Чемпион в среднем весе: обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 670 (страница 2)

Печатная плата

Общий вид печатной платы с радиатором MOSFET был показан в предыдущем разделе. Эта часть видеокарты вызывает не меньшее удивление, чем «олдскульная» система охлаждения. Все элементы конструкции размещены на листе текстолита ~95 x 170 мм (без учета разъема PCI-e). Надо ли говорить, что площадь (и более конкретно – длина) печатной платы всех высококлассных «референсов» последних поколений – заметно больше. Если продолжать начатые исторические аналогии, то, чтобы припомнить что-то подобное, придется обратиться совсем уж к седой древности (даже PCB какой-нибудь GeForce4 Ti 4600 была, пожалуй, крупнее!). Впрочем, плату можно расценивать и наоборот – как некое «новое слово» в проектировании мощных видеокарт, все зависит от восприятия.

450x350  48 KB. Big one: 1000x777  217 KB

Тем более что предъявить конструкторам NVIDIA какие-то претензии нелегко. Судите сами, на указанном «клочке» текстолита они разместили достаточно мощный для такого видеопроцессора четырехфазный преобразователь питания, работающий под управлением контроллера NCP5392P.

376x379  42 KB

За питания памяти также отвечает неплохой двухфазный преобразователь. Значит «на бумаге» карта не уступает старшей модели GTX 680.

450x216  37 KB. Big one: 1500x725  283 KB

Правда, нужно учитывать существенные отличия по элементной базе.





450x350  49 KB. Big one: 1500x1167  380 KB

Графический процессор маркирован как GK104-325-A2, что указывает на использование той же ревизии ядра, что и на GeForce GTX 680/ GTX 690. 256-битная шина обеспечивает сообщение GPU с восемью микросхемами памяти Hynix H5GQ2H24MFR-R0C. Их паспортная частота составляет 1500 МГц (6000 МГц с учетом QDR GDDR5). NVIDIA полностью использует потенциал микросхем (частота даже чуть завышена и составляет 1502/ 6008 МГц). Также все рассмотренные GeForce 600 (и эта модель не исключение) выгодно отличаются от ускорителей прошлого поколения тем, что напряжение питания памяти не занижено производителем, поэтому ее можно неплохо разогнать, вплоть до 7000 МГц и более.

Еще раз обращаю внимание на то, что часть микросхем расположена на обратной стороне платы – в данном случае это важно, поскольку на текстолите явно просматриваются дополнительные «посадочные места». Даже с использованием такой крошечной PCB у компаний-партнеров NVIDIA есть возможность легко выпустить версию этого ускорителя с 4 Гбайтами GDDR5 на борту.

Получается, на текстолите есть все элементы, положенные серьезному игровому ускорителю. И все-таки интересно, почему же NVIDIA решила избрать для данной видеокарты такой необычный формат PCB? На мой взгляд, помимо соображений простоты изготовления и снижения стоимости производства, учитывалось еще и желание поэпатировать публику необычной конструкцией.

В официальном пресс-релизе это особенность ускорителя объяснена довольно забавно, что-то вроде «переместив преобразователь питания к задней панели, мы обнаружили, что хвостовая часть платы стала просто не нужна, поэтому мы ее удалили».

Общий вердикт: новая видеокарта заметно отличается от всех мощных однопроцессорных ускорителей последних поколений. Ее конструкция выделяется предельной простотой, что должно сделать GTX 670 очень недорогой в производстве. Подходит ли малоразмерная PCB для разгона графического процессора, и может ли рассмотренная система охлаждения обеспечить нормальный тепловой режим GPU при невысоком уровне шума, можно проверить прямо сейчас.

Тестовый стенд

  • Материнская плата: ASUS P8Z77 DeLuxe (LGA 1155, BIOS v 0603);
  • Процессор: Intel Core i7-3770 на частоте 4500 МГц (базовая частота 3500 МГц);
  • Система охлаждения процессора: Noctua NH-D14 (стандартные вентиляторы);
  • Оперативная память: Corsair TR3X6G1600C7 (DDR3-1600, 7-7-7-20, 2x2 Гбайта, двухканальный режим);
  • Соперники: XFX Radeon HD 7970 (ref), XFX Radeon HD 7950 (ref), Palit GeForce GTX 680 (ref), Point of View GeForce GTX 580 (ref), Manli GeForce GTX 570 (видеокарты предоставлены компанией Регард);
  • Жесткий диск: Western Digital WD10EALX, 1000 Гбайт;
  • Блок питания: Hiper K1000, 1 кВт;
  • Корпус: открытый стенд.

