Nvidijino grafično prekletstvo

Objavljeno: 31.8.2010 | Avtor: Miran Varga | Kategorija: Mali test | Revija: Avgust 2010 | Teme: preizkus, nvidia, grafične kartice

Igričarji se že zelo dolgo niso tako načakali. Nvidia je za splavitev svojih grafičnih kartic na arhitekturi Fermi (znani tudi pod imenom GF100) potrebovala kar pol leta dlje od prvotnih napovedi. AMD je svoje Radeone iz serije 5000 predstavil že septembra lani, prvi GeForci iz družin GTX 470 in GTX 480 pa so v deželico pod Alpami pricapljali šele konec pomladi. V Monitorjevem laboratoriju smo jim pripravili testni računalnik in priskrbeli več kilovatov elektrike, vse z namenom, da bi videli nove grafične rekorde.

Nvidiini inženirji so v preteklem letu predvsem preklinjali. Preklinjali odločitev vodstva, da izdelajo z naskokom najzmogljivejši grafični procesor ta hip. Najzmogljivejši v tem primeru skoraj nujno pomeni tudi največji (in najdražji, a o tem več kasneje), o čemer priča preslikava z risalnih desk v končni izdelek. Ta ima namreč kar tri milijarde tranzistorjev, ki jih uspe združiti v kar 529 mm2 veliko sredico 40-nanometrski izdelavni proces, ki ga za Nvidio opravlja tajvanska kovačnica digitalnih čipov z imenom TSMC. Prav TSMC je bil eden izmed največjih krivcev za zamudo zadnje generacije Nvidiinih grafičnih kartic, saj je bila izdelava samega grafičnega procesorja zelo zahtevna, odpadne proizvodnje pa veliko (pa še draga je bila). Neuradna poročila s Tajvana pravijo, da je delujočih grafičnih procesorjev GF100 le okoli 20 do 30 odstotkov.

Tri milijarde tranzistorjev, kar je več kot še enkrat toliko kot prejšnja generacija, s seboj namreč prinaša bistveno več možnosti za okvare samih čipov. To potrjujejo tudi prodajne številke, saj so cene teh kartic visoke, količine pa nadvse omejene. Brezhibno delujočih grafičnih procesorjev namreč pride s tekočih trakov bistveno manj, kot bi si v Nvidiji (pa tudi TSMC) želeli. Prav zato ne čudi odločitev, da zavoljo doseganja pogojno sprejemljivih izkoristkov proizvodnje Nvidia najprej začne prodajati "nepolnokrvne sredice". O čem govorimo? Napovedani grafični procesor GF100/Fermi ima v svoji arhitekturi izrisanih kar 512 senčilnih procesorjev (16 večprocesorskih enot), združenih v skupine po 32. Vendar današnji Nvidiin paradni konj, GeForce GTX 480, izrablja le 480 senčilnih procesorjev, različica GTX 470 pa le še 448, vse zato, da izdelovalci grafičnih kartic lahko uporabijo tudi grafične procesorje GF100, ki niso polno delujoči. Polnokrvno različico Fermija, ki bo skupno število delujočih tranzistorjev dvignila do končne številke 3,2 milijarde, pa bomo doživeli šele čez kak mesec, ko se stvari v proizvodnji postavijo na svoje mesto. O imenu je prezgodaj soditi, a če kaj veljata tradicija in govorice, bo šlo za GeForce GTX 485, ki bo odpravil tudi par drugih težav v dizajnu kartic. A posvetimo se tokratnim zvezdam in njihovemu preizkusu.

Nove tehnologije

Nova GeForca tudi v zeleni tabor naposled le prinašata podporo grafični knjižici DirectX 11. Da ne gre zgolj za "kljukico na seznamu", ker pač to sodoben grafični procesor mora imeti/podpirati, priča dejanska optimizacija arhitekture sodobnim igram. Senčilni model 5.0 igričarjem prinaša nove možnosti osvetljevanja in senčenja v igrah, skupaj z izboljšano tehnologijo računanja geometrije PhysX pa je uporabniška izkušnja še za odtenek bolj pristna. K realističnosti igranja vsaj v demo primerih veliko primore tudi druga Nvidijina pogruntavščina, imenovana "Tesselation", v praksi pa smo njeno delo lahko občudovali v igri Metro 2033. Prav v tem elementu so zaenkrat novi GeForci v manjši prednosti, saj lahko postrežejo z izjemno ostro in podrobnosti polno sliko v igrah. Za piko na i je tu še funkcija 32-kratnega glajenja robov tekstur.

Gonilniki so spomladi dobili podporo tudi za tehnologijo Nvidia 3D Vision, zato lahko z novimi karticami ob pomoči ustreznih očal igramo tudi igre, ki sliko izrisujejo v tretji dimenziji. Žal si moramo za 3D užitke omisliti vsaj navezo dveh (SLI) ali treh kartic (3-way SLI), ker pa GeForce GTX 480 lahko deluje zgolj v paru z istovrstno kartico, nas ta hec stane več kot "jurja". Nova arhitektura grafičnega jedra bo razveselila tudi uporabnike, ki s pomočjo tehnologije Nvidia Cuda grafične procesorje izrabljajo za zahtevna matematična opravila, kot so kodiranje videa in različne simulacije.

Za konec zapišimo še, kaj na zadnji generaciji kartic Nvidija pogrešamo. Če nas odsotnost vmesnikov DisplayPort prav nič ne moti, pa tega ne moremo trditi za očiten nenapredek na področju večpredstavnosti. Za razliko od Radeonov iz serije 5000 novi GeForci, grajeni na arhitekturi GF100, po večpredstavni plati povsem razočarajo. Podpirajo namreč prikaz slike zgolj na dveh zaslonih, hkratna podpora trem monitorjem je na voljo šele v navezi dveh kartic (SLI). Zvočni del kartic jo je odnesel še slabše, saj mu inženirji niso posvetili prav nobene pozornosti, zato najnovejši Radeoni ostajajo edine kartice, ki zmorejo prek vmesnika HDMI prenašati stisnjen večkanalni zvok v formatih DTS-HD Master Audio in Dolby TrueHD in so kot take primerne za sisteme hišnega kina. Ob napisanem strojna podpora predvajanju visoko ločljivih vsebin s ploščkov blu-ray izgubi precej smisla, mar ne?

Nvidijina pogruntavščina "Tesselation" se v igri Metro 2033 izkaže z izredno realističnim izrisom!

GeForce GTX 480

Že pogled na same tehnične specifikacije novega Nvidijinega zastavonoše razkriva, da ne gre za navadno kartico. Kot že omenjeno, so morali inženirji zaradi težav s proizvodnjo pristati na nekaj kompromisov, a še vedno velja, da so želeli na svojo "prestižno" tiskovino spraviti najboljše, kar premorejo. Grafičnemu procesorju tako dela družbo 1536 MB pomnilnika GDDR5, ki pa deluje z efektivnimi 3,7 GHz. To je razmeroma malo, glede na to, da najnovejši moduli že dopuščajo tudi takte 5 GHz. In ker se tudi gostota "grafičnih" pomnilniških modulov povečuje, lahko pričakujemo, da bo še pred koncem leta na voljo prestižnejša različica, ki se bo trkala po prsih in oglaševala 3 GB pomnilnika. Vodilo med procesorjem in pomnilnikom je 384-bitno in zagotavlja prepustnost 177,4 GB/s, kar je več kot dovolj tudi za najzahtevnejša grafična in matematična opravila. Malce so nas presenetile le razmeroma nizke delovne frekvence kartice, saj so v zelenem taboru sprva napovedovali spogledovanje z gigahertzi, pristali pa so pri 700 MHz (takt jedra) in 1400 MHz (takt senčilnikov).

Z GeForceom GTX 480 se Nvidia želi zavihteti nazaj na grafični prestol in si pridobiti naziv najhitrejše enoprocesorske grafike. Po tej plati torej tekmuje z AMD/ATIjevim Radeonom HD 5870 in po rezultatih sodeč je bitko tudi dobila. A cena, ki jo mora za to plačati, je visoka. GeForce GTX 480 je vroča kartica. In to ne zgolj v pozitivnem smislu visokega povpraševanja, temveč predvsem glede svojega delovanja, saj že v mirovanju preseže temperaturo 50 stopinj Celzija, pri daljših obremenitvah pa je očitno, da ima hladilni sistem s kartico silno veliko dela. In to ob velikih Nvidijinih prizadevanjih, s katerimi so inženirji omogočili, da kartica v mirovanju delovne takte spusti skoraj neverjetno nizko (jedro - 50 MHz, senčilniki - 101 MHz in pomnilnik 67,5 MHz). Velikost grafičnega procesorja in milijarde tranzistorjev namreč tudi pri nizkih frekvencah zahtevajo svoj davek in GeForce GTX 480 ga pošteno plačuje z generirano toploto. V zaprtem ohišju je temperaturni senzor pokazal, da grafika deluje tik pod vreliščem vode, saj se je s 96 stopinjami Celzija vsekakor zapisala kot negativna rekorderka. Da je našega preizkuševalca še pošteno opekla, ji seveda pri oceni ni prav nič pomagalo. Glede na to, da smo testirali povsem novo kartico, ki smo jo vstavili v čist računalnik, nas lahko upravičeno skrbi, kaj se bo s temi karticami dogajalo na dolgi rok, ko bodo domovale v manjših ohišjih in bo prah poskrbel za še manjšo učinkovitost hladilnega sistema. Vsekakor bi potencialnim kupcem svetovali, naj posežejo zgolj po modelih, ki imajo vsaj 2 leti garancije, glede na pretekle izkušnje z vročimi grafičnimi karticami je namreč zelo verjetno, da bodo v tem času upravičeni do nove kartice ...

Hrup je drugi očitek GeForcu GTX 480 in je seveda logična posledica vročega procesorja. Inženirji so kartici dolžine 26,5 cm namenili kar največjo hladilno rešitev, kar jih premorejo. Kartica je povsem prepredena z vročecevnimi hladilnimi jedri, prek katerih zrak izpihuje velik ventilator. Tudi dizajn priključkov na zadnji strani kartice se je podredil izpuhu vročega zraka iz ohišja, saj so vsi priključki (2x DVI in miniHDMI) neposredno na tiskovini, druga reža (zaradi masivne hladilne rešitve kartica zasede prostor dveh rež) pa je namenjena samo prehodu zraka. Naš bržkone še inženirski primerek (prejeli smo veliko črno kartico brez oznak) je boj s skoraj stotnijo Celzijevih stopinj jasno oznanjal z visokimi obrati ventilatorja, ki so uporabnikovim ušesom vse prej kot prijetni. A kot kaže, bodo morali igričarji to pač vzeti v zakup ali pa poseči po sistemih vodnega hlajenja, ko se bodo ti enkrat znašli na trgu.

Plačati več kot 500 evrov za kartico, ki se vsaj zaenkrat zdi še polizdelek, je sicer stvar vsakega posameznika, a dejstvo je, da mišičasti GeForce GTX 480 pestijo številne pomanjkljivosti. Visoko število sličic pri visokih ločljivostih v sodobnih igrah namreč ponuja tudi glavni konkurent ... So drugi bonbončki res vredni dva evrska stotaka? Rdeči tabor za ta denar namreč ponuja dvoprocesorski Radeon HD 5970, ki suvereno opravi z vsemi drugimi karticami na trgu.

Nvidia GeForce GTX 480

Izdeluje: Različni izdelovalci.
Prodaja: Vse bolje založene računalniške trgovine.
Cena: 535 EUR.
Za: Podpora DirectX 11. Visoke zmogljivosti.
Proti: Cena, poraba energije, segrevanje, hrup ventilatorja.

GeForce GTX 470

Poslanstvo modela GeForce GTX 470 je tržni boj z Radeonom HD 5850, vendar podobno kot dražja kartica zopet težko upraviči svojo ceno. Glede na zmogljivosti je namreč za odtenek slabša od podobno cenjenega Radeona HD 5870, čeprav ima novejšo arhitekturo, ki bi utegnila najnovejšim igram bolj ustrezati. Razlike v zmogljivostih so že danes majhne, tako da držati pesti za čim hitrejšo in čim širšo uveljavitev geometrijskega procesiranja v igrah ni najbolj smiselno.

Po strojni plati namreč tudi GeForce GTX 470, preizkusili smo Gigabytovo serijsko kartico s tovarniško oznako GV-N470D5-13I-B, deluje prepričljivo. Dodatne krnitve neuspelih GF100 v tem primeru pomenijo, da ima kartica manj senčilnih enot, v Nvidiji pa so ubrali zanimiv način zaviranja njenih zmogljivosti. 320-bitni pomnilniški krmilnik zmore jedru dostavljati podatke s hitrostjo 133,9 GB/s (primerljivo le z Radeonon HD 5850, ki ima precej enostavnejšo in cenejšo arhitekturo), deset pomnilniških čipov pa v seštevku ponuja 1280 MB pomnilnika GDDR5. V tem primeru nas veseli, da so izdelovalci spoznali, da že gigabajt pomnilnika zadošča za igranje sodobnih iger v ločljivostih do 2560 x 1600 pik, pa tudi 3D aplikacije znajo ceniti vsak megazlog pomnilnika.

Nižje so tudi delovne frekvence, saj kvadratni čip utripa s 608 MHz, pomnilnik pa s 1215 MHz. Če upoštevamo še dodatno "pohabljenje" enot za vzorčenje tekstur, so rezultati, ki jih v igrah in sintetičnih programih dosega kartica, primerno slabi. Sami v Nvidijinem početju ne vidimo prav veliko smisla, saj poleg dragega procesorja tudi druge komponente, predvsem pomnilnik, niso poceni in bi njihove zmogljivosti veljalo izkoristiti, če jih uporabnik že plača.

Gigabytov GeForce GTX 470 ni glomazno velika kartica, saj meri dobrih 24 cm. Kar zadeva hladilno rešitev, ki je v primeru GTX 470 glede na model GTX 480 poenostavljena (manj hladilnih reber, manjši ventilator), je sodba skoraj enaka. Prevroče in preglasno. Temperature so se tako v mirovanju kot ob obremenitvi gibale v povprečju le okoli 3 do 5 stopinj nižje kot pri zmogljivejšem modelu, to pa nikakor ni dobro.

Potem je tu še poraba energije. Merilec, ki smo ga vstavili v zidno vtičnico, iz katere se je napajal testni računalnik, je v primeru obremenitve kartice GTX 480 kazal porabo več kot 500 W, od katerih vsaj polovico lahko pripišemo grafični kartici. GTX 470 je bil v tem elementu malce zmernejši, a le za dobrih 50 do 60 W.

Gigabyte Nvidia GeForce GTX 470

Izdeluje: Gigabyte, www.gigabyte.com.tw.
Prodaja: Avtera, www.avtera.si.
Cena: 346 EUR.
Za: Podpora DirectX 11.
Proti: Strojne zasnove ne izkorišča v popolnosti.

Sklep

Nvidiji tudi z zadnjo generacijo kartic ni uspelo. Nekaj domiselnih rešitev so sicer pokazali, vendar pa je razvoj glomaznih grafičnih procesorjev po našem mnenju zgrešen. Ti namreč niso poceni za izdelavo, zahtevajo kompleksne tiskovine in se zahvaljujoč visoki porabi električne energije za nameček še (pre)močno segrevajo. Vse našteto pa je prej recept za polomijo kot uspeh.

Že res, da v novih demo predstavitvah možnosti, ki jih ponujata knjižica DirectX 11 ter, denimo, preizkus Unigine Heaven 2.0, blestijo, toda praktičnost in vsakdanja uporabnost grafične kartice se meri drugače. Skozi uporabnikove oči, ušesa in, ne nazadnje, denarnico, nova generacija pa prepriča le prve.

Tabela z rezultati

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!
Prijava

ph

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki