Testasimme GK104: GeForce GTX 680 ja huippuluokan tykit

On aika! Odotimme sitä kauan, kuulimme siitä paljon monista paikoista, mutta viimein on saapunut NVIDIAn Kepler-arkkitehtuuri, jota voidaan pitää Fermin seuraajana. Tai ei? Artikkelissamme emme vain korjaa asioita tekniikan suhteen, mutta tietysti kuvailemme myös kaikkia ominaisuuksia, jotka kuvaavat GeForce GTX 104 -kortin koodinimellä GK680 henkimaailmaa, kulutuksen ja lämpenemisen lisäksi myös suorituskykyä testaus monin tavoin. Leikataan siihen!

TECHNOLOGIA

Toistaiseksi ollaan yksimielisiä siitä, että pitkällä aikavälillä GPU: n kokonaislaskentateho edustaa korkeampaa arvoa kuin kolmiulotteisissa peleissä näytetty nopeus. Tällä trendillä on ollut merkittävä vaikutus NVIDIA Fermi -näytönohjaimiin, mutta ensimmäinen Kepler-siru rikkoi tämän periaatteen. Muutamilla sivuilla käy selväksi, kannattaiko tämä askel.

GK104-näytönohjaimen tutustuminen 

GeForce GTX 680 -näytönohjain perustuu aiemmin mainittuun GK104 -näytönohjaimeen. TSMC: n 28 nm: n valmistustekniikalla valmistettu siru on kooltaan 294 neliömetriä ja se koostuu 3,54 miljardista transistorista. Verrattuna AMD: n Tahitin koodinimelliseen ratkaisuun tämä on varsin hyvä arvo - se näkyy ensisijaisesti tuotantokustannuksissa. GPU: n silmiinpistävin parametri on 1536 CUDA -ydin, joka on kolme kertaa enemmän kuin GeForce GTX 580. Sirussa itsessään on 4 GPC: tä (Graphics Processing Cluster), joissa on kaksi SMX: ää (Shader Multiprocessors). SMX sisältää PolyMorph 2.0 -moottorin, käskyvälimuistin, 192 CUDA-ydintä, 16 teksturointilaitetta ja tietysti ensimmäisen tason välimuistin. Täällä huomautamme, että toistaiseksi käytetty Shader-kello on menneisyyttä, joten nyt kaikki sirun komponentit seuraavat samaa taajuutta, mikä on itse asiassa hyvä asia ajoituksen kannalta.

[+] 

[+] 

Tallenna NVIDIA -tilassa 

Aikaisemman kokemuksen perusteella voimme nähdä, että uuden tykin perustana olevalla sirulla on nyt yllättävän suotuisat fyysiset parametrit. GeForce GTX 280-, 480- ja 580-kortteihin verrattuna alokas liikkuu täysin eri kategoriassa. Esittelemme nyt lyhyesti kehityksiä ja innovaatioita, joiden avulla insinöörit onnistuivat hallitsemaan transistoreiden määrää ja sirun kokoa.

[+] 

Jokaisessa Shader -moniprosessorissa on tessellaattoriyksikkö, mikä tarkoittaa yhteensä 8 prosessoria. Jos katsomme vain lukuja, saatamme ajatella, että tässä vaiheessa on ollut takaisku verrattuna edelliseen sukupolveen, mutta koska tessellatorien suorituskyky on kaksinkertaistunut, kaiken kaikkiaan on ehdottomasti edistyttävä. Suurin muutos oli taustalla. GK104-näytönohjain käyttää 256 Gt: n sisäistä muistia GDDR2: stä 5-bittisen muistiväylän kautta, muistisirujen tikatessa tehollisella 6,0 GHz: n taajuudella. Mitä tämä tarkoittaa käytännössä? GeForce GTX 580: een verrattuna muistibussin leveys on puolittu, mutta verenhiertävä muistikello on kompensoinut tämän kokonaan. Se on myös valtava leffa, koska AMD oli aina tässä vaiheessa eri ulottuvuudessa, mutta nyt myös Radeon HD 7970 on ohittanut puolet GHz. Myöskään ROP-yksiköiden määrän optimointi ei ole merkittävä säästö. Toistaiseksi kotitehtävät ovat tähti-viisi, mutta nyt tulee musta keitto. 

 [+]

Vaikka GeForce GTX 680: llä on erittäin laaja sovellusliittymätuki (CUDA C, CUDA C ++, CUDA Fortran, OpenCL, DirectCompute ja Microsoft C ++ AMP), jotka ovat todella tärkeitä yleiskäyttöön ohjelmoitavissa, muutama asia on erittäin tärkeä puuttuu. Kaksinkertainen tarkkuuslaskentateho on tärkeä tekijä GPGPU-markkinoilla tehtäville, jotka ovat runsaasti suorituskykyistä, liukulukulaskentaa, mutta myös yleensä. Tässä vaiheessa uutta Kepler -laattaa voidaan hyökätä erittäin vakavasti. Piiri pystyy teoreettisesti kaksikymmentä neljäsosaa yhden tarkkuuden laskentatehoa kaksitarkkuudella, mikä iskee heti SiSoftware Sandra 2012 -mittausohjelmassa. GeForce GTX 680 ei pysty edes edeltämään edeltäjäänsä, ja AMD Radeon HD 7900 -sarja liikkuu aivan eri luokassa. Lisäoptimointia varten insinöörit eivät ottaneet käyttöön ECC- ja virtuaalimuistitukea, ja eri välimuistien koko rajoittui vielä hyväksyttävään, joten GeForce GTX 580: ssa oli puolitoista kertaa enemmän toissijaista tallennustilaa kuin uudella tulokkaalla. Lähinnä laitteistojen virtuaalisen teksturoinnin puutteen vuoksi sydämemme sattuu, koska se voi aiheuttaa vakavaa päänsärkyä grafiikkaprosessorille käsittelemään suuria määriä tekstuureja. Olemme uteliaita, onko Doom 4: n aikana uusi paasto. GPGPU: n suorituskykyä käsitellään seuraavalla sivulla. Esipuhe on, että samppanja saattaa olla syytä laittaa takaisin jääkaappiin.

Innovaatiosta ei ole pulaa (vaikkakin) 

Tietenkin GeForce GTX 680 on PCI Express 3.0 -standardin mukainen ja tukee myös DirectX 11.1- ja NVIDIA GPU Boost -tekniikkaa. GPU Boost -toiminnon avulla ydinkello voidaan asettaa automaattisesti. Sen varmistamiseksi, että suorituskyky on aina ihanteellisella tasolla, Kepler-sirut ottavat myös huomioon grafiikkasuorittimen kuormituksen, virrankulutuksen ja nykyisen lämpötilan ja lisäävät vauhtia vastaavasti. Virallisten asiakirjojen mukaan kellon lisäys tapahtuu 100 ms: ssa, joten käyttäjät eivät huomaa siitä mitään. Käytännössä tämä tarkoittaa, että GK104 toimii peruskannanopeudella 1006 MHz (ydinkanta), mutta kun arvioidaan edelliset tekijät, siru voi lisätä sitä jopa 1110 MHz: iin (ydinvoimakkuus). NVIDIA laskee, että GPU Boostin keskimääräinen tulos on 1056 MHz, mutta edullisella nopeudella 1,10 GHz voidaan todellakin kiinni. Näimme tästä esimerkin ulkomaisilla tietokoneiden sivustoilla aloituspäivänä. Vauhti on aivan mahtava, joten ei ole ihme, että olemme onnistuneet lähestymään edellisen kaksipäisen tykin, GeForce GTX 590: n. MSI Afterburner ja EVGA Precision X -viritysapuohjelmat voidaan asettaa maksimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi sekä kellonsiirron saavuttamiseksi.

Yritys haluaa korvata faneille ylimääräisiä lisäominaisuuksia liukastumisen takia, kuten Frame Rate Target, Adaptive Vertical Sync ja NVENC. Ensimmäinen on käytännössä vain muutettava FPS-raja. Tämä voi olla onnekas, jos suosikkipelimme pyörii tarpeettomasti suurilla nopeuksilla. Voit harkita kehysnopeustavoitteen käyttöä, jos haluat vähentää melupäästöjä ja kulutusta. 

 [+]

Adaptive Vertical Sync, dynaaminen pystysuuntaisen synkronoinnin mahdollistava, on suunniteltu ylläpitämään tasaista nopeutta. Kun tietyn sovelluksen nopeus laskee näytön virkistystaajuuden alapuolelle, sinun kannattaa ehkä poistaa synkronointi suorituskyvyn parantamiseksi. Prosessi saavuttaa tämän olennaisesti - ilman tietenkään käyttäjän toimia.

NVENC on kiinteän toiminnon yksikkö, joka on suunniteltu nopeuttamaan H.264-videoiden koodausta. Tässä ei ole ensisijaisesti odotettavissa suorituskyvyn huomattavaa kasvua, vaan pikemminkin se, että työnkulku tapahtuu paljon vähemmän energiaa kuluttaen kuin aikaisemmin. CyberLink MediaEspresso on jo valmis hyödyntämään NVENC: tä. Edelliseen sukupolveen verrattuna kehitys on huikea. Saksalaisten ComputerBase-mittausten mukaan GeForce GTX 680 toimi edeltäjäänsä nopeammin yli 100 wattia pienemmällä virrankulutuksella.

Niille, joilla ei edes ole tarpeeksi, tutustu FXAA-tasoitusprosessiin. Algoritmi perustuu GK104: n korkeaan varjostimen suorituskykyyn. FXAA saavuttaa kuvanlaadun, kuten 4x MSAA (Multi-Sample AntiAliasing), mutta 60 prosenttia nopeammin. On valitettavaa, mutta AMD ZeroCore -kulutuksen vähentämismenettelyä ei ole sisällytetty missään muodossa, mutta yleisesti ottaen meillä ei ole syytä valittaa ollenkaan.

[+] 

GeForce GTX 680 tukee NVIDIA 3D Vision Surround -tekniikkaa. Onnekkaat omistajat voivat käyttää jopa neljää näyttöä paremman visuaalisen kokemuksen saamiseksi. 

Lyhyen tarkastelun jälkeen voimme sanoa, että NVIDIA GeForce GTX 680 ei ole sattumalta markkinoiden tehokkain yksittäinen GPU -kortti, mutta 2 Gt: n VRAM -muistista voi tulla niukkaa erittäin korkealla resoluutiolla. Huhujen mukaan vihreät saattavat jopa keksiä mallin, joka on varustettu 4 Gt: n sisäisellä muistilla, mutta se ei ole ongelma, jos näin ei tapahdu. Kumppanit ovat jo valmistaneet useita turboahdettuja vaihtoehtoja.  
Käytetyn ruudun numerointi vahvistaa, että GK104 edustaa pelaajalinjaa, johon GF104 ja GF114 ovat jo koskettaneet melko hyvin. Näin ollen ensimmäinen Kepler-pohjainen siru ei ole loistava GPGPU-sovelluksissa, mutta se on lyömätön peleissä, ja sirun koko ja virrankulutus ovat olleet selvästi houkuttelevia. Samalla tämä heijastaa sitä, että GCN-sirulla AMD on kohdannut erittäin voimakkaasti ammatilliset tarpeet, GPU: n laajemman sovelluksen. Tämän ansiosta Tahitiin perustuvat kortit tarjoavat vähemmän suorituskykyä useimmissa peleissä kuin GK104: ää käyttävä GeForce GTX 680.