Menu

NVIDIA GeForce GTX 670 je malý grafický diabol

Na prvý pohľad je to len menej výkonný braček legendárnej GeForce GTX 680. Bližší pohľad ale odhalí jednu zásadnú novinku, ktorá má pre budúcnosť grafík obrovský význam.

Sledovať vývoj grafických kariet je už niekoľko rokov nuda. Nie že by sa výkon rapídne nezvyšoval, dokonca aj s tou spotrebou to je stále lepšie a lepšie. Čo zostáva rovnaké, sú rozmery. Low-end a stredná trieda si držia rozumnú dĺžku PCB, tie najvýkonnejšie to naopak niekedy preháňajú a do bežných počítačových skriniek sa jednoducho nevojdú. To ale nie je prípad novinky GeForce GTX 670 – je extrémne výkonná, ale pri pohľade na rozmery PCB by ste jej tipovali 50% výkonu. Poďme ale pekne poporiadku.

Je to stále High-end

S Keplerom sme sa zoznámili v marci, kedy NVIDIA uviedla prvého a zároveň zatiaľ aj najvýkonnejšieho zástupcu svojej vyššej triedy – GeForce GTX 680. Karta si vyslúžila pochvalu a aj keď to nie je lacný model, predával sa viac než len dobre.

Už vtedy sa ale po internete šírili fámy, že to nie je ten skutočný High-end a pôvodné označenie GTX 670 by jednoducho nereflektovalo aktuálnu situáciu na trhu. AMD sa zatiaľ nepredviedla a proti NVIDII ponúka stále rovnaké modely, čo ale NVIDII hrá do kariet. Nemusí znižovať cenu, nemusí vyberať z Waferu len tie najvýkonnejšie jadrá a celkovo je vlastne v pohode.

Kým doteraz sme mohli trochu namietať že marže by mohli byť aj nižšie, tak s uvedením novej GTX 670 to budeme rovno kričať. Ak by ste totiž nevedeli o aký model ide, tak by ste jednoducho neuverili cene. Môže za to komplexné prepracovanie samotného PCB. To ale nie je o nič ochudobnené, len je vynikajúco optimalizované. To umožnilo zmenšenie jeho rozmerov a kartu vyzerá skôr ako zástupca strednej triedy a nie ako High-end.

01t

Podarený Kepler

GeForce GTX 670 má označenie jadra GK104, ktoré je vyrobené je 28 nanometrovým procesom a obsahuje až 3,54 miliardy tranzistorov. Oproti predchádzajúcej generácii Fermi sme sa dočkali výraznejších zmien, ktoré majú veľký vplyv na celkovú energetickú náročnosť, výkon v hrách a aj vo výpočtoch. Počet CUDA jadier narástol z pôvodných 512 až na 1536 (toľko má GTX 680), čo je ale stále menej v porovnaní s konkurenčným Radeonom HD 7970, ktorý ich má až 2048 (pre informáciu, Radeon má aj vyšší počet tranzistorov – až 4,31 miliardy).

Rovnako ako v prípade Fermi, aj Kepler bude dostupný vo viacerých konfiguráciách, založených na špecifických počtoch výpočtových blokov (Graphics Processing Clusters – GPC), multiprocesorov (Streaming Multiprocessors – SMX) a pamäťového radiča.

Recenzovaná GeForce GTX 670 má jadro založené na štyroch výpočtových blokoch, ktoré obsahujú celkovo  sedem SMX modulov a štyri pamäťové radiče. Každý výpočtový blok obsahuje jeden Raster Engine a dva SMX moduly. Celkový počet CUDA jadier je 1344, texturovacích jednotiek 112 a ROP jednotiek 32.

block

Nová GeForce GTX 670 má len sedem SMX blokov, GTX 680 má o jeden viac.

GTX 670 má teda oproti GTX 680 deaktivovaný jeden SMX modul, čo má za následok zníženie počtu CUDA jadier o 192 a texturovacích jednotiek o 16. V priamom porovnaní s GeForce GTX 680 je rozdiel malý a hoci tu sú aj nižšie frekvencie, tak vo výsledku sú si karty výkonom dosť podobné. Jadro pracuje na frekvencii 915 MHz, Turbo je garantované až na 980 MHz s možnosťou ďalšieho zvýšenia pomocou pretaktovania.

Kepler má v porovnaní s Fermi úplne prepracovaný pamäťový radič, prinášajúci vyššiu efektivitu a umožňujúci dosiahnutie vysokých frekvencií pri použitej GDDR5 pamäti – 6008 MHz je štandardná frekvencia pre GTX 680 a GTX 670, pričom to ale nie je horná hranica a pretaktovaním sa dá výkon jednoducho zvýšiť.

Každý jeden pamäťový radič je spojený s vlastnou L2 cache pamäťou o kapacite 128 KB a s ôsmimi ROP jednotkami. To vo výsledku predstavuje  512 KB L2 cache pamäti a 32 ROP jednotiek. V porovnaní s predchádzajúcou architektúrou je Kepler navrhnutý tak, aby dosiahol vyšší hrubý výkon v prípade shader a texturovacích operácií ako jeho predchodca založený na Fermi architektúre – GeForce GTX 580. L2 cache pamäť má teraz dokonca až o 73% vyššiu priepustnosť.

gpuz

tabulka

Na prvý pohľad klame

Samotná karta vyzerá na prvý pohľad úplne bežne – klasická dĺžka PCB, veľký chladič s jedným ventilátorom a malé logo NVIDIA. Prvým znakom, že tu niečo nie je po starom, je umiestnenie dvojice 6-pin konektorov napájania do dvoch tretín dĺžky karty. Pohľad na zadnú stranu okamžite vám ozrejmí, že je tomu tak kvôli veľmi malému PCB. Dĺžku Celú tretinu dĺžky karty má na svedomí samotný chladič.

Referenčná verzia karty je predimenzovaná čo sa týka chladenia. To oceníte hlavne počas nastupujúceho leta, kedy sa teploty dokážu vyšplhať aj nad 30 stupňov. My sme počas testovania vypli klimatizáciu a nechali kartu v plnej záťaži počas tých najväčších horúčav. Karta si teploty držala na rozumnej hranici a hlučnosťou nás nerušila ani počas nočného hrania.

03

Všimnite si PCB - s ohľadom na výkon karty je tak malá dĺžka PCB revolučná.

Adaptívna vertikálna synchronizácia

Zapnúť alebo vypnúť vertikálnu synchronizáciu? Univerzálne riešenie neexistuje a je individuálne pre každú hru. Niekedy ale nie je vhodné ani jedno z nich a pri hraní sa objavujú nepríjemné chyby obrazu, označované aj ako stuttering.

V prípade zapnutej synchronizácie je problémom hra, ktorá má čo i len jedno fps pod hranicou frekvencie vášho monitora. Naopak pri vypnutej synchronizácii môže byť problémom každé jedno fps nad touto hranicou.

Obidva problémy rieši funkcia adaptívnej vertikálnej synchronizácie, za ktorej pôvodom nestojí nik menší, ako John Carmack. Ten túto technológiu použil v hre RAGE a následne z časti pomohol s jej implementáciou NVIDII.

vs1

Nové ovládače tak prinášajú dve možnosti adaptívnej synchronizácie. Jedna je pre hry, pre ktoré má karta dostatok výkonu a priemerné fps sa pohybuje okolo hranice 60 fps. Druhá možnosť je určená pre hry s fps od 25 do 50, kde sa za hraničné riešenie pre zapínanie a vypínanie synchronizácie berie hranica 30 fps.

Fungovanie je jednoduché a je zarážajúce, že s touto technológiou neprišiel nikto predtým. Ak sa počet obrázkov za sekundu dostane nad stanovenú hranicu (30 alebo 60 fps), tak sa vertikálna synchronizácia zapne. A naopak, ak sa výkon dostane pod stanovenú hranicu, tak sa vertikálna synchronizácia vypne. Geniálne jednoduché a zároveň účinné.

Vyhladzovanie hrán po novom

Vyhladzovanie hrán je jednou z najnáročnejších funkcií. NVIDIA ponúka riešenie, ktoré nazýva FXAA. Jedná sa o vyhladzovanie hrán, ktoré využíva samotné CUDA jadrá.  FXAA je funkcia založená na využití Pixel-shader filtra, ktorý sa dá aplikovať spolu s mnohými ďalšími efektami, ako je bloom alebo blur.

Technológia FXAA prináša v porovnaní s bežne používanou technológiou MSAA výrazne vyšší výkon. Oproti režimu 4×MSAA je výkon FXAA až dvojnásobný. FXAA ale nie je novinkou. Prvou hrou, ktorú túto technológiu využívala bol Age of Conan a v súčasnosti ju priamo podporuje ďalších 15 hier.

FXAA je možné použiť dvomi spôsobmi. Prvým je implementácia priamo od vývojárov, ktorí ju do hry zakomponujú. Medzi tieto hry patrí už spomínaný Age of Conan, FEAR 3 alebo Duke Nukem Forever. Druhým spôsobom je vynútenie tohto typu vyhladzovania hrán v ovládacom paneli NVIDIE.

Poslednou zastávkou pri vyhladzovanú hrán je TXAA, čo môžeme označiť za mix hardvérového vyhladzovania hrán a doplnkových výpočtov a filtrov pre dosiahnutie čo najlepšieho výsledku. TXAA je riešenie určené aj pre HDR.

TXAA je dostupné v dvoch režimoch – TXAA1 a TXAA2. Prvý z nich ponúka kvalitu zhodnú s režimom 8×MSAA, pričom výkonnostné nároky sú porovnateľné s režimom 2×MSAA. Druhý režim je kvalitou výrazne nad režimom 8×MSAA, pričom nároky na výkon sú stále nižšie, približne na úrovni 4×MSAA. Priamu podporu pre TXAA vyhladzovanie hrán nájdete v pripravovaných hrách založených na Unreal 4 engine, novom engine od Crytek. Jednou z prvých konkrétnych hier bude Borderlands 2.  

aa_noaa

Výrez zo scény obsahujúcej HDR efekt a množstvo tenkých objektov v pozadí. Tento obrázok je bez vyhladzovania hrán.

aa_8xmsaa

Aktivovaná technológia vyhladzovania hrán 8×MSAA ponúka lepší výsledok, je ale veľmi náročná na výkon.

aa_txaa

Technológia TXAA ponúka najlepší výsledok, pričom je ale menej náročná na výkon hardvéru ako 8×MSAA.

GPU Boost

Dostávame sa k najkontroverznejšej funkcii – GPU Boost.  Tú môžeme najlepšie prirovnať k funkcii Turbo Boost z procesorov rodiny Intel Core. Najjednoduchší výklad je, že karta si podľa potreby zvýši svoje pracovné frekvencie.

Samozrejme to tak jednoduché nie je a celý tento proces je maximálne sofistikovaný, založený na potrebách tej konkrétnej hry, aktuálnom vyťažení  jadier a prevádzkových vlastnostiach. Frekvencie sa upravujú pre dosiahnutie čo najvyššieho možného výkonu, pri zachovaní si stanoveného TDP.

NVIDIA stanovila základnú spotrebu karty o niekoľko desiatok W menej, ako je maximálne TDP. Pri tejto spotrebe karta dosahuje optimálne hodnoty pre spotrebu, hlučnosť a produkciu tepla.

Ak sa však spotreba karty pri hraní hry dostane pod túto hranicu, aktivuje sa funkcia GPU Boost. Karta má totiž určitú rezervu a zvýšením pracovných frekvencií je možné dosiahnuť vyšší výkon, pri zachovaní predom stanovených limitov. Zo základnej frekvencie 915 MHz sa karta pretaktuje až na 980 MHz.

Ak by ste potrebovali ešte vyšší výkon, je možné pomocou utlity EVGA Precision X zvýšiť hranicu TDP a frekvencie pre GPU a pamäť. Týmto spôsobom sa vám hravo podarí kartu pretaktovať cez jeden GHz, s čím už je ale spojená aj vyššia spotreba a pri niektorých hrách sa môže začať objavovať znížená stabilita. 

Spomínaná aplikácia prináša funkciu, ktorú ocenia hlavne hráči starších, alebo menej náročných hier. Jej základom je totiž udržanie nastaveného počtu snímok, pričom to nerieši ako niektoré podobné aplikácie systémom vynechávania snímok, ale priamo znížením pracovných frekvencií.  

Ako testujeme?

Kým pre bežné grafické karty stačia testy vo Full HD  rozlíšení 1920×1080 bodov, tak pri High-End modeloch bez extrémneho rozlíšenia nenájdeme ich slabé miesta. Bežný monitor sme preto nahradili profesionálnym riešením, ktoré pri uhlopriečke 27 palcov dokáže zobraziť rozlíšenie až 2560×1440 bodov. Tu sa už prejavia limity vo výkone jadra, ako aj návrhu celej karty.

Srdcom našej testovacej zostavy sa stal štvorjadrový procesor rodiny Intel Core i7-920, schopný súčasne spracovať až osem vlákien. Nie je to teda žiadny extrémny model, s ktorým by sa dali trhať rekordy, ale klasický zástupca vyššej triedy s výkonom bohato postačujúcim aj pre náročného hráča.

Osadili sme ho do profesionálnej dosky ASUS, doplnili o 9 GB DDR3 pamäte na 1600 MHz, osadili grafickú kartu a nainštalovali operačný systém Windows 7 Home Premium v 64-bit verzii.

3ds

Mafia II

Na naše prekvapenie sa našlo niekoľko hier, v ktorých bol výkon novej GeForce v priemere vyrovnaný s výkonom aktuálnej vlajkovej lode od AMD, Radeonu HD 7970. Samozrejme jednoznačné to nebolo a naplno sa tu prejavili silné a aj slabé stránky samotnej architektúry. 

Výkon vo Full HD rozlíšení hovorí v prospech NVIDIE, pri vyššom rozlíšení a hlavne pri aktivovaní vyhladzovania hrán už vedúcu pozíciu prebralo AMD. Stále je to ale veľmi dobrý výsledok a fps sú nad hranicou hrateľnosti.

mafia

Batman: Arkham City

Rovnako ako Mafia II, aj nový Batman umožňuje využitie technológie PhysX, ktorú sme ale nechali vypnutú. Najvyššie grafické detaily karty zvládli karty aj s vyhladzovaním hrán pri extrémnom rozlíšení.

Rozdiel medzi nimi je ale veľmi malý a ani pri extrémnom rozlíšení a zapnutom vyhladzovaní hrán sa rýchlosť neprepadla. Pre GeForce GTX 670 naozaj skvelý výsledok.

batman

Alien vs Predator

Jedna z prvých hier využívajúcich teseláciu je známa svojou náročnosťou a lepšou optimalizáciou pre AMD grafické karty.

Kým vo Full HD rozlíšení si obidve karty viedli dobre, tak spojenie toho extrémneho s vyhladzovaním hrán slušne znížilo počet zobrazených snímok za sekundu.

Lepšie na tom skončila GeForce GTX 680, ktorá ponúkla vyšší výkon vo všetkých testovaných rozlíšeniach. Rozdiely ale boli veľmi malé a prejavili sa skôr pri vypnutom vyhladzovaní hrán.

avp

Stalker: Call od Pripyat

Pekne vyzerajúca s vysokými nárokmi okazuje pomerne presne rozdiel vo výkone obidvoch GeForce. Karty počas všetkých nastavení neklesli pod hranicu plynulosti.

Dych začali strácať až pri kombinácii extrémneho rozlíšenia a vyhladzovania hrán. Tu sa už mierne prejavili limity zo strany pamäťovej zbernice.

stalker

Unigine 3.0

Je to síce len benchmark, ale jeho výpovedná hodnota je veľmi presná. Vie skutočne zaťaźiť grafickú kartu, vrátane jej teselačnej časti.

Podľa očakávania tu GeForce GTX 670 víťazí vo Full HD rozlíšení a začína strácať s nastavením na 2560×1440 bodov. Rozdiely sú ale stále malé a priemerné fps neklesá pod hranicu plynulosti. 

unigine

No nekúpte ju za tú cenu

Finálne hodnotenie sa ako vždy odvíja od predajnej ceny. GeForce GTX 680 sa aktuálne predáva za približne 470 až 500 eur, špeciálne modely s upraveným chladením vyjdu aj drahšie. Pomalší Radeon HD 7970 kúpite už za približne 450 eur, čo je odpovedajúce na jeho výkon a prevádzkové vlastnosti.

Nová GeForce nás cenou príjemne prekvapila a napríklad model od MSI stojí v Alze dokonca menej ako 380 eur. Hneď v deň uvedenia bolo dostupných množstvo modelov od rôznych výrobcov, takže NVIDIA zvládla naskladnenie na výbornú a GeForce GTX 670 určite nie je papierovou kartou.

Pri cene začínajúcej na 380 eurách nemôžeme mať ku karte žiadne výhrady. V pomere ceny k výkonu podáva vynikajúce skóre a  keď k tomu prirátame nové technológie, máme vo výsledku skutočne dobrú kartu určenú pre náročného hráča. 

Oproti GeForce GTX 680 je samozrejme pomalšia, rozdiel je ale len v rádoch percent a ak sa budete hrať primárne vo Full HD rozlíšení, tak rozdiel vlastne ani nemusíte postrehnúť. GTX 670 je výkonnostne podobná s Radeonom HD 7970 - v mnohých hrách ho predbieha, v tých najnáročnejších sa karta obráca pri extrémnom rozlíšení a zapnutom vyhladzovaní hrán. S ohľadom na cenu týchto kariet je ale jasné, kto je víťazom.

Spotreba ná neprekvapila. Už GTX 680 si odniesla pochvalu za zníženie spotreby a jej nová sestrička v tomto trende pokračuje. Nižšia spotreba o približne 25 W v záťaži (záleží od konkrétnej hry) poteší, na nové auto ale nenašetrí. 

Milovníci pretaktovania môžu byť spokojní. Už referenčná verzia karty má veľmi dobrý potenciál a na trhu je hneď niekoľko OC verzií. V letných teplotách by sme to nepreháňali, ale prekročiť 1100 MHz hranicu by nemal byť veľký problém. Tu ale nezabudnite na kvalitné odvetranie skrinky, lebo pri vysokých teplotách karta stabilná nebude.

hodnotenie

návrat hore

NÁVŠTEVNOSŤ

2022        2021        2020        2019        2018       2017       2016       2015       2014       2013