Бывший, но обновленный и ускоренный лидер 3D-графики спускается в более дешевую нишу
СОДЕРЖАНИЕ
- Часть 1 — Теория и архитектура
- Часть 2 — Практическое знакомство
- Особенности видеокарт
- Конфигурация стенда, список тестовых инструментов
- Результаты синтетических тестов
- Результаты игровых тестов (производительность)
Часть 1: Теория и архитектура
Несколько дней назад мы познакомились с новой двухчиповой видеокартой Nvidia Geforce 295, созданной на основе двух GPU GT200b, произведенных по 55 нм техпроцессу, а сегодня на повестке дня — уже одночиповая Geforce GTX 285, заменяющая собой предыдущий одночиповый топ GTX 280. Прежде всего, это обычный переход на более совершенный техпроцесс, с соответствующим улучшением характеристик энергопотребления и тепловыделения, но и небольшим ускорением.
С момента выхода у Geforce GTX 280 не было, и нет одночипового конкурента от AMD. Двухчиповый RADEON HD 4870 X2 стоит дороже и достигает большей частоты кадров в популярных приложениях, а HD 4850 X2 не получил особенно широкого распространения. Хотя именно последний вариант лучше всего подходит для сравнения с новой GTX 285, если брать в расчёт их рекомендуемые цены. Это прекрасно соответствует концепции выпуска двухчиповых high-end видеокарт от компании AMD. Но Nvidia, в отличие от AMD, выпускающей для верхнего ценового диапазона теперь исключительно мультичиповые решения, пока не собирается отказываться от одночиповых карт высшего уровня, и выпуск Geforce GTX 285 продолжает эту правильную, на наш взгляд, стратегию.
В отличие от GTX 295, рассматриваемая сегодня видеокарта — очень практичное решение для Nvidia, направленное на снижение себестоимости и относительно большие объемы продаж. Эта модель, вместе с обновленным GTX 260 с 216 потоковыми процессорами на базе GT200b, должна положительно сказаться на финансовом положении компании, которое в последнее время, по нескольким причинам, нельзя назвать успешным. А ведь именно к этому приучила нас Nvidia за последние годы. Себестоимость производства новых карт, которые пришли на смену GTX 260 и GTX 280, существенно ниже, как за счёт 55 нм видеочипов, так и из-за упрощения дизайна печатных плат. Конечно, желательно было выпустить обновленные модели ещё до начала 2009 года, но, судя по всему, с производством GT200b были связаны какие-то проблемы…
Теоретическая часть обзора Geforce GTX 285 будет очень короткой, ведь мы уже рассматривали и архитектуру GT200, которая в GT200b не изменилась, и даже GT200b у нас в статьях были. А единственными существенными для пользователя отличиями, по сравнению с Geforce GTX 280, в этот раз являются лишь увеличение рабочих частот и снижение требований к электропитанию.
Если вы ещё не знакомы с архитектурой Geforce GTX 200 (GT200), то все подробности о ней можно прочитать в базовом обзоре на нашем сайте. Это дальнейшее развитие архитектуры G8x/G9x, в которую были внесены некоторые изменения. Также, перед прочтением данного материала мы рекомендуем внимательно ознакомиться с базовыми теоретическими материалами DX Current, DX Next и Longhorn, описывающими различные аспекты современных аппаратных ускорителей графики и архитектурные особенности предыдущей продукции Nvidia и AMD.
- [06.06.05] Longhorn — ускорители и шейдеры для DirectX 10
- [01.03.05] DirectX.Update — Ускорители 3D-графики: полшага вперед
- [09.04.04] DX.Next: ближайшее и ближнее будущее аппаратного ускорения 3D-графики
Эти материалы довольно точно спрогнозировали текущую ситуацию с архитектурами видеочипов, оправдались многие предположения о будущих решениях. Дополнительную информацию об унифицированных архитектурах Nvidia G8x/G9x/GT2xx на примере предыдущих решений можно найти в следующих статьях:
- [09.01.09] Nvidia Geforce GTX 295 — В сумме 480 калифорнийских стрелков — получится непобедимое войско
- [17.06.08] Nvidia Geforce GTX 280 — 240 калифорнийских стрелков: Смогут ли одолеть предыдущее войско в виде 9800 GX2?
- [18.03.08] Nvidia Geforce 9800 GX2 — Новый двухчиповый претендент на трон 3D короля
- [11.12.07] Nvidia Geforce 8800 GTS 512MB (G92) — Снова 128 более сильных калифорнийских стрелков, но с урезанными копьями
- [29.10.07] Nvidia Geforce 8800 GT (G92) — Уже 112 быстрых калифорнийских стрелков…
- [08.11.06] Nvidia Geforce 8800 GTX (G80) — новый монстр в 3D-графике и первый DX10-ускоритель
Итак, будем считать, что с архитектурой GT200(b) читатели уже знакомы, и рассмотрим подробные характеристики новой модели видеоплаты серии Geforce GTX 200, основанной на GPU, выполненных с применением 55 нм техпроцесса.
Графический ускоритель Geforce GTX 285
- кодовое имя чипа GT200b;
- технология производства 55 нм;
- 1,4 миллиарда транзисторов;
- унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки вершин и пикселей, а также других видов данных;
- аппаратная поддержка DirectX 10, в том числе шейдерной модели — Shader Model 4.0, генерации геометрии и записи промежуточных данных из шейдеров (stream output);
- 512-битная шина памяти, восемь независимых контроллеров шириной по 64 бита каждый;
- частота ядра 648 МГц;
- более чем удвоенная частота ALU 1476 МГц;
- 240 скалярных ALU с плавающей точкой (целочисленные и плавающие форматы, поддержка FP32 и FP64 точности в рамках стандарта IEEE 754(R), выполнение двух операций MAD+MUL за такт;
- 80 блоков текстурной адресации и фильтрации с поддержкой FP16 и FP32 компонент в текстурах;
- возможность динамических ветвлений в пиксельных и вершинных шейдерах;
- 8 широких блоков ROP (32 пикселя) с поддержкой режимов антиалиасинга до 16 выборок на пиксель, в том числе при FP16 или FP32 формате буфера кадра. Каждый блок состоит из массива гибко конфигурируемых ALU и отвечает за генерацию и сравнение Z, MSAA, блендинг. Пиковая производительность подсистемы до 128 MSAA отсчетов (+ 128 Z) за такт, в режиме без цвета (Z only) — 256 отсчетов за такт;
- запись результатов до 8 буферов кадра одновременно (MRT);
- интерфейсы (два RAMDAC, два Dual Link DVI, HDMI, DisplayPort, HDTV); интегрированы на отдельный чип.
Спецификации референсной видеокарты Geforce GTX 285
- частота ядра 648 МГц;
- частота универсальных процессоров 1476 МГц;
- количество универсальных процессоров 240;
- количество текстурных блоков — 80, блоков блендинга — 32;
- эффективная частота памяти 2484 (2*1242) МГц;
- тип памяти GDDR3;
- объем памяти 1024 МБ;
- пропускная способность памяти 159 ГБ/с;
- теоретическая максимальная скорость закраски 20,7 гигапикселей в секунду;
- теоретическая скорость выборки текстур 51,8 гигатекселей в секунду;
- два DVI-I Dual Link разъема, поддерживается вывод в разрешениях до 2560х1600;
- двойной SLI разъем;
- шина PCI Express 2.0;
- TV-Out, HDTV-Out, поддержка HDCP, HDMI, DisplayPort;
- энергопотребление до 183 Вт (два 6-штырьковых разъёма);
- двухслотовое исполнение;
- рекомендуемая цена $349.
Производство видеочипов GT200b по 55 нм технологическим нормам позволило компании Nvidia не просто молча сменить в Geforce GTX 280 чипы на новые, но выпустить обновленное решение со своим именем и улучшенными скоростными характеристиками. Кроме повышенной скорости, решение потребляет значительно меньше энергии, как по сравнению со своим предшественником GTX 280, так и главным конкурентом в лице RADEON HD 4850 X2.
Другими словами, обновленная видеокарта Nvidia обеспечивает примерно такую же высокую производительность при более низком энергопотреблении. Ранее, мы уже говорили о том, что хотя видеочипы GT200b сделаны при помощи того же 55 нм техпроцесса, что и RV770, они имеют значительно большую площадь и количество транзисторов, но решения на их основе потребляют энергии даже меньше, чем конкурирующие.
Как обычно, обратим внимание и на название модели. В отличие от Geforce GTX 295, в данном случае в Nvidia решили поступить совершенно логично, выпустив слегка ускоренную по сравнению с GTX 280 карту под именем GTX 285. Это незначительное изменение номера модели понятно покупателю и говорит о том, что карта, по сути, является всё той же GTX 280, но со слегка улучшенными скоростными и эксплуатационными характеристиками (энергопотребление, нагрев, разъемы питания).
Архитектура и особенности решения
Мы не можем рассказать читателям ничего интересного, ведь чип GT200b — это тот же известный нам с лета GT200, просто меньшей площади и требующий меньше энергии при работе. Как пишет сама Nvidia, использование улучшенной архитектуры GT200, основанной на 55 нм техпроцессе, сделало Nvidia Geforce GTX 285 быстрее, тише и энергоэффективнее, чем GTX 280. На этом теоретическую часть можно было бы и закончить, но мы постараемся рассказать больше.
Напомним, что архитектура GT200 была анонсирована ещё прошедшим летом, а если учесть, что это улучшенная архитектура G8x/G9x, то и того раньше — в 2006 году. Основным отличием чипа G92 от G80 была технология производства 65 нм, нововведения GT200 в основном количественные, а GT200b — это тот же GT200. Обо всём этом подробно написано в наших предыдущих материалах.
Кроме чипа и нового дизайна платы, и вызванных этим небольшим улучшением характеристик, с пользовательской точки зрения, в GTX 285 ничего не изменилось по сравнению с GTX 280. Но помимо небольшого повышения тактовых частот, GTX 285 отличается значительно сниженным энергопотреблением. Видеокарта Geforce GTX 280, основанная на чипе GT200, изготовленном с применением 65 нм техпроцесса, потребляет до 236 Вт. Перевод производства GT200 на 55 нм технологические нормы позволил снизить эту цифру максимального энергопотребления до 183 Вт, что почти на треть меньше!
В следствиях этого не только снижение требований к блоку питания системы, но и изменения в конфигурации дополнительных разъёмов питания. Сравнительно низкое потребление позволило установить не 8-штырьковый и 6-штырьковый разъёмы питания, а два 6-штырьковых. Которые распространены гораздо шире, особенно на блоках питания.
Поскольку речь пошла об энергопотреблении, а значит, и энергоэффективности, то мы вспомним об уверениях компании AMD в том, что у крупных одночиповых high-end решений есть проблемы с высоким потреблением энергии. Для проверки этого утверждения можно сравнить Geforce GTX 285 и его конкурента по ценовому диапазону — двухчиповую карту RADEON HD 4850 X2. Обе видеокарты используют 55 нм GPU, только в GTX 285 стоит один сложный и быстрый, а в HD 4850 X2 — два небольших, работающих на сниженных частотах.
Сравнительную производительность решений мы оценим в следующих частях статьи, а сейчас сравним цифры максимального энергопотребления: 230 Вт и 186 Вт для HD 4850 X2 и GTX 285, соответственно. Получается, что преимущество по потреблению и энергетической эффективности (в случае примерно равной производительности) почти на 25% есть именно у одночипового решения, а не двухчипового, как заявляли ранее в AMD.
Продолжая краткое описание особенностей Geforce GTX 285, отметим, что видеокарта поддерживает и технологию SLI. Два соответствующих разъёма, установленные на плате, позволяют объединять до трёх таких плат в одной системе, что называется конфигурацией 3-way SLI. При этом используется режим мультичипового рендеринга AFR и параллельная обработка трёх кадров. В случае такой конфигурации частота кадров растёт до 80-90% на каждый следующий чип.
Естественно, Geforce GTX 285 поддерживает и технологию Nvidia PhysX, активное использование которой начинает появляться в таких играх, как недавно вышедшие «Анабиоз: Сон разума» (Cryostasis) и Mirror's Edge. Правда, аппаратная поддержка физических расчётов в играх так пока ещё и не достигла уровня, приносящего значительные улучшения или в производительности или в геймплее.
Поддержка внешних интерфейсов у Geforce GTX 285 не отличается от того, что мы видели у Geforce GTX 280. На видеокарте установлено два Dual Link DVI выхода с поддержкой HDCP. А вывод информации на распространённый в бытовой технике разъём HDMI можно организовать при помощи соответствующих переходников.
На этом краткая теоретическая часть статьи закончена, всё давно известно и описано в наших материалах. Далее, следует вторая часть статьи с практическим исследованием производительности нового одночипового решения компании Nvidia, основанного на чипе GT200b, в синтетических тестах. Его производительность мы сравним со скоростью предыдущей модели Geforce GTX 280, а также с конкурирующей видеокартой AMD — RADEON HD 4850 X2.
