Vi testade GK104: GeForce GTX 680 och avancerade pistoler

Det är dags! Vi väntade länge på det, vi hörde mycket om det från många ställen, men slutligen NVIDIAs arkitektur som heter Kepler, som kan betraktas som efterträdaren till Fermi. Eller inte? I vår artikel fixar vi inte bara saker i termer av teknik, utan naturligtvis beskriver vi alla funktionerna i beskrivningen av den andliga världen av GeForce GTX 104-kortkodnamnet GK680, förutom konsumtion och uppvärmning utförde vi också prestanda testning på många sätt. Låt oss skära i det!

Technologia

Hittills har konsensus varit att i det långa loppet representerar den totala datorstyrkan för GPU ett högre värde än den hastighet som visas i tredimensionella spel. Denna trend har haft en betydande inverkan på NVIDIA Fermi-grafikkort, men det första Kepler-chipet bröt denna princip. Det kommer att framgå på några sidor om det var värt att ta detta steg.

Lär känna GK104 GPU 

GeForce GTX 680-grafikkortet är baserat på den tidigare nämnda GK104-grafikprocessorn. Chipet, tillverkat med TSMC: s tillverkningsteknik på 28 nm, är 294 kvadratmeter stort och består av 3,54 miljarder transistorer. Jämfört med AMDs lösenord Tahiti-lösning är detta ganska bra värde - det kan främst återspeglas i produktionskostnader. GPU: s mest slående parameter är CUDA-kärnan 1536, vilket är tre gånger mer än GeForce GTX 580. Själva chipet har fyra GPC: er (Graphics Processing Cluster) där två SMX: er (Shader Multiprocessors) är inrymda. SMX innehåller en PolyMorph 4-motor, en instruktionscache, 2.0 CUDA-kärnor, 192 texturizers och naturligtvis förstainstanscache. Här skulle vi notera att Shader-klockan som hittills använts hör till det förflutna, så nu följer alla komponenter i chipet samma frekvens, vilket faktiskt är en bra sak när det gäller schemaläggning.

[+] 

[+] 

Spara i NVIDIA-läge 

Baserat på tidigare erfarenheter kan vi se att det chip som ligger till grund för den nya kanonen nu har förvånansvärt gynnsamma fysiska parametrar. Jämfört med GeForce GTX 280-, 480- och 580-korten rör sig rookien i en helt annan kategori. Vi kommer nu att kort presentera utvecklingen och innovationerna genom vilka ingenjörerna lyckades kontrollera antalet transistorer och chipets storlek.

[+] 

Varje Shader Multiprocessor har en tessellatorenhet, vilket betyder totalt 8 processorer. Om vi ​​bara tittar på siffrorna kanske vi tror att det har varit ett bakslag vid denna tidpunkt jämfört med föregående generation, men eftersom tessellatorernas prestanda totalt sett har fördubblats finns det definitivt framsteg att göra. Den största förändringen var i backend. GK104 GPU får åtkomst till 256 GB GDDR2-inbyggt minne via en 5-bitars minnesbuss, med minneskretsar som tickar vid en effektiv 6,0 GHz. Vad betyder detta i praktiken? Jämfört med GeForce GTX 580 har minnesbussens bredd halverats, men detta har kompenserats helt av den blodstoppande minnesklockan. Det här är också en enorm film, eftersom AMD brukade vara i en annan dimension vid denna tidpunkt, men nu har Radeon HD 7970 gått över av halv GHz. Optimering av antalet ROP-enheter är inte heller någon betydande besparing. Hittills är läxorna femstjärniga, men nu kommer den svarta soppan. 

 [+]

Även om GeForce GTX 680 har extremt omfattande API-stöd (CUDA C, CUDA C ++, CUDA Fortran, OpenCL, DirectCompute och Microsoft C ++ AMP), som verkligen är nyckeln till allmän programmerbarhet, är några saker väldigt mycket saknas. Dubbelprecisionsberäkningskraft är en viktig faktor på GPGPU-marknaden för uppgifter som är rika på prestandaintensiv, flytande punktdator, men också i allmänhet. Vid den här tiden kan den nya Kepler-plattan attackeras på allvar. Chipet har teoretiskt kapacitet till tjugo fjärdedelar av datorns exakta datakraft med dubbel precision, vilket omedelbart slår i SiSoftware Sandra 2012-mätprogram. GeForce GTX 680 kan inte ens slå sin föregångare, och AMD Radeon HD 7900-serien rör sig i en helt annan kategori. För ytterligare optimering implementerade ingenjörer inte ECC- och virtuellt minnesstöd, och storleken på de olika cacherna var begränsad till vad som fortfarande var acceptabelt, så att GeForce GTX 580 hade en och en halv gånger mer sekundär lagring än nykomlingen. Främst på grund av brist på virtuell hårdvarustrukturering gör våra hjärtan ont eftersom hantering av den stora mängden texturer kan orsaka allvarlig huvudvärk för grafikprocessorn. Vi är nyfiken på att se om det kommer att bli en annan fasta under Doom 4. GPGPU-prestanda diskuteras på nästa sida. Förord ​​är att champagnen kan vara värt att sätta tillbaka i kylen.

Det är ingen brist på innovation (ändå) 

Naturligtvis är GeForce GTX 680 kompatibel med PCI Express 3.0-standarden och stöder DirectX 11.1 samt NVIDIA GPU Boost-teknik. Med GPU Boost-proceduren kan kärnklockan ställas in automatiskt. För att säkerställa att prestanda alltid är på en ideal nivå tar Kepler-chips också hänsyn till grafikprocessorns belastning, strömförbrukning och nuvarande temperatur och ökar takten därefter. Enligt den officiella dokumentationen sker klockförhöjningen i 100 ms så att användarna inte märker något om det. I praktiken innebär detta att GK104 arbetar med en basbashastighet på 1006 MHz (kärnbas), men efter att ha utvärderat de tidigare faktorerna kan chipet öka detta upp till 1110 MHz (core boost). NVIDIA beräknar att det genomsnittliga resultatet som uppnås av GPU Boost är 1056 MHz, men i ett gynnsamt fall kan 1,10 GHz verkligen fångas. Vi såg ett exempel på detta på utländska datorsidor på startdagen. Takten är ganska fantastisk, så det är inte konstigt att du har lyckats närma dig den tidigare tvåhöjdade kanonen, GeForce GTX 590. MSI Afterburner och EVGA Precision X-inställningsverktyg kan också ställas in för maximal prestanda såväl som klockoffset.

Företaget vill kompensera fans med ytterligare exklusiva funktioner på grund av slip, till exempel Frame Rate Target, Adaptive Vertical Sync och NVENC. Den första är praktiskt taget inget annat än en modifierbar FPS-gräns. Det här kan ha tur om vårt favoritspel snurrar i onödigt höga hastigheter. Du kanske vill överväga att använda ramfrekvensmålet om du vill minska buller och förbrukning. 

 [+]

Adaptiv vertikal synk, eller dynamisk möjliggör vertikal synkronisering, är utformad för att bibehålla en stadig hastighet. När en viss applikations hastighet sjunker under bildskärmens uppdateringsfrekvens kanske du vill stänga av synkronisering för bättre prestanda. Processen åstadkommer i huvudsak detta - utan naturligtvis användarens ingripande.

NVENC är en enhet med fast funktion utformad för att påskynda kodningen av H.264-videor. Här är det inte främst en enastående prestationsökning som man kan förvänta sig, utan snarare att arbetsflödet kommer att ske med mycket mindre energiförbrukning än tidigare. CyberLink MediaEspresso är redan redo att dra nytta av NVENC. Jämfört med föregående generation är utvecklingen ganska häpnadsväckande. Enligt mätningar från tyska ComputerBase presterade GeForce GTX 680 snabbare än sin föregångare med mer än 100 watt mindre strömförbrukning.

För dem som inte ens har tillräckligt, kolla in FXAA-utjämningsproceduren. Algoritmen är baserad på den höga skuggprestandan hos GK104. FXAA uppnår bildkvalitet som 4x MSAA (Multi-Sample AntiAliasing), men med en 60 procent högre hastighet. Det är olyckligt, men AMD ZeroCore-minskningsförfarandet har inte införlivats i någon form, men totalt sett har vi ingen anledning att klaga alls.

[+] 

GeForce GTX 680 stöder NVIDIA 3D Vision Surround-teknik. Lyckliga ägare kan använda upp till fyra bildskärmar för en bättre visuell upplevelse. 

Efter en kort genomgång kan vi säga att NVIDIA GeForce GTX 680 inte av en slump är det kraftfullaste enskilda GPU-kortet på marknaden, men 2 GB VRAM kan bli knappa i extremt hög upplösning. Enligt rykten kan de gröna till och med komma med en modell utrustad med 4 GB minne ombord senare, men det är inget problem om det inte händer trots allt. Partnerna har redan genomfört ett antal turboladdade varianter.  
Numreringen av brickan som används bekräftar att GK104 representerar spellinjen, som GF104 och GF114 redan har rört ganska bra. Följaktligen är det första Kepler-baserade chipet inte lysande under GPGPU-applikationer, men det är oslagbart i spel, och chipstorlek och energiförbrukning har varit tydligt tilltalande. Samtidigt speglar detta det faktum att med GCN-chipet har AMD väldigt starkt riktat sig mot de professionella behoven, den bredare tillämpningen av GPU. Tack vare detta erbjuder Tahiti-baserade kort mindre prestanda i de flesta spel än GeForce GTX 104, som använder GK680.