nVidia GeForce GTX 680 - sánka dolu, pán Kepler

A je to tu, dnešným dňom končí čakanie na prvé 28nm jadro od nVidie, privítajme novú architektúru Kepler. Je skutočne tak efektívna ako sa po celý čas povrávalo? Mnohých z vás určite prekvapí, čo dokázali inžinieri vytrieskať z tak malého jadra. Článok doplnený o pretaktovanie.

GeForce GTX 680 - Kepler

Grafická karta GeForce GTX 680 nesie jadro s označením GK104, ktoré sa ako nástupca GF114 dostalo trocha nečakane z pôvodne plánovaného mainstreamu na high end kartu. Jedným z dôvodov je pravdepodobne odklad GK110 niekde na začiatok štvrtého kvartálu tohto roku a zároveň vydarený A2 silicon GK104, na ktorý sme upozornili už začiatkom februára. Taped out odloženej GK110 prebehol len prednedávnom, začiatkom marca.

Kepler a jeho blokový diagram - GK104

Jadro GK104 je vyrobené 28nm technológiou v TSMC a na ploche 294mm2 obsahuje 3,54 miliardy tranzistorov. Pri jeho vývoji sa nVidia zamerala najmä na herný výkon a na energetickú efektivitu, ktorá je na pomery najrýchlejšieho čipu fakt brutálna. Jadro Kepler sa skladá, podobne ako Fermi, zo štyroch GPC blokov. V každom z nich je dvojica SMX, v ktorých je naskládaných 192 Stream procesorov. Tento "malý" čip má celkovo vo svojom vnútri až 1536 SPs, čo je až trojnásobne väčšie množstvo než u GeForce GTX 580. Výkonovo to nejde zrovnať, pretože nvidia s keplerom opúšťa hotclock (dvojnásobná frekvencia shader core) a frekvencie nahradil väčší počet výpočtových jednotiek. Odstránenie hotclocku sa podpísalo na zlepšení pomeru výkon/watt, ktorý vzrástol v porovnaní s fermi kartami až dvojnásobne.

GeForce GTX 680

Základný takt jadra je u GeForce GTX 680 na 1006MHz a platí pre celé jadro, s turbo módom je ale priemerná frekvencia na hodnote 1058MHz. Frekvencia môže skákať aj na vyššie hodnoty, všetko v závislosti od vyťaženia. Karta má ako prvá pamäte so základným taktom 1502MHz (6.0Gbps). Prečo tak vysoký takt je snáď každému jasné, je ním len 256bitová zbernica. Podrobnejšie informácie o karte priložim čoskoro.

 

GeForce GTX 680 - Adaptive VSync, GPU Boost, Single GPU 3D Vision Surround

Adaptive VSync

Vertikálna synchronizácia, tiež známa pod skratkou VSync, je technológia používaná pre elimináciu tzv. tearing javu. Ten vzniká v situáciách keď je grafická karta “rýchlejšia“ ako monitor. Teda keď grafická karta produkuje väčšie množstvo snímok ako je schopný monitor vykresliť. Výsledkom je obraz zložený z dvoch a viacerých snímok s vertikálnymi zlomami, čo pôsobí rušivo pre viacero hráčov. Po zapnutí vertikálnej synchronizácie je počet snímkov obmedzený zhora na hodnotu obnovovacej frekvencie monitora.

Problém VSyncu nastáva v situáciách kedy grafická karta nestíha a nie je schopná udržať stabilné FPS na úrovni obnovovacej frekvencii monitora. V tej chvíli je na monitor zobrazovaný predošlý snímok dovtedy, kým grafická karta “nepošle“ nový. V konečnom výsledku dostávame na monitor fps len v týchto hodnotách 60, 30, 20, 15, 12, 10...docela veľké prepady výkonu.

Pri väčších skokoch fps, ktoré tu môžu vznikať (viď obrázok nižšie), je obraz ovplyvnený stutteringom. Jednou z možností, ako proti nemu bojovať, je "zapnutie" ďalšieho buffera (triplebuffering) avšak pri väčšom lagu než u doublebufferingu (VSync). A hlavne pri nižších fps je toto oneskorenie dosť nepríjemné.

nVidia prináša nový spôsob, akým sa vysporiadať s touto chybou, Adaptive VSync. Stuttering je pomocou tejto technológie minimalizovaný cez dynamické vypínanie VSyncu a navyše nepridáva "bonusový" lag. Vo chvíli keď nám framerate klesne pod 60fps (pri 60Hz) je VSync automaticky deaktivovaný a FPS lietajú "klasicky". Tým sú prechody medzi snímkami omnoho plynulejšie ako v prípade normálnej synchronizácie. VSync sa následne automaticky zapne až po prekročení 60fps.

V ovládačoch R300 sú dostupné dva módy: Adaptive a Adaptive (Half Refresh Rate). Druhá možnosť je odporúčaná v situáciách kedy váš frame rate kolíše v rozmedzí 25-50 fps za sekundu. FPS sa pomocou tohto módu orežú na 30 a VSync sa deaktivuje vždy pod touto hranicou.

Priebeh fps (tretia krivka zdola) pri zapnutom Adaptive VSync v hre Battlefield: Bad Company 2

GPU Boost

AMD uviedla s grafickými kartami a.k.a. Cayman novú technológiu PowerTune, ktorá pri prekročení TDP, znížuje frekvencie karty (túto featuru nájdeme aj u nových Radeonoch HD 7700/7800/7900). Tento náhly pokles frekvencií niekedy podstatne ovplyvní priebeh fps a za určitých okolností spôsobuje stuttering.

nVidia to vzala z tej druhej strany a výkon karty neznižuje, naopak frekvencie GPU sú zvyšované featurou GPU Boost, ktorá z karty vyžmýka maximum výkonu v rámci nastavených TDP limitov.

GPU Boost kombinuje hardware/software monitoring, ktorý dynamicky zvyšuje frekvenciu grafického jadra na základe momentálnych vlastností karty. GeForce GTX 680 má Base Clock nastavený na hodnotu 1006MHz a to je zároveň aj najnižšia 3D frekvencia akú pri hraní uvidite. Boost clock je priemerná hodnota frekvencií počas záťaže vo väčšine aplikácií. V priemere je  toto turbo na úrovni 1058MHz, čo je zvýšenie frekvencií cez 5%. Ak vás zaujíma maximálna frekvencia na defaultnom nastavení, tak tá je 1124MHz.

V reálnych podmienkach mi frekvencia jadra často oscilovala medzi frekvenciami 1033-1110MHz. Čo je teoretické navýšenie výkonu aj o 10%. Ako je vidieť zo slajdu nižšie, technológia GPU Boost funguje aj po pretaktovaní karty a karta je ľahko pretaktovateľná aj na frekvenciu 1200MHz. Pre dosiahnutie vyšších taktov je potrebné zvýšiť nielen samotné frekvencie jadra cez "clock offset", ale aj hodnotu "Power Target", s ktorou sa zvýši tolerované zaťaženie GPU.

Možnosti pretaktovania cez program EVGA Precision

Single GPU 3D Vision Surround

Ďalšou novinkou, s ktorou prichádza nová GeForce GTX 680, je možnosť zapojenia až štvorice nezávislých monitorov. Odteraz vám k stereoskopickej projekcii 3D Vision Surround postačí jediná GeForce GTX 680, nie ste odkázaný na SLI zapojenie ako u predošlej generácie. Grafická karta vie pre zobrazenie hier v 3D použiť trojicu monitorov, kým ten štvrtý nám ostáva ako bonusový pre monitorovanie dôležitých aplikácii, sledovanie mailov a rôzne iné.

Vynovená 3D Vision vie v záťaži využiť výhody Adaptive VSync, s ktorou dokáže rozdeliť výkon grafickej karty na základe umiestnenia monitorov a to tým spôsobom, že centrálny monitor beží na vyššom frame rate ako tie dva periférne.  

GeForce GTX 680 má DualLink DVI-I, DualLink DVI-D, DisplayPort 1.2 a HDMI 1.4 High Speed. Zapojenie tretieho monitora v 3D Surround nie je možné realizovať cez HDMI výstup, pre jeho rozbehanie je potrebné využiť DisplayPort alebo jeho redukciu na DL-DVI.

Frekvencie grafickej karty sa v systéme Windows menia podľa zapojenia monitorov, viď tabuľka

GeForce GTX 680 - Bližší pohľad

Pri prvom pohľade na referenčnú GeForce GTX 680 vás určite nenapadne,  že pred vami leží najrýchlejšia jednočipová karta na trhu. Nejde len o jej kompaktnejšie rozmery, referenčné PCB má približne 26cm. Karta je v porovnaní so sériou HD 7900 o niečo ľahšia, no hlavne svojimi výrobnými nákladmi omnoho menej náročnejšia.

Hliníkový chladič na novom Keplerovi je omnoho lacnejší než ten u GeForce GTX 580, Radeon HD 7900 a to najmä vďaka nízkej spotrebe karty, maximálne TDP je len 195W. Na rozdiel od Vapor Chamber komory u hore spomenutých, používa o niečo menej efektívny prenos tepla cez trojicu heatpipe umiestených vo vnútri hliníkového pasívu.

65mm veľký radiálny ventilátor, ktorý ho ofukuje, bol presunutý zo stredu PCB do hornej časti dosky. Dôvodom tejto zmeny je optimalizácia výfuku teplého vzduchu, kvôli ktorému nVidia prispôsobila aj špeciálne uchytenie dvoch napájacích PCIe šesťpinov. Konektory sú umiestnené nad sebou, čo je mierne problematické pri následnom odpájaní napájacích káblov.

Napájacia časť karty je dosť jednoduchá a má len štyri fázy pre jadro, resp. dve fázy pre pamäte. Napriek tomu, by mala poskynúť dostatočnú rezervu pre zvýšenie napätia pri pretaktovaní. (nVidia osadila PCB veľmi jednoduchým regulátorom Richtek RT8802A, ktorý neumožňuje žiadnemu softvéru kontrolu napätia, to je nastavené podľa VID pinov pripojených ku GPU - Voltmod pre GeForce GTX 680@overclockers.com).

Osem 2Gib pamäťové moduly, ktoré nájdeme na čiernom PCB, nesie označenie Hynix H5GQ2H24MFR-R0C. Ich menovitá frekvencia udaná výrobcom je 1500MHz a v záťaži na tomto maxime aj pracujú. Ide presne o tie isté čipy ako nájdeme pod chladičom u grafických kariet Radeon HD 6970/7970.

Na hornej strane karty sú ako už býva zvykom dva SLI konektory, ktoré umožňujú zapojenie až 3-way SLI.

Na obrázku vyššie, môžete vidieť štvoricu výstupov GTX 680: dvojicu DualLink-DVI, jeden HDMI a jeden DisplayPort. Cez nich je možné pripojiť štvoricu nezávislých monitorov.

Jadro GK104, na rozdiel od GF1x0, GF1x4, už ďalej nie je chránené heat spreaderom (IHS). Je vyrobené 28nm procesom u TSMC a na veľkosti 294mm^2 obsahuje 3,5milardy tranzistorov. To z testovanej karty je v revízii A2 a bolo vyrobené v treťom týždni tohto roku.

Rovnako ako GDDR5 pamäte, pracuje jadro GK104 u GeForce GTX 680 v systéme Windows na zníženej frekvencii 324MHz. Frekvencie pri zaťažení karty začínajú na 1006/1502MHz pre jadro/pamäte.

GeForce GTX 680 - Technické detaily

Zhrnutie technických parametrov (teoretické hodnoty) v tabuľke

 

GeForce GTX 570

GeForce GTX 580

GeForce GTX 680

Jadro:

GF110-275GF110-375GK104-400
Výrobný proces:40nm40nm28nm
Veľkosť jadra:~550 mm^2~550 mm^2~294 mm^2
Počet tranzistorov:~3000 miliónov~3000 miliónov~3540 miliónov
Počet aktívnych clustrov:15168
Frekvencia jadra:732 MHz772 MHz1006 MHz + Turbo
Frekvencia pamäte:950MHz1002 MHz1502 MHz
Kapacita, typ pamäte:1280 MiB, GDDR51536 MiB, GDDR52048 MiB, GDDR5
Frekvencia shadercore:1464 MHz1544 MHz1006 MHz + Turbo
Počet TFUs:6064128
Počet TAUs:6064128
Počet ALUs:15x Vec32
(480 SPs)
16x Vec32
(512 SPs)
8x Vec192
(1536SPs)
Počet ROPs404832
Podpora Direct3D:111111.1
Pixel fillrate:21 960 MPixels/s24 704 MPixels/s32 200 - 35 500 MPixels/s
Bilinear texelfillrate:43 920 MTexels/s49 408 MTexels/s128 800 - 142 100 MTexels/s
Bilinear FP-16
texel fillrate:
21 960 MTexels/s24 704 MTexels/s32 200 - 35 500 MTexels/s
Z-sample rate:117 120 MSamples/s148 224 MSamples/s128 768 MSamples/s
AA-sample rate:234 240 MSamples/s296 448 MSamples/s257 536 MSamples/s
Single precision aritmetický výkon:1405,44 GFLOP/s1581,06 GFLOP/s3090 - 3410 GFLOP/s
Double precision aritmetický výkon:

(1/8 zo SP) 

175,68 GFLOP/s

(1/8 zo SP)

197,63 GFLOP/s

(1/24 zo SP)

129 - 142 GFLOP/s

Geometry rate:2928 MTriangles/s3088 MTriangles/s4024 MTriangles/s
Šírka zbernice:320 bit384 bit256 bit
Priepustnosť pamäte:152 GB/s192,38 GB/s192,26 GB/s

 

GeForce GTX 680 - Testovacia zostava, Metodika testovania

Testovacia zostava:

  • Procesor: Intel Core i7 930 (vypnuté HT aj TURBO) pretaktovaný na 3.81 GHz, chladený Noctua NH-U12P SE2
  • Základná doska: EVGA X58 FTW3 (Bios 82)
  • RAM: 6GiB DDR3 Mushkin Blackline (1456 MHz, 7-7-7-21-1T, 1.45V)
  • HDD: 500GB Samsung
  • Zdroj: Enermax MaxRevo 1350W
  • DVD mechanika: Samsung
  • Operačný systém: Windows 7 64bit, so všetkými dostupnými záplatami
  • Monitor: Samsung SyncMaster 305T+ (30" LCD, max. rozlíšenie 2560x1600)
  • Skrinka: SilverStone FT02B-W

Každá grafická karta je otestovaná vždy s novou inštaláciou operačného systému. Následne sú nahodené posledné updaty a ovládače. Všetky šetriace funkcie sú vypnuté.

Testované grafické karty a použité ovládače:

nVidia GeForce

  • GeForce GTX 460 (675/1.350/900 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 263.00
  • GeForce GTX 470 (607/1.215/837 MHz 1,25 GiB GDDR5) @ WHQL 263.00
  • GeForce GTX 560 Ti (822/1.644/1002 MHz 1 GiB GDDR5) @ WHQL 270.61
  • GeForce GTX 570 (732/1.464/950 MHz 1,25 GiB GDDR5) @ WHQL 266.77
  • GeForce GTX 580 (772/1.544/1002 MHz 1,5 GiB GDDR5) @ WHQL 275.33
  • GeForce GTX 680 (1006/1.502 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 300.99

AMD Radeon

  • AMD Radeon HD 6850 (775/1.000 MHz, 1 GiB GDDR5) @ 10.12Preview
  • AMD Radeon HD 6870 (900/1.050 MHz, 1 GiB GDDR5) @ 10.12Preview
  • AMD Radeon HD 6950 (800/1.250 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 11.4
  • AMD Radeon HD 6970 (880/1.375 MHz, 2 GiB GDDR5) @ WHQL 11.2
  • AMD Radeon HD 6990 (830/1.250 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 11.4Preview
  • AMD Radeon HD 7850 (860/1.200 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 8.95.5-120224a
  • AMD Radeon HD 7870 (1.000/1.200 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 8.95.5-120224a
  • AMD Radeon HD 7950 (800/1.250 MHz, 3 GiB GDDR5) @ 8.921.2-120119a
  • AMD Radeon HD 7970 (925/1.375 MHz, 3 GiB GDDR5) @ 8.921.2-120104a

Použité rozlíšenia v teste:

  • 1.920 x 1.200
  • 2.560 x 1.600

Každé rozlíšenie bolo otestované s 4xMSAA/8xMSAA a 16xAF. Pre náročnosť na grafický výkon je rozlíšenie 2.560 x 1600 doplnené o režim 1xMSAA. Testy sú vykonané vždy s maximálne možnými detailami, ktoré nám umožňujú jednotlivé hry nastaviť. Vyhladzovanie hrán a filtrovanie textúr je, pokiaľ to menu hry umožňuje, nastavené priamo v ňom. Ak nie, tieto nastavenia boli vynútené pomocou ovládačov grafických kariet. Pre minimalizovanie nepresnosti je každá grafická karta testovaná 3x vo všetkých testoch. Priebehy hier sú zaznamenávané vždy programom FRAPS.

Testované hry a benchmarky:

  • Direct3D 9:
    • Call of Duty: Black Ops (verzia )
    • Mass effect 2 (verzia 1.2)
  • Direct3D 10:
    • Just Cause 2 (verzia 1.1)
    • Anno 1404 (verzia 1.2.2619)
    • Crysis Warhead (verzia 1.1)
  • Direct3D 11:
    • Metro 2033 (verzia 1.1)
    • Alien vs Predator (benchmark verzia 1.3)
    • Colin McRae: Dirt 2 (verzia 1.1)
    • S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat (verzia 1.6.02)
    • Battlefield: Bad Company 2 (verzia 589035)

Syntetické benchmarky:

  • Direct3D 11:
    • 3D Mark 11 (verzia 1.0.1)
    • Unigine Heaven (verzia 2.1)

Za zapožičaniie zdroja Enermax MaxRevo 1350W ďakujeme spoločnosti Enermax

Za poskytnutie 30" LCD monitora SyncMaster 305T+ ďakujeme spoločnosti SAMSUNG

Za poskytnutie benchmarku 3DMark 11 ďakujeme spoločnosti Futuremark

Nastavenie ovládačov grafických kariet:

Kvôli zachovaniu čo najväčšej zhody z hľadiska kvality obrazu bolo u sérii HD 6800 použité AI standard v režime HQ, u HD 7900 režim Quality. Dôvod prečo neboli použité „default“ nastavenia aj u HD 6800 (režim Quality) ako väčšina redakcií, je ich problém s AF bandingom a tým zvýšenie výkonu o niekoľko percent. Shimmering textúr je u HD 6800 s CCC 10.10 dokonca agresívnejši ako to bolo u jeho predchodcu HD 5800, s ovládačmi 11.2 je tento problém odstránený. Teselácia u AMD je nastavená v režime "Use Application Settings". Nastavenie nVidia Control panelu je okrem zmeny LOD a manažmentu napájania ponechané v defaultných hodnotách. Viac v screenoch:

 

GeForce GTX 680 - 3DMark 11, Unigine Heaven

3DMark 11

ilustračný obrázok

3DMark 11 od spoločnosti Futuremark je najnovšia verzia veľmi obľúbeného benchmarku, ktorá v porovnaní so staršou verziou Vantage prináša využitie nových funkcií najnovšieho Direct X API od Microsoftu, konkrétne Direct3D 11 (teselácia, DC 5.0 a multithreading). Zmena nastala aj v teste fyziky, namiesto PhysX je použitý open-source Bullet Physics. Grafické karty sme testovali v režime Extreme Preset, ktorý z troch prednastavených režimov predstavuje svojím nastavením najvyššiu záťaž kladenú práve na grafickú kartu a v menej náročnom Performance Presete. Pre Extreme Preset je definované rozlíšenie 1920x1080 so zapnutým 4xMSAA a 16xAF. Pre Performance preset to je 1280x720 1xMSAA a 1xAF.

Performance   Extreme

Unigine Heaven

ilustračný obrázok

Unigine Heaven bol pri svojom uvedení vôbec prvý syntetický benchmark využívajúci možnosti Direct3D 11 rozhrania. Okrem neho obsahuje podporu pre D3D 9, 10 ,11 a OpenGL. Najvýraznejšou časťou testu je hardvérová teselácia, ktorá je doplnená o SSAO, Parallax Occlusion Mapping, 64bit HDR rendering či DirectCompute. V poslednej verzii 2.1 bola pridaná podpora pre OpenGL 4.0 a techniky stereoskopickej projekcie. Výkon GPUs sme testovali s 4xMSAA, 16xAF v rozlíšeniach 1920x1200 a 2560x1600. Použité množstvo teselácie normal a extreme.

Normal   Extreme

Normal   Extreme

GeForce GTX 680 - Alien vs Predator, Anno 1404

Alien vs Predator

ilustračný obrázok

Pre odtestovanie tejto hry používam voľne dostupný benchmark vo verzii 1.3, na ktorého spustenie nie je nutná nainštalovaná hra. Benchmark je na rozdiel od hry určený výlučne pre Direct3D 11 kompatibilný hardware. Tak ako hra je postavený na engine Asura a pre majiteľov D3D 11 kariet umožňuje použitie MSAA (4x), teselácie a Advance Shadow. Okrem iného hra podporuje aj technológiu Eyefinity od AMD. Priebeh benchmark scény je zaznámenávaný po dobu 100s pomocou programu FRAPS.

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA

Anno 1404

ilustračný obrázok

Anno 1404 je realtime stratégia postavená na engine R3Dengine2, ktorý hre umožňuje využívať výhody Direct3D 10 a podporu viacjadrových procesorov. Okrem efektov ako Depth of Field, je hra po stránke FPS s novším štandardom o poznanie plynulejšia. Pri testovaní bola použitá scéna Cathedral city, známa z predchádzajúcich testov. 20s priebeh, počas ktorého je budovaná katedrála, je zaznamenávaný programom FRAPS. Počas neho boli všetky detaily na maxime, okrem vypnutého TAA.

1920x1200 4xMSAA   1920x1200 8xMSAA

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA   2560x1600 8xMSAA

 

GeForce GTX 680 - Battlefield: Bad Company 2, Call of Duty: Black Ops

Battlefield: Bad Company 2

ilustračný obrázok

Dice s vylepšeným enginom Frosbite 1.5 priniesla do druhého dielu Bad Company okrem vylepšenia vizuálnej stránky (HBAO, Depth of Field, soft particles) vynovený deštrukčný model pod názvom Destruction 2.0. Ten je postavený na fyzikálnom engine Havok a v hre umožňuje zničiť obrovské množstvo detailov. Vývojári nezabudli na podporu Eyefinity od AMD. V teste je použitá jedna z najnáročnejších scén singleplayer časti s masívnymi explóziami, misia Crack The Sky. Priebeh zaznamenáva program FRAPS počas 60s akcie.

1920x1200 4xMSAA   1920x1200 8xMSAA

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA   2560x1600 8xMSAA

Call of Duty: Black Ops

ilustračný obrázok

Na novom pokračovaní Call of Duty pracovalo štúdio Treyarch, ktoré aj napriek starému enginu známeho z predchádzajúcej verzii World at War a mnohým kritikám, zaznamenalo obrovský úspech v predaji titulu Black Ops. Hra používa vylepšenú verziu enginu IW 3.0. Pre testovanie hry bola použitá predscriptovaná misia s názvom S.O.G, počas ktorej je priebeh po dobu 45s zaznamenávaný programom FRAPS.

1920x1200 4xMSAA   1920x1200 8xMSAA

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA   2560x1600 8xMSAA

GeForce GTX 680 - Colin McRae: Dirt 2, Crysis Warhead

Colin McRae: Dirt 2

ilustračný obrázok

Závodná hra Dirt 2 od Codemasters beží na Ego Engine, ktorý podporuje aj najnovší Direct3D 11. Hra ako prvá zahŕňala podporu tohto štandardu. Reálnosť hry dotvára hardvérová teselácia vody, publika a vlajok, HDAO využívajúce DirectCompute, HDR osvetlenie, motion blur, Depth of Field a mnoho ďalších efektov. Testy prebiehali po dobu 60s v náročnej mape Malaysia.

1920x1200 4xMSAA   1920x1200 8xMSAA

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA   2560x1600 8xMSAA

Crysis Warhead

ilustračný obrázok

Príbeh z Crysis Warhead sa odohráva paralelne k dielu Crysis a je postavený na rovnakom Cryengine 2. V kampani sa dostane do roli bývalého člena SAS Delta Force Michaela Sykes-a, pod prezývkou Psycho. Počas nej bojujete proti nepriateľom zo Severnej Kórei a mimozemšťanom. Dej sa odohráva na rôznych miestach, ako napríklad džungľa, podzemný komplex, letisko a mnoho ďalších. Hra je aj napriek svojmu veku jedna z najnáročnejších vôbec. Testovanie prebiehalo v náročnej scéne From Hell’s Heart po dobu 30s.

1920x1200 4xMSAA   1920x1200 8xMSAA

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA   2560x1600 8xMSAA

 

GeForce GTX 680 - Just Cause 2, Mass Effect 2

Just Cause 2

ilustračný obrázok

Pc verzia Just Cause 2 je založená na Avalanche Engine 2.0 a zahŕňa podporu len pre Direct3D 10. V hre sa dostanete na vymyslený ostrov Panau v juhovýchodnej Ázii, kde máte ako Rico Rodriguez za úlohu zvrhnúť diktatúru. Po stránke efektov je v hre implementované SSAO, soft shadows či motion blur. Majitelia nVidia kariet si okrem nich môžu vychutnať CUDA efekty v podobe krajších detailov vody alebo Bokeh filtra. Tie boli pri testovaní vypnuté. Testovaný úsek Chaos v kasíne je zaznamenaný FRAPSom počas 25s behu.

1920x1200 4xMSAA   1920x1200 8xMSAA

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA   2560x1600 8xMSAA

Mass Effect 2

ilustračný obrázok

Druhé pokračovanie akčnej hry Mass Effect využíva modifikovanú verziu Unreal Engine 3 použitého už v prvej časti. Vylepšenia nastali hlavne v technikách osvetlenia a kvalitnejších textúr. Hlavnou postavou príbehu je veliteľ Shepard, ktorý sa s organizáciou Cerberus snaží zachrániť ľudstvo. Pre testovanie výkonu grafických kariet je použitá save pozícia na planéte Aeia. FRAPS zaznamenáva priebeh po dobu 25s behu. Konfiguračný súbor hry je doplnený o riadky: "SmoothFramerate=False" und "UseVsync=False".

1920x1200 4xMSAA   1920x1200 8xMSAA

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA

 

GeForce GTX 680 - Metro 2033, S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat

Metro 2033

ilustračný obrázok

Hra Metro 2033 je vytvorená podľa sci-fi románu ruského autora. Je založená na vlastnom engine od 4A. Svojou pokročilou grafikou v podobe viacerých efektov (Depth of Field, teselácia, SSAO, motion blur, soft shadows a mnoho iných) s kombináciou PhysX fyzikálneho enginu "predbehla" dobu. V hre Metro ste postavený do role Artyom-a, ktorý prežil atómovú vojnu a žije v podzemí. Jeho úlohou je dostať sa do mesta Polis. Testovanie prebieha počas útokov mutantov v misii Cursed, priebeh zaznamenáva FRAPS po dobu 30s.

1920x1200 1xMSAA   1920x1200 4xMSAA

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA

S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat

ilustračny obrázok

Dej tretieho pokračovania akčnej FPS hry od ukrajinského GSC Game World sa odohráva krátko po Shadow of Chernobyl. Hra beží na X-Ray engine 1.6, v ktorom je doplnená podpora o Direct3D 11 (teselácia a vylepšené tiene). Pre fotorealistickú grafiku okrem nich využíva napríklad SSAO, HBAO, Depth of Field (viac tu). Testovacia scéna z mesta Pripyat je zaznamenávaná FRAPSom po dobu 30s behu.

2560x1600 1xMSAA   2560x1600 4xMSAA

GeForce GTX 680 - Spotreba, Hlučnosť, Teploty

Všetky merania tejto kapitoly boli u kariet AMD Radeon HD 6990/6970/6950 a nVidia GeForce GTX 570/580 ovplyvnené novinkami v oblasti kontroly spotreby. AMD prinieslo s novými kartami HD 6900 technológiu pod názvom PowerTune, ktorá pri prekročení stanovenej hodnoty okamžite podtaktuje jadro. V CCC je možnosť upraviť túto hranicu o 20% nad alebo pod TDP. Túto voľbu odporúčam využiť hlavne pri pretaktovaní, alebo v situáciách kedy narazíte na pokles výkonu. Bližšie info o technológii PowerTune nájdete v tomto článku. Naopak, nVidia u GTX 590, 580, 570 okrem hardvérového monitorovania spolieha na detekciu tzv. power vírusov aj v samotných ovládačoch. Kvôli skresleným výsledkom boli odstránené merania vo Furmarku.

Spotreba

Meranie spotreby prebiehalo s pomocou meracieho prístroja Voltcraft Energy Monitor 3000 v dvoch druhoch prevádzky. Najprv bola zmeraná spotreba celej zostavy (bez monitora) v režime bez záťaže (2D), 10minút po nabootovaní operačného systému Windows 7 64bit so zapnutou Aero plochou. Následne prebehlo meranie 3D spotreby v testovanej scéne hre Crysis pri rozlíšení 2560x1600 s 1xMSAA/16xAF. 

Namerané hodnoty predstavujú príkon celej zostavy bez monitora, preto je možné že vznikli menšie nepresnosti kvôli účinnosti zdroja, ktorá nie je pre každé zaťaženie rovnaká.

 

Hlučnosť

Meranie hlučnosti grafických kariet s pomocou hlukomeru Voltcraft SL-100 prebiehalo v rovnakých režimoch ako to bolo pri meraní spotreby. Teda 2D režim 10minút po nabootovaní systému a 3D počas hry Crysis. Vo všetkých prípadoch boli vypnuté nainštalované ventilátory v skrini. Zdrojom hluku bol disk a zdroj Enermax MaxRevo 1350W. Meranie bolo uskutočnené 20cm od skrinky SilverStone FT02B-W s otvorenou bočnicou.

 

Teploty

Meranie teplôt naväzuje na meranie spotreby, počas dvoch testov (2D, 3D - Crysis) sú teploty pre jadro grafických kariet odčítavané v programe GPU-Z a MSI Afterburner. Pre zvyšné teploty (pamäte a napäťové regulátory) bolo nutné otvoriť bočnicu skrinky FT02B-W. Pre toto meranie bol použitý laserový teplomer Voltcraft IR-280.

 IdleCrysis
jadropamäteVRMjadropamäteVRM
nVidia GeForce GTX 68035°C37,2°C44,3°C78°C76,3°C74,2°C
MSI GeForce GTX 560 Ti-44836°C39,4°C42°C71°C72,4°C75,4°C
AMD Radeon HD 785030°C33,8°C35,1°C62°C57,2°C63,7°C
AMD Radeon HD 787031°C35,5°C36,1°C67°C63,5°C70,5°C
AMD Radeon HD 795037°C39,2°C39,4°C70°C70,9°C57,1°C
AMD Radeon HD 797037°C38°C38,9°C78°C84,1°C75,4°C
ASUS Radeon HD 6970 DirectCUII37°C40,4°C42°C74°C87,8°C92,3°C
MSI Radeon HD 6970 Lighting36°C41,8°C54°C67°C73,5°C

93,8°C

 

GeForce GTX 680 - Pretaktovanie 

Pretaktovanie patrí k obľúbeným spôsobom ako zvýšiť výkon nielen grafických kariet. Z veľkej časti je ale OC o šťastí, pretože nie všetky jadrá majú rovnaký taktovací potenciál. Preto naše výsledky nemožno zovšeobecniť, rozdiely by ale nemali byť veľké. Aby sme minimalizovali vplyv chladenia na výsledok, otáčky ventilátora boli u každej z kariet nastavené fixne na 100%rpm. Zmena frekvencií a napätia je realizovaná v programe MSI Afterburner. Stabilitu frekvencií sme preverili v troch programoch. Najprv bolo nájdené maximum pre jadro pomocou testov v Unigine Heaven, 3DMark 11 a nakoniec v hre Crysis. Obdobným spôsobom sme našli maximum pre pamäte. Všetky karty sme otestovali pri štandardnom a zvýšenom napätí. Pri zvýšení napätia netreba zabúdať na zvýšené požiadavky na zdroj a chladenia.

nVidia GeForce GTX 680

Pretaktovanie GeForce GTX 680 sa podstatne odlišuje od všetkých terajších a minulých kariet. Do monitorovacích programov pribudlo niekoľko možností, ktoré je pri OC nutné "upravovať". Všimnite si dole menu EVGA Precision, možnosti ako Power Target, GPU Clock Offset, či Mem Clock Offset.

Prečo meniť Power Target? Položkou Power Target vieme upraviť limit TDP, ktoré má významný vplyv na funkciu GPU Boost. Táto feature je nanešťastie aktívna aj pri pretaktovaní a priamo zasahuje do frekvencií karty. So základným nastavením TDP by sme sa s frekvenciou grafického jadra ďaleko nedostali, pretože GPU Boost by ju jednoducho po prekročení TDP orezal a namiesto 1200MHz by karta pracovala dajme tomu len na 1080MHz. Najlepšie je teda nastaviť tento Power Target na najvyššie povolenú hodnotu 132%.

Možnosťami GPU Clock Offset a Memory Clock Offset priamo upravujeme frekvencie karty. Ak je maximálna frekvencia karty s funkciou GPU Boost 1124MHz, po nastavení GPU Clock Offset na +100MHz dostaneme frekvenciu jadra 1224MHz. Táto frekvencia, *resp. len 1200MHz, bola pre tento kus jadra poslednou zastávkou. Nič vyššie sme z tejto karty nevyžmýkali.
* GPU Boost stiahol frekvenciu pravdepodobne kvôli teplotám o 24MHz nižšie

S pamäťami sme sa dostali celkom vysoko, na hranicu 1750MHz (7GHz efektívne), čo je zvýšenie o 16,5%. Ako sa odrazilo toto pretaktovanie na celkový výkon karty je možné vidieť nižšie.

Výkon po pretaktovaní a škalovanie

Pre otestovanie výkonu som použil dva syntetické benchmarky (3DMark 11, Unigine Heaven) a jednu hru (Crysis), ktoré boli použité aj pri testoch stability. Ako sa prejavili jednotlivé OC výsledky na výkon testovaných kariet môžete vidieť v grafoch.

GeForce GTX 680 - Zhrnutie výsledkov

Do celkového hodnotenia sme brali do úvahy len testy z 10 hier prerátané individuálne na percentá. 100% výkonu reprezentuje v každom rozlíšení referenčný Radeon HD 7970.

1920x1200 4xMSAA   1920x1200 8xMSAA

2560x1600 1xMSAA    2560x1600 4xMSAA    2560x1600 8xMSAA

 

GeForce GTX 680 - Záver

Architektúra Kepler k nám prichádza v novej karte GeForce GTX 680 s výkonom, za ktorý si zaslúži určite nejedno ocenenie. V celkovom hodnotení prekonáva doteraz najrýchlejšiu jednočipovku Radeon HD 7970 a to aj pri testoch v starších hrách. Nejde síce o nejaký priepastný rozdiel, avšak keď vezmeme v úvahu veľkosť jadra, zbernice, pamäte, lacnejšie PCB a aj chladenie, ide o jednoznačný úspech. Rozdiel sa so zväčšujúcim rozlíšením a antialisangom zmenšuje a Radeon dobieha GTX 680 vďaka väčšej VRAM. Napriek tomu je až neuveriteľné, čo sa nVidii podarilo s týmto jadrom. Vieme, že zákazníka nezaujímajú výrobné náklady, no tie u GTX 680 ponúkajú v budúcnosti dostatočný priestor na cenovú bitku s Radeonom HD 7970.

Pripúšťame, že rozdiely v iných recenziách môžu byť o niečo väčšie, hlavne v tých s novšími hrami. Kartu čoskoro podrobíme testom na novej testovacej zostave a s výsledkami sa s vami podelíme v novom článku.

GeForce GTX 680 prekonáva Tahiti nielen vo výkone, v porovnaní s HD 7900 ponúka aj lepší pomer výkon/spotreba. Spotreba v systéme Windows je ešte zrovnateľná s novými Radeonmi, no karta sa predviedla najmä v záťaži, v ktorej sme namerali spotrebu o 30W nižšiu než u Radeonu HD 7970.

Hlučnosť chladenia GTX 680 je pri pohľade na výsledky konkurenčného Radeonu HD 7970 na oveľa prijateľnejšej úrovni. Jeho zvukový prejav je porovnateľný s referenčným Radeonom HD 6950 1GiB, čo je na high end kartu dosť tiché.

Recenzia nie je kompletná, keďže na otestovanie karty bol len jeden celý deň. :) Viac informácií o karte, spolu s pretaktovaním doplníme počas víkendu.

 

GeForce GTX 680 si od nás v každom prípade odnáša ocenenie "Tip redakcie pc.sk".

nVidia GeForce GTX 680
Plusy
Mínusy
- Najvýkonnejšia jednočipovka
- Pomer výkon/spotreba
- Nižšia spotreba v záťaži než HD 7970
- Tichšie chladenie v záťaži než HD 7970
- Adaptive VSync
- Single GPU 3D Vision Surround
- Physx
- Cena
- Menšia pamäť ako Radeon HD 7900
- Pretaktovanie ovplyvnené funkciou GPU Boost a lacný napäťový regulátor, ktorý neumožňuje zmenu napätia

 

Za zapožičanie grafickej karty GeForce GTX 680 ďakujeme spoločnosti nVidia.

Komentáre (11)
prievan
Mohli by ste potom pridat aj vykon v OpenCL alebo DirectCompute
bledos
Nvidia vracia uder :)
tutukan1
Neviem ale ak sa bude dat tak by som si rad pozrel suboj 7970 vs 680 na rovnakom takte dajme tomu na 1100 a nie ze 7970 bezi na takte 925 na jadre a 680ka od 1000-11xx.
Courage_SK
To je podľa mňa blbosť. Veď boli porovnávané na defaultných frekvenciach a Nvidia vyhrala. Aký by malo význam pretaktovať AMD o cca 100MHz, Nvidiu nehať na defaulte a porovnávať to ?
martin31
podla mna to az taka blbost nieje lebo GTX 680 nieje nastavena na stale rovnake takty kedze ma Turbo aktivne stale a pri nevitazeni karty sa automaticky pretaktuje a HD 7970 je na stabilnych taktoch . co by mna este zaujimalo je rozlisenie minimalne 5760x1080 a vyssie kedze je to prva karta Nvidie ktora to dokaze tam to uz tak slavne nebude . a hned pojde znova sanka hore .
elementar
To je ako porovnavat Phenom II a SB cize sprostost Architekruta pane to je podstatne
tutukan1
*Ak vás zaujíma maximálna frekvencia na defaultnom nastavení, tak tá je 1124MHz.* proste ma zaujima test kde budu na rovnakom takte obidve grafiky je na tom nieco zle ? Tvoj koment by som bral ak by niektora ztych dvoch kariet nezvladala napr. 1100MHz na jadre...
annfokker
nic proti tvojmu prispevku, ale nechapem co ocakavas od testu resp porovnania vykonu pri rovnakom takte jadra, to ako potom by si chcel aj rovnake takty pamati? alebo este lepsie, chcel by si rozsirit sirku zbernice, alebo pridat RAM u nvidie? este by sa dalo polemizovat, preco vlastne tie karty porovnavaju, ved kazda ma iny pocet stream procesorov a vobec preco porovnavaju nvidiu a amd?....
Mugwai
..strucne, ale velmi dobre spracovane. Kedze mam 6970, kde som si nieco aj pomeral a porovnal a v grafoch vychadza presne +- par fps, nemam dovod neverit aj ostatnym stlpcekom, ze :) Ako plus by som este spomenul zapojenie viac monitorov ako bolo doteraz u NV zvykom :) Dakujem
TomKocuR
nVidia konečne definitívne preberá vedenie, vyšší výkon pri nižšej spotrebe. Ešte keby to malo niečo ako zeročosi u AMD, tak by to bol totálny luxus.
fakovnik
Pekne, ale dat do minusov pri high-end karte cenu, hmm
Pridať nový komentár
TOPlist