Будучи в раздумьях над тем, как правильнее начать обзор очередной видеокарты, я решил посмотреть на все с другой стороны. Стоит оценить прогресс, сведя в одну таблицу все графические процессоры, выпущенные за последнюю пару лет.
Один из производителей делает отчаянные попытки модифицировать удачную архитектуру GCN, но почему-то весь энтузиазм рассеивается после выпуска единственного ядра. Вторая компания, наоборот, постоянно развивается небольшими, но очень действенными шагами, двигаясь в правильную сторону. Именно поэтому доля, занимаемая AMD на рынке, падает, в то время как у Nvidia растет.
Хотя, откровенно говоря, большого прогресса не видно уже давно. Единственное, в чем выиграла калифорнийская компания – в снижении энергопотребления своих графических решений. В результате уже не нужно держать два крупных семейства GPU, ведь Maxwell позволяет делать микросхемы для рынка дискретных видеокарт и ноутбуков.
Мы же переходим к очередному творению Nvidia – GM206-300, представленному на этот раз видеокартой Gigabyte GeForce GTX 960 G1 Gaming (GV-N960G1 Gaming-2GD).
| Модель | A, мм |
B, мм |
C, мм |
D, мм |
A1, мм |
B1, мм |
C1, мм |
| MSI GeForce GTX 960 Gaming 2G | 252 | 98 | 33 | 95 | 267 | 125 | 37 |
| Palit GeForce GTX 960 Super JetStream | 172 | 98 | 45 | 88 | 245 | 112 | 49 |
| Gigabyte GV-N960G1 Gaming-2GD | 240 | 98 | 35 | 77 | 296 | 99 | 42 |
А – длина печатной платы, без учета системы охлаждения и планки портов видеовыходов.
В – ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E и системы охлаждения.
С – высота от горизонтальной плоскости печатной платы до уровня верхней поверхности системы охлаждения.
D – диаметр вентилятора/ов по внешнему радиусу.
А1 – длина печатной платы, с учетом системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы) до планки портов видеовыходов.
В1 – ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E, но с замером системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы).
С1 – высота, с учетом задней пластины (если есть) или винтов крепления радиатора до уровня верхней поверхности системы охлаждения. Если она ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки.
Видеокарты Gigabyte, в отличие от остальных схожих моделей, оборудованы одним, совсем не лишним портом DVI. Общее количество видеовыходов доведено до шести штук. Одновременно можно задействовать пять, но с одной особенностью.
Да, подключить несколько дисплеев можно и к обыкновенной GeForce GTX 960, используя три DisplayPort и один DVI. В основном мультимониторная конфигурация приобретает смысл, когда создается группа из нескольких дисплеев с высоким разрешением (более 2560 х 1440). В таком случае порт HDMI отпадает, и на Gigabyte GTX 960 остается полезных видеовыходов ровно столько же, сколько и на версиях с референсным набором портов.
Возможно, это можно было бы обойти, используя два полноценных порта DVI, но в этом варианте вы лишаетесь пары DisplayPort. Так что в случае героя обзора расширенный набор портов представляет собой определенный компромисс.
Никаких новых и оригинальных идей, благо GM206 вполне себе экономичный GPU. Разве что для обеспечения высокой частоты его работы инженеры прибегли к установке аж шести фаз питания.
В реальности система питания представляет собой три фазы, которые разведены параллельно через удвоители. Расположены они с обратной стороны.
Волшебные катушки призваны окончательно побороть болезнь постороннего писка при частичной нагрузке на графический процессор. Судя по дальнейшим тестам, разработчикам Gigabyte удалось найти решение этого вопроса. G1 Gaming – первая видеокарта, не издающая писк при нагрузках.
Питание памяти традиционно поместили с конца печатной платы. В остальном – никаких светодиодных индикаторов питания, способов обойти защиту и прочего.
Тем печальнее, потому что для работы используется два 6pin коннектора. Это обеспечивает суммарную мощность, достаточную для разгона до любого уровня. Осталось проверить, что инженеры сотворили с BIOS, и как они соблюли все требования Nvidia по ограничениям.
ШИМ-контроллер для всех GeForce GTX 960 один – это NCP81174. Он же работает с парой других ускорителей на Maxwell: GeForce GTX 970 и GTX 980.
Четыре микросхемы памяти производства Samsung распаяны с передней и задней стороны. Они рассчитаны на частоту до 1750 МГц (эффективная частота 7000 МГц), ширина шины равна 128 бит.
Графическое ядро Maxwell выпущено в конце 2014 года. Номинальные частоты видеокарты составляют 1241 МГц для GPU (GPU Boost до 1304 МГц) и 1750 МГц для памяти. В реальности заявленные цифры частот почти никогда не совпадают.
Немного об ASIC Quality
По многочисленным просьбам привожу якобы «качественную» оценку графического процессора программой GPU-Z.
В дальнейшем вы поймете, что ASIC Quality оценивает далеко не тот параметр, который отвечает за зависимость соотношения разгона и подаваемого напряжения на GPU. Настоящее качество измеряют уже после окончательной сборки видеоядра, когда кристалл ставят на текстолитовую подложку и через контакты пропускают ток. Общий принцип оценки одинаковый, но каждый разработчик использует свои уникальные способы и не желает делиться ими с конкурентами. Ведь чем быстрее вы проверите массу процессоров, тем меньше издержки производства.
Возникает вопрос, как много отбраковывается GPU в процессе окончательного тестирования? Немного, потому что основная масса брака уже отсеяна во время производства самого кристалла и остается лишь задать для него маркировку номинального напряжения. Таблица для GeForce GTX 960 единая, ее можно посмотреть в BIOS видеокарты. Теоретически, чем хуже процессор, тем больше должен быть номинальный ток, но это не всегда так. Внутри графического ядра много отдельно питающихся блоков: одни достаточно простые и работают в широком диапазоне напряжений, другие, наоборот, сложные и функционируют только при определенных условиях.
Например, TMU и FP64 Cuda ядра большие, на них приходится изрядная площадь. Соответственно, их надо «правильно» питать? Нет, снова ошибка, один из наиболее требовательных к питанию блоков – это диспетчер задач! Если весь GPU стабильно работает на 1.0 В, но диспетчер сбоит и на 1.1 В, то номинальное напряжение по таблице увеличивают на один шаг. Допустим, при 1.125 В видеоядро становится беспроблемным, а GPU-Z сравнивает VID 1.125 с общей базой и выдает ASIC Quality только 60%. В реальности такой GPU можно разогнать даже лучше того, чей ASIC выше. Ведь сбойным участком будет TMU блок.
Поэтому показатели ASIC стоит воспринимать скептически. На самом деле в оценке качества графического процессора существует много других нюансов. Но, увы, поделиться ими с аудиторией не позволяет подписанный NDA.
Почти на все видеокарты производства Gigabyte – от GeForce GTX 960 до GTX 980 – устанавливается единый модуль охлаждения из трех 77 мм вентиляторов. С учетом короткой печатной платы защитная пластина продлевается «для красоты» и закрывает пустоту. Причем забавно выглядит охлаждение памяти: спереди микросхемы касаются радиатора, а сзади остаются без активного охлаждения.
Из-за защитной пластины толщина видеокарты увеличивается на несколько миллиметров, и стоит поставить две таких модели впритык друг к другу, как возникает проблема с охлаждением из-за перекрытия доступа воздуха. Именно из-за этого Nvidia убрала заднюю пластину с GeForce GTX Titan X. А на GTX 980 ее следует снимать – это слова вендора, взятые из «Reviewer's Guide».
Радиатор на GeForce GTX 960 простой, с четырьмя тепловыми трубками и прямым контактом с графическим процессором. Для сравнения приведу фотографии теплорассеивателей схожих моделей Gigabyte GeForce GTX 970/ GTX 980.
На GeForce GTX 960 используется аналогичная GTX 970 система охлаждения. Только в дополнение к светящемуся логотипу добавили два светодиода, загорающиеся в тот момент, когда останавливаются вентиляторы. Причем длина кабелей с разъемами настолько коротка, что при демонтаже и разборке высока вероятность вырвать их из коннекторов.
Для тестирования видеокарты Gigabyte GeForce GTX 960 G1 Gaming использовалась следующая конфигурация:
Перечень используемых контрольно-измерительных приборов и инструментов
Для корректного замера температуры и шума использовались приведенные ниже условия. Помещение, внутри которого располагается система автоматической поддержки климатических условий. В данном случае уровень температуры был установлен на отметке 24°C +/-1°C. За точностью соблюдения заданных параметров наблюдало четыре датчика, один из которых находился в 5 см от вентилятора системы охлаждения видеокарты и был ведущим. По нему происходила основная коррекция температуры в помещении.
Шум измерялся на расстоянии 50 см до видеокарты. Фоновый уровень составлял менее 20 дБА. В качестве жесткого диска использовался SSD, а блок питания, помпа и радиатор с вентиляторами во время замера находились за пределами комнаты. На стенде отсутствовали иные комплектующие, издающие какие-либо шумы.
Видеозапись системы охлаждения производилась на расстоянии ~10 см от вентилятора. Первые 5-10 секунд без нагрузки в режиме простоя, далее включалась 100% нагрузка с помощью программы Unigine Heaven Benchmark v4.0. Наибольший уровень шума достигается в конце аудиозаписи. Заранее определялся температурный режим и шум, чтобы в процессе записи аудиодорожки вы смогли услышать именно максимальный шум. В процессе просмотра видеороликов можно выделить тембр и характер звуков, издаваемых системой охлаждения. Предупреждаю вас, что звук на них сильно приукрашен, то есть ощущается сильнее, чем есть на самом деле.
Уровень потребления электричества в простое оценивался по показаниям тарификатора E305EMG сразу после загрузки операционной системы. Значения, отображаемые на графике, соответствуют минимально достигнутым цифрам с прибора. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой Unigine Heaven Benchmark v4.0. После 10-15 минут температура и обороты вентилятора достигали своего теоретического максимума, после чего данные заносились в таблицу.
Температура силовых цепей измерялась путем установки термодатчика в пространство между радиатором и термопрокладкой в самое нагруженное место. Если радиатор отсутствует, то датчик крепился на самое горячее место, определяемое пирометром заранее.
Пояснения к графикам:
В процентах указана скорость вентилятора/ов, выставленная в MSI Afterburner, начиная от 20% (иногда от 10%, когда это позволяет PWM вентилятора/ов; для видеокарт Nvidia от 35% или меньше, когда это позволяет PWM вентилятора/ов) до 100%, с шагом 5%. Таким образом, чтобы понять, насколько нагреется видеокарта, и как сильно она будет шуметь, скажем, при 50% скорости вентилятора, достаточно провести вертикальную линию через отметку 50%. В местах пересечения получаем три значения: с красной линией – максимальную температуру в нагрузке, с синей – температуру в простое, с черной – уровень шума.
Все видеокарты тестировались с заводскими частотами.
Температуры графического ядра/системы питания и обороты вентилятора/ов.
На модели Gigabyte установлена полупассивная система охлаждения. Алгоритм ее работы прост: пока температура не поднимется выше 52-53°C, вентиляторы молчат. Поиграли, вышли из приложения, они продолжают вращаться до 35°C, а далее останавливаются.
На этом этапе я дважды сталкивался с аномальным поведением: один из трех вентиляторов «зависал» на максимальных оборотах и не останавливался. Помогала его ручная фиксация пальцем
В целом видеокарта получилась тихая, пока дело не доходит до сравнения с конкурентами.
Gigabyte GeForce GTX 960 G1 GamingПиск дросселей хоть и отличим от фонового шума, но не столь высокий, как у GeForce GTX 970/GTX 980.
Соотношение температуры и шумности в автоматическом режиме.
Под нагрузкой Gigabyte GTX 960 G1 Gaming шумнее и горячее аналогичных решений MSI и Palit, хотя разница между ними мизерная. Уровень шума всех видеокарт в 3D составляет менее 26 дБА, что сопоставимо с вращением пары хороших 120 мм вентиляторов на 800 об/мин.
Сохранить BIOS сейчас можно лишь одним способом – при помощи GPU-Z. На этом все подготовительные операции закончены. Далее нам понадобятся две вещи: редактор BIOS и программа-прошивальщик.
По сравнению с прошивкой GeForce GTX 970/ GTX 980 структура BIOS GTX 960 несколько изменилась: появились промежуточные режимы работы с фиксированным энергопотреблением. Нам они не сильно интересны, необходимая таблица для внесения изменений находится в самом низу.
Что и где исправлять? Номинальное энергопотребление складывается из Def 66000, Def 75000 и Def 75000. Конечно, в BIOS сумма должна быть меньше, поэтому разработчики Gigabyte в соответствии с требованиями Nvidia ограничивают энергопотребление на 160 Вт. В разгоне допускается до 216 Вт, о чем свидетельствует запись Max 216000.
Потенциал 6pin кабеля питания можно смело повышать до 120-150 Вт. Для 8pin советую ограничиться 180 Вт. Так что теоретически видеокарта способна отдать до 66+150+150 Вт. Остальные переменные Power Table можно не трогать.
Осталось записать обновленную прошивку в видеокарту, и с этим дела обстоят гораздо сложнее. С недавних пор Nvidia перестала обновлять NVFlash для DOS, поэтому придется воспользоваться NVWinFlash версии не ниже 5.196. Еще одна степень защиты скрыта в контрольной сумме BIOS. Если она неправильная, то BIOS невозможно прошить. Тем не менее, энтузиасты давно обошли сертификат защиты, и такая версия NVWinFlash легко находится.
Еще одной особенностью прошивания в среде Windows является временное отключение графического ускорителя. Без данного действия BIOS не прошьется. Делается это в диспетчере устройств. Надо предупредить, что после отключения погаснет монитор и придется все делать вслепую. Либо загружайтесь с двумя видеокартами, основной и той, которую будете перепрошивать.
Команды NVWinFlash:
Определение DeviceID при работе с двумя моделями: nvflash.exe –list
Снятие защиты от записи: nvflash.exe –protectoff
Отмена сверки Checksum, Device ID, и принудительная запись образа BIOS.
В итоге после сохранения BIOS, его редактирования и отключения видеокарты в диспетчере устройств последовательность ваших действий следующая: снимаете защиту с BIOS, определяете, под каким номером идет вторая (прошиваемая) видеокарта, прошиваете BIOS следующей командой nvflash.exe --index 1 -4 -5 -6 BIOS.rom
На этом все.
Прожорливость Gigabyte GeForce GTX 960 G1 Gaming удивляет. Ответ скрыт в настройках: высокое напряжение и большая номинальная частота. Средняя частота работы графического процессора – более 1450 МГц. Для этого потребовалось задрать vGPU до 1.22-1.23 В.
Измеренное в приложении Heaven энергопотребление редко достигает значений, заложенных в BIOS, хотя создаваемая в этой программе нагрузка на GPU приблизительно равна средней нагрузке в различных играх.
Настройки:
Два разъема питания и максимальное энергопотребление в 216 Вт позволяют разогнать GPU до 1550 МГц. С другой стороны, очень часто графическое ядро упирается в максимально допустимое напряжение и поэтому частота дальше не растет. Видно, что инженеры Gigabyte стараются не перечить рекомендациям Nvidia.
Для оценки поведения участников обзора в номинальном режиме и при разгоне обратимся к тесту Metro: Last Light, проведенному шесть раз, и параллельно соберем данные, которые затрагивают графическое ядро, память, энергопотребление и температуры. После объединения полученных результатов в единых графиках можно видеть, насколько точно соответствуют заводские характеристики реальным цифрам и что происходит с важными показателями при разгоне.
Частота ядра и стабильность GPU Boost.
Номинальная частота в игре Metro: Last Light – более 1450 МГц. Вот вам и заявленные относительно низкие частоты. Подозреваю, что компания Gigabyte могла распространить среди прессы ускорители со специальным BIOS, при проверке магазинных моделей будьте внимательны. С другой стороны, без покупки видеокарты проверить это сложно. Ведь GPU Boost дело добровольное, как он себя поведет на других экземплярах – сказать сложно. Например, на втором образце Gigabyte GeForce GTX 960 G1 Gaming частота вплотную подбиралась к 1500 МГц!
Для разгона остается не так много места: со стороны питания максимальное напряжение можно поднять на 0.01 В, со стороны энергопотребления запас огромный. Но именно по напряжению модель Gigabyte ограничена жесткими рамками. Хотя графический процессор явно способен на большее.
Кстати, вспомните показатель ASIC, с этой видеокартой показателен пример того, как низкое качество почти не влияет на разгон. Наш экземпляр превосходит среднестатистические образцы GM206 как минимум на 50 МГц при одинаковом vGPU.
Частота памяти.
Ахиллесова пята видеокарты – память. Микросхемы Samsung на деле провалились, поскольку всего 1900 МГц – это очень мало. До этого момента мне ни разу не встречался такой плохой разгон. Примечательно, что второй экземпляр этой же модели Gigabyte не смог превзойти первый.
Напряжение vGPU.
Приличное напряжение, не находите? В основном производители стараются ограничиться 1.25 В, версия Gigabyte благодаря высокому заложенному уровню TDP прочно удерживает планку в 1.3 В на GPU.
Температура GPU.
Энергопотребление.
Что в штатном, что в разогнанном виде видеокарта не достигает заложенного в BIOS максимального энергопотребления. Его запас можно было бы использовать в разгоне, но сверху он ограничен максимальным vGPU, и без вольтмода рассчитывать на большее не стоит. Тем не менее, частота в 1550 МГц это рекорд среди протестированных мною GeForce GTX 960, впрочем, высокое энергопотребление Gigabyte GTX 960 G1 Gaming тоже своеобразный рекорд.
Обороты вентиляторов.
Лично у меня от видеокарты осталось впечатление бета-версии. Несомненно, в ней заложен высокий потенциал – базовая частота более 1450 МГц, высокий номинальный уровень TDP с большим запасом под разгон, нормальное охлаждение цепей питания, неплохая конструкция основного радиатора, отсутствие писка дросселей. Но скажите, что делать с зависающим на двух предоставленных образцах вентилятором?
А еще, с одной стороны – это повод порадоваться, ведь вы покупаете видеокарту, которая работает на голову быстрее конкурентов. С другой – есть сомнения в том, что магазинные экземпляры будут работать на столь высоких частотах, поскольку официальные характеристики могут сильно расходиться с результатами тестов.
Выражаем благодарность:
