Oficiálne predstavenie nVidia GeForce GTX 580

nVidia dnes oficiálne predstavila GeForce GTX 580, nasledovníka GeForce GTX 480 s nižšou spotrebou, hlučnosťou a vyšším výkonom...

GeForce GTX 580 - "Fermi done right"

Nasledovník GeForce GTX 480, je teda vo všetkom lepší ako predchodca. Poďme sa ale postupne pozrieť na zmeny, ktoré GeForce GTX 580 prináša. Táto high-end grafická karta je založená na jadre GF110, vyrobenom v 40nm procese. Obsahuje na ploche ~520mm² okolo 3 miliardy tranzistorov. Oproti GF100 na GTX 480/470 to teda nie je zmena. Zmeny sú však "pod kapotou". GF110 na GeForceGTX 580 je založený na architektúre GF100 a má aktívne všetky SM v celkovom počte 16. Inak povedané, 512 aritmetických jednotiek (SPs alebo CUDA cores), 16 Polymorph engines a 64 texturovacích jednotiek (TMUs). Pre porovnanie, GTX 480 mala aktívnych 15 SMs, teda 480 SPs, 15 PEs a 60 TMUs.

Po architektonickej stránke boli zmenené len 2 "veci". TMUs GF110 dokážu FP-16 filtrovanie s plným výkonom ("full speed") na rozdiel od GF100 TMUs, ktoré ho podporovali s 1/2 výkonom. V tomto ohľade sú teda texturovacie jednotky GF 110 rovnaké ako texturovacie jednotky GF104. Prínos full-speed FP-16 filtrovania je vo väčšine aktuálnych hier minimálny, zmeniť sa to má výraznejšie v budúcnosti. Niektoré benchmarky (3DMark Vantage, Unigine) však profitujú už dnes pomerne výrazne z tejto zmeny TMUs. Druhá zmena architektúry, ktorá však prináša pár % vo všetkých hrách je vylepšený Z-cull algoritmus, ktorý odstraňuje v danom momente neviditeľné pixely, aby zbytočne nezaťažovali GPU. Vďaka tomu stúpol mierne aj geometrický výkon GF110.

GeForce GTX 580 však nemá len viac výpočtových jednotiek a malé zmeny v architektúre. Má aj vyššie pracovné frekvencie ako jej predchodca. Namiesto 700 MHz jadro, 1401 MHz shader-core  (GTX 480), pracuje jadro GTX 580 so 772 MHz a shader-core s 1544 MHz. Aby to bolo možné uskutočniť, prepracovala nVidia od spodnej vrstvy všetky tranzistory a logické bloky. Zvýšená bola aj frekvencia GDDR 5 pamäte. Z efektívne 3696 MHz na 4002 MHz. Zvyšné špecifikácie sú zhodné. To znamená 48 ROPs, 384bit zbernica a 1,5GiB VRAM.

Keď si to zhrnieme, GeForce GTX 580 je oproti GTX 480 vďaka vyššej pracovnej frekvencii výkonnejšia o +10%, vďaka vyššiemu počtu výpočtových jednotiek o +~7% a architektonické zmeny prinesú ešte +5% až +15% podľa aplikácie. Dokopy je to teoreticky +22% až 32% (v ideálnom prípade). Oficiálne merania od nVidie to z časti potvrdzujú:

nVidia si uvedomovala nedostatky GeForce GTX 480, a preto je GTX 580 nie len výkonnejšia, ale má aj nižšiu spotrebu a hlučnosť. Nižšia spotreba bola dosiahnutá už zmieneným prerobením jadra GF100 od "najnižšej úrovne" tranzistorov a odladení na 40nm proces. Samozrejme, medzičasom dozrel aj výrobný proces. Vyjadrené v číslach, GTX 580 by mala spotrebovať v 2D len okolo ~31W oproti ~53W GTX 480. Zlepšila sa aj spotreba s 2 monitormi v 2D režíme. Tá by mala byť rovnaká ako s 1 monitorom, pokiaľ majú oba monitory rovnaké rozlíšenie a frekvenciu. Spotreba v "bežnej" a maximálnej záťaži má byť tiež nižšia, presné hodnoty ale nemám.

Aby maximálna spotreba "neprestrelila" maximálne hodnoty, implementovala nVidia na PCB obvody, ktoré sa starajú o hardvérový monitoring (vyťaženie jadra, teploty, napätia). V aplikáciách, ktoré spôsobia extrémnu záťaž (OCCT, FurMark...) a vyššiu spotrebu ako dovoluje PCI-Express 2.0 štandard (300W), sa výkon karty zníži, aby bola dodržaná maximálna spotreba. Ak vás teraz napadá, že táto regulácia by mohla spôsobiť nižší výkon po pretaktovaní, tak podľa nVidie by k tomu nemalo dôjsť. Dôvodom je softvérová riadenie hardvérovej regulácie cez ovládač. Táto softvérová implementácia by sa mala "zapnúť" len v OCCT a FurMarku, pričom s časom sa má "učiť". TDP GeForce GTX 580 je 244W, teda o 6W nižšie ako na GTX 480. Vďaka zmienenej HW regulácie, by ale karta nemala tak výrazne prekračovať túto hranicu.

Pre nižšiu hlučnosť a teploty GeForce GTX 580 oproti GTX 480 stavila nVidia na nové riešenie. Chladenie GTX 580 je založené na vapor chamber technológii, ktorá sa stala známou najmä vďaka Sapphire a ich Vapor-X sérii. Testovaná Radeon HD 5870 Vapor-X to potvrdzuje. Žiadne heat-pipe ani medenú platňu na hornej strane krytu karty GTX 580 teda nenájdete. Zároveň sa mierne zväčšil ventilátor - zo 65mm na 70mm. Vďaka tomuto prepracovanému chladeniu je GTX 580 celkovo tichšia a dosahuje nižšie teploty ako GTX 480. V "bežnej" záťaži je GTX 580 dokonca tichšia ako relatívne tichá GeForce GTX 285. Po stránke podporovaných technológií alebo výstupov sa nič nezmenilo. Na referenčnej karte sú naďalej dva DL-DVI výstupy a jeden miniHDMI výstup. Výrobcovia sa ale môžu túto konfiguráciu výstupov na nereferenčných kartách zmeniť.

GeForce GTX 580 je teda vo všetkých smeroch lepšia GeForce GTX 480, Fermi done right. Odporúčaná cena karty je 479 Euro, pričom nVidia hovorí o hard-launche, teda o okamžitej dostupnosti v shopoch. Množstvo obrázkov kariet z predaja to potvrdzujú. nVidia teda odviedla svoju domácu úlohu a nastavila laťku pre Caymana.

Obrázky GeForce GTX 580: