GeForce GTX 750 Ti: първата видеокарта с архитектурата NVIDIA Maxwell

0
303

Както знаете, NVIDIA наскоро представи видеоадаптерите GeForce GTX 750 Ti и GeForce GTX 750, които станаха и първите носители на обновената графична архитектура Maxwell. Приоритет при разработването на новите решения е бил подобряването на енергоефективността им. В резултат на това, ние имаме игрови видеокарти от начално ниво с TDP от 60 вата, които не изискват допълнително захранване, а за работата им в система са достатъчни само 300 вата. Нека видим обаче, как разработчиците са успели да постигнат този резултат.

Графичната архитектура NVIDIA Maxwell
В случая с Kepler решенията, основният “градивен елемент“ на GPU от NVIDIA е потоковият мултипроцесор (Streaming Multiprocessor, SMX), състоящ се от 192 изчислителя. Освен това, за такъв многочислен масив от ядра е използван един управляващ блок. За разработването на решения, които да се използват в напълно различни категории устройства, вариращи от калкулатори до суперкомпютри и SoC за таблети и смартфони, на инженерите на компанията са им нужни определени познания, позволяващи им допълнително да подобрят енергоефективността на разработваните от тях устройства.
 

Новата архитектура Maxwell от първо поколение използва същия функционален API, който присъства и в Kepler, но тук вече е извършен сериозен редизайн на вътрешната структура на потоковите мултипроцесори. Сега за всеки SMM има четири независими изчислителни блока с 32 ядра, които имат свои собствен буфер от инструкции. Всеки блок има също и 8 модула за зареждане и съхраняване на данни (LD/ST), и същото количество блокове изпълняващи специфични функции (Special Function Units, SFU). Всички структурни модули са преработени, в следствие на което е усъвършенствана управляващата логика и е подобрено балансирането при натоварване. Увеличаването на дискретността на модулите позволява гъвкаво и ефективно да се използват ресурсите на графичния процесор. Значително е увеличен и обемът на кеш-паметта от второ ниво. Ако в чипа GK107 капацитетът на L2 е 256 KB, то GM107 е получил 2 MB кеш, което дори е повече и от кеша на GK110 (1536 KB). Увеличеният буфер позволява частично да се намали влиянието на пропускателната способност на паметта и да се намали броя на обръщенията към локалната памет, като по този начин се намалява и консумацията на електроенергия от адаптера.
 

По информация на компанията, различните изменения са позволили да се увеличи производителността на ядрата с 35%. Оставайки в рамките на същия технологичен процес (28 Nm), NVIDIA е успяла почти двойно да увеличи производителността на ват използвана електроенергия, както и да подобри съотношението на производителността за единица площ от кристала.

Едно от ключовите нововъведения в Kepler е появата на хардуерния блок за кодиране/декодиране на видео H.264 – NVENC. С помощта на гореспоменатия модул, обработката на тези операции се извършва много по-бързо, отколкото при използването на CUDA-изчисленията, а също така консумацията на електроенергия е значително по-ниска.
 

Именно благодарение на NVENC, разработчиците са успели да създадат технологията GeForce ShadowPlay, позволяваща в реално време докато играете да записвате 1080p видеопоток практически без загуба на производителност. Също така е възможно да се организира и транслацията на видео. Имайте предвид, че в последната версия на GeForce Experience се е появила възможност за настройване на резолюцията на видеопотока, а също така е налична и опция за промяна на честотата на кадрите (30 и 60) и битрейта (10-50 Mb/s).

В рамките на Maxwell, блока NVENC е бил подобрен. Ако Kepler базираните решения могат да кодират видеото със скорост примерно  около 4 пъти по-бързо от реалното време, то Maxwell адаптерите извършват това 6-8 пъти по-бързо. Възможностите за декодиране на видеото също са били подобрени.

По време на възпроизвеждането на видео, графичните процесори с архитектурата Maxwell могат да преминават в новия режим GC5. В това състояние, част от блоковете преминават в спящ режим, без да изискват допълнително захранване.
 

Както стана ясно и в началото на ревюто, NVIDIA е оптимизирала Maxwell архитектурата от първо поколение предимно за енергоефективните решения. Устройствата за ентусиастите ще бъдат основани на чиповете Maxwell от второ поколение (2.0), но такива ще дебютират на пазара по-късно. Очевидно, желанието на производителя е да се използват за топ-адаптерите графични процесори произведени по 20-нанометровия технологичен процес. За това тези устройства ще се появят малко по-късно.

GeForce GTX 750 Ti и GeForce GTX 750
Първите видеоадаптери с графични чипове, базирани на архитектурата NVIDIA Maxwell станаха моделите GeForce GTX 750 Ti и GeForce GTX 750. И двата модела са базирани на GPU GM107, който е произведен по 28-нанометровата технология. Площта на кристала е 148 мм2, на който са поместени 1,87 млрд. транзистора.
 

GeForce GTX 750 Ti използва пълната версия на GM107. Един от изчислителните клъстъри (GPC) в този случай се състои от пет поточни мултипроцесора SMM, при което общото количество на CUDA-изчислителите е 640. Чипът разполага с 40 текстурни и 16 растерни модула. Базовата честота на GPU е 1020 MHz, а средната стойност на динамичното ускорение благодарение на GPU Boost 2.0 е 1085 MHz.

GeForce GTX 750 Ti често се предлага с 2 GB GDDR5 памет, но съществуват и варианти с 1 GB. Референтната честота на паметта е 5400 MHz. С графичния процесор тя комуникира чрез 128-битова шина (2×64-бита), като в този случай пропускателната способност на магистралите “памет-GPU“ е 86.4 GB.
 

Референтният адаптер има много по компактни размери. Дължината на печатната платка е само около 160 мм. За охлаждането на графичния процесор е използван охладител с много скромни размери и конструкция. Малкият алуминиев радиатор се обдухва от вентилатор с диаметър от 60 мм.
 

Компактната платка е много проста. Силовата подсистема е образувана от 3-фазна схема (2+1). Четирите микросхеми на паметта са разположени в Г-образна форма и се намират в близост до GPU. Върху платката е оставено място и за 6-пинов конектор, но самия той не е наличен. Имайки предвид TDP от 60W, възможностите на слота PCI Express x16 (75 W) ще са напълно достатъчни за пълноценната работа на видеокартата. За системата в GeForce GTX 750 Ti, производителят препоръчва използването на поне 300 вата захранване.
 

На интерфейсния си панел, референтният модел е снабден с три видео-изхода – чифт DVI (DVI-D и DVI-I), както и mini-HDMI.
 

За GeForce GTX 750 е използвана аналогична хардуерна платформа с единствената разлика, че графичния процесор GM107 в този вариант има 4 поточни мултипроцесора. Следователно, броят на изчислителните ядра е намален от 640 на 512, броят на текстурните блокове е намален до 32, а количеството на растерните модули е останало същото – 16. Честотната формула на GM107 е 1020/1085 MHz. Паметта също работи на 5400 MHz и е свързана с чипа посредством 128-битова шина. За GeForce GTX 750 е обявен TDP от 55 вата.

Производителите на видеокарти, представили оригинални версии на адаптерите от гледна точка на оформлението и охладителните системи NVIDIA не ги ограничава. С оглед на това, можем да очакваме анонсите на първите Maxwell базирани решения с повишени тактови честоти, напълно преработени печатни платки и ексклузивни охладителни системи. Освен това, някои производители предлагат и модели GTX 750 Ti, оборудвани с допълнителни захранващи конектори.

Позициониране
 

Що се отнася до позиционирането на новите графични карти, то в тази линия актуалните към момента решения на NVIDIA са моделите GeForce GTX 750 Ti и GeForce GTX 750, които пък заемат нишата на GeForce GTX 650 Ti. Докато GTX 650 все още е в редиците. Позицията над GTX 750 Ti се заема от GeForce GTX 660. Прави впечатление обаче, че на представената графика липсва GeForce GTX 650 Ti BOOST, която в момента почти е изчезнала от пазара.

NVIDIA също така предлага да разгледаме картите с Maxwell чип в качеството на ъпгрейд за решенията от предходните поколения. По-специално GeForce GTX 750 Ti може да стане заместник на GeForce GTX 550 Ti. Независимо от това, че последният беше представен в началото на 2011 г. и според статистиката на Steam, той все още е сред първите пет най-популярни видео-адаптера сред активните потребители на услугата. Устройството може да осигури два пъти по-голямо количество на кадрите/с, независимо от това, че обявеното енергопотребление за GTX 750 Ti е почти два пъти по-ниско (60 W срещу 116 W). Това означава, че съотношението на производителността/ватовете в Maxwell графичното ядро е приблизително 4 пъти по-високо от това за Fermi-базираните устройства от същия клас.

Цена
Препоръчителната цена на GeForce GTX 750 Ti за американския пазар е 149 $ (без данъците) за версията с 2 GB памет. Моделът GeForce GTX 750 се предлага от производителя на цена от $119. Спомнете си, че преди няколко дни, AMD представи своите решения в тази ценова категория. Така, че Radeon R7 265, която всъщност е аналог на Radeon HD 7850, ще се предлага също за $149, докато цената на Radeon R7 260Х е намалена от $ 139 на 119 долара. На фона на текущите цени за линията Radeon, подобни сведения изглеждат много оптимистични, но за крайните заключения ще трябва да изчакаме появата на устройствата на пазара.

Експресен тест на GeForce GTX 750 Ti
Ние проведохме малки експресни тестове на референтния модел GeForce GTX 750 Ti и сме готови да споделим с вас първите резултати.
 

Първо трябва да споменем, че температурата на процесора GM107 под товар се увеличи до 65 C, но нивото на шума беше минимално. В игрите, тактовата честота на чипа, благодарение на GPU Boost 2.0 автоматично се увеличи до 1150 MHz.
 

За първоначалната оценка на производителността на новото решение от NVIDIA, включихме в теста GeForce GTX 650 Ti, както и еднокласните от AMD – Radeon R7 260Х и R7 260. По време на тестовете, разполагахме само с 1-гигабайтови версии. Очевидно, 2-гигабайтовотие версии в някои случаи биха показали и много по-добри резултати, но това не променя общата картина.
 



 





Първите тестове показват, че производителността на GeForce GTX 750 Ti в някои случаи е с 20-30% по-висока от тази в GTX 650 Ti. В някои случаи обаче, резултатите са по-скромни (12%), докато в реалните игри преимуществото може да достигне до впечатляващите 36% (Bioshock Infinite). Имайте предвид, че TDP в GeForce GTX 650 Ti е 110 W, докато при GTX 750 Ti е 60 вата. Сравнявайки резултатите от производителността можем само да се чудим, как NVIDIA е успяла толкова кардинално да подобри енергоефективността на своите решения.

За сравнения с конкурентните устройства на AMD, получените данни не са достатъчни. Можем само да кажем, че GeForce GTX 750 Ti е много по-производителна от Radeon R7 260Х, но за по-детайлна оценка се изискват допълнителни тестове.

0 0 глас
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
0 Коментара
Отзиви
Всички коментари