NVIDIA GeForce GTX 580

Bидеокарту NVIDIA GeForce GTX 480, вышедшую

в марте текущего года, все характеризовали как самую быструю, горячую и дорогую. Впрочем, для соперничества на равных с ATI Radeon HD 5870 этого было недостаточно: преимущество в быстродействии в 15-20% не оправдывало разницы в цене. Причин тому, что архитектура Fermi получилась такой, несколько: она разрабатывалась с уклоном в профессиональное использование для высокопроизводительных вычислений, повышенная сложность привела к огромному количеству транзисторов в GPU и его большому размеру, что повлекло за собой трудности в изготовлении и его дороговизну, а также высокие энергопотребление и тепловыделение. В то же время с маркетинговой точки зрения NVIDIA все же добилась своего — GeForce GTX 480 завоевала и удерживает корону самой быстрой одночипо-вой видеокарты.Теперь же компания представляет ее наследницу -GeForce GTX 580, призванную закрепить успех и избавиться от недостатков.
С первого взгляда на данные об архитектуре новинки становится понятно, что, несмотря на рост порядкового номера серии в названии модели, речь идет не о новом поколении графики, а о доработанном старом. Впрочем, ставить это в упрек NVIDIA вряд ли стоит. Во-первых, их конкурент AMD поступил так же, выпустив месяц назад обновленные и удешевленные видеокарты Radeon под видом новой серии Radeon HD 6800. Во-вторых, для большинства современных игр производительности топовых Fermi более чем достаточно, и с практической точки зрения наращивать ее имеет смысл только для сверхвысоких разрешений и технологии 3D Vision, удваивающей нагрузку на GPU. В будущем же, по мнению многих экспертов, количество особенно ресурсоемких игровых проектов будет уменьшаться: ключевые из них разрабатываются с акцентом на консоли, а их быстродействие серьезно уступает ПК.

Архитектура

Итак, что же представляет собой новый флагман NVIDIA? GeForce GTX 580 основана на графическом процессоре GF110, содержащем 3 млрд транзисторов, производимом по нормам 40-нанометрового техпроцесса. Отметим, что с весны технологические линии TSMC, выпускающей GPU для NVIDIA и AMD, были отлажены и усовершенствованы, потому с точки зрения энергопотребления и тепловыделения новый чип должен быть значительно лучше. С точки зрения архитектуры
GF110 сочетает в себе принципиальное строение предыдущей модели с обновлениями, полученными Fermi в течение года. В процессоре активны все блоки, в отличие от GeForce GTX 480 он содержит 512 шейдер-ных процессоров, 64 текстурных блока и 16 устройств Polymoph Engine против 480, 60 и 15 соответственно у предшественника. Остальные характеристики прежние: 48 блоков растеризации, 768 КБ кеша L2, шесть 64-битовых контроллеров памяти GDDR5, формирующих шину шириной 384 бит, оснащается новинка также 1,5 ГБ памяти. Таким образом, на первый взгляд GeForce GTX 580 должна обгонять бывшего флагмана NVIDIA ненамного, однако есть и другие нововведения. Во-первых, значительно увеличены тактовые частоты: теперь GPU функционирует на 772 МГц, а шейдерный домен — на 1544 М Гц, а не на 700/1400 М Гц. Память также чуть ускорена — до 1 ГГц. Во-вторых, в составе GF110 исполь-

зуются обновленные текстурные блоки, впервые появившиеся в Fermi на GeForce GTX 460. Они отличаются увеличенным вдвое быстродействием при работе с текстурами в формате FP16, применяемыми на сегодняшний день в большинстве современных игр, что означает, в частности, «бесплатный» режим HDR — он будет обрабатываться на полной скорости и не снизит производительности. Наконец, третье новшество — переработанный алгоритм отсечения невидимых с точки зрения игрока пикселов (Z-cull), который стал более эффективно определять скрытые за другими объектами части сцены и изымает их из обработки, освобождая ресурсы. NVIDIA заявляет о приросте в 8% в данной операции, что делает свой вклад и в общую производительность.

Работа над ошибками

Повышенное внимание было уделено тем особенностям Fermi, которые вызвали больше всего нареканий, -тепловыделению, энергопотреблению и шумности. Все блоки GF110 перепроектированы с учетом недостатков и слабых мест, обнаруженных в GF100, и теперь GPU имеет меньший ток утечки и, следовательно, меньше греется. Кроме того, значительно изменилась подсистема питания как с точки зрения элементной базы, так и в области управления. Сейчас в ее составе есть три датчика, замеряющих потребляемый видеокартой ток. Если он аномально высок, а драйвер замечает использование утилит для стресс-тестирования (OCCT, FurMark), тактовые частоты автоматически снижаются, чтобы сохранить заявленный уровень TDP. В случае честного сравнения с конкурентами это, конечно, некорректно, однако NVIDIA можно понять: огромные показатели энергопотребления, полученные для GeForce GTX 480, выявлены именно с помощью утилит, которых многие никогда не запускают, а характерная для них нагрузка на видеокарту в реальных играх вообще не встречается. Теперь мы наблюдаем нечто подобное на ситуации с тепловыми пакетами CPU в понимании AMD и Intel: первая применяет показатель ACP — среднего потребления, а вторая — TDP, максимально допустимого. Отметим, что данный алгоритм активируется только в вышеозначенных приложениях, в играх и других программах видеокарта не «хитрит».

Система охлаждения заметно видоизменена: вместо тепловых трубок радиатор состоит из большой тепловой камеры, расположенной на всей площади его подошвы, и тонких алюминиевых ребер. Привычный центробежный вентилятор полностью выдувает горячий воздух наружу. Также переработаны алгоритмы термоконтроля и управления кулером: вместо характерного для GeForce GTX 480 резкого скачка скорости вентилятора и, соответственно, его шумности наблюдается ее плавный рост. В результате при максимальной нагрузке GeForce GTX 580 отчетливо слышно, но работать вполне комфортно. При этом температурный режим серьезно улучшился: если предшественница резко раскручивала кулер только при достижении 93-95 °С и нередко перешагивала за 100 °С, то GeForce GTX 580 при максимальной нагрузке с выключенным алгоритмом снижения частот не достигла и 90 °С.

Результаты тестирования

Тестирование NVIDIA GeForce GTX 580 показывает, как совокупность
небольших улучшений приводит к значительному приросту быстродействия. Превосходство новой флагманской модели над предшественницей в разных приложениях составляет от 11% до 28% благодаря большей производительности в текстурировании, ускоренной тес-селяции и повышенным частотам. Более того, если ранее мы говорили, что GeForce GTX 480 является самой быстрой одночиповой видеокартой, но двухпроцессорный Radeon HD 5970 ее все же опережает, то теперь можно констатировать, что новинка NVIDIA способна отобрать трон и у нее. Единственными тестами, где флагман AMD превосходит GeForce GTX 580, оказались 3DMark Vantage и Aliens vs. Predator, в других же свежая Fermi пусть и с минимальным отрывом, но побеждает Radeon HD 5970. Отметим, что пока вышла только первая версия драйвера для GeForce GTX 580, потому в дальнейшем отрыв может увеличиться.

Подчеркнем значительное снижение энергопотребления: в среднем оно упало на 30-35 Вт в наиболее тяжелых играх. При максимальной же загрузке в FurMark с выключенным программным ограничением тока в нашем тестовом стенде GeForce GTX 580 показала идентичные предшественнице результаты, что довольно интересно: похоже, прирост активных функциональных блоков и частоты нивелируют оптимизацию ядра и системы питания.

Выводы

В целом видеокарта NVIDIA GeForce GTX 580 — это, безусловно, успех. В ней наконец исправлены недостатки архитектуры Fermi, в итоге она действительно быстрая, и при этом с ней комфортно работать: она не шумит, заметно меньше греется и потребляет энергии. Возможно, пока преждевременно говорить о свержении ATI Radeon HD 5970 с пьедестала самого быстрого акселератора на рынке, однако с точки зрения производительности между ней и новинкой NVIDIA уже наблюдается шаткое равенство, а рассматривая удобство пользования, можно уверенно отдавать предпочтение GeForce GTX 580.

Осталось подождать, когда AMD представит топовые модели новой линейки Radeon HD 6900, и тогда можно будет уже точно сказать, удалось ли NVIDIA стать безоговорочным победителем. Пока же сравнивать новинку с Radeon HD 5870 и HD 6870 попросту бессмысленно: хоть они и стоят на $200-250 дешевле, разница в производительности также очень велика.