Мы протестировали GK104: GeForce GTX 680 и топовые пушки.

Пора! Мы долго его ждали, мы много о нем слышали из многих мест, но наконец-то появилась архитектура NVIDIA под названием Kepler, которую можно считать преемницей Fermi. Или нет? В нашей статье мы не только исправляем вещи с точки зрения технологии, но и, конечно же, описываем все особенности описания духовного мира карты GeForce GTX 104 под кодовым названием GK680, помимо потребления и прогрева, мы также выполнили производительность тестирование разными способами. Давайте врезаться в это!

ТЕХНОЛОГИЯ

До сих пор был достигнут консенсус, что в долгосрочной перспективе общая вычислительная мощность графического процессора представляет собой более высокое значение, чем скорость, показанная в трехмерных играх. Эта тенденция оказала значительное влияние на видеокарты NVIDIA Fermi, однако первый чип Kepler нарушил этот принцип. Через несколько страниц станет ясно, стоило ли делать этого шага.

Знакомство с графическим процессором GK104 

Видеокарта GeForce GTX 680 основана на ранее упомянутом графическом процессоре GK104. Чип, изготовленный по 28-нм производственной технологии TSMC, имеет размер 294 квадратных миллиметра и состоит из 3,54 миллиарда транзисторов. По сравнению с решением AMD под кодовым названием Tahiti, это неплохая цена - ее можно отразить в первую очередь на производственных затратах. Самым ярким параметром графического процессора является ядро ​​1536 CUDA, что в три раза больше, чем у GeForce GTX 580. Сам чип имеет 4 GPC (кластер обработки графики), в которых размещены два SMX (шейдерные мультипроцессоры). SMX включает движок PolyMorph 2.0, кэш инструкций, 192 ядра CUDA, 16 текстуризаторов и, конечно же, кеш первого уровня. Здесь мы должны отметить, что используемые до сих пор часы шейдера ушли в прошлое, поэтому теперь все компоненты чипа работают с одной и той же частотой, что на самом деле хорошо с точки зрения планирования.

[+] 

[+] 

Сохранить в режиме NVIDIA 

Основываясь на прошлом опыте, мы можем видеть, что чип, лежащий в основе новой пушки, теперь имеет удивительно благоприятные физические параметры. По сравнению с картами GeForce GTX 280, 480 и 580, новичок попадает в совершенно другую категорию. Теперь мы кратко представим разработки и инновации, с помощью которых инженерам удалось контролировать количество транзисторов и размер кристалла.

[+] 

Каждый шейдерный мультипроцессор может похвастаться блоком тесселяции, что означает в общей сложности 8 процессоров. Если мы просто посмотрим на цифры, мы можем подумать, что на этом этапе произошел сбой по сравнению с предыдущим поколением, но, поскольку производительность тесселяторов увеличилась вдвое, в целом, определенно можно добиться прогресса. Самое большое изменение коснулось бэкэнда. Графический процессор GK104 получает доступ к 256 ГБ встроенной памяти GDDR2 через 5-битную шину памяти, при этом эффективная частота микросхем памяти составляет 6,0 ГГц. Что это значит на практике? По сравнению с GeForce GTX 580 ширина шины памяти уменьшилась вдвое, но это было полностью компенсировано леденящими кровь часами памяти. Это тоже огромный скачок, поскольку раньше AMD была в другом измерении, но теперь Radeon HD 7970 обогнала половину ГГц. Оптимизация количества блоков ROP также не является значительной экономией. Пока что домашнее задание - пять звезд, но теперь идет черный суп. 

 [+]

Хотя GeForce GTX 680 имеет чрезвычайно обширную поддержку API (CUDA C, CUDA C ++, CUDA Fortran, OpenCL, DirectCompute и Microsoft C ++ AMP), которые действительно являются ключевыми для универсальной программируемости, некоторые вещи все еще очень важны. многого не хватает. Вычислительная мощность с двойной точностью является важным фактором на рынке GPGPU для задач, требующих высокой производительности вычислений с плавающей запятой, но также и в целом. На этом этапе можно очень серьезно атаковать новую плитку Кеплера. Чип теоретически способен обеспечивать двадцать четвертей вычислительной мощности одинарной точности с двойной точностью, что сразу бросается в глаза в программе измерений SiSoftware Sandra 2012. GeForce GTX 680 не может даже превзойти своего предшественника, а серия AMD Radeon HD 7900 переходит в совершенно другую категорию. Для дальнейшей оптимизации инженеры не реализовали поддержку ECC и виртуальной памяти, а размер различных кешей был ограничен до приемлемого, поэтому у GeForce GTX 580 было в полтора раза больше вторичного хранилища, чем у новичка. В основном из-за отсутствия аппаратного виртуального текстурирования наши сердца болят, потому что обработка большого количества текстур может вызвать серьезную головную боль для графического процессора. Нам любопытно узнать, будет ли во время Doom 4 еще один пост. Производительность GPGPU обсуждается на следующей странице. Предисловие: шампанское, возможно, стоит вернуть в холодильник.

Нет недостатка в инновациях (даже в этом случае) 

Конечно, GeForce GTX 680 соответствует стандарту PCI Express 3.0, а также поддерживает DirectX 11.1 и технологию NVIDIA GPU Boost. Процедура GPU Boost позволяет автоматически устанавливать частоту ядра. Чтобы гарантировать, что производительность всегда на идеальном уровне, чипы Kepler также учитывают нагрузку на графический процессор, энергопотребление и текущую температуру и соответственно увеличивают скорость. Согласно официальной документации, увеличение тактовой частоты происходит за 100 мс, поэтому пользователи ничего об этом не замечают. На практике это означает, что GK104 работает на базовой базовой скорости 1006 МГц (базовая частота ядра), но после оценки первых факторов чип может увеличить ее до 1110 МГц (ускорение ядра). NVIDIA подсчитала, что средний результат, достигаемый с помощью GPU Boost, составляет 1056 МГц, но в благоприятном случае можно поймать 1,10 ГГц. Мы видели пример этого на зарубежных компьютерных сайтах в день старта. Темп впечатляет, поэтому неудивительно, что вам удалось приблизиться к предыдущей двухголовой пушке, GeForce GTX 590. Утилиты настройки MSI Afterburner и EVGA Precision X также можно использовать для установки максимальной производительности, а также смещения тактовой частоты.

Компания хочет компенсировать поклонникам дополнительными эксклюзивными функциями из-за проскальзывания, такими как целевая частота кадров, адаптивная вертикальная синхронизация и NVENC. Первый - это практически не что иное, как изменяемое ограничение FPS. Это может быть удачей, если наша любимая игра вращается с излишне высокой скоростью. Вы можете рассмотреть возможность использования целевой частоты кадров, если хотите снизить уровень шума и потребление. 

 [+]

Адаптивная вертикальная синхронизация, или динамическое включение вертикальной синхронизации, предназначена для поддержания постоянной скорости. Когда скорость определенного приложения падает ниже частоты обновления монитора, вы можете отключить синхронизацию для повышения производительности. По сути, процесс выполняет это - разумеется, без вмешательства пользователя.

NVENC - это блок с фиксированной функцией, предназначенный для ускорения кодирования видео H.264. Здесь следует ожидать в первую очередь не выдающегося увеличения производительности, а скорее то, что рабочий процесс будет происходить с гораздо меньшим энергопотреблением, чем раньше. CyberLink MediaEspresso уже готова воспользоваться преимуществами NVENC. По сравнению с предыдущим поколением, развитие довольно ошеломляющее. Согласно измерениям German ComputerBase, GeForce GTX 680 работает быстрее, чем его предшественник, с меньшим энергопотреблением более чем на 100 Вт.

Для тех, кому даже не хватает, ознакомьтесь с процедурой сглаживания FXAA. Алгоритм основан на высокой шейдерной производительности GK104. FXAA обеспечивает качество изображения как 4x MSAA (Multi-Sample AntiAliasing), но на 60 процентов выше. К сожалению, процедура сокращения потребления AMD ZeroCore не была реализована ни в какой форме, но в целом у нас нет никаких оснований жаловаться.

[+] 

GeForce GTX 680 поддерживает технологию NVIDIA 3D Vision Surround. Счастливые владельцы могут использовать до четырех мониторов для лучшего визуального восприятия. 

После краткого обзора мы можем сказать, что NVIDIA GeForce GTX 680 не случайно является самой мощной картой с одним GPU на рынке, но 2 ГБ видеопамяти может оказаться недостаточно в чрезвычайно высоком разрешении. По слухам, Зеленые могут даже позже предложить модель с 4 ГБ встроенной памяти, но это не проблема, если в конце концов этого не произойдет. Партнеры уже завершили ряд вариантов с турбонаддувом.  
Нумерация используемой плитки подтверждает, что GK104 представляет собой линию геймеров, которую GF104 и GF114 уже довольно хорошо затронули. Соответственно, первый чип на основе Kepler не идеален для приложений GPGPU, но он непобедим в играх, а размер чипа и энергопотребление явно привлекают. В то же время это отражает тот факт, что с помощью чипа GCN AMD решительно нацелена на профессиональные потребности, более широкое применение графического процессора. Благодаря этому карты на Таити предлагают меньшую производительность в большинстве игр, чем GeForce GTX 104, в которой используется GK680.