Testovali sme GK104: GeForce GTX 680 a špičkové zbrane

Je čas! Čakali sme na to dlho, počuli sme o tom z mnohých miest, ale nakoniec dorazila architektúra NVIDIA s názvom Kepler, ktorú možno považovať za nástupcu Fermiho. Alebo nie? V našom článku nielenže uvádzame veci na správnu mieru, ale samozrejme popisujeme všetky vlastnosti popisu duchovného sveta karty GeForce GTX 104 s kódovým označením GK680. Poďme do toho!

Technológie

Doteraz sa zhodoval na tom, že z dlhodobého hľadiska predstavuje celkový výpočtový výkon GPU vyššiu hodnotu, ako je rýchlosť zobrazovaná v trojrozmerných hrách. Tento trend mal značný vplyv na grafické karty NVIDIA Fermi, avšak prvý čip Kepler tento princíp porušil. O niekoľko strán bude jasné, či stál za to tento krok urobiť.

Zoznámte sa s GPU GK104 

Grafická karta GeForce GTX 680 je založená na vyššie uvedenom grafickom procesore GK104. Čip vyrobený technológiou 28 nm TSMC má veľkosť 294 milimetrov štvorcových a pozostáva z 3,54 miliardy tranzistorov. V porovnaní s riešením AMD s kódovým označením Tahiti je to celkom dobrá hodnota - môže sa to odraziť predovšetkým na výrobných nákladoch. Najvýraznejším parametrom GPU je jadro 1536 CUDA, čo je trikrát viac ako v prípade GeForce GTX 580. Samotný čip má 4 GPC (klaster na spracovanie grafiky), kde sú umiestnené dva SMX (shaderové multiprocesory). SMX obsahuje motor PolyMorph 2.0, vyrovnávaciu pamäť inštrukcií, 192 jadier CUDA, 16 texturizérov a samozrejme vyrovnávaciu pamäť prvej úrovne. Tu by sme poznamenali, že doteraz používané hodiny Shader sú minulosťou, takže teraz všetky súčasti čipu sledujú rovnakú frekvenciu, čo je z hľadiska plánovania vlastne dobrá vec.

[+] 

[+] 

Uložiť v režime NVIDIA 

Na základe skúseností z minulosti môžeme vidieť, že čip, ktorý tvorí základ nového dela, má teraz prekvapivo priaznivé fyzikálne parametre. V porovnaní s kartami GeForce GTX 280, 480 a 580 sa nováčik pohybuje v úplne inej kategórii. Teraz stručne predstavíme vývoj a inovácie, prostredníctvom ktorých sa inžinierom podarilo ovládať počet tranzistorov a veľkosť čipu.

[+] 

Každý multiprocesor Shader sa môže pochváliť jednotkou tessellator, čo znamená celkom 8 procesorov. Ak sa pozrieme na čísla, môžeme si myslieť, že v tomto bode nastal v porovnaní s predchádzajúcou generáciou útlm, ale keďže sa výkon teselátorov zdvojnásobil, celkovo je rozhodne potrebné dosiahnuť pokrok. Najväčšia zmena bola v backende. GPU GK104 pristupuje k 256 GB vstavanej pamäte GDDR2 prostredníctvom 5-bitovej pamäťovej zbernice, pričom pamäťové čipy tikajú na efektívnych 6,0 GHz. Čo to znamená v praxi? V porovnaní s GeForce GTX 580 bola šírka pamäťovej zbernice znížená na polovicu, čo však bolo úplne kompenzované krvou zrážajúcimi sa hodinami pamäte. Je to tiež obrovský skok, pretože AMD v tomto mieste bývala v inej dimenzii, ale teraz Radeon HD 7970 predbehol o pol GHz. Optimalizácia počtu jednotiek ROP neznamená ani výraznú úsporu. Zatiaľ sú domáce úlohy päťhviezdičkové, ale teraz prichádza čierna polievka. 

 [+]

Napriek tomu, že GeForce GTX 680 má mimoriadne rozsiahlu podporu API (CUDA C, CUDA C ++, CUDA Fortran, OpenCL, DirectCompute a Microsoft C ++ AMP), ktoré sú skutočne kľúčové pre programovanie na všeobecné účely, niekoľko vecí je stále veľmi dôležitých. veľa chýba. Výpočtový výkon s dvojitou presnosťou je dôležitým faktorom na trhu GPGPU pre úlohy bohaté na výkonovo náročné výpočty s pohyblivou rádovou čiarkou, ale aj vo všeobecnosti. V tomto mieste je možné na novú dlažbu Kepler zaútočiť veľmi vážne. Čip je teoreticky schopný dvadsaťštvrtinového výpočtového výkonu s jednou presnosťou s dvojnásobnou presnosťou, ktorý okamžite zasiahne v programe merania SiSoftware Sandra 2012. GeForce GTX 680 nemôže poraziť ani svojho predchodcu a rad AMD Radeon HD 7900 sa pohybuje v úplne inej kategórii. Z dôvodu ďalšej optimalizácie inžinieri neimplementovali podporu ECC a virtuálnej pamäte a veľkosť rôznych vyrovnávacích pamätí bola obmedzená na to, čo bolo stále prijateľné, takže sa stalo, že GeForce GTX 580 obsahovala jeden a pol krát viac úložného priestoru druhej úrovne ako nováčik. Hlavne kvôli nedostatku hardvérovej virtuálnej textúry nás bolí srdce, pretože manipulácia s veľkým počtom textúr môže spôsobiť vážnu bolesť hlavy grafickému procesoru. Sme zvedaví, či počas Doom 4 dôjde k ďalšiemu pôstu. Výkon GPGPU je popísaný na nasledujúcej stránke. Predslov je, že šampanské sa oplatí vrátiť do chladničky.

O inovácie nie je núdza (aj napriek tomu) 

GeForce GTX 680 je samozrejme v súlade so štandardom PCI Express 3.0 a podporuje technológiu DirectX 11.1 a tiež technológiu NVIDIA GPU Boost. Procedúra GPU Boost umožňuje automatické nastavenie hodín jadra. Aby čipy Kepler udržali výkon na ideálnej úrovni, berú do úvahy aj zaťaženie grafického procesora, spotrebu energie a aktuálnu teplotu a podľa toho zvyšujú tempo. Podľa oficiálnej dokumentácie dochádza k zvýšeniu taktu o 100 ms, takže užívatelia si nič z toho nevšimnú. V praxi to znamená, že GK104 pracuje so základnou základnou rýchlosťou 1006 MHz (základňa), ale po vyhodnotení predchádzajúcich faktorov to môže čip zvýšiť až na 1110 MHz (zvýšenie jadra). NVIDIA vypočítava, že priemerný výsledok dosiahnutý GPU Boost je 1056 MHz, ale v priaznivom prípade je možné chytiť 1,10 GHz. Príklad toho sme videli na zahraničných počítačových stránkach už v deň štartu. Tempo je celkom úžasné, a preto niet divu, že sa nám podarilo priblížiť k predchádzajúcemu dvojhlavému kanónu GeForce GTX 590. V tuningu MSI Afterburner a EVGA Precision X môžete tiež nastaviť maximálny výkon a časový posun.

Spoločnosť chce kvôli sklzu kompenzovať fanúšikom ďalšie exkluzívne služby, ako napríklad Frame Rate Target, Adaptive Vertical Sync a NVENC. Prvá nie je prakticky nič iné ako upraviteľný limit FPS. To môže byť šťastie, ak sa naša obľúbená hra točí zbytočne vysokou rýchlosťou. Ak chcete znížiť emisie a spotrebu hluku, možno by ste mali zvážiť použitie cieľa frekvencie snímok. 

 [+]

Adaptive Vertical Sync alebo dynamické povolenie vertikálnej synchronizácie je navrhnuté tak, aby udržiavalo stabilnú rýchlosť. Keď rýchlosť konkrétnej aplikácie klesne pod obnovovaciu frekvenciu monitora, možno budete chcieť synchronizáciu vypnúť, aby ste dosiahli lepší výkon. Proces to v zásade dosahuje - samozrejme bez zásahu používateľa.

NVENC je jednotka s pevnou funkciou navrhnutá na urýchlenie kódovania videí H.264. Tu nie je potrebné predovšetkým očakávať vynikajúce zvýšenie výkonu, ale skôr to, že pracovný tok bude prebiehať s oveľa menšou spotrebou energie ako predtým. CyberLink MediaEspresso je už pripravený využiť výhody NVENC. V porovnaní s predchádzajúcou generáciou je vývoj dosť ohromujúci. Podľa nemeckých meraní ComputerBase pracoval GeForce GTX 680 rýchlejšie ako jeho predchodca s nižšou spotrebou energie o viac ako 100 wattov.

Tí, ktorí ani nemajú dosť, vyskúšajte postup vyhladzovania FXAA. Algoritmus je založený na vysokom výkone shadera GK104. FXAA dosahuje kvalitu obrazu ako 4x MSAA (Multi-Sample AntiAliasing), ale o 60 percent vyššiu rýchlosť. Je to nešťastné, ale postup znižovania spotreby AMD ZeroCore nebol zapracovaný v žiadnej forme, ale celkovo nemáme dôvod sa vôbec sťažovať.

[+] 

GeForce GTX 680 podporuje technológiu NVIDIA 3D Vision Surround. Šťastnejší majitelia môžu pre lepší vizuálny zážitok použiť až štyri monitory. 

Po krátkom prehľade môžeme povedať, že NVIDIA GeForce GTX 680 nie je náhodou najvýkonnejšou samostatnou GPU kartou na trhu, ale 2 GB pamäte VRAM môžu byť v extrémne vysokom rozlíšení vzácne. Podľa povestí môžu Zelení neskôr dokonca prísť s modelom vybaveným 4 GB vstavanej pamäte, ale nie je to žiadny problém, ak sa tak nakoniec nestane. Partneri už dokončili množstvo variantov s turbodúchadlom.  
Číslovanie použitých dlaždíc potvrdzuje, že GK104 predstavuje hráčsku líniu, ktorej sa modely GF104 a GF114 už celkom dobre dotkli. Preto prvý čip Kepler nie je v aplikáciách GPGPU brilantný, ale v hrách je neprekonateľný a veľkosť čipu a spotreba energie boli výrazne príťažlivé. Zároveň to odzrkadľuje skutočnosť, že s čipom GCN sa AMD veľmi silne zameralo na plnenie profesionálnych potrieb, širšie využitie GPU. Karty založené na Tahiti preto ponúkajú vo väčšine hier menší výkon ako GeForce GTX 104, ktorá používa GK680.