MSI GeForce GTX 1080
GAMING X 8G OC
Цена 55'990 руб.
ASUS GeForce GTX 1070
STRIX-GTX1070-O8G-GAMING
Цена 39'890 руб.
HP 15-af123ur
15.6", AMD E1 6015, 1.4ГГц, 2Гб, 500Гб, AMD Radeon R2
Цена 13'990 руб.

Сервера размещены в

Мобильные устройства
Конференция
Персональные страницы
Wiki
Статистика разгона CPU (+0 за неделю, всего: 26882) RSS     



Объявления компаний (реклама) и анонсы
  • РУХНУЛА цена GTX 970, смотреть всем!
  • Самая низкая цена на GTX 1060 - теперь в Регарде

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста,
которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Второе пришествие Maxwell: обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 980

Дмитрий Владимирович 19.09.2014 06:30 Страница: 1 из 6 | ссылка на материал | версия для печати | обсуждение | архив

Оглавление

Вступление

Процесс развития графических процессоров немного застопорился на 28 нм техпроцессе. Отсутствие фактической возможности создать нечто новое на 16-20 нм вынуждает производителей разрабатывать более эффективные схемы.

Некоторую пищу для размышлений предоставил затронутый нами на NVIDIA Editor’s Day вопрос о времени проектирования современного GPU. Итак, срок от момента появления технического задания до воплощения задуманного в кремнии составляет не менее трех лет.

450x303  26 KB. Big one: 1500x1010  199 KB

Другими словами, прошлая линейка графических процессоров NVIDIA, начиная с GK110, уже в момент пуска в серию начала перевоплощаться в существующий GM204. И работа инженеров заслуживает уважения: на неизменном техпроцессе уменьшить размер кристалла, ускорить его на 10%, снизить тепловыделение и общую стоимость – не каждому под силу.

Вопреки распространенному мнению, GM204 – это полноценный GPU без единого неактивного блока. Новую серию GeForce GTX 9xx открывают видеокарты GTX 970 и GTX 980. Существенных отличий между ними немного. Как всегда, под нож попали универсальные процессоры и скомбинированные с ними текстурные блоки. Но на этот раз разрыв возрос, с 1664 до 2048 PS.

А в описании к новым решениям NVIDIA намекнула, что GeForce GTX 970 и GTX 980 будут не единственными графическими ускорителями на ядре GM204.

Технические характеристики

450x253  23 KB. Big one: 1500x844  227 KB

Наименование
GeForce
GTX 770
GeForce
GTX 780
GeForce
GTX 780 Ti
GeForce
GTX 970
GeForce
GTX 980
Кодовое имя
GK104
GK110
GK110
GM204
GM204
Версия
Kepler
Kepler
Kepler
Maxwell 2.x
Maxwell 2.x
Техпроцесс, нм
28
28
28
28
28
Размер ядра/ядер, мм2
294
521
521
398
398
Количество транзисторов, млн
3540
7100
7100
5200
5200
Частота ядра, МГц
1046
860
880
1050
1126
Частота ядра (Turbo), МГц
1085
900
930
1178
1216
Число шейдеров (PS), шт.
1536
2304
2880
1664
2048
Число текстурных блоков (TMU), шт.
128
192
240
104
128
Число блоков растеризации (ROP), шт.
32
48
48
64
64
Максимальная скорость закраски, Гпикс/с
33.5
41.4
42
нд
72
Максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/с
133.9
165.7
210.2
109.2
144.1
Тип памяти
GDDR5
GDDR5
GDDR5
GDDR5
GDDR5
Эффективная частота памяти, МГц
7000
6000
7000
7000
7000
Объем памяти, Гбайт
4
3
3
4
4
Шина памяти, бит
256
384
384
256
256
Пропускная способность памяти, Гбайт/с
224.3
288.4
336
224.3
224.3
Питание, pin
6+8
6+8
6+8
6+6
6+6
Потребляемая мощность (2D / 3D), Ватт
-/230
-/250
-/250
-/145
-/165
CrossFire/Sli
V
V
V
V
V
Рекомендованная цена, $
349
499
699
299
549
Заменяемая модель
GTX 670
GTX 680
GTX 780
GTX 770/
GTX 780
GTX 780 Ti

GPU Maxwell

450x420  156 KB. Big one: 1281x1195  53 KB

Каких-то глобальных изменений внутри организации GPU не произошло. Графический процессор GM204 состоит из четырех GPC, каждый из которых в свою очередь состоит из четырех SMM. Объем кэш-памяти остался прежним – 2 Мбайта.

240x450  104 KB. Big one: 699x1311  74 KB

Радикально изменилось число блоков растеризации, которые осуществляют операции записи пикселей в буферы и их смешивания. Они понадобились в таком количестве из-за возросших разрешений и активного использования фильтров постобработки и антиалиасинга. Чуть-чуть увеличился объем кэш-памяти в SMM – с 64 до 96 Кбайт.

На диаграмму не попали блоки вычислений DP – четыре штуки на один SMM. На самом деле GM204 чисто игровое решение, и скорость выполнения такого рода задач не особенно важна, хотя, с другой стороны, любители GPGPU-вычислений будут не рады.

История в картинках: развитие архитектур NVIDIA.

450x176  30 KB. Big one: 4159x1626  2085 KB

Программные улучшения Maxwell

Технология DSR (Dynamic Super Resolution)

Она позволяет достичь качества разрешения 4К на мониторах с разрешением 1080Р. Ранее мы видели аналогичную технологию, но под названием SuperSampling. В этот раз в NVIDIA пошли дальше.

DSR – это даже не разновидность SS, а способ умно применить фильтр Gaussian. Вроде бы что-то похожее нам уже встречалось, но теперь качество действительно максимально приближено к 4К разрешениям. Посмотрим на классический пример работы GPU.

450x473  36 KB. Big one: 1740x1829  300 KB

Для начала берется геометрическая фигура, разбивается на пиксели и закрашивается (это очень упрощенная схема). В случае с DSR рендер происходит в 4К разрешении, из-за чего используется в четыре раза больше пикселей, но для того чтобы не было эффекта слишком большой резкости, к получаемому изображению применяется фильтр.

В итоге картинка получается четкой с большим количеством деталей, но при этом без чрезмерной резкости.

450x253  29 KB. Big one: 545x307  56 KB

Естественно, что DSR не появится в настройках старых игр, придется ставить утилиту GeForce Experience и активировать ее. Причем уровень размытия фильтром будет настраиваемым, равно как и эффективное разрешение (от 1.2Х до 4Х).

Фильтр MFAA

Существующий сэмплинг MSAA достаточно красивый, но уж слишком трудозатратный. Особенно, если речь идет о 4х. Новый тип фильтра призван достичь, как минимум, не худшего эффекта.

450x444  35 KB. Big one: 1110x1096  126 KB

Четырехкратная выборка позволяет достичь практически идеального изображения, но что делать, если ресурсов не хватает? Тогда можно воспользоваться двумя соседними кадрами с двукратной выборкой, оставляя данные по ней в буфере.

450x361  20 KB. Big one: 1482x1189  112 KB

Затраты снижаются в два раза, а результат не хуже, чем с 4хMSAA. Все потому, что соблюдаются условия, идентичные 4xMSAA. Пока же режим MFAA только должен появиться в драйверах, и проверить заявление мы не можем. В среднем разница между 4xMSAA и 4xMFAA достигает 30%, естественно в пользу MFAA.

Voxel Global Illumination

Пожалуй, наиболее интересное нововведение, которое появилось в Maxwell. Обычное освещение, отображаемое в играх, мало соответствуют реальному. Нет цветовых отблесков, не учтены отраженные источники света, нет понятия преломления лучей и прочего.

VXGI позволяет решить эту проблему и максимально приблизиться к кинематографическому качеству. Суть метода заключается в разбивке геометрических фигур на воксели. При этом изначально учитывается деталировка. Проще говоря, если нам нужна картинка с максимальным качеством, то она разбивается на много вокселей. Если же результат нужен качеством похуже, то их число меньше. Если помните, была такая настройка LoD в игре Q2. Здесь приблизительно аналогично.

После чего рассчитывается количество прямого света, отражаемого вокселями. Подсчитывается информация об отраженном от поверхностей свете. Учитываются все аспекты геометрии согласно математическим формулам: тип объекта, его характеристики, отражаемость, цвет и прочее. Производится заливка цветом из учета участвующего в изображении цвета. Затем все результаты собираются, и появляется финальная картинка.

На словах все просто и элементарно. В реальности обрабатывается масса информации. Вместо слов, лучше посмотреть на работу VXGI рендера.

450x137  10 KB. Big one: 2308x704  96 KB

Как можно видеть, освещение и его отражения действительно очень похожи на то, что встречается в реальной жизни.

И пару слов о DX12. Как и предполагалось, Maxwell его поддерживает, и даже с некоторым запасом на случай добавления новых функций в API.

Аппаратные улучшения Maxwell

Эффективная работа с памятью

Еще до выхода GeForce GTX 980 было известно, что ширина шины обмена с памятью будет 256 бит. А резкие высказывания о ее недостаточности прочно засели в умах пользователей. Но ни AMD, ни NVIDIA не сидели сложа руки.

Приход 4К разрешения поставил очередную задачу перед инженерами: либо бесконечно расширять шину, что усложняет и удорожает продукт, либо наращивать частоту. И то, и другое делать крайне неэффективно, мы ведь не хотим развиваться экстенсивно, лучше, если сесть и подумать, каким образом обмануть систему.

Ранее это решение уже всплывало на поверхность и до сих пор используется. Но новые, гораздо большие нагрузки на шину делали его малоэффективным.

450x249  21 KB. Big one: 1500x830  119 KB

Третья ревизия системы компрессии позволяет достичь очень хороших результатов и существенно разгрузить шину памяти. Цвета кодируются по новому алгоритму, в несколько раз превосходящему по эффективности действующие методы. Не меньшую роль играет и используемая Maxwell кэш-память. Оба эти свойства в среднем на четверть снижают нагрузку, и 7 Гбит превращаются в эквивалентные 9.3 Гбит.

Высокая энергоэффективность

На этом пункте хотелось бы остановиться подольше, но, увы, все секреты NVIDIA не раскрывает. По заявлениям компании, тот кристалл Maxwell, что используется в GeForce GTX 970/ GTX 980, стал еще экономичнее, чем GTX 750 Ti. Заявленное номинальное значение энергопотребления старшей модели составляет всего 165 Вт.

Вполне очевидно, что одними программными методами дело не решалось. В GPU точно встроены аппаратные решения, обеспечивающие графическому ускорителю столь высокие показатели. Зато теперь без слов понятно, когда NVIDIA добавит огоньку оверклокерам, разблокировав максимальный TDP с 165 до 225 Вт.

G-Sync

450x352  33 KB

Всем известно, что видеокарты не выводят изображение с постоянной частотой. В действительности, частота смены кадров на GPU постоянно меняется. Частично проблему решает VSync, но не до конца. Потому что если в момент обновления монитором изображения GPU передает два кадра, то появляется разрыв. Особенно это видно в динамичных сценах. Чтобы синхронизировать частоту GPU и монитора компания NVIDIA изобрела свой метод – G-Sync.

Минусы остались на поверхности: более дорогие мониторы и используемые в них матрицы TN. Для игроков недостатки несущественные.

Оцените материал →

Объявления компаний (реклама) и анонсы
  • Разные GTX 1060 - по суперценам в XPERT.RU
  • GTX 980 по цене 970... Вот это обвал!
  • Еще одна GTX 980 замегадешево




Обсуждение ВКонтакте (скрыть)