Программное обеспечение

  • Операционная система: Windows 7 x64 Ultimate SP1;
  • Драйверы видеокарт: AMD Catalyst 12.4 для Radeon HD 7970 и HD 7950, nVidia display driver 301.33 для GeForce GTX 680, GTX 670, GTX 580 и GTX 570.
  • Вспомогательные утилиты: MSI Afterburner v. 2.2.0, EVGA Precision X 3.0.2, GPU-z v. 0.6.2, OCCT GPU v. 0.7, Furmark v. 1.9.1.

Процессор тестового стенда был разогнан до 4500 МГц с повышением напряжения питания до 1.25 В. Оперативная память работала на стандартной частоте 1600 МГц с задержками 7-7-7-20. Для видеокарт GeForce GTX 680, GeForce GTX 670, Radeon HD 7970 и Radeon HD 7950 использовался интерфейс PCI-e 3.0 16x, для видеокарт GeForce GTX 570 и GeForce GTX 580 – интерфейс PCI-e 2.0 16x.





Инструментарий и методика тестирования

Для разгона видеокарт, а также мониторинга температур и оборотов вентилятора использовались утилиты MSI Afterburner v. 2.2.0 и EVGA Precision X 3.0.2.

Проверка стабильности работы графических ускорителей в процессе разгона проводилась утилитой OCCT GPUw (режим Error Check, 1024 x 768). Полученные частоты дополнительно проверялись прогонами теста Heaven Benchmark v 2.5 c экстремальным уровнем тесселяции и графических тестов из пакетов 3DMark 11 и 3DMark Vantage.

Для проверки температурного режима видеокарт в условиях, приближенных к повседневным, использовался Heaven BenchMark v. 2.5 (shader: high, tessellation: normal, AA4x, 2560 x 1440).

Уровень шума измерялся при помощи цифрового шумомера Becool ВС-8922 с погрешностью измерений не более 0.5 дБ. Измерения проводились с расстояния 0.5 м. Уровень фонового шума в помещении – не более 27 дБ. На время проведения замеров уровня шума отключались вентиляторы кулера CPU и блока питания. Температура воздуха в помещении составляла 24-25 градусов по Цельсию.

Для проведения тестирования производительности использовались следующие полусинтетические тесты:

  • 3DMark Vantage;
  • 3DMark11;
  • Heaven Benchmark v 2.5.

В следующих играх результаты были получены с помощью встроенных средств измерения производительности:

  • Batman: Arkham City – встроенный тест;
  • F1 2011 – встроенный тест;
  • Hard Reset – встроенный тест;
  • Metro 2033 – фирменная утилита для тестирования производительности, поставляемая с игрой;
  • S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat – утилита Call Of Pripyat Benchmark.

Для этих игр результаты стандартного встроенного «бенчмарка» были продублированы при помощи утилиты FRAPS v3.4.7 для выявления показателя минимального FPS:

  • Mafia II – встроенный тест;
  • Lost Planet 2 – отдельная «бенчмарк-версия» игры.

Для нижеперечисленных игр производительность измерялась вручную с помощью утилиты FRAPS v3.4.7:

  • Battlefield III – начальная сцена уровня Going Hunting («На охоту»);
  • Dragon Age 2 – локация «Порт», пробег по прямой и анимация применения нескольких заклинаний;
  • The Witcher 2: Assassins of Kings – начальная заставка игры и последующая сцена с охранниками в замке Ла Валетт.





В игре Сrysis 2 уровень производительности измерялся с помощью утилиты Adrenaline Crysis 2 Benchmark Tool.

VSync при проведении всех тестов был отключен.

Разгон

Для начала стоит описать стандартный режим работы карты. Как известно, у новых ускорителей GeForce вообще нет постоянной рабочей частоты, а есть только базовая, от которой отталкивается работа технологии динамического разгона GPU Boost. Частота не может упасть ниже базового значения ни при каких условиях, а вот алгоритм работы GPU Boost зависит от множества дополнительных факторов. Интересно проверить, как эта система работает на практике.

396x450  33 KB. Big one: 563x640  25 KB

Сразу скажу, что для разгона ускорителя использовалась утилита EVGA Precision X 3.0.2. Программисты этой компании первыми ввели полноценную поддержку GeForce GTX 680 и GeForce GTX 690. Оказалось, что утилита указанной версии может прекрасно работать и c GeForce GTX 670, хотя была представлена задолго до официального релиза карты.

