1. ЗМІСТ
2. Частина 1: Теорія і архітектура
3. Графічний прискорювач серії Geforce GTX 570
4. Архітектура графічного процесора
5. інші зміни

молодший брат короля 3D-графіки на заході 2010 року

ЗМІСТ

1. Частина 1 - Теорія і архітектура
2. Частина 2 - Практичне знайомство
3. особливості відеокарт
4. Конфігурація стенду, список тестових інструментів
5. Результати синтетичних тестів
6. Результати ігрових тестів (продуктивність)

Як то кажуть, король ніколи не приходить один, його супроводжує не тільки свита (маркетологи, піар та інші служителі промоушенів), але і найближчі родичі. Точно так же все останні роки слідом за топовим прискорювачем (класу Hi-End) виходить менший побратим, який має точно таку ж архітектуру, проте володіє кілька урізаними блоками, а також зменшеними частотами роботи, що дає йому можливість зайняти більш низьку щабель, однак і по ціною такі «побратими» виявляються завжди сильно дешевше.

Не так давно ми бачили новинку компанії Nvidia - Geforce GTX 580 , І ось уже на прилавки скоро потрапить дешевший варіант на базі тієї ж архітектури - Geforce GTX 570. Як завжди, Олексій берилію спочатку розповість в деталях про особливості даного продукту, а в наступній частині ми познайомимо читачів безпосередньо з самою картою, а також першими тестами.

Частина 1: Теорія і архітектура

Було абсолютно очевидно, що після виходу на ринок нового топового рішення Geforce GTX 580, через деякий час компанія Nvidia випустить і менш продуктивну модель зі зниженою ціною на основі цього ж графічного процесора. І випуск переробленого GPU на основі покращеної архітектури Fermi, що одержав назву GF110 (більше схожого на GF100B), дозволив Nvidia підвищити швидкісні характеристики для всієї топової лінійки GTX 500.

Ймовірно, це вже другий попереджуючий удар перед виходом конкурентів від компанії AMD для моделей серії GTX 500. Очікується, що в грудні AMD випустить потужний топовий GPU, який буде протиставлено найшвидшим одночіповим рішенням Nvidia. Тепер їм доведеться конкурувати вже не тільки з GTX 580, але і з оголошеним сьогодні новим рішенням компанії під ім'ям Geforce GTX 570.

Якщо Geforce GTX 580 - це якнайшвидше DX11-рішення компанії, то GTX 570 - це модель, що стоїть на сходинку нижче, заміна для GTX 480, що володіє приблизно тією ж продуктивністю, але більш ефективна і володіє меншим енергоспоживанням, а також і найкращою системою охолодження.

GTX 570 відрізняється від GTX 480 і GTX 580 кількістю активних виконавчих блоків, таких як потокові процесори, блоки тесселяции і текстурні модулі, а також шириною шини відеопам'яті і тактовою частотою GPU і пам'яті.

Поліпшення споживчих характеристик GF110 і заснованої на ньому нової моделі відеокарти пов'язано з тим, що виробництво по 40-нанометровому техпроцесу у TSMC вже досить добре налагоджено, і проблем з виходом придатних чіпів на високих частотах стало помітно менше. Але ще більше допомогла повна переробка нового GPU з метою оптимізації енергоспоживання і роботи на високих частотах.

Теоретична частина сьогоднішнього огляду буде короткою - адже застосований в Geforce GTX 570 новий GPU разом з усіма архітектурними змінами вже був докладно описаний нами в попередній статті . Та й в цілому це майже той же давно відомий GF100 з дрібними поліпшеннями, деталі про який ми знаємо вже цілий рік. Тому перед прочитанням цього матеріалу буде корисно ознайомитися з іншими статтями на нашому сайті, якщо це не було зроблено раніше:

Вважаємо, що з сучасною архітектурою відеочипів Nvidia всі читачі вже знайомі, і переходимо до розгляду докладних характеристик нової моделі відеокарти Geforce GTX 570, заснованої на GF110 - новому графічному процесорі цієї компанії.

Графічний прискорювач серії Geforce GTX 570

• Кодове ім'я чіпа GF110;
• Технологія виробництва 40 нм;
• Більше 3 мільярдів транзисторів (трохи більше, ніж у GF100);
• Уніфікована архітектура з масивом процесорів для потокової обробки різних видів даних: вершин, пікселів і ін .;
• Апаратна підтримка DirectX 11 API, в тому числі шейдерной моделі Shader Model 5.0, геометричних (geometry) і обчислювальних (compute) шейдеров, а також тесселяции;
• 384 (320 у GTX 570) -бітний шина пам'яті, шість (п'ять) незалежних контролерів шириною по 64 біта кожен, з підтримкою пам'яті GDDR5;
• Частота ядра від 732 (GTX 570) до 772 (GTX 580) МГц;
• Подвоєна частота ALU від 1464 до 1544 МГц;
• 16 (15 активних в GTX 570) потокових мультипроцессоров, що включають 512 (480) скалярних ALU для розрахунків з плаваючою точкою (підтримка обчислень в целочисленном форматі, з плаваючою комою, з FP32- і FP64-точністю в рамках стандарту IEEE 754-2008);
• 64 (60) блока текстурної адресації та фільтрації з підтримкою FP16- і FP32-компонент в структурах і підтримкою трилинейной і анізотропної фільтрації для всіх текстурних форматів;
• 6 (5) широких блоків ROP на 48 (40) пікселів, з підтримкою режимів антиалиасинга до 32 вибірок на піксель, в тому числі при FP16- або FP32-форматі буфера кадру. Кожен блок складається з масиву конфігурованих ALU і відповідає за генерацію і порівняння Z, MSAA, Блендінг;
• Запис результатів до восьми буферів кадру одночасно (MRT);
• Інтегрована підтримка RAMDAC, двох портів Dual Link DVI, а також HDMI і DisplayPort.

Специфікації референсной відеокарти Geforce GTX 570

• Частота ядра 732 МГц;
• Частота універсальних процесорів +1464 МГц;
• Кількість універсальних процесорів 480;
• Кількість текстурних блоків - 60, блоків блендінга - 40;
• Ефективна частота пам'яті 3800 (950 × 4) МГц;
• Тип пам'яті GDDR5, 320-бітна шина пам'яті;
• Обсяг пам'яті 1280 Мб;
• Пропускна здатність пам'яті 152 ГБ / с;
• Теоретична максимальна швидкість зафарбування 29,3 гігапікселів в секунду;
• Теоретична швидкість вибірки текстур 43,9 гігатекселей в секунду;
• Два роз'єму Dual Link DVI-I, один Mini HDMI, підтримується висновок в дозволах до 2560 × 1600;
• Подвійний SLI-роз'єм;
• Шина PCI Express 2.0;
• Підтримка HDCP, HDMI, DisplayPort;
• Енергоспоживання до 219 Вт (два 6-штирьковий роз'єму);
• Двослотовою виконання;
• Рекомендована ціна для Росії - 14999 руб.

Думаємо, що нова відеокарта Geforce GTX 570, створена на основі чіпа GF110, з часом замінить модель GTX 480 на ринку. Принцип найменування відеокарт Nvidia залишився тим же, якщо не брати до уваги дивне рішення дати цій злегка оновленої серії цифру нового покоління - GTX 5 70. Але це рішення маркетологів - їм завжди видніше, і сперечатися ми не будемо.

Це вже друга модель на основі чіпа GF110, яка стоїть на сходинку нижче старшої Geforce GTX 580. І цілком ймовірно, що вона буде прийнята ринком тепло, так як має явно дуже хорошим співвідношенням ціни і продуктивності (а більшою мощі і не потрібно за часів засилля мультиплатформових ігор). Рекомендована ціна у новій моделі відеокарти цілком логічна, хоча і дещо завищена для нашого ринку, як зазвичай.

На відміну від GTX 580, нова модель цієї серії має 320-бітну шину пам'яті з одним відключеним 64-бітовим контролером і відповідний обсяг відеопам'яті, рівний 1280 Мб, як і у її попередниці GTX 470. Ймовірно, в майбутньому якісь з партнерів Nvidia випустять і варіанти з 2,5 ГБ в специфікаціях, щоб отримати додаткову перевагу. В основному маркетингове, так як 1,25 ГБ буде бракувати лише в рідкісних дуже важких режимах.

