GeForce 8800 Ultra – первенец унифицированной шейдерной архитектуры NV и лучший из G80
Пожалуй, за всю историю развития потребительских видеокарт для рендеринга трехмерной графики, серия GeForce 8800 в целом и чип G80 в частности стали одними из самых революционных продуктов. В соответствии с требованиями DX10, NV представила свое видение Unified Shader Architecture, которое, хотя и было направлено на перспективу, но устраняло многие узкие места предшественников, и потому новинка демонстрировала сногсшибательный прирост производительности даже в старых играх. Фактически, 8800 Ultra стал мелкосерийным продуктом и отличался от 8800 GTX лишь более быстрой памятью и ревизией чипа A3 против A2. Восемь групп унифицированных мультипроцессоров формировали общее количество в 128 SP.
Крайне удачная архитектура GPU была дополнена быстрейшей 0.8нс GDDR3 памятью, хотя в X1950XTX ATI уже тогда использовала GDDR4. Несмотря на то, что частота таких уникальных чипов была высока, из-за возросших задержек нельзя было говорить о существенном превосходстве Ultra над GTX. Впоследствии обе компании переключились на использование GDDR5. 384-битная шина памяти обеспечивала более чем достаточную ПСП в 103,7 Гб/с. G80 стал самым настоящим долгожителем, дав жизнь не только более новому, фактически упрощенному G92, но и повлияв на будущие продукты, такие как GTX 280 с GT200, и даже Fermi. Похоже, что если для ATI в свое время самым «взрывным» продуктом стал 9700 PRO, интересующиеся историей GPU поклонники NVIDIA отдадут корону лучшей карты всех времен 8800 GTX/Ultra.
[N5-GeForce GTX 9800+ – формальное обновление]
Чрезвычайный успех продуктов на базе G80 вместе с неудачей ATI с Radeon HD 2900XT и R600 привел к тому, что NVIDIA позволила себе выпустить новое поколение видеокарт, флагман которого практически не отличался от предыдущего. И, если в случае с парой R600-RV670 это было единственно верным для ATI решением, поведение NV можно охарактеризовать как недальновидное. Модель GF 9800GTX+ использовала 55нм ядро G92b, которое практически ничем не отличалось от G80. Несколько измененный баланс функциональных блоков и интеграция NVIO на кристалл в масштабах истории не слишком значимы. «Плюс» в названии видеокарты был обусловлен 55нм GPU с повышенными тактовыми частотами, который, в свою очередь, являлся небольшим обновлением простого 65нм G92.
Рекомендуемая частота ядра 9800GTX + составляла 740 МГц, шейдерный домен работал на 1,836 ГГц. 128 потоковых процессоров остались без изменений. Из интересных нововведений – движок VP2 с поддержкой аппаратного декодирования H.264, новые возможности CUDA и PhysX. В эту эпоху NVIDIA приобрела разработчика Ageia и портировала данный физический движок на свои видеокарты.
[N6-GeForce GTX 280 – начало новейшей истории]
Видеокарта GeForce GTX 280 основывалась на 65нм ядре GT200, которое представляло собой второе поколение унифицированной архитектуры NV. В то время у карты были победоносные спецификации с 240 потоковыми процессорами, чипом в 1.4 миллиарда транзисторов и 512-битная шина. Теоретическая производительность должна была вдвое превосходить 9800GTX. В дополнение NVIDIA еще более усилила возможности GPGPU с CUDA и PhysX. Наряду с играми, карта могла с успехом применяться одновременно и в тяжелых математических вычислениях. Задачи с высокой степенью параллелизма и вовсе давали многократный прирост скорости по сравнению с CPU.
Как и прошлые модели GeForce, GTX 280 поддерживал DirectX 10 и Shader Model 4.0. Нельзя сказать, что архитектурно чип далеко ушел от G80, налицо были скорее количественные изменения. Тем не менее, определенные перегруппировки были сделаны. 240 потоковых процессоров вместе с 80 текстурными блоками были скомпонованы в 10 кластеров по 24 SP и 8 текстурных модулей с разделяемым кэшем L1. С 512-битной шиной памяти ПСП 1 Гб GDDR3 достигла 141,7 Гб/с, и это был первый опыт NVIDIA в применении столь широкой шины.
[N7-GeForce GTX 480 – Fermi, наши дни]
Текущий high-end от NVIDIA, GeForce GTX 480, основан на 40нм GF100. Хотя калифорнийская корпорация предпочитает относить данный GPU к принципиально новому классу Fermi, мы склонны считать GF100 третьим поколением Unified Shader Architecture после G80, так как базовые принципы, несмотря на множественные усовершенствования новинки, остались неизменными. Вновь число исполняемых модулей было удвоено (на чипе всего располагается 512 SP, но активно 480 «ядер CUDA»), и структура перетрясена. На высоком уровне GF100 состоит из общего интерфейса соединения блоков внутри ядра и внешней шины, движка GigaThread, 4 кластеров обработки графики Graphics Processing Cluster, 6 контроллеров памяти, 6 ROP и общего разделяемого L2.
В свою очередь, каждый из четырех GPC включает в себя 4 массива SM, состоящих из 32 SP. Кроме того, в SM входят растровый движок и специальный полиморфный движок, по сути, являющиеся главными нововведениями GF100. Кроме того, все модули чипа были обновлены в соответствии с DX11, GTX 480 полностью поддерживает Shader Model 5.0 и имеет очень мощные аппаратные тесселяторы. Наконец, с этим поколением NVIDIA представила некоторые новые уникальные технологии, вроде очередной версии CUDA, 3D Vision Surround, поддержки построения изображения методом трассировки лучей и т.д.
[N8-Тестирование – конфигурация и программы]
Тестовая конфигурация осталась неизменна по сравнению с испытанием шести поколений Radeon в нашей предыдущей статье.
[N9-Тестирование – 3DMark 06]
[N10-Тестирование – Left 4 Dead 2]
На 6800 Ultra игра не работает корректно, поэтому результаты на графике отсутствуют.
[N11-Тестирование – Call of Duty: Modern Warfare 2]
[N12-Тестирование – StarCraft II]
[N13-Тестирование – Far Cry 2]
6800 Ultra и 7900GTX способны запустить эту игру только в DX9 режиме, соответствующие данные приведены только для ознакомления.
[N14-Тестирование – Crysis]
Для двух самых старших участников тестирования ситуация в Crysis аналогична Far Cry 2.
[N15-Тестирование – Just Cause 2]
И вновь для корректной работы игры необходимо хотя бы восьмое поколение GeForce.
[N16-Тестирование – Tom Clancy’s H.A.W.X.]
В H.A.W.X. картина остается неизменной.
[N17-Тестирование – Colin McRae DiRT 2]
[N18-Тестирование – Battlefield: Bad Company 2]
Bad Company 2 также не жалует серии GF 6000 и 7000.
[N19-Тестирование – замеры энергопотребления]
ПО для загрузки карт – FurMark.
|
Показатели в покое
|
|
Показатели при максимальной нагрузке
|
[N20-Заключение]
По данным сегодняшнего тестирования можно легко судить о том, что эволюция графических решений NVIDIA проходила путем совершенствования техпроцесса, увеличения числа транзисторов, функциональных и исполнительных блоков, модификаций архитектуры для соответствия с новыми версиями API. Этот путь довольно стандартен для отрасли, схожие этапы развития можно увидеть у ATI, у AMD или Intel, у прочих менее крупных игроков. Со сменой поколений быстродействие карт увеличивалось примерно вдвое практически всегда.
Начнем с перехода от 6800 Ultra к 7900GTX. Ядро последней производилось по наиболее совершенному на тот момент 90нм техпроцессу. Это позволило снизить площадь и тепловыделение относительно 7800GTX, увеличить частоты. В совокупности, хотя принципиальным обновлением назвать сложно, это подняло производительность CineFX 4.0 на качественно иной уровень. Впрочем, для своего времени обе платы обладали высочайшей скоростью.
Переход от 7900GTX к 8800 Ultra может быть однозначно охарактеризован как революционный. Фактически, G80 был создан с чистого листа с учетом узких мест прошлых архитектур. Уход от схемы фиксированных конвейеров к унифицированным шейдерным процессорам, способным в каждый конкретный момент времени максимально эффективно решать текущие задачи, оказался чрезвычайно удачным и хорошо масштабируемым решением. Впервые GPU мог применяться не только для отрисовки графики, но и соперничать с центральным процессором в задачах определенного типа. Поддержка DirectX 10 и Shader Model 4.0, без сомнения, также были важными новшествами того поколения.
Напротив, изменения 9800GTX+ по сравнению с 8800 Ultra оказались минимальными. G92b являлся, по сути, несколько оптимизированным G80 и производился по 55нм техпроцессу. Это снизило энергопотребление и позволило поднять частоты. Несмотря на уменьшение ширины шины до 256 бит и объема видеопамяти с 768 Мб до 512 Мб, общая производительность была несколько выше, чем у 8800 Ultra. Впрочем, если не брать в расчет малые отличия от предыдущего топа, 9800GTX+ обладала хорошей комбинацией потребительских характеристик.
GTX 280 обеспечил ожидаемый скачок производительности. Нельзя сказать, что плата была однозначным лидером во всех тестах, но 240 потоковых процессоров в сочетании с 512-битным интерфейсом памяти делали свое дело очень хорошо.
Наконец, обновление с GTX 280 до GTX 480 оказалось масштабным. 40нм ядро GF100 было построено в соответствии с третьей версией унифицированной шейдерной архитектуры NV. Это полностью совместимый с DX11 продукт, поддерживающий SM 5.0 и все прочие особенности последнего API Microsoft. Хотя энергопотребление GPU несколько выходит за рамки разумного при достигнутом уровне производительности, в будущем можно ожидать «облегченной» версии флагмана, сделанной по 28нм технологическому процессу.
|
Подождите...
