Обзоры
NVIDIA GeForce GTX 460: долгожданная Fermi для всех
18

NVIDIA GeForce GTX 460: долгожданная Fermi для всех

Давно назревшее обновление графической архитектуры NVIDIA, состоявшееся в марте с выходом GeForce GTX 480 и GTX 470, оставило подавляющее большинство потребителей недовольными. Это и неудивительно: несмотря на отличные характеристики, а также высокую сложность и перспективность семейства Fermi, в современных играх эти видеокарты не демонстрируют превосходства над конкурентами, которое бы соответствовало их высокой цене и огромному тепловыделению. Наконец, в конце июля NVIDIA представила и «Fermi для всех» – GeForce GTX 460.

Inno3D GeForce GTX 460 1 GB OC
ASUS ENGTX460 DirectCU TOP/2DI/768MD5

Новая видеокарта среднего класса позиционируется как замена GeForce GTX 275/285 и прямой конкурент ATI Radeon HD 5830. Если с первым все понятно, то насчет соперничества с ATI явно стоит оговориться: Radeon HD 5830 распространен довольно слабо, а розничные цены на заметно более популярный Radeon HD 5850 уже близки к отметке $250, за которые, скорее всего, и будет продаваться старшая версия GeForce GTX 460. Таким образом, основная конкуренция будет именно между ними.

Видеокарта GeForce GTX 460 основана на новом GPU GF104, причем при разработке его инженеры пошли непривычным путем. Уже довольно давно для производства графических акселераторов используется модульная схема, позволяющая компоновать GPU среднего и младшего уровней простым уменьшением числа исполнительных блоков в топовых чипах, без полной перекомпоновки ядра. Однако GF104 значительно отличается от GF100 – основы GeForce GTX 480/470. Сразу уточним, что GeForce GTX 460 существует в двух версиях, с 768 МБ и 1 ГБ памяти, GPU в этих модификациях также отличаются, причем обе они являются неполноценными версиями GF104. Для описания архитектуры будем рассматривать полнофункциональный вариант.

В новых графических процессорах сохранена модульность архитектуры Fermi, однако структура самих модулей (потоковых мультипроцессоров, SM) значительно изменена. Если топовый чип GF100 состоит из 16 SM с 32 вычислительными ядрами в каждом, объединенных в четыре кластера, то в GF104 всего восемь SM в двух кластерах. Однако каждый SM сделан намного более производительным, поскольку вместо 32 ядер CUDA он теперь содержит 48, вместо четырех блоков SFU (Special Function Unit, отвечающий за сложные тригонометрические вычисления) – восемь, количество текстурных блоков в каждом SM также выросло с четырех до восьми. Серьезно урезана лишь производительность в тесселяции в связи с тем, что блоков PolyMorph Engine осталось восемь против шестнадцати в топовом ядре, однако на практике это вряд ли заметно – игр, в которых этот показатель значительно влияет на результат, пока нет. Ширина шины памяти типична для видеокарт среднего класса – 256 бит посредством четырех 64-битных контроллеров с поддержкой GDDR5 обеспечивают пропускную способность 115,2 ГБ/с на референсных частотах.

Как следствие, с вычислительной точки зрения GeForce GTX 460 предстает довольно сильным продуктом: 336 ядер CUDA и 56 текстурных блоков против 480 ядер и 60 блоков во вдвое более дорогом GeForce GTX 480 выглядят очень многообещающе. В целях «попадания» в TDP 160 Вт и повышения процента выхода годных чипов в GPU, лежащем в основе этих видеокарт, отключен один из восьми SM, потому-то ядер и не 384, а текстурных блоков не 64. Кроме того, в более дешевой модификации с 768 МБ памяти также отключен один блок кэша L2, один массив ROP (что привело к снижению производительности растеризации с 32 до 24 пикселов за такт) и один контроллер памяти, что снизило ширину шины до 192 бит. Возможно, в будущем NVIDIA выпустит графический акселератор с полноценным ядром GF104 либо заменит нынешнюю версию GeForce GTX 460 более быстрой (как было с GeForce GTX 260).

Получившийся GPU состоит из 1950 млн транзисторов, занимает 367 мм2 и производится по нормам 40-нм техпроцесса на мощностях TSMC. В обеих модификациях GeForce GTX 460 он работает на частоте 675 МГц (ядра CUDA работают на 1350 МГц). Видеокарты оснащаются одинаковой памятью GDDR5 с частотой 3600 МГц QDR, отличия между ними состоят лишь в объеме и ширине шины. TDP составляет 150 Вт для младшей версии и 160 Вт для старшей, рекомендованная цена – $199 и $229 соответственно.

Референсные платы оснащаются кулером, состоящим из алюминиевого радиатора с двумя тепловыми трубками, обдуваемого расположенным по центру 75-мм тихим вентилятором. В целом он разительно отличается от традиционных для NVIDIA турбинных систем и напоминает розничные СО. Его производительности достаточно не только для обеспечения стабильной работы на заводских частотах, но и для разгона: NVIDIA даже призывает своих пользователей повысить частоту GPU GeForce GTX 460 до 800 МГц и памяти до 4 ГГц и выше (именно такими чипами оснащаются референсные модели). Питание видеокарт обеспечивается двумя шестиконтактными разъемами, для вывода изображения используются два DVI-I Dual-Link и один mini-HDMI. Длина платы составляет 8,5” или 21,6 см – для этого ускорителя новый корпус покупать не придется.

Поддержка фирменных технологий NVIDIA 3DVision Surround, PhysX и т.д. сохранена, «под нож» пошли только специфичные для профессиональных устройств функции, в частности убрана поддержка ECC. При этом разработчики сохранили возможность расчетов в формате FP64 на трети из активных SM для того, чтобы стимулировать развитие использующего GPGPU ПО, которое чаще всего тестируется и отлаживается вовсе не на ускорителях Tesla, а на обычных видеокартах.

Тестирование

Для сравнения с новинками использовались видеокарты более высокого класса – GeForce GTX 470 и Radeon HD 5870, а также их прямой конкурент Radeon HD 5850 и топовая одночиповая модель прошлого поколения GeForce GTX 285. Отметим, что малая доступность Radeon HD 5830, «назначенного» NVIDIA на роль соперника GeForce GTX 460, не позволяет всерьез противопоставлять их, однако для примерной оценки сил стоит помнить, что он на 25–30% медленнее Radeon HD 5850.

В играх с поддержкой режимов DirectX 10 и DirectX 11 новые видеокарты тестировались в DX11. При возможности измерялись и минимальные, и средние значения производительности.

По результатам тестов можно констатировать, что NVIDIA удалось выпустить великолепную карту. До этого момента компания по всем фронтам уступала AMD, продукты которой предлагали большую производительность по меньшей цене, однако GeForce GTX 460 переламывает эту ситуацию в самом важном для финансового успеха среднем сегменте. Старшая версия с объемом памяти 1 ГБ способна конкурировать не то что с Radeon HD 5830, во многих случаях она работает быстрее Radeon HD 5850, рекомендованная цена на который заметно выше! Конечно, первое время AMD беспокоиться не о чем: NVIDIA еще нужно наладить продажи, дождаться, пока спадут спекулятивные цены и розничная стоимость новинок приблизится к рекомендованной, но в целом об успехе можно говорить уже сейчас.

Во многом высокая производительность GeForce GTX 460 объясняется ее мощными блоками обработки текстур: если для GeForce GTX 480 64 TMU иногда оказывались «бутылочным горлышком», то в более слабом с шейдерной стороны продукте такое количество делает конфигурацию более сбалансированной. Кроме того, не стоит забывать и о большом преимуществе Fermi над Evergreen в производительности тесселяции: именно этим, скорее всего, объясняется разгром в Dirt 2, «козырной карте» AMD. В то же время эффекты DirectX 11 в движке X-Ray, лежащем в основе S.T.A.L.K.E.R., настолько мало используются, что мы наблюдаем паритет не только между «одноклассниками» ATI и NVIDIA, но и между ними и GeForce GTX 285, работающей в режиме DirectX 10.

Что касается соотношения между двумя версиями GeForce GTX 460, то тут по всем тестам сохраняется одинаковая тенденция: модификация с 1 ГБ памяти работает примерно на 10% быстрее младшего варианта с 768 МБ. Дело тут не только в объеме, но и в сокращенном на четверть количестве ROP, что сильно сказывается на производительности растеризации. Чем более высокое разрешение устанавливает тест, тем большим становится отрыв. Пожалуй, из этой пары однозначным фаворитом будет именно старшая версия, несмотря на разницу в цене в 15% (которая в рознице может быть и больше).

Разгонный потенциал новинок также впечатляет: мы без проблем достигли отметки 820 МГц для GPU и 4140 МГц для памяти, при этом температурный режим сохранялся на приемлемом уровне. На таких частотах GeForce GTX 460 уже начинает подбираться и к позициям Radeon HD 5870 (хотя тот, конечно, тоже можно разогнать).

Подводя итог, можно констатировать, что NVIDIA наконец удалось сделать безоговорочно удачный продукт, который сможет серьезно потеснить вольготно расположившуюся на рынке архитектуру AMD Evergreen. GeForce GTX 460 с 1 ГБ памяти становится однозначным лучшим выбором геймера в сегменте до $250 благодаря своей высокой производительности, компактности и разгонному потенциалу.

Технические характеристики видеокарт
МодельATI Radeon HD 5830ATI Radeon HD 5850ATI Radeon HD 5870NVIDIA GeForce GTX 285NVIDIA GeForce GTX 470NVIDIA GeForce GTX 460
1 GB
NVIDIA GeForce
GTX 460
768 MB
ЯдроCypress
LE
Cypress
PRO
Cypress
XT
GT200bGF100GF104
Кол-во транзисторов, млн2154140032001950
Площадь ядра, мм²334470529367
Техпроцесс, нм405540
Кол-во потоковых процессоров1120 (224×5)1440 (288×5)1600 (320×5)240448336
Кол-во текстурных блоков5672805660
Кол-во ROP1632403224
Частота GPU*, МГц800725850648 (1476)607 (1215)675 (1350)
Шина памяти, бит256512320256192
Тип памяти, объем, МБ1024, GDDR51024, GDDR31280, GDDR51024, GDDR5768, GDDR5
Частота памяти, МГц40004800248433483600
TDP, Вт175151188204215160150
Поддерживаемые APIDirectX 11, OpenGL 4.0, OpenCL 1.0DirectX 10, OpenGL 3.2DirectX 11, OpenGL 4.0, OpenCL 1.0
Ориентировочная стоимость, $235300400375350229199
* Для GPU NVIDIA в скобках указана частота шейдерного домена
Конфигурация тестового стенда
ПроцессорIntel Core i7 965 Extreme Edition 3,8 ГГцПредставительство Intel в Украине, www.intel.ua
Материнская платаASUS P6T Deluxe/WiFi APПредставительство ASUS в Украине, www.asus.ua
Оперативная памятьKingston KHX1600C9D3K3/3GX 3×1 ГБ DDR3-1600Представительство Kingston в Украине, www.kingston.com
ВидеокартыZotac GeForce GTX 470Zotac, www.zotac.com
ATI Radeon HD 5850Представительство AMD в Украине, www.amd.com
Zotac GeForce GTX 285Zotac, www.zotac.com
Inno3D GeForce GTX 460 1 ГБ OCInno3D, www.inno3d.com
ASUS ENGTX460 DirectCU TOP/2DI/768MD5Представительство ASUS в Украине, www.asus.ua
Жесткий дискWD Caviar Black WD2001FASSWestern Digital, www.wdc.com
Блок питанияHuntkey X7 800 ВтHuntkey, www.huntkeydiy.com
МониторLG W3000HПредставительство LG в Украине, ua.lge.com

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: