Обзор видеокарты geforce 590
Еще когда мы только приступали к рассмотрению AMD Radeon HD 6990, уже было примерно известно, что конкурент в лице Nvidia готовит мощный ответ. И действительно, примерно через две с половиной недели выходит также двухпроцессорный трехмерный ускоритель Geforce GTX 590. Как и в случае с Radeon HD 6990, он основан на двух самых последних и мощных GPU: Geforce GTX 580 (и Radeon HD 6970 в случае с 6990, соответственно).
Ниже мы детально разберем: какие особенности у нового продукта, сможет ли он побороть HD 6990, и кто же будет лидером на рынке 3D-ускорителей игрового класса на ближайщие полгода (а то и дольше). Для начала залезем, как обычно, вовнутрь устройства, и даже в GPU, и изучим, как оно устроено. Алексей Берилло с удовольствием расскажет об этом.
Часть 1: Теория и архитектура
Самыми быстрыми видеокартами на рынке с давнего времени являются двухчиповые решения. Так было ещё со времён 3dfx Voodoo 2 и ATI Rage Fury MAXX, так продолжалось в дальнейшем, так осталось и сейчас. Со всеми своими недостатками (высокое энергопотребление и тепловыделение, высокая цена, нередкие проблемы с производительностью и качеством рендеринга) они имеют неоспоримое преимущество в чистой мощности, что выражается в высокой частоте смены кадров.
К сожалению для богатых поклонников продукции компании Nvidia, самыми быстрыми видеокартами на рынке долгое время были решения от её конкурента — компании AMD, которая выпустила свой Radeon HD 5970 в конце 2009 года. А вот Nvidia так и не вывела на рынок ничего нового на базе двух чипов ещё со времён Geforce GTX 295. Зато её конкурент совсем недавно ещё и обновил своё решение верхнего уровня, выпустив модель Radeon HD 6990, что калифорнийцы уже не могли оставить без ответа.
Хотя решения такой мощности не слишком сильно влияют на финансовые успехи компаний напрямую, так как их продаётся крайне мало, но имиджевое влияние подобных продуктов, предназначенных для самой активной части покупателей графических решений, весьма важно для вендоров. Хотя, с текущими ценами на двухчиповые платы производители GPU смогут на них ещё и немного подзаработать.
Итак, уже почти пять месяцев видеокарта Geforce GTX 580 оставалась быстрейшим решением компании Nvidia. Будучи основанной на улучшенном графическом процессоре GF110, она до сих пор является быстрейшим одночиповым решением вообще. Но у конкурента, согласно давно объявленной стратегии, позиции ультимативного решения для энтузиастов защищают двухчиповые видеокарты.
А вот компания Nvidia не делала попыток выхода на рынок с двухчиповыми видеокартами на базе GPU семейства Fermi скорее всего потому, что первые топовые чипы GF100 имели недостатки, связанные с излишне высоким потреблением энергии при работе даже на сравнительно низких тактовых частотах.
Но со временем у Nvidia вышел чип GF104 и видеокарта Geforce GTX 460 на его основе, который уже вполне было можно применить в двухчиповой карте. Но ей было бы сложно противостоять всё тому же Radeon HD 5970. Затем, в ноябре 2010 года был представлен обновленный графический процессор GF110, обладающий лучшими показателями энергоэффективности и работающий на больших частотах. Парочка таких GPU и легла в основу анонсированной сегодня двухчиповой видеокарты от Nvidia — Geforce GTX 590.
Естественно, новая модель Geforce предназначена исключительно для энтузиастов компьютерных игр, не стеснённых в средствах, и скорее даже больше на любителей разгона, ставящих рекорды в различных бенчмарках. Мощь двух GF110, пусть и на сниженных частотах, вполне способна обеспечить высокую производительность, особенно если закрыть глаза на проблемы метода мультичипового рендеринга Alternate Frame Rendering (AFR).
Что важно, графические процессоры GF110, устанавливаемые на Geforce GTX 590, ничуть не урезаны по своим возможностям, они имеют по 512 активных потоковых процессоров, на каждый из чипов приходится по полтора гигабайта GDDR5 видеопамяти, работающей на шине 384-бит (также на каждый GPU). Но как инженерам Nvidia удалось вместить удвоенное потребление чипа GF110 вместе со всей обвязкой в теплопакет, максимальный для PCI-E-видеокарт?
Ответ на этот вопрос мы найдём во второй и третьей частях материала, а в теоретической части важнее то, что новое решение Nvidia удивляет довольно эффективной и малошумной (для двухчипового решения такой мощности, естественно) системой охлаждения. Среди других особенностей Geforce GTX 590 можем отметить поддержку одного разъёма SLI для объединения двух подобных видеокарт в режиме Quad SLI.
Но четырёхчиповая видеосистема — это уж точно на очень редких любителей, ибо с современными мультиплатформенными играми, которых где-то 90-95% среди всех вышедших приложений такого рода, прекрасно справляются и видеокарты верхнего среднего уровня, основанные на единственном GPU. К этому можно добавить так и не решённые проблемы AFR.
Гораздо более любопытным для любителей мощнейших систем нам кажется вариант по созданию гибридной системы на основе одной двухчиповой видеокарты, один из GPU которой будет заниматься графическими расчётами, а другой — физическими эффектами PhysX, ускоряемыми на графических процессорах.
Впрочем, игровых приложений, которым желателен отдельный GPU для физики, мы знаем не так уж много, сходу можно вспомнить разве что Batman: Arkham Asylum, Mafia 2 и Dark Void. Также немного и любителей вывести стереоизображение сразу на три монитора высокого разрешения, что позволяет сделать Geforce GTX 590 — единственная видеокарта Nvidia, способная на такое в одиночку, не требуя установки пары видеокарт.
Заметьте — все эти особенности (Quad SLI, выделенный GPU на «физику», 3D Vision Surround), вместе с самой идеей мультичипового рендеринга, предназначены исключительно для крайне немногочисленного самого-самого верхнего слоя пользователей. Для них и цена решения не так уж важна, захотят — купят. Видеокарты такого уровня — как суперкары в мире автомобилей. Поэтому и относиться к ним нужно соответственно. К чему мы и приступаем.
- [09.11.10] Nvidia Geforce GTX 580: новый король 3D-графики на закате 2010 года
- [12.07.10] Nvidia Geforce GTX 460: распространение новой архитектуры GF1xx на средний ценовой диапазон
- [27.03.10] Nvidia Geforce GTX 480: архитектура нового графического процессора изнутри
- [19.01.10] Новая графическая архитектура Nvidia GF100
Графический ускоритель Geforce GTX 590
- Кодовое имя чипов — GF110;
- Технология производства 40 нм;
- 2 чипа по 3 миллиарда транзисторов каждый;
- Унифицированная архитектура с массивом процессоров для потоковой обработки различных видов данных: вершин, пикселей и др.;
- Аппаратная поддержка DirectX 11, в том числе и новой шейдерной модели — Shader Model 5.0;
- Двойная 384-битная шина памяти: дважды по шесть независимых контроллеров шириной по 64 бита каждый, с поддержкой GDDR5 памяти;
- Частота ядра 607 МГц;
- Удвоенная частота ALU 1215 МГц;
- 2×16 потоковых мультипроцессоров, включающих в общем 1024 скалярных ALU для расчётов с плавающей точкой (целочисленные и плавающие форматы, поддержка точности FP32 и FP64 в рамках стандарта IEEE 754-2008);
- 2×64 блока текстурной адресации и фильтрации с поддержкой FP16- и FP32-компонент в текстурах и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов;
- 2×6 широких блоков ROP (всего 96 пикселей) с поддержкой режимов антиалиасинга до 32 выборок на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Каждый блок состоит из массива конфигурируемых ALU и отвечает за генерацию и сравнение Z, MSAA, блендинг;
- Для каждого GPU интегрированная поддержка RAMDAC, двух портов Dual Link DVI, а также HDMI и DisplayPort.
Спецификации референсной видеокарты Geforce GTX 590
Анонсированная видеокарта на базе двух графических процессоров GF110 становится на самую верхнюю ступень в линейке Nvidia, прямо над быстрейшей одночиповой Geforce GTX 580. Что касается сравнения с конкурентом, то и по цене (по крайней мере — для западного рынка) и по производительности им становится недавно рассмотренная нами AMD Radeon HD 6990. Как мы уже писали, производителям графических чипов сейчас приходится выжимать все соки из всё того же техпроцесса 40 нм, и сделать это можно разве что выпуском двухчиповых карт.
Принцип наименования видеокарт Nvidia немного изменился со времени предыдущей двухчиповой Geforce GTX 295. Теперь топовая карта на двух GPU имеет название, отличающееся от быстрейшей одночиповой модели средней цифрой (580→590). Естественно, что выпущена лишь одна двухчиповая модель, так как это решение максимальной производительности.
Предположительная рыночная цена новой модели для североамериканских магазинов равна $699, что соответствует цене конкурирующего решения, а вот российская рекомендуемая цена снова заметно выше. Остаётся надеяться, что в продаже она появится по цене ближе к $699 по официальному курсу, чем по 25999 руб. Впрочем, видеоплата имиджевая, её купят и за столько.
Так как двухчиповая модель имеет сдвоенную 384-битную шину памяти, то соответствующий объём установленной на неё видеопамяти равен 2×1,5 ГБ. 3 ГБ на чип разумно решили не устанавливать; и полутора гигабайт должно хватать почти во всех режимах. Хотя в сверхвысоких разрешениях со стереорендерингом и сглаживанием может потребоваться и больше.
Архитектура
Так как анонсированная сегодня видеокарта Geforce GTX 590 основана на двух GPU модели GF110, то расписывать в этом разделе особо нечего — всё уже рассказано ранее. А тут мы лишь вкратце повторим самое основное. Главной задачей инженеров Nvidia при разработке GF110 было улучшение энергетической эффективности. Чип был полностью переработан для того, чтобы снизить утечки и оптимизировать его потребление.
Архитектурно чипы GF110, используемые в Geforce GTX 590, не очень отличаются от GF100, на котором основана первая модель линейки Fermi — GTX 480. Оба GPU использует одинаковую конфигурацию мультипроцессоров, эти чипы состоят из четырёх кластеров графической обработки Graphics Processing Clusters.
Каждый из двух GF110 содержит четыре кластера GPC, шестнадцать мультипроцессоров SM и шесть 64-битных контроллеров памяти, соединённых с кэш-памятью второго уровня и имеющих по 8 блоков ROP в каждом. Итого, в состав каждого чипа входит 512 потоковых процессоров, собранных в 16 мультипроцессоров по 32 штук в каждом. И в выпущенной двухчиповой модели GTX 590 их количество не занижено искусственно, все мультипроцессоры активны.
Каждый мультипроцессор в GF110 имеет 64 килобайта начиповой памяти, которая может быть сконфигурирована в двух разных вариантах: 48 килобайт общей памяти и 16 килобайт L1 кэш-памяти, или наоборот — 16 КБ общей памяти и 48 КБ кэша. Кроме этого, GF110 имеет 768 КБ унифицированной кэш-памяти второго уровня, которая обслуживает все запросы по загрузке и сохранению данных, а также текстурные выборки.
Питание и охлаждение
Надо сказать, что проектирование такого решения с двумя мощнейшими GPU на одной плате и их серьёзными требованиями по питанию — это весьма непростая инженерная задача. В Geforce GTX 590 используется 12-слойная печатная плата, а для лучшего отведения тепла в слоях питания применяется много меди, что также продляет и срок её службы. Питание двух GPU обеспечивается при помощи 10-фазной системы с цифровым контроллером, а ещё два двухфазных контроллера питают GDDR5-видеопамять.
Возможности слота PCI Express 2.0 x16 по максимальной пропускной способности (до 8 гигабайт в секунду) делятся на два GPU при помощи специального чипа — коммутатора PCI Express NF200, который применялся ещё со времён Geforce GTX 295. Этот коммутатор даёт каждому GPU по 16 каналов PCI-E, но уже с вдвое меньшей пропускной способностью. В отличие от AMD, использующей решения PLX со своей маркировкой, Nvidia применяет собственные давние разработки.
Эффективное охлаждение столь горячего двухчипового решения — это даже ещё более сложная задача. И Nvidia отлично с ней справилась! Важным преимуществом Geforce GTX 590, которое особенно выделяет компания, является низкий уровень шума от устройства её охлаждения.
Для достижения максимальной эффективности система охлаждения Geforce GTX 590 содержит два раздельных радиатора (по одному на каждый GPU), использующих технологии испарительных камер. А для лучшего охлаждения задней стороны платы и установленных на неё компонентов, используются дополнительные алюминиевые пластины. Ну а для некоторых пользователей главным нововведением кожуха кулера может стать светящийся логотип Geforce. Кулер оснащен низкоскоростным вентилятором с крыльчаткой большого диаметра (90 мм).
Новый кулер обладает заметно лучшей эффективностью, по сравнению с другими мощными системами охлаждения. В итоге, именно Geforce GTX 590 стала самой тихой двухчиповой видеокартой, и не только в этом поколении. По оценкам Nvidia, новое решение тише Geforce GTX 295 и Geforce 9800 GX2, не говоря уже о конкурирующем Radeon HD 6990, который весьма сильно шумит при большой нагрузке. Впрочем, у него может быть преимущество в скорости, о чём мы узнаем в следующих частях статьи.
Всё остальное в модели Geforce GTX 590 мало чем отличается от систем из двух видеокарт GTX 570 или GTX 580, объединённых в SLI. Для повышения качества изображения можно использовать специфичные для SLI-конфигураций режимы с количеством выборок вплоть до 64x, а на системе Quad SLI — и вовсе до 128x. Для вывода изображения каждая GTX 590 имеет по три разъёма Dual Link DVI и один mini DisplayPort. Это решение позволяет вывести стереоизображение сразу на три монитора при помощи технологии 3D Vision Surround:
Естественно, что требования по питанию у двух- и четырёхчиповых видеосистем весьма серьёзные. Рекомендуется применение блока питания, обеспечивающего минимум 700 Вт, так как только сама видеокарта может потреблять до 365 Вт (а на деле — даже больше). Что уж говорить о двух таких монстрах в одном корпусе! Тут уже нужен не только мощный БП, но и правильное охлаждение в корпусе. Поэтому компания Nvidia, вместе со своими партнёрами, решила сделать сертификацию подобных решений, пригодных для создания Quad SLI-систем.
Так, одним из базовых требований является системная плата с достаточным расстоянием между слотами PCI Express x16 — две платы должны быть установлены минимум через один слот расширения. Естественно, речь о референсном воздушном кулере; водяное охлаждение лишнего слота не потребует. Вполне логично, что в список сертифицированных системных плат уже вошли топовые модели для энтузиастов всех известных производителей.
На этом теоретическая часть сегодняшнего материала завершена. Следующая часть статьи традиционно будет освещать практическое исследование скорости рендеринга анонсированной сегодня видеокарты Nvidia Geforce GTX 590 и её конкурентов в синтетических тестах. Предельные тесты на многочиповых видеосистемах не имеют большого смысла, но будет интересно сравнить эффективность работы технологий CrossFire и SLI и производительность конкретных решений Nvidia и AMD — какое из них окажется победителем?
Тестирование нового флагмана NVIDIA - GeForce GTX 590. Сравнение с GTX 480, GTX 580, GTX 590, HD 6990.
- Материнская плата: MSI Big Bang-XPower, BIOS 1,5B2;
- Процессор: Intel Core i7 920 4305 МГц (205 х 21, 1,31 В);
- Система охлаждения: Система водяного охлаждения;
- Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
- Оперативная память: Kingston HyperX KHX2000C9AD3T1K3/6GX 6 x 2 Гб, DDR3 1640 МГц (7-7-7-19-1T, 1,65 В);
- Жесткий диск: Seagate 7200.11 320 Гбайт;
- Блок питания: Tagan TG1100-U95 1100 Вт;
- Аудиокарта: ASUS Xonar HDAV 1.3;
- Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1;
- Версия драйверов для ATi/AMD Catalyst 11.4, NVIDIA - nforce 266/7.xx.
- Шумомер: Center 320;
- Мультиметр: Fluke 289;
- Тарификатор электроэнергии: E305EMG;
- Микрофон: Philips SBC ME570.
реклама
Для корректного замера температуры и шума использовались следующие условия:
Закрытое помещение площадью 4 м 2 , внутри которого располагается система автоматической поддержки климатических условий. В данном случае уровень температуры был установлен на отметке 26°С +-1°С. 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 22 дБА. В качестве жёсткого диска использовался SSD, а блок питания, помпа, радиатор с вентиляторами во время замера находились за пределами комнаты. На стенде отсутствовали иные комплектующие, издающие какие-либо шумы.
Звукозапись системы охлаждения производилась на расстоянии 10 см от вентилятора. Первые 10-20 секунд без нагрузки в режиме простоя, далее включалась 100% нагрузка с помощью программы Furmark. Наибольший уровень шума достигается в конце аудиозаписи. Заранее определялся температурный режим и шум, чтобы в процессе записи аудиодорожки вы смогли услышать именно максимальный шум.
Уровень потребления электричества [ватт] в простое оценивался по показаниям тарификатора E305EMG сразу после загрузки операционной системы. Значения, отображаемые в графике, соответствуют минимально достигнутым цифрам с прибора. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой FurMark версии 1.9.0. После 10-15 минут температура и обороты вентилятора достигали своего теоретического максимума. После чего данные заносились в таблицу.
Тестирование нового флагмана NVIDIA - GeForce GTX 590. Сравнение с GTX 480, GTX 580, GTX 590, HD 6990.
реклама
Рынок сверхдорогих видеокарт красив, но мал. Немногие могут себе позволить ради игр покупку графического адаптера стоимостью более 20.000 рублей. Чтобы понять, какова доля таких энтузиастов, предлагаю воспользоваться статистикой Steam. Да, она не охватывает всех пользователей, но отражает наиболее важную их часть, а именно «Игровую аудиторию».
Количество систем с DX11 видеокартой составляет 5,6%. Другими словами, лишь эта часть аудитории способна воочию взглянуть на прелести DX11.
Доля видеокарт, поддерживающих DX11 среди всей массы, без привязки к операционной системе, составляет почти 20% и продолжает расти, что несомненно радует.
Наибольшей популярностью среди всех современный видеоускорителей пользуются карты стоимостью до $150.
Исходя из данных за февраль, можно сделать основной вывод. Из всех видеокарт более 4/5 от общего количества это условно дешёвые решения. А для примера посмотрим на топ-класс DX11:
ATI Radeon HD 6970 – 0,7%;
ATI Radeon HD 5970 – 1,8%;
ATI Radeon HD 5870 – 11,4%;
NVIDIA GeForce GTX 580 – 1,3%;
NVIDIA GeForce GTX 570 – 1,1%;
NVIDIA GeForce GTX 480 – 3,6%;
NVIDIA GeForce GTX 470 – 5,6%.
Что же получается? А то, что удел GTX 590 и HD 6990 - принадлежать исключительно энтузиастам и заядлым оверклокерам. С другой стороны, кто как не GTX 590 и HD 6990 демонстрируют технический уровень инженеров конкурирующих компаний. Поэтому, давайте расценивать их как вершину прогресса.
реклама
У обеих карт налицо схожая концепция дизайна. Расположенный в середине карты вентилятор равномерно распределяет поток воздуха к графическим ядрам. Задняя панель GTX 590 из-за трех DVI выглядит массивнее, и частично препятствует выходу нагретого воздуха наружу.
До текущего момента NVIDIA не жаловала miniDP в своих картах. Отныне он есть, и надеюсь компании, распространяющие видеокарты будут вкладывать в комплект поставки переходник на обыкновенный DP.
С тыльной стороны, ровно так же, как и у GTX 295, установлено две пластины. Они призваны охлаждать память. Целиковый радиатор был бы куда уместнее, но слишком сильно выступающие элементы мешают сделать это.
Возросшее потребление диктует установку двух 8 pin коннекторов. С торца видна незакрытая полость, через которую выводится, а лучше сказать - вдувается внутрь корпуса горячий воздух, проходящий через радиатор второго GPU.
NVIDIA в своё время не захотела в серийных картах делать светящуюся надпись, хотя на предсерийных образцах её подсветка была. Теперь она есть, пусть и незначительное, но хоть какое-то отличие от конкурента.
Пусть вас не смущает отсутствие AMD HD 6990 на фотографии. Длина видеокарты GTX 590 (в рамках относительного сравнения) достаточна мала. Настолько, что уместнее сравнивать с GTX 580 и HD 6970.
реклама
Попробуйте на секунду закрыть графические процессоры, увидите значительную разницу? Скорее всего - нет. Все дело в том, что существующие условия не позволяют по-другому размещать компоненты. Хотя раньше можно было видеть, как NVIDIA в трех поколениях использует две платы для своих топовых видеокарт. Пристрастие AMD пользоваться продукцией Volterra в системе питания известно. Для GTX 590 решено воспользоваться альтернативным методом. Чтобы равномерно распределять и динамически управлять нагрузкой, компания прибегла к установке DrMOS.
Добавочные ёмкости заняли место на обратной стороне. Обе печатные платы очень плотно усыпаны электронными элементами. Но NVIDIA даже с существенно большими GPU смогла уместиться на плате меньшего размера. Что, несомненно, отметят владельцы стеснённых корпусов. GTX 590 использует контроллеры систем питания, аналогично GTX 580, только с поправкой на количество. GPU - 2 ШИМ Chil 8266. Память – 2 APW7088 производства Anpec Electronics.
Вспоминая о памяти - две компании, два подхода. AMD выбрала Hynix, NVIDIA в свою очередь обратила взор в сторону SAMSUNG. Оба вида микросхем соответствуют максимальной частоте 1250 МГц, только не всегда производители используют их возможности на 100%.
Прелесть системы охлаждения GTX 590 видна сразу. Кожух съёмный, радиаторы легкодоступны. Пяти минут вполне хватит, для того чтобы полностью продуть и прочистить от пыли. Технология конечно не нова, но и изобретать ничего не нужно. Далее следом идут непосредственно радиаторы, и здесь продуманность конструкции GTX 590 на высоте. Испарительные камеры AMD намертво скреплены с пластиной, а у NVIDIA они снимаются за считанные секунды.
Вместо турбины NVIDIA в очередной раз использует силы классического вентилятора.
Заметьте, размер радиаторов меньше чем у конкурента, значит ли это, что GTX 590 будет горячее?
Увы, с таким результатом хвастаться нечем. Подозреваю, что в лабораторию попала не самая удачная карта. А у коллег с других ресурсов результаты разгона значительно лучше.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Видеокарта эталонного дизайна NVIDIA - ASUS GeForce GTX 590, изучаем, разгоняем, тестируем с различными термопастами (КПТ-8, Arctic Silver Ceramique, Gelid Solutions GC-Extreme, Glacial Tech IceTherm).
Вступление, упаковка и комплектация, технические характеристики, внешний вид, дизайн PCB и система питания
Но на самом деле все оказалось не совсем так. Самые современные на тот момент процессоры не могли полностью раскрыть потенциал подобного монстра, а сам первопроходец обладал множеством проблем, в числе которых были заморочки с драйверами, разгоном, оптимизацией под игровые приложения и бенчмарки. Сменившие его AMD Radeon HD 4870x2 и NVIDIA GeForce 9800GX2 продемонстрировали сырость и неготовность данных продуктов к выходу на рынок, повторяя ошибки HD 3870x2.
реклама
Тогда же производители видеокарт и продемонстрировали разный подход к созданию графических адаптеров с двумя процессорами. Если AMD изначально пошла по пути размещения двух GPU на одной печатной плате, то первые аналогичные продукты NVIDIA получили в народе название – «бутерброд». Две печатные платы были объединены между собой специальным мостом и спрятаны в единый кожух системы охлаждения.
После неудачных попыток замены охлаждения или установки водоблоков на такие «бутерброды» я зарекся больше не связываться с двухпроцессорными видеокартами. Отсутствие видеосигнала на одной из PCB, плохой контакт мостика или, в конце концов, пережим микросхем памяти легко выводили дорогие ускорители из строя. Но с каждым следующим обновлением графических линеек производители оптимизировали драйверы, упрощали процесс разгона, предоставив потребителю вполне завершенные продукты – NVIDIA GeForce GTX 590 и AMD Radeon HD 6990.
Продажи «двухголовых» плат по сравнению с однопроцессорными флагманами или адаптерами среднего класса, гораздо ниже. Ещё бы, далеко не каждый может себе позволить «железо» стоимостью более 20 000 рублей. Но зато на имидже производителя такие продукты сказываются очень положительно. Вспомните маркетинговую войну производителей за звание самого быстрого графического ускорителя. А компания AMD пошла ещё дальше, продемонстрировав рекламу видеокарты, которая «быстрее самой быстрой».
Поскольку в материале речь пойдет о продукте компании ASUS, то нельзя не вспомнить, что значит для неё слово «имидж». Основанный на паре Cypress ASUS Ares стал самой быстрой видеокартой своего поколения, ASUS Mars на базе двух GPU GeForce GTX 285 был выпущен тиражом 1000 штук. А на Computex показали ещё и Mars II, который должен стать самой быстрой среди GTX 590. Но что делать компаниям, у которых нет большого штата инженеров, способных создавать собственные продукты? Им остается клеить наклейки с названием собственной компании на эталонные платы NVIDIA.
Графические процессоры Polaris оказались настолько удачным продуктом, что выходит в свет уже третья по счету версия этих чипов, теперь по норме 12 нм FinFET, а Radeon RX 590 готов принести AMD лидерство в среднем сегменте производительности
Конфигурация тестового стенда | |
---|---|
CPU | Intel Core i7-5960X @ 4 ГГц (100 МГц × 40), постоянная частота |
Материнская плата | ASUS RAMPAGE V EXTREME |
Оперативная память | Corsair Vengeance LPX, 2133 МГц, 4 × 4 Гбайт |
ПЗУ | Intel SSD 760p, 1024 Гбайт |
Блок питания | Corsair AX1200i, 1200 Вт |
Система охлаждения CPU | Thermalright Archon |
Корпус | CoolerMaster Test Bench V1.0 |
Монитор | NEC EA244UHD |
Операционная система | Windows 10 Pro x64 |
ПО для GPU AMD | |
Все видеокарты | AMD Radeon Software Adrenalin Edition 18.40 (Tesselation: Use application settings) |
ПО для GPU NVIDIA | |
Все видеокарты | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 416.34 |
Бенчмарки: синтетические | |||
---|---|---|---|
Тест | API | Разрешение | Полноэкранное сглаживание |
3DMark Fire Strike 1.1 | DirectX 11 (feature level 11_0) | 1920 × 1080 | Выкл. |
3DMark Fire Strike 1.1 Extreme | 2560 × 1440 | ||
3DMark Fire Strike 1.1 Ultra | 3840 × 2160 | ||
3DMark Time Spy 1.1 | DirectX 12 (feature level 11_0) | 2560 × 1440 | |
3DMark Time Spy Extreme 1.1 | 3840 × 2160 |
Бенчмарки: игры | ||||
---|---|---|---|---|
Игра (в порядке даты выхода) | API | Настройки, метод тестирования | Полноэкранное сглаживание | |
1920 × 1080 / 2560 × 1440 | 3840 × 2160 | |||
GTA V | DirectX 11 | Макс. качество. Встроенный бенчмарк | MSAA 4x + FXAA + Reflection MSAA 4x | Выкл. |
The Witcher 3: Wild Hunt | DirectX 11 | Макс. качество. OCAT, локация Caer Morhen | TAA + HairWorks AA 4x | |
Tom Clancy's The Division | DirectX 12 | Макс. качество, HFTS выкл. Встроенный бенчмарк | SMAA 1x Ultra + TAA: Supersampling | TAA: Stabilization |
DOOM | Vulkan | Макс. качество. OCAT, миссия Foundry | TSSAA 8TX | Выкл. |
Deus Ex: Mankind Divided | DirectX 12 | Макс. качество. Встроенный бенчмарк | MSAA 4x | |
Battlefield 1 | DirectX 12 | Макс. качество. OCAT, начало миссии Over the Top | TAA | |
Ashes of the Singularity: Escalation | Vulkan | Макс. качество. Встроенный бенчмарк | MSAA 4x + TAA 4x | |
Total War: WARHAMMER II, встроенный бенчмарк | DirectX 12 | Макс. качество. Встроенный бенчмарк (Battle Benchmark) | MSAA 4x | |
Far Cry 5 | DirectX 11 | Макс. качество. Встроенный бенчмарк | TAA | |
F1 2018 | DirectX 11 | Макс. качество. Встроенный бенчмарк | TAA | |
Shadow of the Tomb Raider | DirectX 12 | Макс. качество. Встроенный бенчмарк | SMAA 4x |
Бенчмарки: кодирование/декодирование видео, вычисления общего назначения | |||
---|---|---|---|
Программа | Настройки | ||
AMD | NVIDIA | ||
Blender Benchmark 1.0 Beta 2 | Quick Benchmark | ||
DXVA Checker 4.1.2, Decode Benchmark | H.264 | 1920 × 1080 (High Profile, L4.1), 3840 × 2160 (High Profile, L5.1). Microsoft H264 Video Decoder | |
H.265 | 1920 × 1080 (Main Profile, L4.0), 3840 × 2160 (Main Profile, L5.0), 7680 × 4320 (Main Profile, L6.0). Microsoft HEVC Video Extensions | ||
VP9 | 1920 × 1080, 3840 × 2160, 7680 × 4320. Microsoft WebM MF VP8 Decoder | ||
Ffmpeg 4.0.2, кодирование H.264 | 1920 × 1080 | -c:v h264_amf -quality speed -coder cabac -level 4.1 -refs 1 -b:v 3M | -c:v h264_nvenc -preset fast -coder cabac -level 4.1 -refs 1 -b:v 3M |
3840 × 2160 | -c:v h264_amf -quality speed -coder cabac -level 5.1 -refs 1 -b:v 7.5M | -c:v h264_nvenc -preset fast -coder cabac -level 5.1 -refs 1 -b:v 7.5M | |
Ffmpeg 4.0.2, кодирование H.265 | 1920 × 1080 | -c:v hevc_amf -quality speed -level 4 -b:v 3M | -c:v hevc_nvenc -preset fast -level 4 -b:v 3M |
3840 × 2160 | -c:v hevc_amf -quality speed -level 5 -b:v 7.5M | -c:v hevc_nvenc -preset fast -level 5 -b:v 7.5M | |
7680 × 4320 | — | -c:v hevc_nvenc -preset fast -level 6 -refs 1 -b:v 20M | |
LuxMark 3.1 | Сцена Hotel Lobby (Complex Benchmark) | ||
SiSoftware Sandra Titanium (2018) 2018.8.28.26, GPGPU Scientific Analysis | OpenCL, FP16/FP32 | ||
CompuBench 2.0 | Ocean Surface Simulation | — | |
N-Body Simulation 1024K | — |
Мощность видеокарт мы измеряем отдельно от CPU и прочих компонентов ПК. Для этого применяется жесткий райзер PCI Express x16, в котором линии +12 В и земли, идущие от материнской платы, разорваны и выведены на отдельный шестиконтактный разъем питания. Блок питания Corsair AX1200i с помощью утилиты Corsair LINK 4 позволяет регистрировать общий ток, проходящий по разъемам дополнительного питания видеокарты и райзеру, с периодом 1 с, а мощность вычисляется путем умножения величины тока на величину напряжения 12 В в каждый момент времени.
В качестве тестовой нагрузки используется FurMark с наиболее агрессивными настройками (разрешение 3840 × 2160, MSAA 8x) и Crysis 3 (максимальное качество графики, разрешение 3840 × 2160, MSAA 4x). Замеры мощности выполняются после прогрева видеокарты, когда температура GPU и тактовые частоты стабилизируются. Также во время теста мы регистрируем ряд других переменных с помощью ПО MSI Afterburner: тактовую частоту, напряжение питания и температуру графического процессора, скорость вращения вентиляторов системы охлаждения.
В тестировании производительности приняли участие следующие видеокарты:
-
;
- SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 590 SE (1545/8000 МГц, 8 Гбайт); ; .
Двухпозиционный переключатель на плате SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 590 SE дает выбор между различными версиями микропрограммы. Прошивка Silent UEFI задает частоты, соответствующие референсным спецификациям Radeon RX 590, в то время как Boost UEFI увеличивает на 15 МГц максимальную частоту GPU и на 400 МГц — эффективную частоту оперативной памяти. В обоих случаях действительная частота графического процессора не опускается ниже предельного значения ни в одном из игровых тестов — впрочем, как и у референсного образца Radeon RX 580, который мы взяли для сравнения. Примечательно, что смена технологической нормы с 14 на 12 нм, за счет которой AMD увеличила рабочие частоты старшего Polaris, не сопровождается снижением питающего напряжения: стандартные настройки позволяют Polaris 30 XT использовать вплоть до 1,15 В, а с прошивкой Boost UEFI видеокарта даже выходит за пределы этого диапазона.
По графикам мощности хорошо видно, что энергоэффективность GCN не является сильной стороной архитектуры GCN, а ресурсы прогрессивного техпроцесса AMD целиком инвестировала в наращивание тактовых частот. Так, в игровом тесте мощность Radeon RX 590 при референсных частотах увеличилась на 11 Вт по сравнению с RX 580, а заводской разгон видеокарты SAPPHIRE и, на первый взгляд несущественное, увеличение питающего напряжения довели разницу до 40 Вт. Вместе с тем, референсный кулер-турбинка Radeon RX 580, не идет ни в какое сравнение с мощной системой охлаждения открытого типа, которой оборудована плата SAPPHIRE NITRO+, поэтому целевая температура у RX 590 ниже на 5 °C при заметно меньшей скорости вращения вентиляторов.
Видеокарты SAPPHIRE, особенно под маркой NITRO, отличаются колоссальным резервом мощности, а это ключевой параметр для оверклокинга графических процессоров Polaris и Vega. В данном случае увеличение TDP на 50% позволило достигнуть тактовой частоты GPU в 1665 МГц (на 120 МГц больше референсного значения), а оперативная память достигла эффективной частоты в 9 ГГц. Но для такого результата пришлось увеличить питающее напряжение GPU и RAM на 0,15 и 0,1 В соответственно. Постоянно эксплуатировать видеокарту в таком режиме мы не советуем: под нагрузкой VRM дает на графическое ядро напряжение вплоть до 1,318, и это было нормально для кремния эпохи 28 нм, но едва ли можно считать безопасным для 12 нм FinFET.
В результате столь агрессивного разгона мощность видеокарты в тесте Crysis 3 увеличилась на 87 Вт по сравнению с референсными настройками, а действительный резерв мощности, как показывает FurMark, достигает 340 Вт! К счастью, для системы охлаждения SAPPHIRE NITRO+, работающей на максимальных оборотах, такая мощность нипочем: температура GPU в играх снизилась на 10 °C.
Прим.: измерение всех параметров проводится в игре Crysis 3 (максимальное качество графики, 3840 × 2160, MSAA 4x) после прогрева GPU.
За счет повышенных тактовых частот Radeon RX 590 набрал на 10 % больше баллов в синтетических тестах по сравнению с Radeon RX 580. 3DMark раскрывает вычислительную мощность архитектуры GCN лучше, чем большинство игр, поэтому даже Radeon RX 580 здесь уверенно превосходит своего главного соперника, GeForce GTX 1060, а преимущество RX 590 достигает 17 %. Radeon RX 590 также на 11 % быстрее, чем Radeon R9 390X. Разгон принес видеокарте SAPPHIRE дополнительные 12 % очков — такой Polaris уже наступает на пятки GeForce GTX 1070 с разрывом в 7 %.
3DMark с точностью предсказал разницу в игровых бенчмарках между Radeon RX 580 и RX 590 при сравнительно низком разрешении экрана. Новый GPU обеспечивает на 10 % более высокую частоту смены кадров, и этого достаточно, чтобы новый продукт AMD закрепился на лидерской позиции в противостоянии с Radeon R9 390X и GeForce GTX 1060. Среднее преимущество Polaris перед «зеленым» соперником составляет лишь 6 %, но с практической точки зрения Radeon RX 590 стоит оценить выше, ведь в пользу GTX 1060 сыграли две достаточно старые игры под Direct3D 11 — GTA V и The Witcher 3: Wild Hunt. Если исключить результаты этих тестов, то RX 590 уже на 10 % превосходит GeForce GTX 1060.
Разгон сделал видеокарту SAPPHIRE быстрее на 9–10 %. Этого еще недостаточно, чтобы бросить вызов GeForce GTX 1070 — последний опережает разогнанный SAPPHIRE на 16 %, но если не учитывать злополучные для «красных» GTA V и The Witcher 3: Wild Hunt, то на стороне GTX 1070 остается не столь существенное преимущество в 10–11 %.
Читайте также: