Видеокарты

3D-графика: новогодняя ревизия. Итоги 2011 года

⇣ Содержание

#Дискретные видеоадаптеры: кто за кем

За прошедший год в сфере дискретной 3D-графики не произошло больших изменений, и ход событий был предопределен заранее. NVIDIA и AMD выпустили семейства GeForce 500 и Radeon HD 6000 еще в конце 2010 года, а в течение 2011-го они прирастали новыми моделями – как вверх, к новым высотам производительности, так и вниз – к бюджетной категории. Единственное крупное явление – Radeon HD 7970, который AMD успела представить в последние дни года, да и то был лишь официальный релиз, продажи новинки стартуют только 9 января.

Пройдемся по спискам адаптеров, которые сейчас производят, и наведем порядок: как соотносятся по производительности продукты одной категории от NVIDIA и AMD и в чем разница между моделям разного уровня.

В категории high-end вплоть до выхода Radeon HD 7970 лидировала NVIDIA. Микроархитектура Fermi преодолела детские болезни, и во флагманском графическом процессоре GF110 раскрылись все ее вычислительные возможности. На базе GF110 постоянно производятся две модели одночиповых видеоадаптеров: GTX 580 и GTX 570. Fermi – легко масштабируемая архитектура, основным строительным блоком которой является шейдерный мультипроцессор (SM), а в каждом SM содержится 32 ядра CUDA для исполнения шейдерных программ и 4 блока фильтрации текстур. На платы GTX 580 и GTX 570 устанавливают одни и те же чипы GF110, но в случае с GTX 570 активно только 15 из 16 SM. Кроме того, модели отличаются разрядностью шины памяти: 384 и 320 бит соответственно.

GeForce GTX 580 был чемпионом среди карт с одним GPU в начале года, и даже сейчас его производительности хватает буквально для всего, а если вдруг будет недостаточно, то GF110 можно изрядно разогнать. Производители видеоадаптеров тоже активно осваивают оверклокерский потенциал GTX 580, и выпускают платы оригинального дизайна с усиленным охлаждением и системой питания. Некоторые из таких продуктов, которые мы протестировали за год, например ASUS Matrix GTX 580 Platinum, выглядят как настоящие монстры. GTX 570 также весьма неплох, по производительности он опережает флагманскую модель предыдущего семейства, GTX 480.

ASUS Matrix GTX 580 Platinum

AMD до самого конца года не могла выпустить однопроцессорной карты, сопоставимой по мощи с GTX 580. Чемпионом AMD был адаптер Radeon HD 6970 на основе GPU Cayman XT. В архитектуре Cayman есть серьезные изменения по сравнению с предшествующими ядрами Barts, и спецификации HD 6970 выглядят внушительно: 1536 потоковых процессоров, 96 текстурных блоков, 32 конвейера растеризации. Но на практике HD 6970 может составить конкуренцию лишь для GeForce GTX 570, да и то – не во всех играх. Особую трудность для карт Radeon шеститысячной серии представляет функция тесселяции из арсенала DirectX 11.

Любители рискнуть и сэкономить предпочитают покупать Radeon HD 6950. Физически это почти идентичная карта, только в GPU заблокирована часть потоковых процессоров и текстурников да понижены тактовые частоты. Если повезет, HD 6950 можно легко превратить в HD 6970 путем перепрошивки BIOS, благо AMD приветствует эксперименты, оснащая свои топовые карты двумя микросхемами CMOS и переключателем.

Radeon HD 6950 и HD 6970

Но если топовые однопроцессорные модели NVIDIA и AMD мы увидели еще в 2010 году, то в 2011-м вышли в свет «двухголовые» адаптеры GeForce GTX 590 и Radeon HD 6990. Соотношение производительности между ними в целом оказалось в пользу NVIDIA, но перевес уже не столь велик. Пара процессоров GF110 имеет такое энергопотребление, что на GTX 590 пришлось существенно понизить тактовые частоты.

GeForce GTX 590

В среднем ценовом диапазоне у NVIDIA появился мощный игрок – GeForce GTX 560 Ti. Его процессор, GF114, представляет собой новую версию чипа GF104, который использовался в GTX 460, только теперь в нем активирован ранее отключенный шейдерный мультипроцессор (а всего их восемь), ну и тактовые частоты стали повыше. AMD в этой нише тоже отстает на полшага от конкурента. GPU, которые используются в Radeon HD 6850 и 6870 (те самые Barts), построены на старой версии фирменной архитектуры – VLIW5 — и работают менее эффективно по сравнению с топовыми чипами шеститысячной серии Cayman (архитектура VLIW4). Поэтому GTX 560 Ti в большинстве игр опережает Radeon HD 6870 и даже опасно приближается к HD 6950.

GeForce GTX 560 Ti

Кстати, недавно в прайс-листах появились видеокарты под маркой GeForce GTX 560 Ti 448 Cores. С обычными GTX 560 Ti они имеют мало общего. В них используется такой же GPU GF110, как и в GTX 570 и 580, у которого деактивирован еще один шейдерный мультипроцессор. Таким образом NVIDIA избавляется от некондиционных чипов, а геймеры могут задешево купить адаптер с отличной производительностью (немногим меньше, чем у GTX 570). Аналогичный продукт представляет собой Radeon HD 6930. По сравнению с HD 6950 у него меньшие тактовые частоты, 1280 потоковых процессоров и 80 текстурных модулей вместо 1408 и 88 соответственно (но снижение производительности тоже не катастрофическое).

Эквивалент Radeon HD 6870 – это «простой» GeForce GTX 560, без индекса Ti, по спецификациям GPU – полный аналог старого доброго GTX 460, только разогнанный за счет улучшенного технологического процесса. Эти карты замыкают категорию middle-end. В большинстве игр с приличной «визуалкой» они держат FPS на грани комфорта при максимальных настройках и разрешении 1920х1080, но вот в таких играх, как Battlefield 3, уже приходится снижать качество картинки.

Карты, стоящие на ступеньку ниже, – это еще не совсем low-end, но о максимальных настройках в современных играх уже можно забыть.

В эту узкую нишу из модельных рядов NVIDIA и AMD попадают GeForce GTX 550 Ti и Radeon HD 6790. GeForce 550, даром что Titanium, не идет ни в какое сравнение со старшими картами: у него осталось всего четыре мультипроцессора, а шину памяти урезали до 192 бит. Radeon HD 6790 гораздо больше похож на полноценную игровую видеокарту (ведь он тоже построен на чипе Barts, хоть и «облегченном» – Barts LE) и, разумеется, берет верх в бенчмарках. А вот HD 6750 и HD 6770 – это своего рода подвох со стороны AMD. Дело в том, что эти модели, по сути, представляют собой перемаркированные HD 5750 и HD 5770 со старыми процессорами Juniper и 128-битной шиной памяти, к которым AMD всего лишь прибавила поддержку HDMI 1.4a (для стереоскопического 3D), и по производительности далеко отстоят от HD 6790.

Зато AMD провела эффективную ревизию видеокарт бюджетной категории, к которой относятся модели HD 6570, HD 6670 и самая младшая – HD 6450. GPU под кодовыми именами Turks и Caicos, который устанавливают на них, произошли от самого передового на тот момент чипа Cayman, а это означает более эффективное использование вычислительных ресурсов за счет архитектуры VLIW4, повышенную скорость работы с геометрией и прочие бонусы. NVIDIA в качестве альтернативы может предложить только GeForce GTS 450 и GT 440 – модели 2010 года из предшествующей линейки GeForce. И, как показали наши бенчмарки, если у GTS 450 еще есть кое-какой запас производительности (в модификациях с памятью GDDR-5), то GT 440 уже явно отстал от времени.

Radeon HD 6570 и HD 6670

Единственный свежачок – GeForce GT 520, немного более быстрая карта по сравнению с HD 6450. Впрочем, выгадывать лишние FPS с адаптерами такого уровня бессмысленно.

Референсные видеокарты NVIDIA GeForce
Модель GPU Число транзи-сторов, млн Шейдерные мульти-процессоры Ядра CUDA TMU ROP Разрядность шины памяти, бит Тип видео-памяти Тактовая частота GPU, МГц Эффективная тактовая частота видеопамяти, МГц Объем видео-памяти, Мбайт TDP Средняя розничная цена, руб.
GT 520 GF119 НД 1 48 8 4 64 GDDR3 810 1800 1024/2048 29 Нет данных
GT 440 GF108 585 2 96 16 4 128 GDDR3/GDDR5 810 1800/3200 512/1024/2048 65 Нет данных
GTS 450 GF106 1170 4 192 32 16 128 GDDR5 783 1804 512/1024 106 Нет данных
GTX 550 Ti GF116 1170 4 192 32 24 192 GDDR5 900 4104 1024 116 Нет данных
GTX 560 GF114 1950 7 336 56 32 256 GDDR5 810 4004 1024/2048 150 Нет данных
GTX 560 Ti GF114 1950 8 386 64 32 256 GDDR5 822 4008 1024/2048 170 Нет данных
GTX 560 Ti 448 Cores GF110 3000 14 448 56 40 320 GDDR5 732 3800 1280 210 Нет данных
GTX 570 GF110 3000 15 480 60 40 320 GDDR5 732 3800 1280/2560 219 Нет данных
GTX 580 GF110 3000 16 512 64 48 384 GDDR5 772 4008 1536/3072 244 Нет данных
GTX 590 2xGF110 2x3000 32 2 x 512 2 x 64 2 x 48 2x384 GDDR5 607 3414 3072 365 Нет данных
Референсные видеокарты AMD Radeon
Модель GPU Число транзи-сторов, млн Потоковые процессоры TMU ROP Разрядность шины памяти, бит Тип видеопамяти Тактовая частота GPU, Мгц Эффективная тактовая частота видеопамяти, МГц Объем видеопамяти, Мбайт TDP Средняя розничная цена, руб.
HD 6450 Caicos 370 160 8 4 64 GDDR3/GDDR5 625-750 1066-1600/3200-3600 512/1024 18/27 Нет данных
HD 6570 Turks 716 480 24 8 128 GDDR3/GDDR5 650 1800/4000 1024/2048 44/60 Нет данных
HD 6670 Turks 716 480 24 8 128 GDDR5 800 4000 512/1024 66 Нет данных
HD 6750 Juniper PRO 1040 720 36 16 128 GDDR5 700 4600 512/1024 86 Нет данных
HD 6770 Juniper XT 1040 800 40 16 128 GDDR5 850 4800 512/1024 108 Нет данных
HD 6790 Barts LE 1700 800 40 16 256 GDDR5 840 4200 1024 150 Нет данных
HD 6850 Barts Pro 1700 960 48 32 256 GDDR5 775 4000 1024 127 Нет данных
HD 6870 Barts XT 1700 1120 56 32 256 GDDR5 900 4200 1024 151 Нет данных
HD 6950 Cayman CE 2640 1280 80 32 256 GDDR5 750 4800 1024/2048 200 Нет данных
HD 6950 Cayman Pro 2640 1408 88 32 256 GDDR5 800 5000 1024/2048 <225 Нет данных
HD 6970 Cayman XT 2640 1536 96 32 256 GDDR5 880 5500 2048 200 Нет данных
HD 6990 Antilles 2x2640 2x1536 96 32 2x256 GDDR5 830 5000 2x2048 375 Нет данных

#Главные события прошедшего года

Гибридные процессоры

В 2011 году дебютировали APU (accelerated processing units) – центральные процессоры с интегрированным графическим ядром. В этой области лидер и главный новатор – AMD. Она породила семейство Fusion, которое покрывает все области применения APU от настольных ПК до планшетов, но до производства пока дошли только чипы Llano (для десктопов), Zacate и Ontario (нетбуки).

Intel тоже встраивает графику в процессоры Core i3 и i5 с архитектурой Sandy Bridge – слабенькие ядра HD Graphics 2000 и 3000 с поддержкой DirectX не выше версии 10.1. А в состав Llano входят GPU Radeon HD шеститысячной серии, из которых самый мощный, HD 6550D, по ТТХ соответствует дискретным графическим процессорам бюджетной категории: 400 потоковых процессоров, 16 текстурных модулей, тактовая частота – 600 МГц. Есть поддержка DirectX 11. Llano даже позволяет (с определенными ограничениями) объединить силы с дискретной видеокартой в режиме CrossFireX. А главное, с помощью ядра Radeon AMD увеличила вычислительный потенциал процессора в неграфических задачах. APU может исполнять программы под API OpenCL и DirectCompute, а архитектура специально заточена под совместную работу над вычислениями силами ядер x86 и GPU.

В одном из тестов мы всесторонне исследовали производительность APU от Intel и AMD в ценовой категории «около 100 долларов».

Radeon HD 7970

Эта видеокарта не только стала первым представителем нового поколения Radeon HD, но и ознаменовала крутой поворот в истории графики от ATI/AMD. Впервые с 2006 года коренным образом поменялась архитектура GPU. Начиная с серии HD 2000, первых адаптеров с унифицированными шейдерными процессорами, в Radeon использовалась концепция VLIW (very long instruction word). Это значит, что шейдерные процессоры были лишены планировщика, а его распределение нагрузки между ALU (арифметико-логическими устройствами) внутри каждого процессора выполнялось заранее при компиляции кода. За счет VLIW у ATI/AMD получались относительно компактные GPU с большим числом шейдерных процессоров. Но если в 3D-рендеринге архитектура VLIW показала себя с лучшей стороны, то для неграфических расчетов она не подходит: компилятор просто не может в достаточной степени использовать ресурсы GPU. В то же время NVIDIA уже застолбила область вычислений на шейдерных ядрах с технологией CUDA, а новым гибридным CPU от AMD просто необходим апгрейд графической части для по-настоящему эффективной работы в OpenCL и DirectCompute.

В серии Radeon HD 7000 будет использоваться новая архитектура Graphics Core Next, в которой шейдерный домен устроен совершенно по-другому. В каждом блоке потоковых процессоров есть планировщик, и за счет динамического распределения нагрузки GPU более эффективно работает в 3D-рендеринге и должен отлично справляться с неграфическими вычислениями.

AMD переработала и другие компоненты GPU, да и просто увеличила число шейдерных процессоров и текстурных блоков. По данным наших тестов, производительность Radeon HD 7970 в большинстве игр на 20-30% больше, чем у предыдущего одночипового флагмана, HD 6970, а при активном использовании тесселяции – почти вдвое. HD 7970, без всяких сомнений, на сегодня является самой мощной графической картой с одним процессором и часто оказывается даже быстрее, чем «двухголовый» адаптер HD 6990.

Новый Radeon также примечателен поддержкой шины PCI-E версии 3.0 (это новшество опять-таки полезно не столько для игр, сколько для неграфических вычислений). Он также принес еще множество нововведений, о которых мы подробно рассказали в недавнем обзоре.

#NVIDIA 3D Vision 2

Если речь идет о стереоскопическом 3D в играх, то альтернативы, сопоставимой по удобству и возможностям, у технологии 3D Vision пока нет. Теперь NVIDIA выпускает новую версию комплекта затворных очков, а мониторы не просто поддерживают частоту развертки 120 Гц, но специально приспособлены для работы с 3D Vision.

Очки стали крупнее, поэтому лучше закрывают поле зрения от боковой засветки. Окуляры работают таким образом, что открытая фаза LCD-затворов сократилась до минимума, поэтому изображение гораздо меньше мерцает, даже в помещении с лампами дневного света. Эмиттер для синхронизации очков теперь встраивают не только в игровые ноутбуки, но и в новые 27-дюймовые мониторы, сертифицированные для работы с 3D Vision 2. Сами мониторы обзавелись функцией LightBoost, которая увеличивает яркость при переключении в 3D-режим. Подробнее обо всех нововведениях читайте в нашем обзоре.

Напомним, что у AMD есть альтернативная технология HD3D, и она тоже работает в сотнях игр, но фирма не производит специальных очков, и стереоскопический эффект создается силами дисплея. Зато теперь, когда вышел Radeon HD 7970, HD3D можно запустить на системе CrossFireX и выдавать картинку на несколько мониторов одновременно в режиме Eyefinity.

#Чего ждать в 2012 году

Основное внимание, как обычно, будет приковано к новому витку противостояния NVIDIA и AMD в области дискретной графики. Ранее считалось, что обе компании представят GPU нового поколения еще до Нового года, но в срок успела только AMD. И хотя Radeon HD 7970 пока что вышел только на бумаге, уже 9 января стартуют продажи, и дефицита не предвидится. Когда же NVIDIA сделает ответный ход? По неофициальным источникам, первый представитель линейки GeForce 600, основанной на микроархитектуре Kepler, будет представлен уже в текущем месяце. Представитель NVIDIA заверил, что освоение техпроцесса 28 нм идет лучше, чем переход на 40 нм, который в свое время изрядно задержал старт архитектуры Fermi и вынудил NVIDIA отключать часть потоковых процессоров в GPU серии GeForce 400.

Но вот в чем проблема: не так давно в Сеть слили roadmap продуктов на основе Kepler, и выходит, что если NVIDIA действительно планирует релиз в первой четверти 2012 года, то это будет не флагманская модель GeForce 600, а бюджетная карта – где-то посередине между GeForce GT 520 и GTX 550 Ti. Хотя, судя по спецификациям чипов, которые тоже периодически всплывают, диаграмма отражает только позиции GPU в линейке и ничего не говорит о соотношении с предыдущими продуктами по производительности.

Семейство будет двигаться вверх не спеша, и топовый однопроцессорный адаптер на чипe GK112 (впоследствии упоминается как GK100), быть может, задержится до 2013 года, что и не удивительно, если посмотреть на спецификации, полученные из неофициальных источников. Ожидается, что этот GPU будет включать 1024 ядра CUDA, 128 текстурных модулей и 64 блока растеризации, ширина шины памяти – 512 бит. Довести такого монстра до стадии производства наверняка будет чертовски сложно.

Процессор попроще, GK104, должен выйти во втором квартале 2012 года. Он получит 640 либо 768 ядер CUDA, 80 или 96 текстурников и 48 ROP, шина памяти – 384 битная. Достойный ответ на Radeon HD 7970! Кстати, все старшие видеоадаптеры GeForce 600 тоже получат поддержку PCI-E 3.0.