Архітектура графічного процесора

Тут можна лише повторитися про те, що для збільшення енергоефективності GF110 був повністю перероблений. Кожен блок цього GPU був модифікований так, щоб знизити витоку та оптимізувати чіп. В іншому, в GPU використовуються такі ж потокові мультипроцесори (Streaming Multiprocessor) з тією ж кількістю обчислювальних ядер (CUDA cores) в кожному, що і в GF100. Архітектурно новий чіп використовує ту ж конфігурацію мультипроцессоров, що і GF100, складається з кластерів графічної обробки (Graphics Processing Clusters), кожен з яких містить кілька потокових мультипроцессоров (Streaming Multiprocessors), які, в свою чергу, мають у своєму складі по кілька потокових процесорів .

Хоча GF110 апаратно містить чотири кластери GPC, шістнадцять мультипроцессоров SM і шість 64-бітних контролерів пам'яті, з'єднаних з кеш-пам'яттю другого рівня і мають по вісім блоків ROP в кожному, і в цілому має 512 потокових процесорів, зібраних в 16 мультипроцессоров по 32 штук в кожному, в чіпі для моделі GTX 570 їх кількість штучно обмежена до 15 мультипроцессоров і 480 блоків ALU. Та й текстурних блоків відповідно не 64, а лише 60.

Також відключений один з шести 64-бітових контролерів пам'яті і вісім відповідних йому блоків ROP (вони зблоковані з кешем L2 і контролером пам'яті). Тому GF110 в даному варіанті має 640 КБ уніфікованої кеш-пам'яті другого рівня і 40 блоків ROP, на відміну від 768 КБ і 48 блоків в повноцінному чіпі GF110, на якому заснована GTX 580. Всі неактивні в GTX 570 блоки виділені на діаграмі кольором.

Нагадаємо, що в GF110 зріс удвічі теоретичний темп по обробці FP16-текстур, часто використовуваних в сучасних 3D-іграх для позаекранного буферів. Ще одна відмінність нового GPU полягає в покращеному алгоритмі z-cull з новими форматами тайлів, що також збільшує продуктивність в деяких випадках.

В іншому, відмінності відносяться до зміненим кількості активних виконавчих блоків і їх тактовій частоті, як в порівнянні з GTX 480, так і з GTX 580. Вийшло так, що GTX 570 стала швидше GTX 480 з математичної і текстурної продуктивності на 5%, але поступається їй по пропускній здатності і філлрейту близько 15%.

Тому в середньому теоретична продуктивність GTX 570 повинна бути приблизно дорівнює цим показником для GTX 480. Де важливіше математика і текстурування - там буде навіть трохи швидше, а в разі обмеження швидкості філлрейтом - може трохи відставати. Це непоганий результат, адже зовсім недавно GTX 480 була найшвидшою одночіповою відкритий. Ми перевіримо наші припущення в практичних розділах нашого матеріалу, в синтетичних і ігрових тестах.

Повторимося, що одним з основних архітектурних переваг сімейства Fermi, і нового рішення Geforce GTX 570 зокрема, є досить висока продуктивність тесселяції - одного з найважливіших нововведень DirectX 11, поряд з DirectCompute і багатопотоковим рендерингом. Архітектура розпаралеленого обробки геометрії, що застосовується у всіх сучасних рішеннях Nvidia, дуже ефективна при тесселяції з високими рівнями розбиття примітивів, коли трикутників стає дуже багато. У разі даної моделі GTX 570 примітиви обробляються одночасно 15-ю двигунами PolyMorph, на відміну від одного-двох (нехай і більш потужних) блоків у конкуруючих чіпів.

Тому Nvidia, природно, хоче показати сильну сторону своєї архітектури і ратує за застосування більш агресивною тесселяции в іграх і бенчмарках. А компанія AMD, відповідно, продовжує виступати за те, щоб в іграх використовувалося розбиття примітивів не надто високого рівня, яке спостерігається в деяких бенчмарках, таких як Unigine Heaven і HAWX 2. Подивимося, чию сторону візьмуть розробники ігор і майбутніх тестів продуктивності.

Ми вже розповідали в матеріалі про відеокарту Geforce GTX 580, Nvidia випустила дві спеціальні програми для демонстрації можливостей своїх відеочіпів: Endless City і Alien vs. Triangles. Як виявилося, з деякими модифікаціями вони працюють і на картах конкурента, але значно повільніше. Що не дивно, так як в тому ж Endless City обробляється до 600 млн. Трикутників в секунду.

До слова, ми неймовірно здивовані тим, куди поділися демки з красивими жінками та у Nvidia, і у AMD. Замість приємних погляду основного контингенту користувачів ігрових відеокарт струнких молоденьких дівчат нам пропонується дивитися на невиразні фантастичні конструкції і потворних інопланетян. Зрозуміло, що такі демки не користуються особливою популярністю. Поверніть віртуальних земних і водних красунь! Ось вам наочне порівняння: ми - за дівчину Nalu (часів ще Geforce 6800), а ви?

Сподіваємося, що рідкісні інопланетні відвідувачі нашого сайту не образилися на таке порівняння і читають далі. Ми запрошуємо їх разом з іншими порадіти тому, що тесселяция вже застосовується і в іграх: DiRT 2, Civilization V, Metro 2033 і недавно вийшла HAWX 2. В останній використовується адаптивна тесселяция ландшафту із середнім розміром трикутника в 18 пікселів. Буде цікаво порівняти порівняльну продуктивність вже вийшли відеокарт Nvidia і майбутнього топа компанії AMD в цій грі.

інші зміни

Аналогічно топової моделі, Geforce GTX 570 також відрізняється зниженим енергоспоживанням і модифікованим кулером, що працюють ефективніше попередніх пристроїв, що призводить і до зниження шуму. Система охолодження GTX 570 також використовує технологію випарної камери, відому за оригінальними системам охолодження деяких виробників.

Мідна испарительная камера відбирає тепло у GPU, яке потім розсіюється за допомогою великого двослотовими радіатора. В конструкції застосовується вентилятор циліндричного типу, він засмоктує прохолодне повітря зсередини корпусу і викидає нагріте назовні. Заявлено і нові алгоритми управління частотою обертання вентилятора, що також допоможе знизити рівень шуму.

Важливо відзначити, що в систему моніторингу харчування і нагріву GTX 570 були внесені зміни, аналогічні тим, що ми вже описали в огляді GTX 580. Якщо попередні моделі відеокарт компанії Nvidia проводили моніторинг виключно температури GPU, то тепер проводиться спостереження та за енергоспоживанням відеокарти.

Тепер апаратний моніторинг постійно відстежує силу струму і напругу на 12-вольтних лініях живлення: PCI-E і двох 6-штирьковий додаткових роз'ємах. У свою чергу, драйвер опитує значення цих параметрів і може знизити тактову частоту GPU виключно при виконанні двох умов: якщо рівень енергоспоживання перевищує максимально можливий і якщо виявлені запущені тести стабільності, на кшталт Furmark і OCCT.

Повторимося, що обмеження працює виключно при перевищенні можливостей ліній живлення і в разі запуску подібних Furmark додатків, але не в іграх! Політика Nvidia така, що вони не рекомендують використання подібних тестів, стверджуючи, що навантаження на GPU при цьому не відповідає тій, що досягається в будь-якому реальному додатку. З цим можна сперечатися, але гравці в Furmark якщо й існують, то хіба що з числа тих самих інопланетних товаришів, які обрали Alien'а в порівнянні вище по тексту. А ось якщо проблеми з харчуванням раптом з'являться в іграх та інших звичайних додатках - тоді і кинемо в Nvidia камінь.

Підводячи проміжний підсумок, відзначимо, що Geforce GTX 570 бачиться нам вдалою для ринку моделлю. Будучи дешевше GTX 580, ця модель повинна забезпечити дуже хороший рівень продуктивності. Її теоретичні характеристики на 20-30% перевищують показники попередньої моделі GTX 470, і по цим цифрам вона швидше можна порівняти з GTX 480, яка споживає помітно більше енергії і володіє більш гучною системою охолодження. Природно, було б бажано порівняти нову модель і з прийдешніми рішеннями AMD, але машини часу у нас поки що немає.

Отже, в першій частині статті ми познайомилися з теоретичними особливостями нового рішення - з другою моделлю відеокарти на основі чіпа GF110. Наступна частина статті присвячена практичній частині дослідження в синтетичних тестах, в якій ми порівняємо продуктивність нового рішення Geforce GTX 570 зі швидкістю попередніх рішень компанії серії GTX 400, а також найшвидших на даний момент відеокарт компанії AMD.
Nvidia Geforce GTX 570 - Частина 2: відеоплати і синтетичні тести