Более распространенная программа MSI Afterburner также смогла получить доступ ко всем необходимым регулировкам (частоты, напряжение питания GPU, Power Limit), однако планка максимального «вольтажа» здесь заметно ниже – 1.25 В против 1.175 В. Вследствие этого данная утилита использовалась лишь для мониторинга.

Базовая частота GeForce GTX 670 составляет 915 МГц, по этому параметру карта равноценна двухпроцессорной GeForce GTX 690. Поскольку нас интересует, прежде всего, частота GPU в тяжелых режимах (в легких производительности GK104 должно хватать и без всякого динамического разгона), для проверки было выбрано несколько тестов, способных загрузить работой даже флагманские видеокарты.

Во-первых, Heaven Benchmark, который используется мною в роли «усредненной игры с поддержкой Dx11». В данном случае выставлены экстремальные настройки:

  • DirectX 11;
  • Разрешение – 2560х1440;
  • Стерео 3D – выключено;
  • Шейдеры (Shaders) – высоко (high);
  • Тесселяция (Tesselation) – экстремальная (extreme);
  • Анизотропная фильтрация (Anisotropy) – 16х;
  • Сглаживание (Anti-aliasing) – 4x.





365x450  12 KB. Big one: 657x810  13 KB

Ядро уверенно держит частоту 1084 МГц с кратковременными просадками до 1071 МГц. Минимальное зафиксированное значение – 1045 МГц. Напомню, что по официальным данным GPU Boost на данной карте должен разгонять графический процессор в среднем до 980 МГц, однако это значение с легкостью завышается на добрую сотню МГц. Отличный результат. GPU Power в диапазоне 102-106% с кратковременными завышениями. Максимальная температура ядра 79 градусов.

Следующий тест – один из наиболее «прожорливых» в данном наборе, Metro 2033 на максимальных настройках.

Настройки:

  • DirectX 11;
  • Разрешение 2560х1440;
  • Полноэкранное сглаживание – 4xAA;
  • Анизотропная фильтрация (AF) – 16x;
  • Качество – очень высокое;
  • Улучшенная глубина резкости – вкл.;
  • Тесселяция – вкл;
  • Карта Frontline, три прогона теста.

368x450  13 KB. Big one: 662x809  12 KB

И здесь наблюдается очень сходный результат. Частота достаточно устойчиво держится на отметке 1084 МГц при просадках до 1071 МГц. Среднее значение GPU Power 100-105%. Температура ядра - 80 градусов.

Пока результат стабилен, но на очереди еще один тест – Crysis 2. Он интересен тем, что при тестировании GeForce GTX 690 именно здесь наблюдалась максимальная просадка частоты.

Настройки:

  • DirectX 11;
  • Разрешение: 2560х1440;
  • Вертикальная синхронизация – выкл.;
  • Параметры системы – макс.;
  • Спецэффекты – макс.;
  • Объекты – макс.;
  • Частицы – макс.;
  • Постобработка – макс.;
  • Затенение – макс.;
  • Тени – макс.;
  • Вода – макс.;
  • Улучшенные текстуры – вкл.

Для теста использовалась программа Adrenaline, карта Central Park – три прогона.

366x450  14 KB. Big one: 658x809  13 KB

И вновь данный тест, несмотря на кажущуюся «легкость» по сравнению с двумя предыдущими, серьезно просаживает частоту. Обычные значения 1033-1045 МГц, однако нередки и снижения до 1019 МГц. Уровень GPU Power 103-107%, температура ядра - до 80 градусов.

По наблюдаемым в других тестах результатам можно заключить, что средние частоты ядра GeForce GTX 670 на штатных настройках составляют 1033-1071 МГц. Производитель скромно заявляет о способности GPU Boost разгонять карту лишь до 980 МГц с уточнением «обычная частота в большинстве игр». Тем не менее, на практике столь низкие значения не наблюдались ни в одном тесте используемого пакета, указанный «коридор» 1033-1071 МГц выдерживается достаточно четко.

Интересно отметить, что при исследовании GeForce GTX 690 с использованием тех же трех тестов наблюдались более низкие частоты. Так, в Crysis 2 были отмечены кратковременные просадки до 980 МГц, в Heaven Benchmark частота стабилизировалась на уровне 1045 МГц, а в Metro 2033 – 1058 МГц. С учетом того, что эти ускорители используют одинаковую частотную формулу 915/ 980 МГц при базовом напряжении 0.988 В, заключение может быть одним - GPU Boost на GTX 670 настроен более жестко. Однако нужно учитывать, что это может быть как общей закономерностью, так и особенностью конкретных экземпляров карт.

Прояснив стандартный режим работы ускорителя, можно приступать к разгону. Позволю себе небольшое отступление, чтобы обрисовать сложности, которые могут постигнуть оверклокера на тернистом пути увеличения частоты новых GeForce.

Совершенно очевидно, что карта, использующая графический процессор GK104 с функцией GPU Boost, должна разгоняться по тому же принципу, что и рассмотренные ранее GeForce GTX 680 и GTX 690. Как и прежде, оверклокер может управлять только базовой частотой GPU – реальная частота, наблюдаемая в тестах, определяется алгоритмом GPU Boost, учитывающим показатели потребляемой ускорителем мощности и температуры GPU.

Повлиять на конечную частоту, получаемую в тестах, можно несколькими способами.

Во-первых, путем регулировки базовой частоты. Работа GPU Boost однозначно связана с этим параметром, но формула взаимодействия двух частот туманна.

Возьмем для примера данную карту, с базовым значением 915 МГц. Увеличив его на 100 МГц, вы совершенно не обязательно получите реальные «+100 МГц» в тестах. Единственное, что можно сказать точно – теперь частота никогда не опустится ниже 1015 МГц (даже в Furmark или другой «грелке»). А вот как будет работать GPU Boost – загадка. К примеру, возможна ситуация, когда частота вовсе не будет подниматься выше 1015 – для этого достаточно занизить другие настройки.

Второй способ влияния на конечную частоту – регулировка Power Limit (ограничитель мощности, подаваемой на GPU, по умолчанию используется значение 100%). Максимальное значение для этой карты равняется 122%. «На пальцах» эта настройка используется следующим образом: при повышении значения Power Limit GPU отодвигается «ограничитель по мощности» GPU Boost и эта технология начинает обеспечивать более высокий разгон ядра.

На практике разница не столь велика. Вот график для теста Heaven Benchmark с сохранением стандартных настроек напряжения и базовой частоты, но с повышением Power Limit до 122%.

366x450  25 KB. Big one: 662x813  13 KB

Да, теперь GPU Boost работает более жестко и четче выдерживает частоту на одном уровне, но в абсолютном выражении прибавка совсем невелика – средняя частота по-прежнему составляет 1084 МГц, а карта работает лишь чуть быстрее из-за меньшего количества просадок до 1071 МГц.

В итоге, в качестве самостоятельной настройки GPU Power Limit практически бесполезна, она работает эффективно только в комплексе с изменением других параметров. Вернемся к перечислению способов повлиять на итоговую частоту работы GPU в тестах.

Еще один очевидный путь – увеличение напряжения питания ядра. Однако вот тут-то и начинаются настоящие сложности.

Увеличение напряжения странным образом взаимодействует с изменением Power Limit. Так как система при мониторинге потребляемой мощности опирается на показатель силы тока, увеличение «вольтажа» способно «напугать» карту и заставить GPU Boost работать более мягко, сбрасывая частоты. С другой стороны, у карт определенно есть какой-то заранее рассчитанный механизм «допуска» на разгон. Иначе оверклокинг с повышением напряжения был бы просто невозможен.

Получается плохо объяснимый логически «винегрет», когда поднятие напряжения без затрагивания других настроек может привести к падению частот, а при слишком низком значении напряжения карта, наоборот, «не боится» увеличить частоту – но ядро при этом теряет стабильность! Классический оверклокерский прием «продавить почти стабильную частоту, поддав напряжения» не работает. На выходе вы можете получить немалую просадку. При этом не увеличивать напряжение при разгоне по-прежнему нельзя. Иначе просто невозможно выставить высокие значения базовой частоты. Карта попытается разогнать ядро, и тут же зависнет из-за недостаточного напряжения.

Сложно? Да, несомненно. Для усиления эффекта ситуацию можно обрисовать скороговоркой: GPU Boost выставляет частоту, которая зависит от «базового значения», но не напрямую, учитывает показатель мощности, который может изменяться с повышением напряжения, и учитывает настройку Power Limit, которая по таким же неясным законам взаимодействует с напряжением.

