GeForce GTX 580. Второе пришествие Fermi

Еще на этапе подготовки первых графических решений под DirectX 11 компания NVIDIA грозилась совершить небольшую революцию и всячески расхваливала архитектуру своих будущих видеокарт. Но из-за сложностей реализации в кремнии громоздкого GF100 судьба новой серии оказалась непростой. Флагманский GeForce GTX 480 вышел лишь спустя полгода после появления новых Radeon и даже он лишился части вычислительных блоков, что, похоже, было вынужденной мерой для достижения приемлемого уровня выпуска годных чипов. Хотя и в таком урезанном варианте GeForce GTX 480 без проблем потеснил Radeon HD 5870. Но за такую производительность пришлось расплачиваться высоким тепловыделением и не менее высоким уровнем шума системы охлаждения.

И вот, в преддверии анонса новых видеоадаптеров AMD, NVIDIA без лишнего шума выпустила GeForce GTX 580, который должен не только избавиться от основных недостатков предшественника, но и продемонстрировать неплохой рывок в производительности для одночиповых решений.


GF110

Новый графический ускоритель базируется на процессоре GF110, который является доработанной и усовершенствованной версией GF100. На первый взгляд, это полные близнецы, только у GF110 активны все мультипроцессоры (Streaming Multiprocessors), благодаря чему задействованы 512 CUDA-ядер, а не 480, как у старого чипа. Соответственно и число текстурных блоков (по четыре на один Streaming Multiprocessor) выросло с 60 до 64. Строение и организация мультипроцессорных блоков остались без изменений.

NVIDIA GF110

Не обошлось и без некоторых архитектурных улучшений в работе отдельных блоков, вдвое повышена скорость обработки FP16-текстур и эффективность работы алгоритма Z-cull. Благодаря небольшой шлифовке и доработке нового GPU он производительнее предшественника на 5-10% при одинаковой частоте (согласно данным самой NVIDIA). А в определенных приложениях возможен прирост чуть ли не до 15%.

На стороне GF110 также и более высокие частоты — 772/1544 МГц, против 701/1401 МГц у старой модели. Память GDDR5 работает на эффективной частоте 4008 МГц, разрядность шины памяти — 384 бит, объем составляет 1536 мегабайт.

Видеоадаптер GeForce GTX 580 GeForce GTX 480 GeForce GTX 470
Ядро GF110 GF100 GF100
Количество транзисторов, млн. шт 3000 3200 3200
Техпроцесс, нм 40 40 40
Площадь ядра, кв. мм 520 526 526
Количество потоковых процессоров 512 480 448
Количество текстурных блоков 64 60 56
Количество блоков рендеринга 48 48 40
Частота ядра, МГц 772 701 608
Частота шейдерного домена, МГц 1544 1401 1215
Шина памяти, бит 384 384 320
Тип памяти GDDR5 GDDR5 GDDR5
Частота памяти, МГц 4008 3696 3348
Объём памяти, МБ 1536 1536 1280
Поддерживаемая версия DirectX 11 11 11
Интерфейс PCI-E 2.0 PCI-E 2.0 PCI-E 2.0
Заявленная максимальная потребляемая мощность, Вт 244 250 215

Несмотря на повышенные частоты и большее число функциональных блоков, GF110 вышел более холодным и экономичным чипом. Инженеры NVIDIA плодотворно потрудились над дизайном нового GPU, который при общем росте производительности стал «легче» на 200 млн. транзисторов. Энергопотребление GeForce GTX 580 достигает 244 Вт, что на 6 Вт ниже чем у GeForce GTX 480. А судя по замерам наших коллег с других ресурсов разница между картами еще больше. Благодаря новой системе охлаждения с испарительной камерой видеокарта прохладнее и намного тише предшественника.

GeForce GTX 580 в полной мере поддерживает фирменные технологии NVIDIA CUDA и PhysX, NVIDIA Surround и NVIDIA 3DVision Surround.


Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

От теории перейдем к практике, и рассмотрим референсный GeForce GTX 480 на примере видеокарты Zotac.

Упаковка вполне типичная для продуктов этого производителя. Коробка выполнена в оранжевых тонах, через прозрачное окошко сбоку частично видно саму карту.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Комплектация:
  • переходник DVI/D-Sub;
  • переходник mini-HDMI/HDMI;
  • два переходника питания c двух molex на PCI-E 6-pin;
  • диск с драйверами;
  • диск с игрой Prince of Persia: The Forgotten Sands;
  • инструкции.
Внешне GeForce GTX 580 похож на GeForce GTX 470. Вся лицевая сторона платы закрыта кожухом системы охлаждения.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Сбоку находятся шести- и восьмиконтактный разъемы питания.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

На заднюю панель вынесено два разъема DVI и один mini-HDMI.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Система охлаждения, на первый взгляд, мало чем отличается от турбины, которая устанавливается на видеокарты прошлой серии. Кстати, крепится она не стандартными винтами, а с головкой под «звездочку».

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Для верхнего кожуха применяется безвинтовой монтаж, пластиковая крышка фиксируется защелками. Всю плату накрывает металлическая пластина-радиатор, охлаждающая VRM-элементы и микросхемы памяти.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Массивный радиатор для охлаждения GPU обходится без тепловых трубок, но в качестве основания теплосъемника используется испарительная камера, принцип работы которой мы рассматривали ранее.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Обдувается вся конструкция точно таким же вентилятором, что и у старого флагмана.

Взглянем теперь на саму плату.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Дизайн платы полностью идентичен GeForce GTX 480. Исчезли только прорези в текстолите под вентилятором. Система питания памяти включает две фазы, ядра — шесть фаз под управлением контроллера CHiL CHL8266.

Реализован аппаратный мониторинг потребляемого тока от трех 12-вольтовых линий (слот PCI-Express и два разъема питания). Соответствующие микросхемы обведены зеленым на нижней фотографии.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

В случае превышения допустимых значений, частоты карты понижаются. На данный момент этот механизм защиты работает с программами стресс-тестирования OCCT и Furmark. NVIDIA считает (и вполне оправданно), что подобные утилиты могут вывести карту из строя. Контроль за снижением частот все равно осуществляется через драйверы, а для игр никаких ограничений по защите нет.

Графический процессор GF110 собственной персоной:

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Объем памяти в 1536 мегабайт набран 12 микросхемами Samsung K4G10325FE-HC04. Такие же использовались ранее и на GTX 480.

GPU функционирует на частоте 772/1544 МГц, память на 4008 МГц. В простое частоты снижаются до 51/101 и 270 МГц. Стандартное питающее напряжения ядра — один вольт.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

При нагрузке Crysis Warhead на максимальных настройках качества со сглаживанием AA4x в разрешении 1920x1200 температура GF110 не превышала 84 °С ( при 22 °С в помещении). Неплохой результат, если вспомнить, что для GeForce GTX 480 типичной температурой в игровом режиме были 92-94 °С. Охлаждающий вентилятор раскручивался до 2300 об/мин. Шум заметный, но не раздражающий, не более чем у GeForce GTX 470 или Radeon HD 5870/6870.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Попробовали запустить и «тест стабильности» в Furmark. Понижения частот ни одна утилита не зафиксировала, но итоговая температура не превысила 84 °С при тех же оборотах вентилятора. Что ж, защита явно работает.

Для разгона использовалась утилита MSI Afterburner 2.1.0 beta 4, в которой появилась возможность софтвольтмода новых GeForce. При стандартном напряжении разгон ядра ограничился 810-820 МГц. При 1,088 В чип взял 915/1830 МГц. На самом деле, потенциал его еще выше, но большие частоты требовали еще больших напряжений, а стабильности в таких режимах достичь не удавалось, скорее всего, из-за перегрева силовых элементов преобразователя питания. Стоковая турбина при максимальных оборотах (выше 85% нельзя было установить) поддерживала температуру GPU в пределах 70-75 градусов Цельсия. Память GDDR5 смогла стабильно работать на эффективной частоте 4340 МГц.

Zotac GeForce GTX 580 (ZT-50101-10P)

Разгонный потенциал GF110 просто отличный. Нам даже на MSI N480GTX Lightning не удавалось пройти игровые тесты на 900 МГц, а новый флагман легко берет этот рубеж и способен при должном охлаждении на большее. Частоты 915/1830/4340 МГц возможны лишь при замене системы охлаждения на что-то более мощное, ведь при гуле турбины на максимальных оборотах за компьютером долго не высидеть. Впрочем, любой современный мощный видеоадаптер требует альтернативной СО для существенного разгона.
Разогнать, чтобы выиграть!