Второе рождение - обзор GeForce GTX 275

14 июля 2009, вторник 02:01
для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Да, именно второе дыхание - производители видеокарт (и, в частности, NVIDIA) уже взяли за правило подолгу оттачивать и кромсать однажды изготовленные видеочипы под нужды рынка. Плюсов от такого подхода масса: ресурсов на выпуск очередного творения тратится по минимуму, нет надобности долгое время после анонса отлавливать баги и глюки. Сегодня мы рассмотрим GeForce GTX 275, видокарту на базе G200b.

Данный обзор, по-хорошему, должен был выйти пару месяцев назад, однако желание предоставить вниманию читателей наиболее полный практический материал вынудило повременить с выпуском. Надеюсь, с поставленной зачей мы успешно справились - в этом труде теории уделено относительно мало внимания, в основном освещается работа GTX 275 в одиночном режиме и SLi-связке из двух карт, влияние системы охлаждения на поведение чипа в разгоне, а также зависимость частоты ядра от напряжения на нем.

Внутренняя структура

Причины появления GTX 275 можно описать известной пословицей "свято место пусто не будет": во-первых, ниша между GTX 260 и GTX 285 до сих пор не занята, а во-вторых, ни одна из этих карт не подходит на звание соперника Radeon HD 4890 - первая слишком слаба, вторая - излишне дорога.

Назрела необходимость в недорогом ускорителе, который мог бы уверенно тягаться с HD 4890. NVIDIA не стала изобретать что-то новое, а немного изменила GTX 285, в результате чего появилась GTX 275:

Отличий от флагмана линейки одночиповых видеокарт немного. Под нож пошла шина памяти - вместо 512 бит у GTX 275 она составляет 448 (столько же, сколько у GTX 260), отключены ставшие "ненужными" контроллеры и часть ROP, ну и, конечно же, немного уменьшилось количество и общий объем GDDR3-чипов, распаянных на плате.


GeForce GTX 260
GeForce GTX 285
GeForce GTX 275
Видеочип
G200b
G200b
G200b
Техпроцесс, нм
55
55
55
Количество транзисторов, млрд. шт.
1,4
1,4
1,4
Площадь кристалла, мм2
470
470
470
Количество универсальных процессоров, шт.
216
240
240
ROP, шт
28
32
28
Блоки текстурирования, шт.
36
40
40
Тактовая частота ядра, МГц
578
648
633
Тактовая частота видеопамяти, МГц
999 (1998)
1242 (2484)
1164 (2328)
Тип памяти
GDDR3
GDDR3
GDDR3
Объем видеопамяти, Мбайт
896
1024
896
Шина памяти, бит
448
512
448






В некоторых обзорах GTX 275 преподносится как плод скрещивания 285-й и 260-й, однако же, на мой взгляд, это не совсем верно - новое творение NVIDIA по ТТХ больше похожа на оригинал, GTX 285, чем на 260-ю, так что уместнее будет её назвать "бюджетным вариантом GTX 285".

Физика

В официальной презентации, посвященной выходу GeForce GTX 275, особое внимание обращается на то, что GTX275, как и все решения NVIDIA (начиная с 8-ой серии) поддерживают технологию аппаратного ускорения физики.





Количество игр с поддержкой этой технологии с каждым годом растет, и, как следствие, внимания к "физической" стороне вопроса становится все больше. Как следствие, ожесточилось противостояние между AMD (ATi) и NVIDIA за разработчиков игр и право наклеить свой лейбл на готовый продукт. Для перечисления творений, поддерживающих NVIDIA Physics, уже не хватает пальцев одной руки, и, как обещается, к концу года их количество возрастет до двенадцати.

На руку калифорнийцам играет и то, что современные видеокарты (в частности, линейка 2хх) обладает полной поддержкой OpenCL. Это автоматически добавляет в список поддерживаемых игр творения на движке Havok. У AMD такой "универсальности" не наблюдается.

GeForce 3D Vision

Идея превратить плоскую трехмерную картинку на экране монитора в красивую объемную 3D-модель будоражит умы разработчиков уже не первый год. NVIDIA предлагает свою реализацию этой идеи - GeForce 3D Vision. Примечательная она тем, что для её реализации не нужно покупать дорогостоящее оборудование, вполне достаточно видеокарты (серии GeForce 2xx, 9xxx, 8xxx), монитора с поддержкой частоты развертки 120 Гц (полный список поддерживаемых моделей можно посмотреть здесь), беспроводных стереоскопических очков и подключаемой по USB базовой станции (ориентировочная стоимость - 200 $).





"Софтовая" поддержка заложена в драйвер, и на данный момент, по словам разработчика, поддерживается более 350 игр, включая последние вышедшие новинки.

В реальности, конечно, все не так радужно - далеко не во всех играх можно увидеть ожидаемый эффект, есть ещё недоработки, однако в целом у меня, как у очевидца, положительных эмоций больше, чем отрицательных. Как бы избито и попсово не звучала фраза "3D Vision выведет игры на новый уровень", лучшее определения придумать сложно.

Не играми едиными

Ну и, конечно же, значительная часть презентации повествует о победном шествии CUDA по планете. Шутки шутками, но дела идут хорошо: все больше ресурсоемких приложений "учатся" использовать графические карты в своей работе. Среди них можно отметить MotionDSP vReveal, программу для улучшения качества низкобитрейтных роликов:

Утверждается, что GTX 275 более чем в 3,5 раза обгоняет Core i7 920 при одинаковом объеме работ. Расплывчатое сравнение? Взгляните на слайд из презентации:





Не совсем понятно, отчего не использовать вместо загадочного "speedup factor" привычные единицы измерения времени, и как изменится соотношение сил при обработке роликов другого формата, однако факт превосходства видеоадаптеров над центральными процессорами в такого рода задачах отрицать не приходится. Кроме MotionDSP vReveal, с видеокартами NVIDIA работают и другое ПО для обработки / декодирования видео (SuperLoiloScope Mars, CoreAVC, и другие), а также клиенты сетей распределенных вычислений (Folding@home), но подробно вдаваться в их работу мы не будем.

Драйвера

Синхронно с выходом GTX 275 на прилавки, в открытый доступ поступили свежие драйвера (185.85). Кроме проведения стандартной работы над ошибками, он получил поддержку CUDA 2.2, улучшенные алгоритмы масштабирования задач в SLi-режиме и сжатия буферов при антиалиасинге. Добавлена возможность активизации Ambient Occlusion.

О последнем стоит сказать подробнее. Ambient Occlusion - технология, повышающая реалистичность изображения за счет учета интенсивности освещения поверхностей и перекрытие её другими объектами. Пример работы хорошо виден на слайде из презентации:

Как можно видеть, изображение справа выглядит реалистичнее.
Сообщается, что наиболее заметно "облагораживающее" действие Ambient Occlusion в темных помещениях и прорисовке растительности (трава, деревья). На данный момент технология работает в двадцати двух играх (включение производится через панель управления драйвера). Отдельные приложения, как-то Crysis и S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky, поддерживают Ambient Occlusion изначально, форсирование из драйвера не требуется.

Видеокарты

К нам на тест пришли три видеокарты GeForce GTX 275: референсный экземпляр, предоставленная компанией NVIDIA, плата от Palit на PCB собственной разработки, и ещё один референсный вариант от компании BFG (BFG GeForce GTX 275 OC). Поскольку референсы от NVIDIA и BFG похожи, детально описываться будет первый, а незначительные отличия между платами будут оговариваться по ходу изложения.

Референсная GeForce GTX 275 не сильно изменилась внешне по сравнению с GeForce GTX 285: те же габариты (270 x 100 x 33 мм), двухслотовая система охлаждения.

Правда, вместо одного восьмиконтактного разъема питания теперь распаян шестиконтактный (что косвенно указывает на снижение энергопотребления относительно GTX 285):

Второе отличие - отсутствие разъема TV-Out на задней панели:

Рассмотрим видеокарту с демонтированной системой охлаждения:

Расположение элементов на плате осталось прежним. В центре распаян чип G200b, защищенный теплораспределительной пластиной и окруженный стальной рамкой:

Интересный момент: GPU на двух видеокартах, приехавших практически одновременно, произведены в разное время. Тот, что распаян на плате от BGF, датируется 58 неделей 2008 года, а другой, на видеокарте от NVIDIA - 2 неделей 2009 года:

Вокруг видеочипа распаяно 14 512-мегабитных микросхем памяти GDDR3 Samsung со временем доступа 0,8 нс (что соответствует рабочей частоте 1250 (2500) МГц) общим объемом 896 Мбайт. Все микросхемы, как и у GTX 285, находятся на лицевой стороне платы:

Чип NVIO остался на старом месте, в левой стороне платы:

Подсистема питания претерпела некоторые изменения по сравнению с GTX 285:

Система охлаждения, закрывающая всю лицевую сторону платы, исполнена по традиционной схеме: алюминиевое основание с медным квадратом в центре (под видеочип). От него отходят пять теплотрубок, две из которых отвечают за отвод тепла от основания в области подсистемы питания, а остальные - за равномерный прогрев тридцати одного ребра.

За продув радиатора отвечает турбина производства Protechnik, модель MTG8012YR-W20 (напряжение питания 12 вольт, максимальный потребляемый ток 0,48 А):

Примечательно, что на данной СО предусмотрен тепловой контакт основания с дросселями в цепях питания видеочипа и памяти. Такой же внешне кулер на GTX 275 производства BFG не оснащен подобными выступами, и все силовые элементы подсистемы питания охлаждаются только потоками нагоняемого турбиной воздуха:

Полные характеристики всех трех экземпляров GTX275, а также двух других видеокарт, используемых в тесте (Leadtek WinFast GTX 260 и Sapphire HD 4890) представлены в таблице:


NVIDIA GeForce GTX 275
BFG GeForce GTX 275 OC
Palit GeForce GTX 275
Leadtek WinFast GTX 260
Sapphire HD 4890
Видеочип
G200b
G200b
G200b
G200b
RV790
Техпроцесс, нм
55
55
55
55
55
Площадь кристалла, кв.мм.
470
470
470
470
282
Кол-во транзисторов, млн. шт.
1400
1400
1400
1400
959
Универсальные процессоры, шт.
240
240
240
216
800
Текстурные процессоры, шт.
40
40
40
36
40
ROPs, шт.
28
28
28
28
16
Частота видеочипа, МГц
633 / 1400
650 / 1440
633 / 1400
576 / 1242
850
Тип видеопамяти
GDDR3
GDDR3
GDDR3
GDDR3
GDDR5
Объем видеопамяти, Мбайт
896
896
896
896
1024
Частота видеопамяти, МГц
1130 (2260)
1150 (2300)
1130 (2260)
999 (1998)
780 (3900)
Шина памяти, бит
448
448
448
448
256
Видеовыходы
2 x DVI
2 x DVI
2 x DVI, TV-out
2 x DVI, TV-out
2 x DVI, TV-out
Ориентировочная цена, руб
- / -
9200
8500
7100
8300

Тестовый стенд, ПО

Конфигурация тестового стенда такова:

  • Материнская плата: ASUS P6T Deluxe (BIOS 1606)
  • Оперативная память: Corsair TR3X6G1600C8D (3 x 2048 Мбайт DDR3 8-8-8-24 1T 1,65 В)
  • Процессор: Core i7 920 @ 4 ГГц (200 x 20,0, Vcore 1,45 В)
  • Блок питания: Enermax ELT-620AWT ECO (620 Вт)
  • Система охлаждения процессора: Проточная СВО
  • Жесткий диск: WD 1500AHFD (10000 об/мин, 150 Гбайт)
  • Программное обеспечение:

  • Операционная система: Windows Vista Ultimate x64 RU
  • Драйвера видеокарт: ForceWare 185.85, Catalyst 4.5
  • Прочее ПО: Riva Tuner 2.24, FurMark 1.6.5
  • Тестирование производительности производилось в следующих приложениях:

  • 3D Mark 06 1.10 - установки по умолчанию
  • 3D Mark Vantage 1.01 - режим "Extreme", установки по умолчанию
  • Crysis Warhead - DX 10 - установка качества Enthusiast, 8xAA, 16xAF
  • Call of Duty: World at War 1.3 - максимальные настройки качества, 8xAA, 16xAF
  • FarCry 2 1.0 - DX10, Ultra High quality, HDR, Bloom, 8xAA, 16xAF
  • Left 4 Dead - максимальные настройки качества, 8xMSAA, 16xAF
  • Lost Planet: Extreme Condition - DX10, максимальные настройки качества, 8xAA, 16xAF
  • Unreal Tournament 3 - максимальные настройки качества, 8xAA, 16xAF
  • Sacred 2 - максимальные настройки качества, 8xAA, 16xAF
  • Разгон

    Давно известно, что для получения хорошего результата при разгоне комплектующих надо оперативно отводить выделяемое этими самыми комплектующими тепло. Проще говоря, чем лучше охладишь - тем лучше разгонишь, многочисленные рекорды, поставленные при минусовых температурах, лишь подтверждают это правило. Но, если спуститься от уровня хардкорных энтузиастов к простому пользователю, хорошо видна путаница во мнении относительно понятий "эффективной СО" и "низкой температуры". Ситуацию усугубляют производители, заявляющие о том, что показатели в 80...90 градусов совершенно естественны для современных видеоадаптеров и никакого вреда от этого нет.

    Чтобы расставить все точки над i в этом вопросе относительно GeForce GTX 275, было проведено небольшое исследование зависимости тактовой частоты ядра от его температуры. Замеры производитлись под нагрузкой , а стабильной считалась частота, на которой видеочип проходил 30-минутный тест (Fur Mark, Stability test, Xtreme Burning Mode, MSAA 16x) без сбоев.

    Как видим, при увеличении температуры видеочипа на 40 градусов Цельсия стабильная частота падает на 825 до 765 МГц. Если соотносить эту разницу с минимальным результатом (765 МГц), то получается не очень много - менее 10%, но если сравнивать прирост частоты при 50 и 90 градусах (175 и 115 МГц соответственно), то разница уже около 50%.

    Посмотрим, какие тепловые режимы обеспечивают разные кулеры: референс (профиль по умолчанию), Zalman Z-Machine GV-1000 и проточная система водяного охлаждения. Во всех режимах карта работала на максимально возможной стабильной частоте, в качестве термоинтерфейса использовалась небезызвестная паста Arctic Cooling MX-2.

    Разница между Z-Machine и штатной СО невелика - 6 градусов в простое и 12 в загрузке, что можно объяснить особенностями конструкции изделия Zalman. Проточная СВО вне конкуренции - 47 градусов в загрузке и 33 в простое. Немалую роль в получении такого хорошего показателя сыграла модифицированная система крепления:

    Дополнительная плаcтина, устанавливаемая с обратной стороны видеоадаптера, служит для равномерного распределения прижимающего усилия пружин по всей площади контакта ватерблока с поверхностью видеочипа, и при этом не подвергает текстолит механическим нагрузкам:

    Теперь рассмотрим зависимость частоты GPU от подаваемого на него напряжения. Нагляднее всего это показывает приведенный ниже график (показания снимались с проточной СВО, чтобы, насколько это возможно, минимизировать влияние температуры на результат):

    Как видно на графике, G200b, распаянный на BFG GeForce GTX 275 OC, очень хорошо откливается на поднятие напряжения в интервале 1,15...1,20 В, дальнейшее повышение Vgpu приводит к росту частоты всего на 15 МГц. Изначально, без поднятия напряжения, разгон составил более 100 МГц - с 650 стоковых до 757 МГц. Максимальный стабильный результат, достигнутый при 1,25 В - 825/1728 МГц, что выше номинала на 30%. Видеопамять разгону почти не поддавалась, артефакты вылезали уже при 1200 (2400) МГц.

    Страницы материала
    Страница 1 из 2
    Оценитe материал

    Комментарии 10 Правила

    Возможно вас заинтересует

    Популярные новости

    Сейчас обсуждают