Но задача становится и вовсе трудноразрешимой при добавлении третьего компонента – температуры ядра. Она тоже влияет на работу GPU Boost. В итоге, получив наконец-то более-менее стабильную частоту в тестах, можно «поймать» нехилую просадку после полного прогрева карты. И вновь все начинается по кругу – чтобы снизить температуру, убираем напряжение, но GPU Boost, среагировав на снижение потребляемой мощности, поднимает частоты, карта зависает от недостатка «вольтажа». Снижаем Power Limit, но тогда ускоритель становится очень «дерганным» - Power Limit повышает частоту, натыкается на ограничитель, и вновь снижает ее. На графике это выглядит как «пила», и сопровождается просадками. Приходится искать некий баланс, с целью получить на графике хотя бы условно ровную линию. К тому же карта должна демонстрировать близкие частоты в широком наборе тестов, а каждый из них GPU Boost воспринимает по-своему.

В итоге я, вынужденный использовать автоматический режим работы вентилятора (чтобы потом снять показатели температуры и уровня шума), потратил немало времени на поиск идеального сочетания настроек. И оно было найдено.

При увеличении базовой частоты на 130 МГц, напряжения питания до 1.15 В, а GPU Power Limit до 122%, карту удалось заставить стабильно работать на частотах около 1200 МГц по ядру.

Тест Heaven Benchmark, на тех же настройках, что приводились выше.

365x450  15 KB. Big one: 657x809  14 KB

После прогрева частота уверенно держится на отметке 1189 МГц, GPU Power 110-120%.

Для того чтобы показать, насколько «хрупок» полученный режим, я продемонстрирую тот же график после мизерного изменения всего одной настройки. Напряжение питания было увеличено на один шаг - до 1.163 В. По всем законам разгона это должно произвести минимальный эффект, к тому же карта должна стать более стабильной.

366x450  15 KB. Big one: 658x808  13 KB

И в результате получаем снижение частоты до 1169 МГц. При этом нагрев ядра остался на том же уровне, так что списать это изменение на температуру не получится – это именно особенность работы GPU Boost.

Однако необходимы дополнительные проверки. Для начала самый «страшный» тест Crysis 2, который способен «просадить» частоту.

364x450  15 KB. Big one: 656x811  14 KB

К счастью, значение 1202 МГц наблюдается практически без просадок (они приходятся на моменты рестарта тестовой сцены, в остальное время частота выдерживается четко). И это при очень высоком показателе GPU Power – до 132% (еще одна «странность» в работе GPU Boost, по идее, при заданном максимуме 122%, карта должна при таких значениях люто «тормозить» – но этого не происходит; что 115%, что 130% – на графике наблюдается одна частота).

Напоследок – Metro 2033.

366x450  14 KB. Big one: 659x811  13 KB

Здесь результат близок к показанному в Crysis, но наблюдается колебание частоты от 1189 до 1202 МГц. GPU Power на пике – до 125%, но обычно в пределах 110-115%.

При работе карты в широком наборе тестов в большинстве случаев наблюдались указанные частоты 1189 – 1202 МГц. Чрезмерных завышений (максимум кратковременные скачки до 1228 МГц) и просадок (минимум до 1171 МГц) не замечено.

Могу отметить, что разгон новых ускорителей на самом деле сопряжен с определенными трудностями. «Полировка» режима, с целью получить более-менее стабильную частоту в большинстве игр - трудоемкий процесс, требующий большого количества пробных прогонов тестов. Однако готов признать, что выше я все-таки чуть сгустил краски, и после некоторого количества проведенных экспериментов, вполне можно понять, по каким законам работает GPU Boost (правда, скорее, на интуитивном уровне, чем логически).

В чистых цифрах разгон выглядит совсем неплохо. Если считать работу GPU Boost разгоном – частоту ядра удалось увеличить с 915 до ~1200 МГц или на 31%. Однако выше было показано, что карта никогда не работает на базовой частоте, поэтому по системе «было -> стало», разгон следует воспринимать как «~1080 -> ~1200 МГц», а это всего ~11%. Видеопамять была разогнана с 6000 до 6800 МГц, или на 13.3%.

Справедливости ради отмечу, что данный GPU способен работать и на более высоких частотах, к примеру, при поиске оптимального режима, неоднократно наблюдались «скачки» до 1250-1260 МГц. Однако стабилизировать работу ускорителя на подобных частотах оказалось невозможным. Есть вероятность, что другие экземпляры GTX 670 будут более сговорчивыми. В целом, видеокарта демонстрирует разгонный потенциал на уровне своих «старших сестер» - GTX 680 и GTX 690.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал
рейтинг: 4.4 из 5
голосов: 128

Комментарии 575 Правила



Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают