NVIDIA GeForce 7800 GTX – обгоним и перегоним или аккорд в 24 клавиши

Как можно заметить, шейдерные возможности в новом чипе остались без изменений и находятся на уровне третьей версии. Этой версии более чем достаточно на ближайшее будущее, так как игры с поддержкой этих шейдеров только начинают появляться, но их количество будет постоянно расти, и в этом уже нет никаких сомнений. Но на этом технические сходства с NVIDIA GeForce 6800 Ultra на базе NV45 почти заканчиваются. В NVIDIA GeForce 7800GTX реализовано 8 вертексных и 24 пиксельных конвейера, а это значит, что теперь на каждые 3 пиксельных конвейера приходится по одному вертексному. Чип содержит в себе 300 миллионов транзисторов, что на 80 миллионов больше, чем у его предшественника, но при этом заметно меньше греется и требует меньше энергии, так как исполняется по 0,11мкм техпроцессу. Также увеличились изначальные тактовые частоты, которые теперь составляют 430 МГц на чип и 1200 МГц на подсистему памяти. Ну и напоследок NVIDIA GeForce 7800GTX  унаследовал возможность установки в SLI-систему, что означает, что собрав пару NVIDIA GeForce 7800GTX, можно получить непревзойдённую скорость в играх. Но всё сказанное выше – почти реклама, так что давайте рассмотрим каждый пункт более подробно и постараемся разобраться, чего действительно удалось достигнуть NVIDIA.

Как многие и ожидали, прогресс действительно пошёл по пути наименьшего сопротивления, и рост производительности в новом решении от NVIDIA реализован за счёт увеличения количества конвейеров. Нарастить производительность за счёт увеличения частоты ядра и памяти, как это сделала ATI в своей X850XT, NVIDIA посчитала невозможным, так как процент годных чипов, выпущенных по 0,13мкм технологии с 220 миллионами транзисторов, да ещё и работающих на частотах выше 500 МГц, вряд ли возможен, да если бы и был возможен, то вряд ли интересен. Представить сложно, сколько бы потреблял и как бы грелся данный графический процессор, так как и на 400МГц GeForce 6800 Ultra легко загружала по полной программе 400-ваттный блок питания. Поэтому NVIDIA решила для начала перевести свой новый процессор на 0,11мкм технологию и за счёт этого снизить энергопотребление. Но ведь задача-то стоит не просто улучшить старое, но и увеличить производительность до нового уровня. Поэтому было решено добавить к 16 пиксельным конвейерам ещё 8, а к 6 вертексным – ещё два. По логике, это должно увеличить производительность всей видеосистемы в полтора раза, как минимум, а как максимум – и того больше. Ведь есть же ещё такие вещи, как оптимизация и устранение ошибок внутри чипа, а их удалось выявить и отточить ещё на базе NV40. Более того, в спецификации от NVIDIA на GeForce 7800GTX с радостью и гордостью рассказывается об улучшении пропускной способности каждого блока внутри чипа, включая пиксельные и вертексные конвейеры, а также о создании нового текстурного движка и многих других доработках, о которых вы в скором времени сможете прочитать на сайте NVIDIA. Нам же предстоит проверить все эти улучшения на деле.

Конечно же, не обошлось без нововведений и в функциональной части процессора. Появилась возможность использования нового типа полноэкранного сглаживания – Transparent Antialiasing – и других эффектов, входящих в новую спецификацию продуктов CineFX 4.0. Появился аналог технологии сжатия нормалей 3Dс от ATI под названием V8U8, позволяющий в два раза сжимать карты нормалей.

Новая технология рендеринга NVIDIA High Dynamic-Range (HDR) позволяет использовать компоненты с 16-битной плавающей точкой для реализации более сложного освещения. Да и вообще, хватит использовать ускорители только для игр. NVIDIA предлагает использовать NVIDIA GeForce 7800GTX  в приложениях, не имеющих с играми ничего общего, так как вычислительные возможности в расчётах с плавающей точкой у этого ускорителя куда серьёзнее, чем у обыкновенного Pentium 4. Главное, чтобы программа, нуждающаяся в серьёзных вычислениях, могла их распараллелить. Области типа машинного зрения, моделирования жидкостей, обработки изображений и объёмов, запросов к базам данных, вычислений гравитационного поля, методов Монте Карло, вычислительной геометрии, и даже глобальных методов исполнения освещения Ray Tracing и Photon Mapping. В подобных приложениях выигрыш в производительности от использования NVIDIA GeForce 7800GTX  может превысить 10 раз.

Забавно, без игр ускоритель NVIDIA GeForce 7800GTX  способен серьёзно помочь процессору, но вот если вы всё-таки собрались на нём поиграть, то без мощного процессора вам однозначно не обойтись. Напомним, что проблема процессорозависимости стала маячить перед глазами уже довольно давно, но в последнее время она становится всё более актуальной и серьёзной. Суть заключается в том, что большинство игр требуют мощности не только от графического процессора, но и от центрального, и если последний, в свою очередь, работает существенно медленнее первого, то графический ускоритель начинает простаивать и не отдавать все 100% своей мощности. Помните, при тестировании NVIDIA GeForce 6800GT SLI на AMD Athlon 64 4000+ мы очень много говорили о процессорозависимости. Тогда почти все тесты показали невозможность перепрыгнуть планку в определённое количество кадров в секунду вне зависимости от разрешения и настроек сглаживания из-за нехватки мощности центрального процессора. Так вот, с увеличением мощности GPU эта проблема должна проявить себя ещё сильнее. И если в одиночном режиме Pentium 4, начиная от 3ГГц, ещё как-то справится с NVIDIA GeForce 7800GTX, то в SLI режиме 7800GTX однозначно будет простаивать, так как на настоящий момент на рынке нет процессора, способного снабдить эту парочку топли…то есть данными для обработки. Кстати, это касается и конкурентов NVIDIA в лице ATI с их технологией спаривания карт CrossFire и новым чипом R520. Но и эта проблема в ближайшее время должна будет решиться, так как с выходом двуядерных процессоров производители начнут оптимизировать свои игры под распараллеливание вычислений с помощью двух CPU, и на конвейеры ускорителей снова хлынет поток данных, заставляя их работать на полную катушку.

Но давайте вернёмся к рассматриваемой сегодня плате – NVIDIA GeForce 7800GTX.

Как можно заметить по фотографии, плата приобрела не только мощный двигатель из 24 пиксельных конвейеров, но и весьма стильный внешний вид. NVIDIA GeForce 7800GTX, как и его предшественник GeForce 6800 Ultra, снабжена двумя выходами DVI-I и разъёмом для подключения видеовхода и видеовыхода и имеет зелёный цвет текстолита. За счёт узкой системы охлаждения плата занимает внутри корпуса один слот. Явно, что система охлаждения была уменьшена в размерах за счёт упавшего тепловыделения, но об этом мы поговорим в отдельном разделе.

NVIDIA GeForce 7800GTX имеет нативную поддержку шины PCI-Express 16x, поэтому не стоит ожидать скорого выхода данной карты под шину AGP. Пропускной способности по питанию шины PCI-Express в 75 Вт для нового ускорителя явно мало, поэтому на плате присутствует 6-контактный разъём для дополнительного питания. Также явно присутствует стандартный разъём для установки NVIDIA GeForce 7800GTX в SLI системы – не врут спецификации :). Все модули памяти накрыты одним массивным радиатором, объединяющим и графический процессор. Стабилизаторы напряжения также имеют собственный радиатор, и в сравнении с GeForce 6800 Ultra он стал заметно массивнее.

С задней стороны платы модули памяти также имеют охлаждение, хотя о его эффективности можно спорить, так как металлический радиатор очень тонкий и служит скорее для фиксации радиатора с внешней стороны платы, чем для отвода тепла. Отвернув восемь шурупов, фиксирующих радиаторы с задней стороны, и два маленьких винтика, крепящих пластик с вентилятором с внешней стороны, мы смогли добраться до вида основного радиатора.

Как можно заметить, графический процессор и память всё же охлаждаются его разными частями. Поэтому за перегрев модулей памяти из-за температурного режима графического процессора можно не беспокоиться. Но давайте продолжим рассказывать о системе охлаждения в соответствующем разделе, а сейчас вернёмся к описанию PCB.

Внешний дизайн PCB слегка напоминает GeForce 6800 Ultra, хотя на самом деле этот дизайн сильно переработан. Сходства заметны лишь в примерном соответствии расположения основных элементов на плате, таких как графический процессор и модули памяти, и расположении чипа для захвата видеоизображения. Модуль стабилизации напряжения переработан полностью и теперь основан на 9 стабилизаторах.

8 модулей памяти располагаются по обе стороны PCB по периметру графического процессора, по 4 с каждой стороны. Однако прекрасно видно, что на плате распаяны места ещё под 8 модулей. Если учесть, что на нашем семпле установлено 256 Мбайт памяти, то это означает, что NVIDIA GeForce 7800GTX может комплектоваться и 512 Мбайтами памяти. В остальном, субъективно, плата имеет чуть большие, по сравнению с GeForce 6800 Ultra, размеры и чуть меньшее количество мелких элементов на плате.

Графический процессор G70, установленный на NVIDIA GeForce 7800GTX, произведён на 16 неделе 2005 года, что соответствует концу апреля или началу мая, и представляет собой ещё не серийный образец, а тестовый семпл. И хотя это всего лишь тестовый семпл, чип уже имеет степпинг A2. Видимо, не всё сразу получилось у инженеров NVIDIA. Графический процессор работает на частоте в 430МГц. Не сказать, что эта частота очень большая, но для первой ревизии чипа вполне достаточная. А если принять во внимание тепловыделение в пределах нормы и 0,11мкм технологию, то можно без сомнения сказать, что на базе G70 будут выходить не только GTX-версии плат, но и куда более мощные ULTRA и прочие, так как чип явно можно будет масштабировать по частоте за счёт улучшения охлаждения.

На плате установлены абсолютно классические модули памяти. Наверное, в скором времени можно будет уже отказываться от написания номиналов памяти и упоминания их производителя, так как все платы на базе GDDR-3, независимо от производителя графического процессора, укомплектованы модулями SAMSUNG с маркировкой K4J55323QF-GC16. Перечислять платы с этой же памятью не стану, так как их слишком много, скажу только, что модули эти хоть и способны на разгон, особенно выдающихся результатов не показывают. Подсистема памяти функционирует на частоте в 600 МГц или 1200 МГц, если учитывать удвоение частоты за счёт DDR. Данные модули имеют время доступа в 1,6 нс и, судя по спецификациям производителя, работают на максимальной для себя частоте без запаса прочности. Поэтому говорить о потенциале разгона этих модулей весьма сложно – он скорее плохой, чем хороший.

“Из всех искусств важнейшим для нас является кино”, поэтому в NVIDIA GeForce 7800GTX для телевидения сделано весьма немало нового и полезного. Для начала, технология NVIDIA® PureVideo™ Technology как комбинация высококачественного железа и программного обеспечения сможет сделать изображение ясным, гладким, с точными цветами и точным масштабированием изображения для всего видеоконтента. Графический процессор способен адаптироваться к новым способам кодирования видео для аппаратного декодирования и сглаживания изображения. Также имеется аппаратный декодер MPEG2 и WMV, включающий WMV-HD стандарт, аппаратная система деинтерлейсинга и масштабирования, цветовая коррекция и встроенный в графический процессор HDTV-кодер. Всё это, вполне понятно, призвано сделать картинку на экране современного телевизора максимально правильной и корректной, но в реальности HDTV не особенно спешит приходить в Россию, а все устройства, его поддерживающие, обычно имеют рядом обыкновенный D-Sub вход, через который изображение выводится подчас ничуть не хуже, чем через компонентный видеовыход.

Видеовход на NVIDIA GeForce 7800GTX реализован за счёт чипа от Philips с маркировкой SAA7115HL. К сожалению, по данной микросхеме есть весьма немного отзывов, поэтому говорить о её качественности или некачественности весьма непросто, но одно можно сказать однозначно – ТВ-вход работать будет.

По большей части вся система охлаждения была уже описана ранее, но некоторые моменты требуют отдельного описания. Например, управляемый с помощью четырёх контактов куллер. Компанию NVIDIA в некоторых вопросах бросает из крайности в крайность. До недавнего времени все её карты комплектовались кулером с двумя проводами, а управление его оборотами осуществлялось с помощью изменяемого напряжения элементами на основной PCB. Такая система не могла детектировать поломку или снижение эффективности вентилятора, теперь же всё наоборот. Обычно кулер управляется с помощью трёх проводов, но теперь на NVIDIA GeForce 7800GTX к вентилятору тянутся четыре провода.

Далее есть ещё один спорный момент. В нашей комплектации плата была укомплектована алюминиевым радиатором, однако на фотографиях в пресс-релизах аналогичная модель NVIDIA GeForce 7800GTX  была укомплектована медным радиатором. Сложно сказать, с каким именно радиатором NVIDIA GeForce 7800GTX  пошёл в серию и будет продаваться, так как у нас имеется всего лишь тестовый семпл этой платы. Однако мы можем с уверенностью сказать, что даже алюминиевого радиатора хватает для нормального функционирования платы без глюков и артефактов из-за перегрева. Более того, даже во время серьёзной нагрузки плата оставалась весьма тихой и не доставала всех окружающих душераздирающим воем, как это любят делать большинство топовых видеоускорителей, а в режиме покоя вообще становилась почти бесшумной.

Завершая осмотр системы охлаждения, давайте взглянем на радиатор с обратной стороны. В целом, радиатор производит очень серьёзное впечатление – это не простая железка, выпиленная из чушки алюминия, а сложное инженерное приспособление. Основной пятак теплоотвода от графического процессора связан с основным радиатором посредством тепловой трубки. При этом модули памяти как бы охлаждаются отдельным радиатором. Конечно же, объединённая конструкция радиатора доносит жар ядра до модулей памяти, но есть сильная надежда, что модули памяти от этого не сильно страдают, более того, они имеют собственную систему активного охлаждения.

Больной вопрос для всех поклонников ускорителей от NVIDIA – это энергопотребление их топовых продуктов. Скажем честно, по заявленным техническим характеристикам NVIDIA GeForce 7800GTX  потребляет столько же, сколько и NVIDIA GeForce 6800 Ultra, то есть 110 Ватт в максимуме. Так получилось из-за того, что, улучшив техпроцесс до 0,11мкм, NVIDIA добавила внутрь ядра ещё 80 миллионов транзисторов, вернув тем самым энергопотреление на предыдущую величину. Забавный факт: теперь в спецификациях указано, что минимальная мощность блока питания для нормального функционирования платы равняется 350 Ватт, а не 450 Ватт, как это было указано для GeForce 6800 Ultra. По ощущению NVIDIA GeForce 7800GTX потребляет действительно меньше энергии, но стоит понимать, что покупая лучший ускоритель от NVIDIA, нужно позаботится и о блоке питания.

Вопреки ожиданиям, разгон NVIDIA GeForce 7800GTX  показал весьма положительные результаты, которые с лёгкостью перекидывают карту в следующий класс производительности. В нашей лаборатории нам удалось поднять частоты до следующих величин.

Итого, частоты увеличились на 60 МГц по чипу и 100 МГц по памяти. Подобный потенциал разгона свидетельствует о качественном техпроцессе и высоком проценте выхода годных чипов с конвейера. И не стоит забывать, что на нашей плате используется весьма средненькая система охлаждения. Улучшив её за счёт увеличения размеров, можно добиться стабильности работы на ещё больших частотах.