготовку к этому запуску и знание того, насколько технически продвинутый его графический процессор, GTX 470 довольно скромен во плоти (хотя, честно говоря, GTX 480 скорее зрелище). При длине 9,5 дюймов он такой же, как и ширина материнской платы, поэтому у него не должно возникнуть проблем с установкой в ​​большинство корпусов ПК размера ATX. Кроме того, он относительно легкий и имеет довольно обычный на вид кулер, так что его снова будет легко разместить.

Благодаря 40-нанометровому производственному процессу чип имеет относительно низкое энергопотребление для своей сложности. поэтому требуется «всего» два шестиконтактных разъема питания PCI-E, поэтому у большинства современных блоков питания не должно быть проблем с Это. Тем не менее, с общей мощностью платы 215 Вт эта карта потребляет больше энергии, чем даже HD 5870.

Текущее количество высокопроизводительных карт ATI имеет четыре выхода на дисплей (два Dual-link DVI-I, один HDMI и один DisplayPort), это означает, что один из них должен зайти во второй слот для карты, который обычно используется для отвода горячего воздуха из карта. Тем не менее, nVidia придерживается трех выходов дисплея (два Dual-link DVI-I и один mini HDMI), что означает, что все пространство второго слота отведено для отвода горячего воздуха.

С появлением конкурирующего оборудования DirectX 11 от ATI и nVidia, наконец, пора начать сравнение производительности DirectX 11 в играх. Тем не менее, мы начали тестирование с обычного выбора заголовков DX9 и DX10. Мы протестировали эту карту обычным способом, добавив ее в нашу эталонную систему, подробности которой приведены ниже, а затем провели серию игровых тестов. За исключением Counter-Strike: Source (CSS) и Crysis, результаты записываются вручную с использованием FRAP, пока мы постоянно играем в один и тот же раздел игры. Для CSS и Crysis мы воспроизводим временные демонстрации, и частота кадров записывается автоматически. Все результаты повторяются для проверки согласованности, и записывается среднее значение результатов. Для Crysis все настройки детализации в игре установлены на High, в то время как все остальные игры запускаются с максимально возможными графическими настройками.

Учитывая, что сегодня мы рассматриваем только GTX 470, мы ограничили тестирование DX11 только двумя картами: GTX 470 и HD 5850, поскольку предполагается, что они будут конкурировать по одинаковой цене (хотя в настоящее время их нет). Мы запустили три игры: Just Cause 2, Colin McCrae: DIRT 2 и Battlefield Bad Company 2. У всех были настройки графики в игре на максимум, и мы записывали частоту кадров с использованием FRAP во время ручного прогона.

”’ Тестовая система - Игры DX9 и DX10 ”’

• Intel Core i7 965 Extreme Edition
• Материнская плата Asus P6T
• 3 x 1 ГБ оперативной памяти Qimonda IMSH1GU03A1F1C-10F PC3-8500 DDR3
• 150 ГБ Western Digital Raptor
• Microsoft Windows Vista Home Premium 64-разрядная.

”’ Карты протестированы ”’

• nVidia GeForce GTX 470
• nVidia GeForce GTX 295
• nVidia GeForce GTX 285
• AMD ATI HD 5970
• AMD ATI HD 5870
• AMD ATI HD 5850

”’ Игры протестированы ”’

• Far Cry 2
• Crysis
• Гонщик: GRID
• Call of Duty 4

”’ Test System - DX11 Games ”’

• Intel Core i7 965 Extreme Edition
• Материнская плата Asus P6T
• 3 x 2 ГБ оперативной памяти Kingston KHX1333C9D3K2 / 4G PC3-8500 DDR3
• 2 ТБ Seagate Barracuda XT
• Microsoft Windows 7 Home Premium 64-разрядная.

”’ Карты протестированы ”’

• nVidia GeForce GTX 470
• AMD ATI HD 5850

”’ Игры протестированы ”’

• Просто причина 2
• Колин МакКрэй: ГРЯЗЬ 2
• Плохая компания Battlefield 2

—-



—-



—-

—-




—-

Если посмотреть в первую очередь на производительность DX9 и DX10, то GTX 470 определенно уверенно опережает своего предшественника, GTX 285. Однако, за исключением Far Cry 2, он обеспечивает примерно такую ​​же производительность, как HD 5850, и заметно отстает от HD 5870. При нынешних ценах этого просто недостаточно. Да, в Far Cry 2 она значительно опережает обе карты ATI, но нам кажется, что одной игры из четырех недостаточно.

Что касается игр DX11, мы видим довольно равномерное разделение: GTX 470 уверенно лидирует в Colin McCrae: DIRT 2, оба карты демонстрируют примерно одинаковую производительность в Battlefield: Bad Company 2, а HD 5850 уверенно лидирует в Just Причина 2. Однако, когда мы снова добавим ценность, HD 5850 или HD 5870 будут лучшим выбором.

Если посмотреть на энергопотребление, то картина для GTX 470 не станет более радужной. В режиме ожидания он потребляет на 10 Вт больше энергии, чем HD 5870, а под нагрузкой он потребляет на 66 Вт больше. Хотя это не может добавить сотни фунтов к вашему счету за электроэнергию, это определенно не идеально.

То же самое и с уровнем шума, поскольку GTX 470 более шумный, чем HD 5870 и HD 5850, как в холостом режиме, так и под нагрузкой. Однако стоит отметить, что ни одна из этих карт не бесшумна в режиме ожидания, а GTX 470 - нет. значительно больше отвлекает во время игры, чем остальные - все эти карты издают заметный свист звук.

Одна вещь, которую предлагает nVidia, - это эксклюзивные технологии, в частности PhysX и 3D-игры. Первый по-прежнему появляется в качестве дополнения в некоторых играх и действительно добавляет зрелища, когда это происходит. Что касается 3D-игр, мы все еще думаем, что это своего рода уловка, но с учетом того, что nVidia заявляет о совместимости уже с более чем 400 играми, вполне возможно, что она станет популярной. Тем не менее, ни одна из этих функций не кажется нам достаточной, чтобы оправдать дополнительную стоимость карт GTX 4 × 0.

”’ Вердикт ”’

Мы долго ждали появления настоящего графического оборудования нового поколения от nVidia, и с технической точки зрения ожидание того стоило. Архитектура Fermi обладает множеством функций и, безусловно, может повысить производительность игровых и неигровых приложений. Однако при холодном свете дня архитектура является чисто теоретической, и пока конечный продукт просто не работает. GTX 470 просто завышена по цене и недостаточно эффективна.