А хотите еще интриги? В очередном «сливе» появился слайд из внутренней презентации NVIDIA, на котором сравнивается производительность флагманской карты на платформе Kepler и GeForce GTX 580, и Kepler в среднем аж в два раза быстрее. Совершенно непонятно, каким образом получили эти числа, но что еще более странно, новая карта фигурирует уже как GeForce GTX 780! На этот счет можно выдвинуть несколько теорий. Возможно, NVIDIA по каким-то соображениям решила проскочить серию GeForce 600 (маловероятно, тем более что мобильные GeForce 600 уже выпускают, хотя Kepler там и не ночевал), а возможно, что тот самый GPU с 1024 ядрами CUDA настолько далек от реализации, что просто не успеет присоединиться к линейке GeForce 600. Ну и вариант по умолчанию: «Да врут они все», слайд – подделка.

Как бы то ни было, NVIDIA ждет нелегкое противостояние. AMD готова выпускать новые адаптеры семейства Radeon HD 7000 один за другим. Уже в январе появится вторая по старшинству однопроцессорная модель HD 7950 на базе GPU Tahiti Pro. По неофициальной информации, новинка получит 1792 потоковых процессора и память GDDR5 с несколько меньшей тактовой частотой, чем у HD 6970, зато шина памяти останется 384-битной. В феврале ожидается выход двух адаптеров подсемейства Radeon HD 7800, а в конце первой четверти года представят Radeon HD 7990 – карту на базе двух процессоров Tahiti XT. Говорят, что рекомендованная цена на нее составит 849 долларов.

С другой стороны, в 2012 году AMD должна выпустить APU нового поколения под кодовым названием Trinity, состоящие из ядер x86 на основе архитектуры Piledriver (усовершенствованная Bulldozer) и графического блока Radeon HD 7000. Платформа Fusion подает большие надежды. Главное, чтобы разработчики ПО тоже оценили те усилия, которые AMD вкладывает в это направление, и не только профессионалы, занимающиеся специфическими вычислениями, но и простые пользователи смогли в полной мере использовать потенциал гибридных процессоров.

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Одиночной карточной игрой CD Projekt RED оказался роглайк «Гвинт: Маг-Отступник» — он выходит уже завтра 33 мин.
Постапокалиптический экшен Biomutant выйдет на PS5, Xbox Series X и S уже 6 сентября 2 ч.
Российская потоковая платформа WASD.TV откроет программу поддержки стримеров с выплатами до 100 тыс. рублей в месяц 2 ч.
Ubisoft анонсировала мобильный шутер The Division Resurgence с огромным открытым миром и самостоятельным сюжетом 3 ч.
Стоимость микротранзакций в League of Legends и Teamfight Tactics вырастет почти по всему миру — Россию и СНГ подорожание обойдёт стороной 3 ч.
Microsoft разделила участников бета-тестирования Windows 11 на две группы 4 ч.
Sony раскрыла наполнение всех изданий, в которых будет продаваться God of War Ragnarok 4 ч.
Свежий патч для Horizon Forbidden West добавил поддержку технологий, повышающих плавность картинки 5 ч.
Релиз ролевого экшена в открытом мире Forspoken снова перенесли — на этот раз из стратегических соображений 5 ч.
Meta сделала общедоступным ИИ-переводчик, поддерживающий 200 языков 5 ч.
Amazon и Equinor инвестировали в стартап Electric Hydrogen, который намерен добывать недорогой «зелёный» водород 14 мин.
Возрождённый «Москвич» представил модельный ряд — в нём оказался один электромобиль 2 ч.
Rivian выпустил за второй квартал на 72 % больше электромобилей, чем за предыдущие три месяца 2 ч.
ASRock выпустила модули Wi-Fi 6E для своих материнских плат на чипсетах AMD и Intel 3 ч.
Великобритания приостановила продажу завода Newport Wafer Fab китайцам — об этом её настойчиво просили США 3 ч.
Майнинговая компания Highwire планируют использовать попутный газ для добычи криптовалют в Австралии 5 ч.
Предзаказы на новый MacBook Air 2022 на базе Apple M2 стартуют 8 июля — поставки начнутся 15 июля 6 ч.
ТECNO представила серию смартфонов CAMON 19 — флагман Camon 19 PRO получил чип MediaTek Helio G96 6 ч.
На «Иннопроме» показали SSD на российском контроллере Kraftway 6 ч.
Германия опубликовала план по защите спутников от кибератак 6 ч.