Новые флагманы от NVIDIA - GeForce GTX 280 и GeForce GTX 260

Пока фирма AMD говорит о будущем многочиповых видеокарт, NVIDIA продолжает заниматься разработкой топовых графических процессоров. И необходимо признать, что в последние годы это им удаётся. И все-таки с каждым новым поколением флагманских моделей нам предлагают всё больше габаритные, горячие и требовательные к блоку питания видеокарты. Когда-то GeForce 8800GTX казался немыслимо горячим, а его энергопотребление в 177 Вт было несложно фантастической цифрой. А если припомнить ATI Radeon HD 2900 XT с его 215 Вт... Но модели нового поколения смогли переплюнуть старых лидеров не только по производительности, но и по этому показателю.

Видеокарта на базе GeForce GTX 280

Архитектура GT200

Видеокарты GeForce GTX 280 и GeForce GTX 260основаны на графическом чипе GT200, тот, что наследует архитектуру ядер прошлого поколения - G92 и G80. Главное превосходство нового GPU содержится в значительном увеличении количества вычислительных блоков, что вылилось в без малого двукратное повышение числа транзисторов - 1,4 млрд супротив 754 млн в G92. Архитектура графического ядра отображена ниже.

Архитектура GT200

В различие от тех же G92/G80 свежеиспеченный чип состоит уже из десяти Texture Processing Clusters (TPC), которых в прошлом поколении графических процессоров было всего восемь. Помимо того, число потоковых процессоров в TPC было увеличено с 16 до 24. Внутри одного кластера шейдерные процессоры объединены в три блока-юнита со своей выделенной областью локальной памяти. Кроме того на произвольный кластер приходится по 8 текстурных блоков, архитектурно аналогичных таковым в G92, но с более высокой производительностью - разработчик заявляет о 20%-ном превосходстве над старыми TMU.

Texture Processing Clusters

Итого общее численность потоковых процессоров одинаково 240, текстурных блоков - 80, блоков ROP - 32. Кроме увеличения количества вычислительных блоков и их организации они были доработаны, а их производительность улучшена. Ещё было увеличено количество в то же время обрабатываемых потоков, а изменения в регистровом файле повысили эффективность обработки сложных шейдерных программ. Аккуратность вычислений с плавающей запятой сейчас была увеличена до 64 бит.

Расположение различных блоков в кристалле GT200

Шина памяти у старшей модели GeForce GTX 280 составляет 512 бит, что позволило при частоте 2214 МГц памяти GDDR3 достигнуть пропускной способности в 141,67 ГБ/с - это единственный из лучших показателей на данный момент. Объём графической памяти равен 1 ГБ, и покуда поддерживаются чипы третьего поколения. Подмога GDDR5, возможно, появится с выходом новых ревизий ядра GT200.

Видеокарта GeForce GTX 260 является аналогом старшей модели, с таким же чипом, но с одним отключённым кластером, уменьшенным до 896 МБ объёмом видеопамяти и урезанной до 448 бит шиной. Данный "обрезанный" вариант GT200 обладает уже 192 потоковыми процессорами, 64 текстурными блоками и 28 ROP.

Видеочипом GT200 поддерживается методика CUDA, то есть видеокарты на базе этого чипа разрешается применять для широкого спектра вычислительных задач, а не только для обработки графики. Области применения такого мощного чипа могут быть самыми разнообразными - от астрофизических расчётов до молекулярной динамики. Из более повседневных задач стоит пометить вероятность перекодирования видеоданных. Также новые чипы поддерживают материальный движок PhysX. Группа NVIDIA уже давнехонько пытается осуществить планы по расчётам физики в играх, но наконец-то от слов она перешла к делу. Для поддержки PhysX довольно определить последние драйверы на видеокарты серии GTX 2xx.

В технологическом же плане никаких улучшений новое поколение не несёт. Чип производится по техпроцессу 65 нм, как и предшественники, но возросшее количество транзисторов привело к увеличению площади ядра до 576 мм2. Энергопотребление такого технологического "монстра" достигает 240 Вт - это огромная цифра, ещё недавно казавшаяся невозможной. Понятное дело, что охладить этакий чип сложно, вследствие этого блок вывода изображения был вынесен в добавочный чип NVIO, знакомый нам по видеокартам на базе G80. Кроме двух Dual-Link DVI поддерживаются интерфейсы HDMI и DisplayPort, которые могут быть реализованы сквозь переходники или установлены прямо на плату. Не забыта возможность аппаратного декодирования видеоформатов H.264, VC-1 и MPEG2 благодаря технологии PureVideo HD второго поколения. Видеокарты на базе GT200 поддерживают 3-Way SLI, для чего у плат есть два разъёма MIO, а в качестве интерфейса для связи с материнской платой применяется шина PCI Express 2.0.

Технические характеристики

В таблице приведены характеристики всех hi-end-видеокарт NVIDIA, так что разрешено дать оценку прогресс в росте вычислительных блоков за последние пару лет. Временно вернувшись к шине 256 бит, NVIDIA заново решила оснащать мощные графические решения более быстрым интерфейсом. Количество шейдерных вычислительных блоков увеличилось гладко в два раза по сравнению с предшественником GeForce 9800GTХ. При всем при том есть ещё и недавно выпущенный двухчиповый GeForce 9800GX2, основанный на двух ядрах G92, у которого общее количество вычислительных блоков соответствует таковому у нового GeForce GTX 280.

Видеоадаптер	GeForce GTХ 280	GeForce GTХ 260	GeForce 9800GХ2	GeForce 9800GTХ	GeForce 8800GTX
Ядро	GT200	GT200	2xG92	G92	G80
Техпроцесс, нм	65	65	65	65	90
Количество потоковых процессоров	240	192	2x128	128	128
Количество текстурных блоков	80*	64*	2x64*	64*	32
Количество блоков рендеринга	32	28	2x16	16	24
Частота ядра, МГц	602	576	602	1675	575
Частота шейдерного домена, МГц	1296	1246	1512	1688	1350
Шина памяти, бит	512	448	2x256	256	384
Тип памяти	GDDR3	GDDR3	GDDR3	GDDR3	GDDR3
Объём памяти, МБ	1024	896	2x512	512	768
Частота памяти, МГц	2214	1998	2000	2200	1800
Поддерживаемая версия DirectX	10	10	10	10	10
Интерфейс	PCI Express 2.0	PCI Express 2.0	PCI Express 2.0	PCI Express 2.0	PCI Express 1.1
Уровень энергопотребления, Вт	236	182	197	156	177
* В отличие от G80 текстурные блоки остальных карт аналогичны TMU в G84/86

Gainward GTX 280 1GB DDR3

Первым участником нашего теста выступит видеокарта на базе GeForce GTX 280 от некогда известной в кругах оверклокеров компании Gainward. В текущий момент же тот самый бренд ничем особым не отличается от остальных производителей графических акселераторов. Коробка оформлена достаточно без затей как для самой мощной одночиповой видеокарты в модельном ряду производителя.

Упаковка видеокарты

Комплектация включает все необходимые переходники, а в качестве бонуса не возбраняется приметить фирменный коврик для мышки.

• Инструкция
• Диск с драйвером
• Переходник DVI/D-Sub
• Переходник DVI/HDMI
• Переходник HDTV
• Коврик для мышки

Комплект поставки

Видеокарта сильно массивная, и её длина составляет 27 см, что накладывает некоторые ограничения на размеры корпуса системы: карта может нетрудно не влезть. Адаптер на сто процентов соответствует референсному образцу - как по дизайну платы, так и по системе охлаждения, которая закрывает карту со всех сторон, аналогично GeForce 9800 GX2.

Gainward GTX 280 1GB DDR3

Разъёмы, расположенные на задней панели, стандартны - это два DVI и TV-out. Подле сопел, посредством которые выбрасывается жаркий воздух из системы охлаждения, находится индикатор подключения дополнительного питания карты.

Периферийные разъёмы на видеокарте

Конструкция кулера напоминает таковую у GeForce 9800 GTX: алюминиевое основание для охлаждения чипов памяти и силовых элементов, а также медная вставка, передающая тепло от ядра через тепловые трубки тонким алюминиевым рёбрам, продуваемым турбиной.

Организация охлаждения

Но в отличие от своего предшественника видеоакселератор GeForce GTX 280 с обратной стороны платы имеет металлическую пластину, которая играет образ радиатора для чипов памяти.

На видеокарте есть два разъёма дополнительного питания - шести- и восьмипиновый, рядом с ними находится разъём S/PDIF для подключения звукового кабеля.

Разъёмы питания видеокарты

По дизайну PCB GeForce GTX 280 напоминает GeForce 8800 GTX, за исключением усиленной подсистемы питания, поредевших микросхем памяти, так как количество из них перенесена на обратную сторону платы, а также отсутствует защитная рамка кругом GPU.

Особый файл

Своеобычный файл

Печатная плата Gainward GTX 280 1GB DDR3

Огромных размеров кристалл, накрытый крышкой-теплораспределителем, и чип NVIO расположены на глаз на том же самом месте, что и у прошлого hi-end-решения.

Чип NVIO

Чип GT200-300 ревизии А2 выпущен на 17-й неделе этого года, в 20-х числах апреля.

GPU

В качестве памяти используются микросхемы Hynix с маркировкой H5RS5223CFR-N2C. Миг отклика данной памяти 0,8 мс, что соответствует частоте 2200 МГц.

Память Hynix H5RS5223CFR-N2C

Графический адаптер Gainward GTX 280 работает на рекомендованных частотах: 602 МГц для ядра и 1296 МГц для стрим-процессоров, 2214 МГц для памяти. Частоты сравнительно небольшие, но применение таких значений объясняется высоким тепловым пакетом чипа и его технологической сложностью в производстве. При большом размере кристалла выход годных чипов незначительный, а процент способных вкалывать на более высоких частотах - ещё меньше. Компания NVIDIA, осознавая "прожорливость" и горячий нрав своего нового чипа, наделила его энергосберегающими технологиями. В простое рабочие частоты снижаются до 300 МГц по ядру (потоковые процессоры до 100 МГц) и до 200 МГц по памяти. Данные меры позволяют снизить энергопотребление карты до 25 Вт, а значит, и температуру нового решения, что сказывается на уменьшении оборотов системы охлаждения. Вентилятор, как и положено, с повышением температуры увеличивает обороты, при этом GeForce GTX 280 в 3D-приложениях отличается довольно высоким шумом. Но, несмотря на высокие обороты, температура ядра может добиваться 90 C. Для разгона мы повышали обороты вентилятора до максимума (это позволяет произвести утилита RivaTuner 2.09). Однако разгон карты всё равно оказался небольшим - ядро стабильно работало на частоте 633 МГц, шейдерные блоки на 1350 МГц, а память на частоте 2480 МГц. Маленький разгон объясняется недостаточной эффективностью системы охлаждения, которая и на номинальных частотах не отличается высокой производительностью.

Keywords: