В магазинах до сих пор можно встретить графические ускорители NVIDIA самых разных поколений, в том числе и представленных более пяти лет назад. В частности, ещё вполне актуальны модели на основе чипов десятого поколения, которые относятся к серии GeForce 200, а также карты 300-й серии, представляющие собой перемаркированные GeForce 200, ориентированные на сборщиков и OEM- заказчиков.
Сегодня же у нас пойдёт речь о новейших видеоакселераторах одиннадцатого поколения, входящих в семейство GeForce 400 и призванных конкурировать с ускорителями AMD/ATI серии Radeon HD 5xxx.
Новейшая микроархитектура Fermi, названная в честь одного из создателей атомного реактора итальянского физика Энрико Ферми, была официально представлена 30 сентября 2009 года. Это первая микроархитектура графических ускорителей NVIDIA, поддерживающая программный интерфейс DirectX 11, включая шейдеры версии 5 и аппаратную тесселяцию, а также интерфейсы DirectCompute 11 и OpenCL 1.0, позволяющие использовать видеочип для общих вычислений.
Новый процессор относится к классу MIMD (МКМД — вычислительная система со множественным потоком команд и множественным потоком данных). Спецификации API DirectX 11 потребовали внесения существенных изменений, причём не только количественных, как то увеличение числа вычислительных ядер CUDA, но и качественных — в частности, доработки потоковых мультипроцессоров и геометрического конвейера.
Для аппаратной поддержки тесселяции и алгоритма трассировки лучей в чипах используются параллельно работающие блоки растеризации и полиморфных движков, что позволило существенно поднять производительность рендеринга геометрии. Именно эту особенность можно считать главной, которая отличает новые ГП от микросхем предыдущего поколения.
Чипы с микроархитектурой Fermi получили новый индекс GF (GF100 и GF104), который расшифровывается как «Graphics Fermi». Графический процессор GF100 состоит из движка GigaThread, четырёх больших блоков Graphics Processing Clusters («Кластеров графической обработки»), в каждый из которых входит по четыре мультипроцессора SM и выделенный движок растеризации. 16 мультипроцессоров, в свою очередь, объединяют 512 потоковых процессоров CUDA — по 32 в каждом SM, четыре текстурных модуля, полиморфный движок и 64 Кб кэш-памяти L1.
В мультипроцессоре установлены по два планировщика для группы CUDA (Warp Scheduler) и по два диспетчера инструкций. 48 блоков ROP сгруппированы в шесть модулей по восемь блоков, каждый из которых работает с одним из шести 64-разрядных контроллеров видеопамяти GDDR5 — общая ширина шины памяти составляет 384 бит. Объём кэш-памяти L2, подключённой к контроллерам кадрового буфера — 768 Кб.
Как ни странно, но NVIDIA не пожелала дать ответ на шестимониторную технологию ATI Eyefinity. Зато в GF100 реализована система NVIDIA 3D Vision Surround, которую можно задействовать на двух видеокартах, работающих в режиме SLI. Благодаря этой технологии, можно выводить одновременно на три монитора трёхмерное изображение высокого разрешения 1920х1080 пикселей или двухмерную картинку с разрешением 2560х1600 точек.
Для просмотра 3D, разумеется, потребуются затворные очки и стереодрайверы, способные «оживить» картинку в нескольких сотнях популярных видеоигр.
Процессоры NVIDIA GeForce 400 производятся по передовой 40-нм технологии, как и конкурирующие AMD/ATI Radeon HD 5xxx. Чип состоит из более чем 3 миллиардов транзисторов. Тактовые частоты ядра ГП несколько ниже, чем у соперников: максимальная штатная частота GF100 составляет 725 МГц, в то время как для Radeon RV870 номинальная частота — 850 МГц. При этом рабочие частоты универсальных процессоров GF100 весьма высоки — до 1401 МГц. Как обычно, производитель варьирует число блоков в микросхеме, что позволяет выпускать на основе одной базовой конструкции несколько вариантов чипа с различной производительностью. В отличие от AMD, NVIDIA пока не представила полную линейку графических процессоров нового поколения и роль «бюджетников» продолжают играть младшие карты 200-й серии.
На данный момент в 400-е семейство входят бюджетная модель GeForce GTX 460 (GF104) и модификации среднего класса GeForce GTX 465/470/480 (GF100). Ожидается, что уже в третьем квартале серия будет дополнена флагманской GeForce GTX 485 (GF100) и двухпроцессорной картой GeForce GTX 490 (GF104).
Роль флагмана временно выполняет графический ускоритель GeForce GTX 480 на основе микросхемы GF100. Это исторически первая карта одиннадцатого поколения, выпущенная 26 марта 2010 года одновременно с более простой модификацией GeForce GTX 470 на базе того же чипа.
Как и следовало ожидать, в тестах на скорость тесселяции, GeForce GTX 480 с лёгкостью обходит конкурирующие AMD/ATI Radeon HD 5870/5970, что подтверждается многочисленными независимыми тестами. А вот что касается производительности в реальных игровых приложениях, разработчики которых пока довольно осторожно применяют алгоритмы тесселяции, тут преимущество 480-й не столь очевидно. В некоторых случаях в играх для DirectX 10 она и вовсе уступает соперникам.
Пока на прилавках российских магазинов не замечены «нестандартныe» NVIDIA GeForce GTX 480 — все карты выполнены в соответствии с эталонной конструкцией и отличаются лишь логотипами вендоров. Поэтому выявленные различными тестами недостатки этих ускорителей типичны для любых 480-х. Собственно, этот недостаток один: высокое энергопотребление, тепловыделение и, следовательно, громоздкая и шумная система охлаждения.
Несмотря на то, что по данным производителя карта должна потреблять не более 250 Вт, в некоторых играх её аппетиты превышают 300 Вт, что стоит иметь в виду при выборе блока питания для сборки системы с этим ускорителем.
Графический процессор GF100
480 универсальных процессоров
60 текстурных и 48 блоков блендинга
Тактовая частота ядра — 700 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1401 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 3696 МГц (4 х 924 МГц)
Тип видеопамяти — GDDR5
