NVIDIA GeForce GTX 480 - империя наносит ответный удар!

Есть мнение, что все события вокруг нас развиваются циклично и обязательно повторяются во времени с некоторыми изменениями. Глядя на развитие событий вокруг графической архитектуры Fermi и видеочипов на её основе, невольно убеждаешься в справедливости этого утверждения. Дело в том, что последствия проблем, с которыми сейчас столкнулась NVIDIA при выпуске на рынок видеокарт на основе GPU Fermi, очень сильно напоминают о ситуации, сложившейся вокруг флагманского решения AMD трёхлетней давности - видеокарты Radeon HD 2900 XT. Вот как было дело. В конце 2006 года компания NVIDIA выпустила на рынок восьмое поколение своих видеокарт семейства GeForce. Флагманом линейки стал могучий по тем временам ускоритель NVIDIA GeForce 8800 GTX, который значительно опережал по производительности и технологичности топ-модель AMD тех времён – Radeon X1900 XTX. Чтобы успешно конкурировать с NVIDIA, компании AMD необходимо было создать новый топовый ускоритель, однако из-за череды технологических проблем новинка - Radeon HD 2900 XT, вышла примерно на полгода позже положенного срока. Аналогичная ситуация в конце 2009 года произошла с NVIDIA. С выходом первого ускорителя семейства AMD Radeon HD 5xxx - Radeon HD 5870, компания NVIDIA потеряла "майку лидера" среди одночиповых Hi-End решений, а затем, по мере расширения линейки графических ускорителей AMD, и вовсе начала сдавать позиции практически во всех сегментах рынка настольной графики. И вот спустя полгода компания NVIDIA наконец-то смогла наладить выпуск достаточного количества графических чипов новой архитектуры. Сегодня, 26 марта 2010 года, анонсированы новейшие графические ускорители NVIDIA GeForce GTX 470 и GeForce GTX 480. Старшая из этих видеокарт и стала объектом нашего пристального внимания. Не так давно мы уже публиковали материал, посвящённый особенностям архитектуры Fermi, поэтому сейчас не будем повторять уже сказанное, а поговорим лишь о том, что изменилось с тех времён. Вопреки ожиданиям, старший ускоритель семейства - NVIDIA GeForce GTX 480, получил не 512 ядер CUDA, как было заявлено ранее, а всего 480. Кроме того, изменения коснулись текстурных блоков, их количество равно 60, вместо заявленных ранее 64. А вот все 48 блоков ROP и обещанная ширина шины памяти в 384 бита остались на месте. Для подробного ознакомления с характеристиками новых ускорителей NVIDIA GeForce GTX 470 и GTX 480 обратимся к таблице: Из таблицы видно, что GeForce GTX 480 в значительной степени превосходит предыдущую топ-модель - GeForce GTX 285, практически по всем характеристикам. Особенно стоит отметить вдвое большее количество ядер CUDA, что несомненно положительно скажется на скорости выполнения сложных шейдеров. Также новые ускорители NVIDIA получили долгожданную поддержку DirectX 11. Кроме того, в GeForce GTX 470/480 поддерживается технология под названием NVIDIA Surround, аналогичная ATI Eyefinity. NVIDIA Surround позволяет использовать три монитора одновременно как единое рабочее поле. Однако в реализации своей версии технологии полного погружения в виртуальный мир, калифорнийцы решили пойти ещё дальше и создали "технологический микс" из NVIDIA 3D Vision и NVIDIA Surround, который называется NVIDIA 3D Vision Surround. Суть этого "коктейля" в том, что можно одновременно использовать три монитора и очки 3D Vision для создания максимального эффекта присутствия. Но подробнее об этом мы расскажем в наших будущих материалах. Ну что же, пора познакомиться с новейшим ускорителем поближе, встречайте - NVIDIA GeForce GTX 480!

⇡#Внешний вид. Конструкция. Особенности

Ещё задолго до выхода GeForce GTX 480, на страницах различных интернет ресурсов появлялись фотографии видеокарт, похожих на GeForce GTX 480, однако лишь перед самым анонсом мы смогли увидеть настоящие фото нового флагмана NVIDIA. Итак, перед вами эталонный образец NVIDIA GeForce GTX 480. Пластиковый кожух выполнен в уже знакомом стиле, однако, в отличие от решений предыдущего поколения, у GTX 480 он закрывает лишь около половины лицевой поверхности видеокарты, а вторая занята металлическим радиатором с надписью GeForce. Из верхней части пластикового кожуха выступают четыре тепловые трубки (всего их пять), а ближе к панели выводов расположены вентиляцилнные щели для отвода части нагретого воздуха. Длина видеокарты GeForce GTX 480 составляет 27 см, в то время как длина Radeon HD 5870 примерно на 2 см больше за счёт выступающей за пределы печатной платы системы охлаждения. Для работы видеокарты GeForce GTX 480 требуется подключение двух разъемов питания PCI-Express. Один из них 6-контактный, другой - 8-контактный. На панели выводов GeForce GTX 480 расположены два разъёма DVI и один порт HDMI. Здесь же находятся вентиляционные отверстия для отвода горячего воздуха за пределы системного блока. Демонтируем систему охлаждения. Кулер GeForce GTX 480 крепится к печатной плате при помощи 13-ти винтов. Контакт радиатора с элементами подсистемы питания платы, а также с чипами видеопамяти, осуществляется через специальные термопрокладки. Графический чип контактирует с радиатором через тонкий слой термопасты. Металлическая пластина, с которой соприкасаются микросхемы памяти и элементы системы питания, крепится к кожуху системы охлаждения GeForce GTX 480 при помощи пластиковых защёлок. В “хвостовой” части пластины располагается турбина, нагнетающая поток воздуха, который проходит через ребра радиатора и выводится за пределы системного блока. Самый горячий элемент GeForce GTX 480 – графический процессор. Для его охлаждения используется радиатор с пятью тепловыми трубками, выполненный с применением технологии прямого контакта. Все пять трубок через тонкий слой термопасты соприкасаются с металлической крышкой, защищающей графическое ядро. Система питания GPU использует шесть фаз и основана на ШИМ контроллере CHL8266. К сожалению, на сайте производителя не удалось найти соответствующую документацию. В отличии от силовых элементов производства Volterra, которые собраны в одном корпусе, в подсистеме питания GeForce GTX 480 силовые элементы выполнены по дискретной схеме. На каждую фазу питания приходится по три транзистора (один в верхнем плече и два в нижнем). Такой подход позволяет лучше отводить тепло от элементов подсистемы питания. Система питания видеопамяти двухфазная. Маркировка ШИМ контроллера памяти uP6210AG. Снимаем слой термопасты, и вот он - GPU NVIDIA GF100, закрытый защитной металлической крышкой, которая по совместительству выступает в качестве теплораспределителя. Судя по маркировке чипа (GF100-375-A3) массовое производство топовых ускорителей началось лишь с выходом третьей ревизии GPU на базе архитектуры Fermi. Компания AMD уже очень давно устанавливает на свои графические карты видеопамять стандарта GDDR-5, в то время как основная масса решений NVIDIA работает с памятью GDDR-3. Новые ускорители GeForce GTX 470/480, наконец, тоже оснащаются памятью передового стандарта. На нашем экземпляре GeForce GTX 480 установлена видеопамять производства Samsung с маркировкой K4G10325FE-HC04. Ее время выборки составляет 0,4 нс, а номинальная эффективная частота равна 5 ГГц QDR. Ну что же, внешний осмотр GeForce GTX 480 окончен, пора переходить к практическим испытаниям новинки.

⇡#Тестовый стенд

Тестирование всех видеокарт в данном обзоре проводилось на стенде следующей конфигурации: В тестировании участвовали следующие видеокарты:

• AMD Radeon HD 4890
• AMD Radeon HD 5870
• AMD Radeon HD 5970
• NVIDIA GeForce GTX 260
• NVIDIA GeForce GTX 285
• NVIDIA GeForce GTX 295
• NVIDIA GeForce GTX 480

Разумеется, главной целью данного обзора является знакомство с новым графическим ускорителем NVIDIA и оценка его потребительских качеств. Помимо этого, мы также попытаемся выяснить целесообразность перехода на новые видеокарты для владельцев решений предыдущего поколения. Именно поэтому в нашем обзоре помимо прямого конкурента GeForce GTX 480 – видеокарты AMD Radeon HD 5870, в тесте также принимают участие хиты продаж прошлых лет – Radeon HD 4890, GeForce GTX 260 и, конечно, топовые ускорители NVIDIA прошлого поколения.

⇡#Несколько слов о разгоне

В наших материалах для главного объекта тестирования мы обычно приводим как результаты, полученные на номинальных частотах, так и делаем замеры производительности после разгона. К сожалению, в этот раз тестов с повышенными относительно номинала частотами не будет, поскольку ни одна из существующих утилит не способна разогнать GeForce GTX 480. Ни NVIDIA System Tools, ни MSI Afterburner пока не могут повысить частоты этой видеокарты выше номинала. Более того, существующие публичные версии диагностических и оверклокерских утилит путаются в своих показаниях: И только новая версия GPU-Z, которая на момент написания материала была недоступна для публичного скачивания, смогла правильно определить все характеристики нового ускорителя GeForce GTX 480. Скриншот утилиты GPU-Z сделан на системе с двумя видеокартами GeForce GTX 480 в режиме SLI, работающих на номинальных частотах.

⇡#Тестовые приложения и режимы тестирования

Измерение температуры графического процессора NVIDIA GeForce GTX 480 и общего энергопотребления тестовой системы производилось в трёх режимах: Игровое тестирование проводилось при следующих настройках: В драйверах видеокарт NVIDIA технология PhysX была выключена Этот обзор NVIDIA GeForce GTX 480 является первым, но далеко не последним тестированием возможностей нового флагмана NVIDIA. В этот раз при выборе режимов тестирования мы остановились на проверке производительности новинки в “классических” режимах. Сравнение производительности с включенной тесселляцией, оценка скорости и качества более сложных алгоритмов сглаживания, а также изучение производительности SLI-связки новых флагманов – темы будущих обзоров. Итак, перейдем к цифрам.

⇡#Тестирование

⇡#Температурные режимы

Прежде всего, давайте выясним, как обстоят дела с температурой GPU NVIDIA GF100 в различных режимах работы, и сравним эти показатели с результатами остальных участников тестирования. Все тестовые видеокарты охлаждались эталонными СО. Исключением была лишь плата NVIDIA GeForce GTX 260, которая представлена видеокартой ASUS ENGTX260 Matrix. Несмотря на то, что при работе с офисными приложениями частота графического процессора и видеопамяти GeForce GTX 480 значительно снижается, температура GF100 довольно высока, выше, чем у Radeon HD 4890. При этом шума от турбины GeForce GTX 480 не слышно даже на открытом стенде. Температура GPU GeForce GTX 480 в игре FarCry2 “впечатляет”. Впервые в нашей лаборатории неразогнанный GPU одночиповой видеокарты прогревается в игре настолько сильно. В таком режиме скорость турбины возрастает, и её шум уже чётко выделяется на фоне остальных компонентов. Максимальная нагрузка на ускоритель GeForce GTX 480 поднимает температуру GPU ещё выше - до 97 градусов Цельсия! Надо сказать, что сразу по достижении такого значения температуры, турбина начинает работать на максимальной скорости, в результате графический процессор довольно быстро охлаждается. В нашем случае температура снизилась до 91 градуса и не поднималась выше в течение всего теста, при этом скорость турбины не снижалась. Надо сказать, что полученный результат нас несколько обескуражил, поскольку новый одночиповый флагман NVIDIA обошёл по нагреву GPU даже видеокарту GeForce GTX 295 - двухчиповую топ-модель NVIDIA предыдущего поколения. Да, по документам, предоставленным самой NVIDIA, допустимыми являются значения температуры GPU GeForce GTX 480 вплоть до 105 градусов Цельсия. Однако внутри системного блока кроме видеокарты находятся и другие компоненты системы, которые также требуют удержания внутри компьютера безопасных значений температуры. Будущим владельцам GeForce GTX 480 мы настоятельно рекомендуем серьёзно отнестись к организации качественной вентиляции внутри корпуса. Как говорится, дыма без огня не бывает. Посмотрим, сколько электроэнергии потребляет тестовый стенд с разными видеокартами NVIDIA и AMD. Без нагрузки система с установленным ускорителем GeForce GTX 480 потребляет примерно столько же электроэнергии, сколько та же система с видеокартой NVIDIA GeForce GTX 295. Прямой конкурент из лагеря AMD оказывается более экономичным решением. Когда на тестовом стенде установлена видеокарта AMD Radeon HD 5870, система потребляет примерно на 30-35 Вт меньше, чем с GeForce GTX 480. Во время игры в FarCry2 и в режиме максимальной нагрузки, созданной при помощи теста FurMark 1.8.0, система с установленной видеокартой GeForce GTX 480 обошла всех остальных участников, в том числе и GeForce GTX 295. Разница в энергопотреблении системы с установленной видеокартой AMD Radeon HD 5870 и системы с NVIDIA GeForce GTX 480 составляет около 110-130 Вт, причём не в пользу детища калифорнийцев. Надо сказать, что тесты энергопотребления системы и нагрева GPU говорят не в пользу GeForce GTX 480. Однако люди, покупающие топовые решения, далеко не всегда смотрят на эти параметры. Флагманские решения в первую очередь должны быть максимально технологичны и, что самое главное, производительны. С поддержкой современных технологий у NVIDIA GeForce GTX 480 всё в полном порядке, а вот производительность мы сейчас оценим. Вначале посмотрим на показатели производительности в синтетических тестах: Тестирование GeForce GTX 480 в 3DMark Vantage с профилем Performance демонстрирует прирост производительности относительно GeForce GTX 285 на уровне 25%. При этом мы зафиксировали отставание нового флагмана NVIDIA от основного конкурента в лице AMD Radeon HD 5870, разница в результатах составляет примерно 6%. С ростом нагрузки видеокарта AMD Radeon HD 5870 начинает понемногу сдавать позиции. В режиме High отрыв от GeForce GTX 480 уже не так заметен, как в режиме Performance, а с переходом к профилю Extreme новый флагман NVIDIA вырывается вперёд, обгоняя ещё и GeForce GTX 295. При всём при этом, двухчиповый флагман AMD – Radeon HD 5970, вне конкуренции. Ещё один синтетический тестовый пакет, ставший популярным почти сразу после выхода – Unigine Heaven v 1.0. Видеокарта NVIDIA GeForce GTX 480 обходит своего основного конкурента Radeon HD 5870. Перевес по очкам на стороне NVIDIA как в разрешении 1680x1050, так и 1920x1200. Расстановка сил внутри линейки NVIDIA такова: ускоритель GeForce GTX 480 по уровню производительности находится между GeForce GTX 295 и GeForce GTX 285, отставая от “295-ой” и опережая одночиповый топ предыдущего поколения примерно на 20%. Тестирование в DirectX 11 без активации тесселляции показывает примерно те же результаты, что и тест в режиме DirectX 10. В обоих разрешениях по очкам выигрывает GeForce GTX 480. Вне конкуренции по-прежнему AMD Radeon HD 5970. Синтетические тесты позволяют представить лишь примерный уровень производительности видеокарты, поскольку почти всегда “синтетика” работает на движках, отличных от тех, что используются в реальных играх. Именно поэтому результатам таких тестов стоит доверять с осторожностью. Переходим к тестированию в реальных играх. Глядя на результаты GeForce GTX 480, полученные в FarCry 2 DirectX 10 Benchmark, хочется воскликнуть “Вот этого мы и ждали!”. Новый флагман NVIDIA значительно оторвался от своего основного конкурента AMD Radeon HD 5870 и довольно близко подошёл к результатам Radeon HD 5970. Отрыв GeForce GTX 480 от Radeon HD 5870 как по минимальному, так и по среднему значению частоты смены кадров составляет порядка 25-30 fps. В сравнении с одночиповым флагманом предыдущего поколения GeForce GTX 285, новинка от NVIDIA оказалась быстрее почти вдвое! Что же до противостояния с NVIDIA GeForce GTX 295, то в FarCry 2 “старичку” также не поздоровилось, GeForce GTX 480 вырвался вперёд. Пожилой, но от того не менее технологичный шутер Crysis v 1.2 x64 не выявляет явного лидера в схватке GeForce GTX 480 против AMD Radeon HD 5870. Эти ускорители идут фактически “ноздря в ноздрю”. А вот среди “братьев по оружию” GeForce GTX 480 вырывается вперёд. Особенно эта разница заметна в самом высоком разрешении. Надо сказать, что в этой схватке ускорители AMD Radeon HD 4890, GeForce GTX 260 и даже GeForce GTX 285 выглядят “бедными родственниками”, поскольку на фоне современных Hi-End решений они не могут показать адекватных результатов. В игре Colin McRae DiRT 2 все решения NVIDIA показывают отличные результаты. Здесь AMD Radeon HD 5970 уже не является абсолютным лидером. В разрешении 1920x1200 видеокарта GeForce GTX 295 смогла слегка опередить старший ускоритель AMD, хотя разрыв составляет около 1-2 fps. Противостояние GeForce GTX 480 и AMD Radeon HD 5870 закончилось победой GeForce. Разница в производительности в разрешении 1680x1050 составляет около 20 fps как по среднему, так и по минимальному значению частоты смены кадров. С ростом разрешения AMD Radeon HD 5870 заметно сокращает разрыв, хотя новый флагман NVIDIA всё-таки впереди. Отставание GeForce GTX 285 от GeForce GTX 480 в DiRT 2 не так велико, как в ранее протестированных играх. Здесь флагман прошлого поколения демонстрирует хорошую производительность, достаточную для комфортной игры во всех разрешениях. При переходе от DirectX 9 к DirectX 11 результаты всех протестированных нами ускорителей снизились. Тем не менее, даже при максимальном разрешении играть в Colin McRae DiRT 2 комфортно и на Radeon HD 5870, и на GeForce GTX 480. Последний, кстати, по прежнему лидирует, опережая своего основного конкурента Radeon HD 5870 как в разрешении 1680x1050, так и в разрешении 1920x1200. Чемпионом во всех разрешениях по-прежнему является Radeon HD 5970. Пришло время демонстрации возможностей современных ускорителей в игре S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти. Во-первых, хотелось бы отметить полное и безоговорочное лидерство топовых ускорителей AMD Radeon HD 5870 и AMD Radeon HD 5970. Разница в результатах между основными конкурентами AMD Radeon HD 5870 и NVIDIA GeForce GTX 480 фактически двукратная! Если честно, выглядит это очень странно. Ещё одна странность Сталкера, так это отношение движка игры к многочиповым тандемам. Обратите внимание на то, что GeForce GTX 295 по минимальному значению fps отстаёт от GeForce GTX 285, аналогично и Radeon HD 5970 отстаёт от Radeon HD 5870. Если в разрешении 1680x1050 движок S.T.A.L.K.E.R. позволял комфортно играть на двух топовых ускорителях AMD, то повышение разрешения до 1920x1200 снизило минимальную и среднюю частоту смены кадров на Radeon HD 5870 до таких значений, при которых играть становится не очень комфортно. Ускоритель Radeon HD 5970 всё ещё держится на плаву, хотя просадки частоты смены кадров до 24 fps не приносят радости. Главный герой нашего обзора - GeForce GTX 480, при переходе к более высокому разрешению не потерял темп, а наоборот, прибавил, почти сравнявшись по минимальному значению fps с Radeon HD 5870. Переход к DirectX 11 не сказался отрицательно на производительности участников тестирования. Ускоритель GeForce GTX 480 выступает практически наравне с Radeon HD 5870, незначительно отставая на символическую величину в 1 fps. В лидерах, как и прежде, AMD Radeon HD 5970. Напоследок, проверим, на что способен GeForce GTX 480 в Resident Evil 5. Новинка от NVIDIA без труда опережает Radeon HD 5870, отрываясь от соперника на 15-20 fps в зависимости от разрешения. Показатели производительности GeForce GTX 480, в целом, оказываются даже лучше оных у GeForce GTX 295, не говоря уже о пожилом по меркам индустрии NVIDIA GeForce GTX 285.

⇡#Выводы

Подводя итоги, хотелось бы остановиться на нескольких моментах. Прежде всего, стоит отметить, что с точки зрения поддерживаемых технологий, паритет в Hi-End сегменте между видеокартами NVIDIA и AMD восстановлен. Более того, в некотором смысле небольшой технологический перевес теперь на стороне “зелёных”, поскольку все современные ускорители NVIDIA помимо DirectX 11, Direct Compute 5, OpenCL и др. поддерживают технологии PhysX и CUDA, используемые в ряде приложений, в том числе и компьютерных играх. Однако если смотреть шире, то компании NVIDIA необходимо проделать немалую работу, поскольку в остальных сегментах рынка у AMD доступна масса решений, превосходящих по технологичности аналоги NVIDIA. Нерешенным для Hi-End ускорителей NVIDIA остался вопрос энергопотребления и тепловыделения. Флагман линейки GeForce - видеокарта GeForce GTX 480, не только не может соперничать по показателям энергоэффективности с Radeon HD 5870, но проигрывает по этим показателям даже GeForce GTX 295! Если говорить о производительности, то, в целом, в базовых, если так можно выразиться, режимах ускоритель NVIDIA GeForce GTX 480 оказывается быстрее своего основного конкурента AMD Radeon HD 5870. Правда, глядя на скоростное преимущество GeForce GTX 480 в некоторых играх и режимах, хочется сказать, что мы ожидали большего превосходства. Тем не менее, окончательно ставить точку в вопросе производительности ещё рано. В скором времени появятся новые драйверы, которые поднимут производительность новинки от NVIDIA и решений от AMD. Кроме того, нам предстоит протестировать топовые ускорители обеих компаний в более тяжёлых графических режимах. Заранее предсказать итоги таких состязаний вряд ли возможно, всё будет зависеть от “запаса прочности” современных GPU. Именно в таких сражениях будет ясно, чья архитектура имеет больший задел на будущее.