GTX 460 – przebudowany Fermi
Chodzi o nowe GeForce'y GTX 460. Liczba mnoga jest nie bez powodu, ponieważ będą dwie różne karty NVIDI-i oznaczone liczbą 460. Sercem obu z nich będzie nowy układ o oznaczeniu GF104. Ale wszystko po kolei, najpierw przyjrzyjmy się danym technicznym.
GTX 465 | GTX 460 768 MB | GTX 460 1 GB | |
---|---|---|---|
Jednostki cieniujące | 352 | 336 | 336 |
GPC | 3 | 2 | 2 |
SM | 11 | 7 | 7 |
PolyMorph Engine | 11 | 7 | 7 |
ROP | 32 | 24 | 32 |
Jednostki teksturujące | 44 | 56 | 56 |
Zegar rdzenia | 607 MHz | 675 MHz | 675 MHz |
Zegar jednostek cieniowania | 1215 MHz | 1350 MHz | 1350 MHz |
Moc obliczeniowa (float) | 855 gigaflopów | 907 gigaflopów | 907 gigaflopów |
Szybkość wypełniania pikselami | 19,4 gigapiks./s | 16,2 gigapiks./s | 21,6 gigapiks./s |
Szybkość wypełniania teksturami | 26,7 gigateks./s | 37,8 gigateks./s | 37,8 gigateks./s |
Zegar pamięci | 801 MHz | 900 MHz | 900 MHz |
Szyna pamięci | 256 b | 192 b | 256 b |
Rodzaj pamięci | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
Przepustowość pamięci | 96,2 GB/s | 80,5 GB/s | 107,3 GB/s |
Pamięć podręczna L2 | 512 kB | 384 kB | 512 kB |
Liczba tranzystorów | ~3,2 mld | 1,95 mld | 1,95 mld |
GeForce'y GTX 460 różnią się między sobą liczbą kontrolerów pamięci. W słabszej odmianie inżynierowie NVIDI-i odłączyli jeden z czterech kontrolerów, co ma szereg skutków. Najbardziej oczywistym jest mniejsza ilość dostępnej pamięci, dlatego będą dostępne GTX-y 460 z 768 MB i z 1 GB pamięci. Następną oczywistą różnicą jest węższa szyna pamięci modelu z 768 MB RAM-u, a co za tym idzie, jej mniejsza przepustowość. Z kontrolerem ściśle powiązana jest jeszcze liczba ROP-ów (słabsza odmiana ma ich o osiem mniej niż mocniejsza) i ilość pamięci podręcznej drugiego poziomu (słabszy GTX 460 ma jej o 128 kB mniej niż mocniejszy). W zależności od sytuacji GTX 460 1 GB może być od 0% do 33% wydajniejszy od GTX-a 460 768 MB. Zakładamy, że w praktyce będzie to około 10%.
Bardziej spostrzegawczy Czytelnicy zapewne zauważyli, że układ GF104 musiał zostać lekko przebudowany, ponieważ liczba GPC i multiprocesorów strumieniowych GTX-ów 460 nie zgadza się z liczbą procesorów strumieniowych. Jak już pisaliśmy w opisie architektury Fermiego, w układzie GF 100 znajdują się cztery GPC. Każdy z nich składa się z czterech multiprocesorów strumieniowych, a każdy multiprocesor składa się z 32 procesorów. Jeśliby przemnożyć 32 przez liczbę multiprocesorów w GF104, wyszłoby, że GTX-y 460 powinny mieć 224 procesory strumieniowe. Skąd więc liczba 336?
Inżynierowie NVIDI-i uznali, że aby dostosować ten nowy układ do potrzeb graczy, należy nieco poprzestawiać niektóre kawałki Fermiego.
Multiprocesor strumieniowy dość mocno przybrał na wadze i w GF104 jest zbudowany z 48, a nie 32 procesorów strumieniowych. Poza tym podwojono liczbę jednostek SFU, zajmujących się wykonywaniem działań specjalnych i interpolacją, oraz jednostek LD/ST, zajmujących się instrukcjami Load i Store. Liczba zarządców (ang. scheduler) nie została zmieniona, ale aby było możliwe odpowiednie rozłożenie pracy pomiędzy zwiększoną liczbę jednostek wykonawczych, podwojono liczbę jednostek wysyłających instrukcje do poszczególnych bloków, z których składa się multiprocesor. Oznacza to, że teraz jednocześnie mogą być wykonywane cztery instrukcje – po dwie na osnowę – które mogą zostać skierowane do dowolnej części multiprocesora (jednego z trzech bloków 16 procesorów, bloku SFU/interpolacji, bloku jednostek LD/ST, bloku jednostek teksturujących). Wszystko to po to, aby było możliwe bardziej efektywne zarządzanie dostępną mocą obliczeniową i poprawienie współczynników wydajności na milimetr kwadratowy i wydajności na wat. Inżynierom NVIDI-i udało się to zbudować z niecałych dwóch miliardów tranzystorów, czyli udało im się zejść poniżej liczby tranzystorów układu Cypress AMD.
Specjaliści od marketingu ładnie ubrali to w obrazki i zasugerowali, że o ile GF100 to „Czołg” o bezkompromisowej wydajności, o tyle GF104 to zwinny „Łowca”, mający trafiać w sedno zapotrzebowań graczy. No cóż, porównanie trochę dziwne, trochę śmieszne, ale towarzyszący mu obrazek może się podobać ;)
Dość paradoksalnym efektem tych zmian jest to, że co prawda wprowadzane dzisiaj na rynek karty oparte na układzie GF104 mają niższą numerację niż GeForce GTX 465, ale już nawet w powyższej tabelce widać, że powinny być od niego wydajniejsze (szczególnie pełna wersja GeForce'a GTX 460). Jedynie w sytuacjach, w których jest potrzebna duża wydajność teselacji, GTX 465 ma lekką przewagę ze względu na większą liczbę PolyMorph Engines, ale we wszystkich innych (przynajmniej na papierze) wypada słabiej. Może to wprowadzać w błąd.
A jak nowy układ sprawdza się w grach?
MSI N460GTX Cyclone 768D5
Do naszej redakcji dotarł jeden przedstawiciel modelu z 768 MB pamięci i jeden przedstawiciel karty z 1 GB pamięci. Na początek karta z mniejszą ilością pamięci, przygotowana przez MSI.
Ta karta należy do rodziny Cyclone. Co prawda wcześniejsze spotkania z „cyklonami” nie wywarły na nas zbyt dobrego wrażenia, ale nadal mieliśmy nadzieję, że tym razem będzie inaczej. Pudełko i zestaw zawartych w nim dodatków są bardzo skromne i właściwie nie ma się nad czym rozwodzić.
Układ chłodzenia wygląda bardzo podobnie do poprzedniej „cyklonowej” konstrukcji. Oczywiście dominującym kolorem jest czerń. Karta zaskakuje kompaktowymi rozmiarami, ale poza tym nie wyróżnia się niczym specjalnym. Ot, po prostu kolejny GeForce.
Nasz główny bohater, czyli układ graficzny, znalazł się pod prostokątną, miedzianą płytką. Znaki GF104 wypalone laserem na płytce wskazują, że mamy do czynienia z nowym układem o oznaczeniu (niespodzianka!) GF 104. Liczba 300 zdaje się wskazywać na to, że GPU ma mniej kanałów kontrolera pamięci. A1 sugeruje, że tym razem NVIDIA nie miała zbyt dużych problemów z wdrożeniem układu graficznego do produkcji i wszystko „zaskoczyło” za pierwszym razem. Dla porównania: układy GF100 mają w opisie A3, co wskazuje na to, że masowa produkcja była możliwa po dwóch mniejszych poprawkach. Układ zasilania karty nie jest zbyt „muskularny”, więc jest sterowany trzyfazowo. Dwa wolne miejsca na kości pamięci świadczą o tym, że karta ma 768 MB RAM-u.
Kontroler zasilania to układ ONSemi NCP5388. Co prawda nie udostępnia on szyny I2C, przez którą można by programowo zmieniać napięcie zasilania rdzenia, ale NVIDIA udostępniła mechanizmy, które pozwalają robić to poprzez NVAPI (przynajmniej w niektórych kartach). Kości pamięci to dobrze nam znane z poprzednich konstrukcji NVIDI-i produkty Samsunga z końcówką HC05, sugerującą, że mają one jeszcze spory zapas wydajności.
Zotac GeForce GTX 460 1 GB
Jednogigabajtowy GTX 460 dotarł do nas w wersji firmy Zotac.
Żółto-czarne pudełko jest ozdobione dość typową dla Zotaca postacią. Oprócz karty znajdziecie w nim pełną wersję najnowszej gry o przygodach Księcia Persji.
Inżynierowie Zotaca postanowili stworzyć własny układ chłodzenia i zastąpić nim referencyjną konstrukcję NVIDI-i. Przy tym popełnili dość śmieszny błąd w projekcie śledzia. Widzimy, że choć układ został zaprojektowany tak, aby wywiewać powietrze poza obudowę, to... nie ma jak tego robić, bo na drodze stoi mu wyjście DVI.
Sam radiator raczej nie wygrałby konkursu na najbardziej rewolucyjne rozwiązanie roku: to blok aluminiowych żeberek połączonych trzema rurkami cieplnymi. Jednak rozmiar radiatora wskazuje na to, że mamy do czynienia z kartą dużo mniej prądożerną od wcześniejszych modeli GTX-4xx.
Układ graficzny nieznacznie różni się oznaczeniem (test spostrzegawczości ;)), a płytka drukowana – jedynie dwiema dodatkowymi kośćmi pamięci.
Kontroler zasilania i zastosowane układy RAM nie różnią się od tych montowanych na słabszej odmianie GeForce'a GTX 460.
Zestaw testowy
Wszystkie testy wydajności zostały wykonane na platformie składającej się z następujących podzespołów:
Model | Dostarczył | |
---|---|---|
Procesor: | Core i7-965 Extreme Edition ES @ 160*24 | www.intel.pl |
Płyta główna: | DFI UT X58-T3eH8 | www.dfi.com.tw |
Pamięć: | A-DATA DDR3-1333+ 3*2 GB @ 1600 MHz 8 8 8 24 | www.adata.com.tw |
Schładzacz procesora: | Noctua NH-U12P | www.noctua.at |
Dysk twardy – system: | OCZ Vertex 60 GB | www.ocztechnology.com |
Dysk twardy – dane: | Seagate Barracuda 7200.11 320 GB | www.seagate.com |
Zasilacz: | Cooler Master UCP 1100 W | www.coolermaster.com |
Monitor: | HP LP3065 (30 cali, 2560×1600) | www.hp.pl |
Obudowa: | Lian-Li PC-V2110 | www.lian-li.com |
Miernik poziomu dźwięku | Sonopan SON-50 | www.sonopan.com.pl |
System operacyjny:
- Windows 7 w wersji 64-bitowej.
Sterowniki:
- Radeon HD 5850, 5830 – Catalyst 10.5,
- GeForce GTX 470, 465 – ForceWare 257.15,
- GeForce GTX 460 – ForceWare 258.80.
Wyniki testów wydajności
Wydajność GTX-a 460 z 768 MB pamięci jest bardzo przewidywalna. Ta karta miała być rywalem Radeona HD 5830 i świetnie to widać w wynikach testów. Prawie w każdej z gier widać kilkuprocentową przewagę nad konkurencyjnym Radeonem, choć nie jest to na tyle dużo, aby zagrozić pozycjom okupowanym przez droższe GeForce'y. Iście chirurgiczne cięcie. No, prawie, widzimy bowiem wyraźnie, że GTX 460 z 1 GB pamięci w wielu sytuacjach jest wydajniejszy od droższego GTX-a 465. W ten sposób NVIDIA całkowicie przekreśliła sens istnienia tej niedawno wprowadzonej karty. Tym, którzy nie posłuchali nas, gdy mówiliśmy, że nie warto kupować tej karty, powinny teraz rozbrzmiewać w uszach słowa: „A nie mówiliśmy?” ;) W praktyce wydajność nowego GeForce'a jest taka, jak gdyby był GeForce'em GTX 275 z dodaną obsługą DirectX 11.
Teraz przejdziemy do bardziej szczegółowych porównań.
GeForce GTX 460 768 MB kontra Radeon HD 5830
Po odrzuceniu skrajnych przypadków, czyli Aliens vs. Predator i Borderlands, wychodzi, że GeForce GTX 460 z 768 MB pamięci jest o około 6% wydajniejszy od Radeona HD 5830.
GeForce GTX 460 768 MB kontra GeForce GTX 460 1 GB
Widzimy, że układ GF104 lubi mieć szerszą szynę pamięci, i gigabajtowa odmiana GeForce'a GTX 460 jest wyraźnie szybsza od skromniejszej wersji, średnio o ponad 8%.
GeForce GTX 460 kontra GeForce GTX 465
Widzimy wyraźnie, że słabsza wersja GTX-a 460 depcze po piętach GeForce'owi GTX 465, a mocniejsza często go wyprzedza.
GeForce GTX 460 1 GB kontra Radeon HD 5850
Mimo wszystko pozycja Radeona HD 5850 jest niezagrożona: gigabajtowy GeForce GTX 460 jest o około 11% mniej wydajny.
Pobór mocy, głośność, temperatura
Nowy układ to nowe nadzieje związane z poborem energii i temperaturą działania. Wszyscy wiemy, jak to wygląda w przypadku kart opartych na mniej lub bardziej pociętych układach GF100, i najlepszym komentarzem jest minuta ciszy. Czy NVIDI-i udało się coś poprawić pod tym względem? Tak.
Co prawda nadal stosunek wydajności do poboru energii odbiega od tego, co zapewnia Radeon HD 5850, ale jest dużo lepiej, niż było. Ci, którzy martwią się rachunkami za prąd, będą mogli spać spokojnie, a kurierzy dowożący karty do sklepów nie będą musieli patrzeć cały czas w lusterka, czy przypadkiem nie goni ich stado działaczy Greenpeace'u.
Gdy układ graficzny potrzebuje mniej prądu, to łatwiej go schłodzić.
Niestety, nie mieliśmy żadnej konstrukcji referencyjnej, ale karty, które otrzymaliśmy, powinny nieźle reprezentować to, co będzie można kupić. MSI Cyclone wypadła naprawdę dobrze. W spoczynku karta jest prawie niesłyszalna, a pod obciążeniem będzie przeszkadzała jedynie osobom o bardziej wyczulonym uchu. Przy tym temperatura działania jest naprawdę niska i jeśli ktoś chce, spokojnie może próbować jeszcze bardziej wyciszyć tę kartę. Niestety, model Zotaca wypadł dużo słabiej: jest dużo głośniejszy i dużo bardziej gorący. Możliwe, że duża w tym zasługa niefortunnego śledzia.
Podkręcanie
Podkręcalność wcześniejszych GTX-ów 400 w dużej mierze była ograniczona przez pobór energii i temperaturę działania układu. Ponieważ te dwa problemy zostały w dużej mierze rozwiązane, spodziewaliśmy się dobrej podatności na podkręcanie. I nie zawiedliśmy się. Nowe GeForce'y podkręcają się wręcz rewelacyjnie! Pozostawianie standardowych zegarów chyba powinno być karalne ;)
Kartę MSI udało się nam podkręcić do 860/1720/1100 MHz, a model Zotaca – do 840/1680/1150 MHz.
Podkręcone GTX-y 460 są wydajniejsze od podkręconego GTX-a 465, a gigabajtowy GTX 460 po podkręceniu osiąga wydajność zbliżoną do GTX-a 470. Wzrost wydajności po podkręceniu przeważnie waha się między 20 a 25%. A przecież te karty będą miały możliwość zwiększenia napięcia zasilającego, co pozwoli wycisnąć dalsze kilka procent wydajności!
Podsumowanie
Cóż za powiew świeżości w te upalne dni! NVIDIA w końcu wprowadziła modele, które mogą wywrzeć jakiś nacisk na AMD i spowodować spadek cen kart graficznych. Czekaliśmy na coś takiego od bardzo dawna i bardzo się cieszymy, że w końcu się doczekaliśmy. Te karty dobrze wypadają na tle konkurencji dzięki odpowiednio dobranym cenom. NVIDIA w końcu zrezygnowała z „podatku NVIDI-i”, nazywanego czasem na cześć sławnych naukowców „podatkiem Cuda-Fizyksa”, i za kartę z 768 MB pamięci będzie trzeba zapłacić za oceanem 200 dol., czyli dokładnie tyle samo, ile za najtańsze odmiany Radeonów HD 5830. W tej samej cenie otrzymujemy wyższą wydajność, przyzwoity pobór energii i dodatki w postaci CUDA i PhysX. Tym razem karta nie spisze się zbyt dobrze w roli dodatkowego piecyka zimą, a to niewielki krok w tył ;) Na usta aż ciśnie się tradycyjne „w końcu”, zaraz potem – „dlaczego tak późno”, a na koniec – „lepiej późno niż wcale”. GeForce GTX 460 po prostu jest lepszy i bardziej opłacalny od Radeona HD 5830. Nie ma tu żadnych kalkulacji i „wydajności pomiędzy w cenie pomiędzy”, a tylko to, na co wszyscy czekali.
Za wersję z gigabajtem pamięci będzie trzeba zapłacić około 30 dol. więcej, czyli o około 20 dol. mniej niż za GTX-a 465. Tym ruchem NVIDIA wchodzi na dość kruchy lód, ponieważ ktoś może ją posądzić o „kanibalizm”. Bo kto będzie chciał kupić kartę o podobnej wydajności, ale wyższym poborze energii i droższą? Cóż, mamy nieodparte wrażenie, że GTX 465 dostał misję pozbycia się nadmiaru uszkodzonych GF100, a teraz, gdy już nie jest potrzebny, zostanie po cichu wycofany ze sklepów.
No dobrze, a co z cenami w Polsce? Zawsze trudno je przewidzieć. Słabszy GTX 460 powinien kosztować około 880 zł, czyli tyle, ile znakomita większość Radeonów HD 5830. Piszemy: znakomita większość, ponieważ jest jeden wyjątek: obecnie bez problemu można za trochę poniżej 800 zł kupić Radeona HD 5830 firmy Gigabyte. Trochę komplikuje to ocenę sytuacji, z drugiej strony należy się spodziewać, że po dość krótkim czasie na rynku powinny się pojawić tańsze odmiany niereferencyjne GTX-ów 460 w nieco niższej cenie. Oczywiście, należy się spodziewać, że początkowo ceny w sklepach będą trochę wyższe od zalecanych, ale wygląda na to, że gdy wszystko się ustabilizuje, w większości sytuacji GTX 460 będzie kartą bardziej opłacalną od Radeona HD 5830.
Na koniec pytanie: czy polecilibyśmy nowe GeForce'y koledze? Początkowo mieliśmy wątpliwości. W końcu jest to rywal „najsłabszego ogniwa” całej rodziny HD 5000. Skoro GTX 460 jest trochę lepszy od słabego Radeona... to w pewnym sensie jest nie tyle dobry, co nie tak słaby. Po dłuższym zastanowieniu doszliśmy do wniosku, że NVIDIA po prostu dostosowała się do sytuacji rynkowej i trudno ją za to winić. Nowe karty dobrze wypełniają przedział 800–1000 zł i zapewniają lepszą wydajność niż konkurencja w podobnej cenie. Może mogłyby być trochę lepsze. Może są to GTX-y 275 z dodanym DirectX 11 i w nieco wyższej cenie. Ale mimo wszystko w tym momencie są to najlepsze karty dla tych, którzy chcieliby cieszyć się w miarę płynną rozgrywką w grach korzystających z DirectX 11 (w końcu nowa architektura NVIDI-i jest do tego przystosowana) i nie zamierzają wydać więcej niż 1000 zł. To w połączeniu z niesamowitą (!) podkręcalnością kart ostatecznie spowodowało, że zdecydowaliśmy się przyznać tym kartom swoją rekomendację.
Ale tak trochę na kredyt ;)