Fermi játékra kihegyezve – GF104
Tavaly ősszel az AMD bemutatta a DirectX 11-es vonulatának első tagjait, amivel eléggé ellehetetlenítette az nVidia GTX200-as szériát. Ahogy az a friss gyártástechnológia problémái ellenére várható volt, az új Radeonok hozták a kötelezőt, és múlt időbe tették szépen lassan szinte az egész GeForce kínálatot, miközben az nVidia csodafegyvere, a Fermi architektúra egyre csak késett. Végül bő fél évvel később, idén tavasszal bukkantak fel a GTX400-as széria első tagjai, amik a GF100-as kódnevű chipre épültek. Bár az előző generáció némileg intő jel volt, az nVidia maradt annál a politikánál, hogy először építenek egy óriáschipet, amivel bebiztosítják a pozíciójukat a felsőkategóriában, és ha már ott van a vásárlók fejében, hogy nekik van a legerősebb kártyájuk, akkor elkezdenek lefelé terjeszkedni. A GF100 ennek köszönhetően hatalmas lett, majdnem másfélszer akkora, mint a HD5870-eken lévő RV870-es (Cypress) GPU. Ráadásul az új chip már nem csak a játékosoknak készült, az nVidia egyre nagyobb figyelmet fordít a HPC szegmensre, és ezt figyelembe véve ment a fejlesztés, sokkal jobban koncentráltak a területre, mint eddig bármikor.
Pont ezért a GF100-nak több olyan „extrája” is van, amivel egy játékos nem sokra megy, és a legtöbbször nem is fog találkozni vele egy GeForce-on, hiszen például az ECC támogatás a Tesla sorozatnak van fenntartva. De ott van még a dupla pontosságú számolás vagy a nagy cache, amikből a játékok nem igazán profitálnak. Az óriáschip, új architektúra és új gyártástechnológia trió megtette a hatását, hiszen a késésen felül még sokáig problémák voltak a gyártással, és bár a GTX480 végül a legerősebb egymagos kártya lett, azért azt még az nVidiás pizsamával rendelkező olvasóknak is el kell ismerniük: keserédes győzelem volt ez. Hiába a kozmetikázott TDP, terhelésre a GTX480 annyit eszik mint a két GPU-s HD5970, ráadásul közelebb is áll hozzá árban, mint az 5870-hez. A legtöbb játékos azonban nem 100 ezer forint feletti áron vásárol videókártyát és ezt az nVidiánál is tudják. Bár az AMD szinte minden árszintet lefedett a GF100 megjelenésére, volt egy gyenge pontja, méghozzá az egyik legfontosabb helyen, ami nem más, mint 200 dollár és környéke. Ide szúrt egyet a GTX460-nal az nVidia.
Fermi architektúra játékra kigyúrva: bemutatkozik a GF104
Bár a Teslák még nem rendelkeznek évtizedes múlttal, az eddigi évekből leszűrhető volt, hogy középkategóriás megoldásoknak nincs helye az nVidia HPC termékei között. Ennek köszönhetően várható volt, hogy a GF104 igazi játékra termett GPU lesz, amit megszabadítanak az ezen a piacon feleslegesnek számító sallangoktól. Így is történt, a fent említett szolgáltatásokat vagy visszanyesték, vagy teljesen megszüntették (ECC támogatás). Mielőtt azonban ennyire előre rohannánk, nézzük meg, hogyan is néz ki a GF104. Viszonyításképpen, aki már nem emlékszik rá az itt megtekintheti a GF100 ábráját is: klikk.
Az első dolog, ami azonnal szemet szúrhat a képre nézve, hogy immár négy helyett csak két GPC (Graphics Processing Cluster) található a chipen. A GPC-k kis túlzással egy-egy mini GPU-nak tekinthetőek és saját raszterizálóval rendelkeznek. A GF100 éppen ezért maximálisan 4 háromszöget tudott volna elméletben feldolgozni órajelenként, a GF104 esetén ez lecsökken kettőre. Ez így is a duplája annak, amire a Radeonok képesek, bőven elég kell legyen. A Shader Multiprocessor-ok (SM) száma maradt GPC-nként négy, így fele annyi polymorph motor van a GF104-ben, mint nagytestvérében, ez kihat a tesszeláció sebességére, de a GF100 bőven felül volt tervezve ezen a fronton, így ebből se lesz gond.
Hat 64 bites memóriavezérlő helyett most négy van, és ehhez igazodva a ROP blokkok száma is leesett négyre, ami összesen 32 pixel/órajelet jelent (4*8). Mindegyik ROP blokk 128kb-nyi gyorsítótárat kapott, így összesen 512kbyteból gazdálkodhatnak, ez is arányosan csökkent a GF104-hez képest. Az eddigiek alapján arra lehetne gondolni, hogy a GF104 a legfontosabb komponenseket nézve egy felezés, míg más esetekben 33%-os csökkentés a GF100-hoz képest, pedig nem ez a helyzet. Ahhoz, hogy megértsük miért nem, nézzük meg közelebbről hogyan is néz ki egy SM belseje:
Az eddigi levagdosások után az SM belsejében azt láthatjuk, hogy komoly előrelépések is vannak. Az egyik legfontosabb ezek közül, hogy 32 helyett már 48 ALU van (amiket az nVidia előszeretettel hív CUDA magoknak). Teljesen aktivált GPU esetén ez összesen 384 shadert jelent, és ez több mint amennyit egy GTX465-ben aktívan hagynak. Vannak duplázások is az SM-ben belül, például az SFU-k esetében (Special Function Unit), ezek főleg a transzcendens műveletekért (sin, cos, stb.) és az interpolációért felelnek. Abszolút nem elhanyagolható változás, hogy a textúrázók számát is megduplázták, így egy teljesen aktivált GF104 magban ugyanúgy 64 textúrázó van, mint egy GF100-ban.
Most, hogy tisztában vagyunk az alapokkal, foglalkozzunk egy kicsit magával a GTX460-nal.
GTX460 és a mezőny
A GTX460 az első kártya, ami a GF104-es GPU-t használja, ám hasonlóan a GTX480-hoz, itt sincs aktiválva minden. A felhasználható chipek számának növelése érdekében az nVidia letilt egy SM-et, így összesen 336 aktív CUDA maggal, és 56 textúrázóval számolhatunk. A legfontosabb tudnivaló azonban mégsem ez, hanem hogy a kártyából két féle változat készül, melyeknek a neve cseppet becsapós lehet: GeForce GTX460 768M és GTX460 1G. Első blikkre a videókártyák világában kevésbé jártasak azt a következtetést vonhatják le, hogy csak a fedélzeti memória mérete a különbség, pedig ennél többről van szó. A 768M-nél egy memóriavezérlő és a hozzá tartozó ROP blokk le van tiltva, így jöhet ki ez a memória méret. Ez azt jelenti, hogy 256 helyett 192 bites memória elérésről beszélhetünk, és 32 ROP helyett 24-ről, ami a központi cache méretét is csökkenti 128kbyte-tal. Órajelek tekintetében megegyezik a két változat, de a kisebbik a tiltások miatt 25%-kal kevesebb memória-sávszélességgel gazdálkodhat, és ugyanekkora csökkenés tapasztalható az órajelenként feldolgozott pixelek számában is, bár legtöbb játékban ez lesz a kevésbé fájdalmas. A memória mérete is csak nagyon kevés játékban fog számítani, a 768MB sok esetben elég még 1920*1080-as felbontáson is.  No de lássuk mit jelent mindez számokban, a konkurencia mellé pakolva:
Amit mindenképp érdemes már most a tesztek előtt megfigyelni, hogy az 1GB-os GTX460 komoly veszélyt jelenthet a GTX465-re nézve, hiszen papíron erősebb, miközben kevesebbet fogyaszt. A Radeonok közül egy sem volt ezen az árszinten eddig, ám a GTX460 megjelenésének pillanatában az AMD csökkentette a HD5830 árát 199 dollárra, így pont párban van a 768MB-os GTX460-nal, legalábbis árban. Az új kártyákat leszámítva a mezőny összes többi tagja már régi ismerős errefelé, úgyhogy nem ismételnénk magunkat, nézzük meg inkább, hogy konkrétan mely GTX460-akhoz volt szerencsénk.
Asus ENGTX460 768M DirectCU TOP
Akárcsak a legtöbb gyártó, az Asus is szakított a referencia hűtővel, és inkább a saját, jóval hatékonyabb DirectCU hűtőjére tette a voksát. Kimenetek tekintetében azért maradtak az alapoknál, két DVI és egy mini-HDMI a kínálat (egyszerre kettő lehet aktív). Mivel ez volt az első kártya, ami befutott hozzánk, eléggé meglepő volt látni, hogy élőben milyen kicsi a nagytestvérek mellett a GTX460. Körülbelül olyan hosszú, mint egy Radeon HD5770-es, pedig azon egy jóval kisebb GPU van. A kártya mérete miatt különös látványt nyújt a két darab hattűs PCI-E tápcsatlakozó, de annyira nem meglepő, ha azt nézzük, hogy a kártya fogyasztása a HD5850 környékén van. A TOP jelzés egy minimális tuningot takar, a grafikus mag 675 helyett 700MHz-en ketyeg, míg a memória 900 helyett 920-on menetel. Ettől azért szárnyakat nem fog kapni a VGA, de apró figyelmességnek elmegy. A hűtővel pedig, ahogy az a következő oldalon is látszani fog nagyon elégedettek voltunk, végig halkan tette a dolgát.
Gainward GTX460 768M és GTX460 1G Golden Sample
A Gainward háromféle GTX460-at is árul, ezekből kettő járt nálunk. Ránézésre mindegyik ugyanúgy fest, mindössze a feliratok térnek el. Mint a képen is látható, a Gainward is saját hűtőt használ, ami ugyan hangosabb az Asus megoldásánál, de cserébe jóval olcsóbb is. Ráadásul a Gainward kimenetek tekintetében is szakít a referenciával: normál méretű HDMI-t kapunk két DVI és egy D-sub csatlakozó társaságában (ebben az esetben is kettő lehet aktív egyszerre). A 768MB-os változat referencia órajeleken ketyeg, míg az 1GB-os Golden Sample az Asus TOP-jához hasonlóan kapott egy minimális tuningot: a GPU órajele felment 700MHz-re. Akik szeretik a gyári tuningolt kártyákat, azoknak jó hír, hogy bár nálunk még nem kapható, de létezik egy Goes Like Hell (GLH) változat is, amit már komolyabban megizzasztottak, gyárilag 800/1000-en megy 675/900 helyett.
Tesztkonfiguráció
Alaplap: Gigabyte X58A-UD3R
Processzor: Intel Core i7-930@3,5GHz
Memória: 3x1GB Kingmax DDR3-1333
Grafikus kártyák: Asus GTX460 DirectCU TOP, Gainward GTX460 768M, Gainward GTX460 1G Golden Sample, Asus GTX465, Asus GTX470, Gigabyte GTX480, Asus HD5770 CuCore, Sapphire HD5830, Asus HD5850 DirectCU, XFX HD5870
Tápegység: Corsair TX650
Operációs rendszer: Windows 7 Home Premium 64bit
Driverek: Catalyst 10.6, GeForce 258.96 (WHQL minősítés nélkül még)
Hőmérséklet, fogyasztás
Megjegyzés: A tesztben szereplő kártyák három kivételtől eltekintve (GTX465, GTX470 és GTX480) nem referencia megoldások! Ezt főleg a hőmérséklet diagramoknál kell figyelembe venni, és nem szabad általános következtetéseket levonni a kártyacsaládot illetően. A GTX460-ak kivételével már mindegyik kártyából járt nálunk referencia példány, ezek eredményei régebbi tesztjeinkben megtalálhatóak.
A GTX460 ugyanazokat az órajeleket használja üresjáratban, mint a család nagyobb tagjai, ám kisebb azoknál és ez a fogyasztásán is meglátszik. Persze ezeknek a nagyon alacsony órajeleknek megvan az a hátránya, hogy szinte bármit csinálunk fel fognak ugrani egy köztes szintre, de még úgy sem eszik igazán sokat a kártya. Teljesen leterhelve a GTX460 valamivel több energiát igényel, mint egy HD5850, de még ez is jóval alacsonyabb érték annál, amit a GF100-ak általában felmutatnak. Ne feledjük, hogy az Asus GTX465-öse egy szerencsés példány, járt már nálunk ennél sokkal többet fogyasztó változat is.
Üresjáratban mindhárom GTX460 hasonló szinten jól hűt, az egyetlen különbség köztük, hogy a DirectCU szinte hangtalan. Kihajtva a kártyákat már eltérnek egymástól az eredmények, az Asus hűtője jobban teszi a dolgát, bő 10 fokkal a Gainward alatt marad, de tekintve a felárat ez el is várható. Nem teljesít azonban ilyen jól a gyártó CuCore szériája, HD5770 nálunk még nem volt ilyen forró terhelés alatt. A többi kártya hozza a szokásos szintet.
Tesztek I.
Megjegyzés: A Gainward 1GB-os kártyáját referencia órajeleken teszteltük, hogy általános következtetéseket vonhassunk le, a valóságban ennél egy árnyalattal gyorsabb.
A 3DMarkok általában jól megmutatják a nyers shader teljesítményt, és ennek köszönhetően már itt látható, hogy a GTX460-ban bizony van annyi erő, mint a 465-ben, ami ha kijön játékok alatt is, akkor erősen megkérdőjelezi utóbbi létjogosultságát.
Amit leginkább érdemes most is és később is figyelni az a HD5830-as, mert ez van egy árban a kisebb GTX460-nal. Az eddigiek alapján nem áll túl jól a szénája, még a legolcsóbb GTX460 is könnyedén ráver néhány %-ot.
A Borderlands az nVidia fellegvára ha tesztekről van szó, ez ismét megmutatkozott, a GTX460 HD5870 közeli teljesítményt hoz, ami egyáltalán nem rossz eredmény.
Egy generációval ezelőtt a HawX a DX10.1 támogatása miatt elég erősen az AMD-nek kedvezett, de mióta kint vannak a GTX400-asok fordult a helyzet, az új kártyák nagyon erősek az Ubisoft játékában. A GTX460-ak még mindig a GTX465-öt szorongatják.
Az Alien versus Predatorban minden azon áll, hogy milyen beállításokat használunk. A benchmark alap és maximális beállításai között két különbség van: a textúrák minősége és az élsimítás. Utóbbi alapból ki van kapcsolva, a Max mérések alatt pedig 4x-re van állítva. Ez minden kártyát megterhel, és főleg a GF-eknek kedvez, alapon a Radeonok teljesítenek igazán jól.
A Call of Pripyatban egy kis problémába ütköztünk az új GeForce driverrel. Bár a játék futott és képesek voltunk eredményeket kisajtolni belőle, körülbelül minden második indításnál képhibákkal találkoztunk. Mivel nem konstans jelenség volt így nem tudjuk mire vélni a dolgot, nem biztos, hogy túlzott „optimalizációról” van szó.
Élsimítással vagy anélkül, az erősorrend hasonló, ami főleg a GTX465-nek és a HD5830-nak rossz hír. A két kényszermegoldás nem remekel.
Tesztek II.
A Far Cry 2 ismét egy olyan játék, amiért rajonganak az nVidia kártyái. Az 1GB-os GTX460 képes könnyedén tartani a lépést a HD5870-nel, ami nem rossz eredmény.
A World in Conflictben nem voltak képhibák, mint a Stalkerben, viszont elég szépen fagyogatott a 296-os GeForce-szal. Sebaj, kitartóak voltunk, végül szültünk eredményeket, amik tekintve hogy melyik játékról van szó természetesen az nVidiának kedveznek, de ha újra jár nálunk GTX400-as kártya, akkor megnézzük, hogy a WHQL meghajtókkal is képes-e elszállni a játék (tapasztalatokat szívesen veszünk a fórumon is).
A Just Cause 2-ben van két extra beállítás ha GeForce kártyák vannak a gépben, természetesen ezeket nem aktiváltuk, hogy egyenlő legyen a közdelem. Egymáshoz nagyon k közeli eredmények születtek, az igazi vesztes pedig ezúttal is a HD5830-as.
A Quake Warsot azért tartottuk meg, hogy képviselje valami a régebbi játékokat is, de az erősorrend mint látszik a szokásos.
Fallout 3-ban a GeForce-ok csatlakoztak a Radeonokhoz és nem hajlandóak lemondani a v-syncről, úgyhogy egy bizonyos erőszint felett beállunk fix 60fps-re. Itt azért gondolkozóba estünk, hogy valami nincs rendben a HD5830-asunkkal, ezért monitoroztuk az órajeleit, de elvileg rendben működött. Mindenesetre különös, hogy HD5770-es szinten teljesített.
A Call of Duty verőnek kikiáltott játékban már egy egészségesebb erősorrendet látunk, amit már megszokhattunk. Még a GTX465 is igyekszik bebizonyítani, hogy megéri a pénzét.
Modern Warfare 2 alatt eléggé egyben van a mezőny, csak a két legerősebb GTX képes elhúzni, nem is kicsit.
Tuning
Természetesen mindhárom GTX460-asunknál megnéztük mire képesek, ha elhagyjuk a papírformát és teszünk a referencia órajelekre. Az eredmények meglepően jók lettek. Mindegyik kártyán állítható egy szűk tartományban a GPU feszültsége, az órajelek felett pedig teljesen szabad kezet kapunk. Haladjunk sorban, nézzük mire voltak képesek a kártyák.
Asus GTX460 DirectCU TOP
Alap órajelek: 700/920
Megemelt órajelek: 840/950
Az órajel eléréséhez 0,05V-vel meg kellett emelnünk a GPU feszültségét, így stabilan működött. Kerek 20%-os tuning, amit némileg beárnyékol, hogy a memóriával nem voltunk túl szerencsések, pedig a 768MB-os változatoknál ez eléggé korlátozó tényező lehet.
Gainward GTX460 768M
Alap órajelek: 675/900
Megemelt órajelek: 850/1050
A Gainward kártyájánál egy kicsit több feszültséget adagoltunk (+0,06V), de az órajelek magukért beszélnek. Örömteli, hogy a memória is bírta a kiképzést, hiszen a sávszélesség sok esetben gyenge pont lehet.
Gainward GTX460 1G Golden Sample
Alap órajelek: 700/900
Megemelt órajelek: 880/1000
Messze a legjobb eredmények, a referencia GTX460-asokhoz képest ez már 30%-os növekedés GPU órajelben, és bő 10% a memória esetében. Mivel az 1GB-os példányok alapból 33%-kal nagyobb sávszélességgel rendelkeznek, mint a 768MB-os változatok, ezért ez bőven elég kell legyen, hiszen így már akkora sávszélességről beszélhetünk, ami például egy HD5850-esnek van. A stabil működéshez a maximális beállítható feszültséget használtuk, ami egyébként 1,087V volt minden kártya esetében (+0,086V emelés).
A fogyasztás mindegyik kártya esetén átlagosan 30W-tal növekedett a tuning hatására. Lássuk, hogy mire képes a gyakorlatban a megcincált órajel:
GTX470 körüli teljesítmény egy jóval olcsóbb kártyától? Erre már lehet büszkének lenni. Látszik, hogy a 768MB-os példányokat itt-ott lefogja a memória-sávszélességük, de ettől függetlenül azok is szépen teljesítenek.
Összefoglalás
Szokásunkhoz híven összefoglaltuk az eredményeket egy diagramon. Annyit tennénk hozzá az egészhez, hogy most engedékenyek voltunk a GF-ekkel, ha kizárnánk a játékokat ahol problémákat tapasztalaltunk, akkor kártyától függően 3-4%-kal csökkennének a GTX400-asok eredményei (ami még mindig elég meggyőző).
Jó néhány érdekesség megfigyelhető ezen a diagramon, de beszéljünk először a kétféle GTX460 viszonyáról. A ~10%-os különbség nem a memória méretének köszönhető, inkább a plusz sávszélességnek, márpedig ekkora eltérés megért volna egy külön nevet is (például GTX455 a kisebb kártya esetében), mert így egy kicsit félrevezetheti azokat, akik csak az 1GB-osról látnak teszteket. A kártya erejét tekintve nem lepődnénk meg ha, az erősebb megoldások között megjelenne olyan változat is, ami GF104-re alapoz, az nVidia úgyis imádja az ilyesmit. Ott van kapásból a GTX465, ami az 1GB-os GTX460 miatt teljesen feleslegessé vált, hiszen az könnyen tartja vele a lépést, hiába a kisebb számozás. Persze a GTX465 csak egy kényszermegoldás volt, akárcsak az AMD HD5830-asa, ami most kapott egy árcsökkentést, hogy kompenzálják az új GF-ek érkezését. Ez az első alkalom, hogy a HD5000-es széria megjelenése óta árcsökkentésre kényszerül az AMD. Belehalni nem fognak, a gyártási költségek hasonlóak, és éppen ezért nem lehetetlen akár az sem, hogy ha a jövőben színre lép egy erősebb GF104-es kártya, akkor a HD5850 is kap egy árkorrekciót, és lenyomják az 1GB-os GTX460 árszintjére (229 dollár). Persze ez csak spekuláció, majd meglátjuk, mit hoz a jövő.
Ami viszont már most is biztos, hogy megérkezett a Fermi amire a játékosok vártak. A fogyasztása vállalható, a sebessége kiváló, remek tuningpotenciállal rendelkezik és a szomszéd szobában sem hiszik azt tőle, hogy porszívózunk. Látszik, hogy ha nagyobb fogyasztással is, de hasonló tranzisztorszámból az nVidia is képes arra, amire az AMD a Cypress-szel. Egy teljesen aktivált GF104 maggal, némileg magasabb órajelen ugyanis kiválthatóvá válna a GTX470 is, ami HD5870 közeli teljesítményt nyújt.
A nálunk járt kártyák közül mindegyiknek megvannak az előnyei. Az 1GB-os Gainward körülbelül annyiba kerül, mint a 768MB-os Asus, így előbbi nagyobb teljesítményt, utóbbi jobb hűtést kínál azonos áron, a 768MB-os Gainward pedig majd 10 ezer forinttal alájuk megy. Nagyon rég volt rá példa, hogy nVidia kártyát ajánlottunk, komolyabb hátulütők nélkül, de a helyzet most elég egyértelmű, a GTX460-nak minden esélye megvan rá, hogy megismételje a 8800GT sikertörténetét, így nem is mondhatunk mást: ajánlott vétel. Árkategóriájában ez a legjobb választás.
Webshop: GTX460
A teszttermékeket az Asus Magyarországtól, a Mercury Magyarország Impex Kft.-től, a Cédrus Számítástechnikai Kft.-től és a Juventus Team Computertől és a CHS Hungary Kft.-től kaptuk kölcsön. Ezúton is köszönet értük!
