NVidia GeForce GTX 670 - революция или отново празни приказки?

GeForce GTX 670 още с появяването си предизвика фурор сред ентусиастите. Тази видеокарта при много близка производителност с флагмана GTX 680 се предлага на близо 100 долара по-ниска цена. В лицето на тази видеокарта многобройните фенове на NVidia видяха силно оръжие за покоряването на горния среден клас, който AMD владее през последните години.
Картата се базира на станалата легендарна още преди появата си архитектура Kepler. Новото ядро NVidia GK104 е произведено по 28nm технология и въпреки нарастналата мощ, предлага много по-добра енерго-ефективност от предходните горещи поколения.
GTX 670 има значителни подобрения най-вече по отношение на паралелните изчисления, но в основата си запазва много от Fermi. На пръв поглед основната разлика между Fermi и Kepler е намаленият технологичен процес от 40nm до 28nm.
Най-забележително в новата Kepler карта е три-кратното увеличение на потоковите (stream) процесори. Така при GTX 670 имаме 1344 stream процесора, докато при GTX 570 те са едва 480. Блоковете за растеризация (ROPs) обаче са намалени до 32 спрямо 40 при GTX 570.
Друга "деградация" спрямо предходната Fermi карта е орязването на широчината на шината на паметта от 320-bit до едва 256-bit. Това би трябвало да се компенсира от нарастването на тактовата честота на видео-паметта от 3.8GHz до 6GHz (!) Както и от новия интерфейс PCI-E 3.0, който едва ли ще се ползва от всеки притежател на тази карта.
С няколко-годишно закъснение спрямо CPU, Nvidia откри "топлата вода" за своите GPU чрез технологията NVidia GPU Boost. Това е аналогична технология на Turbo Boost при Intel и Turbo Core при AMD. Видеокартата се опитва да достигне по-висока честота спрямо номиналната (от 915MHz до 1-1.2GHz) в рамките на ограниченията на топло-пакета (TDP), който за GTX 670 е 170W. Картата също така "сама решава" кога да снижи честотата до минималните 324MHz.
Лично аз не съм особен почитател на такава "автоматичност", защото само няколко дни без рестарт на компютъра с всичките му десетки включени приложения и "автоматиката" започва да дразни със своята неадекватност. Надявам се NVidia да са предвидили възможност за изключване на GPU Boost, въпреки че много се съмнявам в това.

"Заснехме" хардуерните спецификации на GTX 670 чрез GPU-Z в момент, когато честотата на картата не 706MHz. За съжаление сме "проспали", че ползваме стара версия на тази програма, която не разпознава коректно толкова нова карта. А когато го разбрахме, карта за тест вече не бе налична.

GeForce GTX 670 прилича на истинска топ-карта със своите внушителни размери и дизайн, напомнящ на някои от най-великите карти в миналото.

Всъщност GTX 670 по размери на платката е съпоставима със скромната ATI Radeon HD 5670. Цялата внушителност на Kepler картата се дължи на "турбинния" и охладител, който предвид икономичното 28nm е едно излишно помпозно и шумно решение. Но кой ли би дал над 400 долара за карта с размери и визия, отстъпващи дори на класиката в средния клас Radeon HD 5770?

Турбинната система за охлаждане е за предпочитане, когато се организира SLI конфигурация от няколко видеокарти, тъй като топлият (дори горещ) въздух се отвежда навън, а не се засмуква от съседната видеокарта.

Двата 6-контактни куплунга за захранване също са излишна демонстрация на мощност, тъй видеокарти с далеч по-висок TDP от 170W се захранват добре само от един куплунг. Това вероятно е поредният оптичен тунинг, напомнящ WV Golf с два ауспуха.

Комплектът от изходни интерфейси (DP, HDMI, DVI-I и DVI-D) би ни впечатлил две години назад, но за двуслотова карта от доста високия среден клас през 2012г. е доста постен. Спомням си например, че преди 3 години използвах скромна GeForce 9600GT, която освен тези изходи имаше и оптика (SPDIF).
След това не много хвалебствено първоначално представяне на  GTX 670 следва по-интересната част.

Тест и анализ на резултатите

Уважихме тази видеокарта, като я тествахме единствено и само на двупроцесорни супер-компютри, каквито са работните станции DELL Precision.
Това са тестовите конфигурации за GeForce GTX 670:

• DELL Precision T5500 с два Intel XEON E5520 (общо 8 физически и 16 логически процесорни ядра), 24GB DDR3 ECC памет, 7200rpm твърд диск и 875W захранване. Видео-презентация на тестовия компютър може да видите тук, а цена - тук.
• DELL Precision T5400 с два Intel XEON X5450 (8 физически ядра на 3.00GHz), 16GB FB-DIMM памет, 7200rpm диск и 875W захранване. Видео-презентация на T5400 може да видите тук.

Ето как стои GeForce GTX 670 в истински мега-компютър, какъвто е DELL Precision T5500

Ще сравним двете конфигурации с GTX 670 с шест други системи с по-стари видеокарти от среден клас за да оценим напредъка на новата Kepler видеокарта. Конфигурациите са следните:

• NVidia Quadro FX4600 (768MB GDDR3, 384-bit), която работи на DELL Precision T5400 с два процесора Intel XEON E5440 (общо 8 ядра на 2.83GHz). Това е оригиналната професионална видео-карта на графичната станция, която е аналог на легендарната GeForce 8800GTX и която има ядро G80GL с невероятните за времето си 112 CUDA ядра. Тази ретро-карта е ценна за сравнение на производителността на GTX 670 в професионални OpenGL приложения;
• Две (!) видеокарти ATI Radeon HD 5770, работещи в домашен компютър от висок клас с процесор Intel Core i5-2500K, "умерено" клокнат до 4.1GHz. Видео-презентация на тази конфигурация може да се види тук;
• Единична ATI Radeon HD 5770 в домашен компютър с високо-честотния Intel Core i3-2120;
• AMD Radeon HD 6850 в домашен компютър с Intel Core i5-760;
• NVidia GeForce GTX 460 в домашен компютър с Intel Core i5-760;
• Мобилната GeForce GT 555M в нашия еталонен лаптоп DELL XPS L702x с процесор Intel Core i7-2630QM.

Конфигурациите са много различни, но "игровата" производителност на централните процесори е сравнително изравнена, въпреки огромния брой ядра на професионалните конфигурации. Единствено Core i5-2500K, дори и без клока има по-голямо предимство спрямо останалите процесори по отношение на Game-възможности.

Рейтинговия само-оценител на Windows 7 оценява близко повечето процесори, с изключение на по-слабият Core i3-2120. GeForce GTX 670 получава максималната оценка от 7.9, но Radeon HD 6850 също е много близък до този резултат.

3DMark 2006, с който тестваме производителността под DX9 ни предлага първата супер-изненада. Великият Kepler е разгромен от двете HD 5770 (!), а HD 6850 и дори GTX 460 имат по-добри резултати. За слаби процесори при GTX 670 и дума не може да става, защото при DELL T5500 имаме два XEON-a, които са аналог не на Core i5, а на Core i7.

В 3DMark Vantage и съответно DX10 новата GTX 670 показва сериозно предимство над останалите видеокарти. Впечатляваща е над двойната преднина над Radeon HD 6850.
GTX 670 показва "жажда за гигахерци" на CPU, тъй като с по-стар, но по-високочестотен процесор показва немалка преднина спрямо по-нов процесор.

В 3DMark 11 GTX 670 има още по-голяма преднина пред останалите видеокарти. Този път предпочитанията към процесорната архитектура са точно обратните.

В Unigine Heaven (DX10) GTX 670 има около и над двойна преднина над всички единични видеокарти. Двете HD 5770 успешно конкурират новата супер-карта. Kepler отново предпочита по-нова архитектура процесори.

NVidia видеокартите се представят традиционно се представят слабо в OpenGL подтеста на Cinebench. Не прави изключение и GTX 670, който сериозно изостава дори от единичните ATI/AMD видеокарти.
Този тест дава добра възможност да се оцени изчислителната мощ на различните процесори.

Чрез SPECViewPerf 11 тестваме професионалните възможности на видеокартите под OpenGL и програми като Catia, Maya и SolidWorks. NVidia Quadro FX 4600 тук (на свой терен) разбира се е недостижима за останалите видеокарти.
GTX 670 е 2 пъти по-слаба в Catia, 3.7 пъти в Maya и 3.4 пъти в SolidWorks. Новата Kepler видеокарта има голям напредък спрямо GTX 460, но сериозно отстъпва на всяка ATI/AMD карта.
Трябва да се има предвид, че в тези приложения става въпрос за драйверни ограничения с цел позициониране на Quadro спрямо GeForce, но колко хора сами могат да си напишат драйвери?

Актуалните паралелни изчисления (OpenCL) тестваме чрез LuxMark. Въпреки големите очаквания от NVidia GK104 вероятно има напредък спрямо Fermi, но в битката срещу AMD видеокартите единствено е съкратено изоставането. Виждаме, че новата GTX 670 не може да се противопостави дори на единична Radeon HD 5770.

Декодирането на HD тестваме чрез x264 HD Benchmark 4.0. Видеокартите в случая нямат никакво отношение, но отново можем да оценим силата на процесорите. В случая реалната сила на CPU се демонстрира от много по-тежкия Pass 2 подтест.

При толкова ограничени тестови данни е трудно да направим изводи за консумацията на GeForce 670. Все пак се вижда, че при максимално натоварване консумацията на GTX 670 е близка до тази на Quadro FX4600.
Технологията GPU Boost явно върши добра работа, защото при  минимално 3D натоварване (Десктоп) новата карта на NVidia намаля консумацията си с 157W. При TDP 170W това би трябвало да означава, че картата консумира едва 13W при минимално натоварване.

NVidia GeForce GTX 670 в реални игри

Няма да ви отегчаваме с безкрайни таблици, кадри и резолюции. Ако искате това, може да го намерите в руските обзорни сайтове.

За тестова игра избираме Battlefield 3. Играта е много тежка и малко от тестваните от нас системи успяват да осигурят над 30fps при по-високи графични настройки. Виждате, че тестваме играта при Ultra Quality на резолюция 1600х1200.

Започваме със 110fps, което е изумително за такава тежка игра. Но в тази сцена няма нищо, което да затрудни новата видеокарта.

Малко по-сложна сцена и кадрите производителността намаля до 91fps, което също е сериозен резултат.

При повече екшън имаме вече само 65fps.
GeForce GTX 670 осигурява в Battlefield 3 на максимални настройки почти двойно по-висок резултат от всяка друга единична карта, която сме тествали.
Определено може да се каже, че към края на 2012г. не съществува съвременна игра, която да затрудни GTX 670 при високи настройки и резолюция до 1920х1200.

Заключение. Въпреки, че симпатизираме повече на ATI/AMD продуктите трябва да признаем, че NVidia след години неубедително противопоставяне на "червения" отбор, най-накрая имат убедителен шампион в своя клас.
GeForce GTX 670 е по-скоро революция, отколкото празни приказки, каквито все пак има.
Ето и основните революционни моменти в Kepler картата:

• Тройното нарастване на потоковите процесори спрямо Fermi;
• Технологията GPU Boost, която автоматично регулира честотата на графичното ядро;
• Огромната скорост на видео-паметта, която е 6GHz.

NVidia разбира се оставя много възможности за подобрения за поне още две поколения видеокарти. Това например са броят на блоковете за растеризация (ROPs) и ширината на шината на видео-паметта.
Сега на ход е "червения" отбор, който през последните три години при липсата на сериозна конкуренция явно загуби форма.