Russian Chinese (Simplified) English French German Ukrainian

Вулкан


найти
A- A A+

GeForce GTX 580 особенности архитектуры

Новый GeForce GTX 580 не является чем-то революционным. Основная задача, которая стояла перед инженерами компании, заключалась в исправлении допущенных ранее ошибок, а также увеличение производительности для более существенного отрыва от основного конкурента AMD.

580_

К сожалению, первый ускоритель на базе новой архитектуры, GeForce GTX 480, так и не получил всех вычислительных возможностей, которые были заложены инженерами NVIDIA в GPU GF100. Дело в том, что в серийных моделях GTX 480 был отключен один из 16 потоковых мультипроцессоров, в результате, несмотря на свой статус, новая топ-модель лишилась 32 ядер CUDA, четырех текстурных блоков и одного Polymorph Engine. Вероятнее всего, на такой шаг инженеры NVIDIA пошли исключительно из-за производственных проблем, которые достаточно долго преследовали компанию при подготовке к выходу решений на базе Fermi. Впрочем, сейчас это уже не так важно, ведь новый GPU GF110 получил в своё распоряжение все 16 SM, а значит и 512 полноценных ядер CUDA, 64 блока TMU и 16 модуля Polymorph Engine. Более того, инженеры NVIDIA провели ряд модификаций, которые позволили GeForce GTX 580 выполнять полноскоростную фильтрацию текстур с плавающей запятой и 16-битной точностью (FP16), что делает возможным увеличение производительности в тех приложениях, которые требуют большого объема работы с текстурами.

580_1

Дело в том, что скорость текстурирования на GeForce GTX 480 падает вдвое при использовании 64-битных (fp16x4) форматов с нетривиальной фильтрацией. Например, при текстурировании из формата fp16x4 с билинейной фильтрацией скорость падает до 30 пикселей на такт (PPC), по сравнению с 60 PPC для 32-битных форматов. На GeForce GTX 580 текстурирование из таких форматов происходит на "полной скорости", т.е. и 32-битные, и 64-битные форматы с билинейной фильтрацией работают со скоростью в 64 PPC.

Кроме того, в GeForce GTX 580 был усовершенствован блок отбраковки невидимых поверхностей Z-cull. В случае с графическим процессором GF100, при использовании определенных форматов Z-буфера, эффективность блока Z-cull падала. Благодаря введению в GF110 новых форматов представления буфера глубины в Z-cull, эта проблема была решена. В целом рост производительности GeForce GTX 580 относительно предыдущего флагмана GeForce GTX 480 в большей степени произойдёт благодаря увеличению количества активных функциональных блоков и росту рабочих частот и в меньшей степени благодаря архитектурным улучшениям, связанным с усилением блока Z-Cull, а также ростом скорости FP16 фильтрации текстур.

Здесь появляется вполне оправданный вопрос: как же быть с энергопотреблением новых ускорителей, ведь не секрет, что одним из существенных недостатков предыдущего флагмана - GeForce GTX 480 было далеко не лучшее соотношение производительности на ватт потребляемой энергии. В случае с новыми GeForce GTX 580 эта проблема также была решена, поскольку инженеры NVIDIA провели глубокий редизайн GPU, используя в критических местах транзисторы с меньшими токами утечки. Это позволило не только поднять рабочие частоты GTX 580 относительно значений предыдущего топа, но при этом ещё и уменьшить энергопотребление нового флагмана в сравнении с GeForce GTX 480.

580_4

Как и большинство других современных ускорителей NVIDIA, GeForce GTX 580 полностью поддерживает технологии NVIDIA PhysX и CUDA, которые позволяют использовать ресурсы графического процессора для разного рода параллельных вычислений, например, аппаратное ускорение PhysX используется для включения ряда физических спецэффектов в играх, основанных на движке PhysX. К сожалению, на данный момент игр с поддержкой технологии NVIDIA PhysX не так много, хотя среди них есть и весьма выдающиеся проекты, например, Batman Arkham Asylum, Mafia II и Metro 2033.

580_5

Нельзя также не упомянуть технологии NVIDIA Surround и NVIDIA 3DVision Surround. По сути, NVIDIA Surround представляет собой несколько ограниченный аналог технологии Eyefinity, которую компания AMD анонсировала ещё осенью 2009 года. Суть NVIDIA Surround заключается в том, что подключив к компьютеру три монитора, пользователь может объединить их в единое рабочее пространство, рассматриваемое системой как один большой монитор. Ограничения NVIDIA Surround связаны с невозможностью объединения в единое пространство более трёх мониторов, а также с необходимостью использования как минимум пары видеокарт NVIDIA в режиме SLI для активации технологии NVIDIA Surround. Что же касается NVIDIA 3DVision Surround, то эта технология позволяет получить дополнительный эффект присутствия в виртуальных мирах благодаря совместному использованию 3D-очков NVIDIA и трёх 120 Гц-мониторов.

580_7

Несмотря на то, что новая СО GTX 580 заметно отличается от кулера эталонной версии GTX 480, в дизайне системы охлаждения новинки просматриваются характерные черты, свойственные многим Hi-End продуктам NVIDIA. Как вы, наверное, уже успели заметить, новая система охлаждения GTX 580 лишена тепловых трубок, которые присутствовали в СО GeForce GTX 480. На сей раз система охлаждения топового ускорителя NVIDIA основана на испарительной камере. Графический процессор контактирует с площадкой, прямо над которой располагается герметичный отсек - в нем находится жидкость с низкой температурой кипения. При повышении температуры жидкость меняет своё агрегатное состояние и превращается в газ, перенося с собой тепло к верхней части системы охлаждения. Слегка остывая, газ конденсируется и вновь превращается в жидкость, затем цикл повторяется заново. В свою очередь турбина прогоняет прохладный воздух сквозь нагретые рёбра радиатора и выводит тепло за пределы корпуса. Видеопамять, а также элементы системы питания контактируют с металлическим основанием кулера через специальные термопрокладки.

Графический процессор GF110 имеет шесть фаз питания, которые управляются контроллером CHiL Semiconductor CHL8266, точно такой же был установлен на эталонных версиях GeForce GTX 480. Питание памяти выполнено по схеме 1+1 (1 фаза Vdd + 1 фаза Vddq), управляется контроллером Anpec APW7066. Аналогичный контроллер применялся когда-то на GeForce 9800 GTX. В данном случае одним двухканальным контроллером управляются оба напряжения, относящиеся к видеопамяти (Vdd и Vddq), по одному каналу на каждое напряжение.

580_3

Следующим нововведением стал механизм аппаратного мониторинга силы тока и напряжений на основных 12 В линиях питания видеокарты (6 и 8-контактные разъёмы питания, а также слот PCI-Express). Если на видеокарту подводится избыточная мощность, превосходящая допустимые спецификациями значения, драйвер автоматически снижает тактовые частоты ускорителя, чтобы не допустить его выхода из строя. Особо производитель отмечает тот факт, что современный драйвер NVIDIA автоматически снижает рабочие частоты ускорителя на 50% при запуске утилит для стресс-тестирования, вроде OCCT или FurMark. По мнению инженеров NVIDIA, подобные программы создают критическую нагрузку на видеокарту, в то время как реальные приложения такой нагрузки никогда не создают. Именно поэтому и было принято решение по искусственному снижению частот силами драйверов. Сообщается также, что конечным пользователям возможности снять это ограничение предоставлено не будет. К сожалению, в данный момент ни одна из утилит не способна отследить снижение частот, вызванное срабатыванием механизма защиты в драйверах, однако после выхода соответствующих обновлений пользователь сможет заметить все изменения в работе видеокарт GeForce GTX 580.

GeForce_GTX_580_4

Частота GPU новинки составляет 772 МГц (1544 МГц для шейдерного домена, работающего на удвоенной частоте ядра). Это приблизительно на 10% выше, чем рабочая частота GF100 видеокарты GeForce GTX 480 (700/1401 МГц). С учетом архитектурных доработок GPU преимущество GTX 580 в производительности может оказаться и более весомым.

Характеристики NVIDIA GeForce GTX 580

Наименование GeForce GTX 580
Ядро GF110
Техпроцесс (мкм) 0.04
Транзисторов (млн) ?
Частота работы ядра 772
Частота работы памяти (DDR) 2004 (4008)
Шина и тип памяти 384-bit GDDR5
ПСП (Гб/с) 192.4
Унифицированные шейдерные блоки 512
Частота унифицированных шейдерных блоков 1544
TMU на конвейер 64
ROP 48
Shaders Model 5.0
Fill Rate (Mtex/s) 49400
DirectX 11.0
Объем памяти 1536
Интерфейс PCI-E 2.0

 Нетрудно заметить, что перед выходом GeForce GTX 580 компания NVIDIA провела серьёзную и кропотливую работу по устранению очевидных недостатков GeForce GTX 480. Пониженный относительно предшественника уровень энергопотребления, меньший нагрев GPU и достаточно тихая система охлаждения - всё это при том, что новинка оказалась ощутимо быстрее GTX 480, более того, во многих приложениях GTX 580 оказывается производительней Radeon HD 5970.

 

Для того чтобы оставлять комментарии Вам нужно пройти авторизацию

Google Перепроверить настройки