اخبار و مباحث پیرامون کارت های گرافیکی GTX 6XX انویدیا

[mohamad70]

با نزدیک شدن به زمان عرضه کارت های گرافیکی جدید کمپانی انویدیا ، بحث ها و شایعات پیرامون این محصولات بالا گرفته است. به همین منظور در این تاپیک قصد داریم تا آخرین اخبار و جزئیات پیرامون این محصولات جدید را دنبال کنیم.

کمپانی انویدیا در کارت های گرافیکی جدید خود از معماری نوینی با نام کپلر ( Kepler ) استفاده خواهد کرد که با کد GK1xx ( حرف K از واژه Kepler گرفته شده است ) مشخص شده و جایگزین معماری سابق ، یعنی فرمی ( Fermi ) خواهد شد. بر طبق Roadmap منتشر شده از سوی انویدیا ، معماری بعدی Maxwell نام خواهد گرفت که جهشی عظیم در بهینه سازی هرچه بیشتر کارایی خواهد داشت. در بخش های آینده به بررسی اجمالی کپلر نیز خواهیم پرداخت.

NV_roadmap_small.png

مطابق انتظار کلیه محصولات مبتنی بر این معماری جدید در سری GTX 6xx جای می گیرند ، البته محصولات رده پایین با شناسه هایی چون GT 640 ، GT 620 و GT 605 مستثنی هستند و از همان معماری سابق فرمی استفاده می کنند که به صورت OEM در اختیار برخی کمپانی های تولید کننده محصولات کامپیوتری قرار می گیرند.
مشابه سنت همیشگی کمپانی های سازنده چیپ های گرافیکی ، محصولات در سه رده ( به ترتیب قیمت و کارایی ) Mid Range ، Entry Level و High End طبقه بندی می شوند :

GTX.JPG

18_gtx68_fr_big.jpg

چیپ های به کار رفته در مدل های مختلف به وسیله کدهای چون GK104 ، GK105 و ... رده بندی شده است که با هدف ایجاد تمایز بین چیپ های سریع تر و پیشرفته تر ( مانند GK104 ) با اقسام ضعیف تر ( مانند GK107 ) در نظر گرفته شده است.

ویژگی های مهم و اصلی کارت های GTX 6xx مبتنی بر معماری کپلر به شرح زیر می باشد ( در بخش های بعدی ، تعدادی از این موارد را نیز بررسی خواهیم کرد ) :

1- استفاده از 3.54 میلیارد ( در چیپ GK104 ) ترازیستور به کمک تکنولوزی ساخت 28nm

2- استفاده از معماری جدید و بهینه شده Kepler به جای معماری قدیمی Fermi

3- پشتیبانی از DirectX 11.1 ( تا قبل از عرضه ویندوز 8 در دسترس نخواهد بود ) و OpenGL 4.2

4- استفاده از رابط PCI Express 3.0 در کلیه محصولات

5- قابلیت GPU Boost ( قادر به افزایش 5 الی 7 درصدی سرعت کلاک GPU نسبت به حالت استاندارد با توجه به دما و حجم کاری )

6- بهبود چشمگیر عملکرد کارت در اعمال Anti Aliasing به کمک معرفی متد جدید TXAA ( این متد جدید Anti Aliasing در عین حال که کیفیت فیلتر بسیار بالایی دارد ، افت کارایی بسیار کمی نسبت به متدهای دیگر دارد )

7- معرفی قابلیت جدید Adaptive Vsyns

8- بهره گیری از واحد سخت افزاری با نام NVENC Encoder به منظور تبدیل سریع فایل های ویدئویی

9- قابلیت های جدید برای اتصال یک کارت گرافیکی به حداکثر چهار مانیتور به طور همزمان ( Multi Monitor )

انویدیا به دلیل مشکلاتی در ساخت چیپ های 28nm و کمبود ویفرهای موجود برای ساخت محصولات خود امکان تولید در ابعاد انبوه را نداشت و به همین علت عرضه محصولات تاخیر زیادی خورد. این در شرایطی بود که کمپانی رقیب با ارائه زود هنگام کارت های گرافیکی HD 7000 عرصه را برای انویدیا تنگ تر کرده بود و به همین دلیل مقامات انویدیا به طور مداوم وعده محصولاتی بی همتا را به طرفداران خود می دادند و آن ها را به صبر دعوت می کردند. به هر صورت انویدیا GTX 680 را به عنوان اولین قدم برای ورود به میدان رقابت با HD 7970 ، برای عرضه در تاریخ 22 مارس نظر گرفته است.

[mohamad70]

به تازگی سایت HKEPC.com اقدام به انتشار بنچمارک هایی از کارت گرافیکی GTX 680 در مقایسه با GTX 580 و رقیب اصلی آن HD 7970 کرده است. در حال حاضر مشخصات فنی GTX 680 به طور رسمی از سوی انویدیا اعلام شده است :

spec.JPG

کلیه تست ها بر روی رزولوشن 1920x1080 انجام شده است و از گیم هایی چون Call of duty MW3 ، Battlefield3 ، Lost Planet 2 و ... استفاده به عمل آمده است. سیستم تست هم شامل یک عدد پردازنده Core i7 3960X ، مین بورد ASUS Rampage IV Extreme و 8GB (4x2GB ) Geil EVO 2 DDR3 2200MHz حافظه رم بوده است:

ویرایش : به دلیل جلوگیری از افزایش حجم تاپیک و هنچنین عرضه کارت گرافیکی GTX 680 و بنچمارک های اصلی آن ، تصاویر قبلی حذف شدند. برای مشاهده بنچمارک های سابق بر روی این لینک کلیک کنید.

[mohamad70]

سرانجام با ورود GTX 680 انتظار به پایان رسید و وقت آن می رسد تا نگاهی مختصر و مفید به ابعاد گوناگون این محصول جدید و جذاب داشته باشیم.


معماری Kepler :


حدود یک سال پیش بود که انویدیا در کنفرانس های خبری ، دور نمایی از محصولات آینده خود را ترسیم کرد. در این دورنما ، تاکید اصلی بر روی افزایش کارایی به ازای هر وات مصرف انرژی الکتریکی بود ( Performance Per Watt ). در واقع این کمپانی ادعا کرد که تمرکز اصلی خود را بر روی ساخت چیپ هایی با بازدهی بالا( High Efficiency ) متمرکز کرده است.
فرمی ( Fermi ) نام معماری ای بود که در کارت های سری 400 و 500 انویدیا در طول سال های 2010 و 2011 از آن استفاده شد که به واسطه اعمال تغییرات ساختاری فراوان توانست موفقیت قابل توجهی را کسب کند. اما حال بعد از گذشت دو سال نوبت به معرفی یک معماری جدیدتر می رسد. همانطور که در پارگراف قبل اشاره شد ، انویدیا به دنبال بهینه سازی هرچه بیشتر محصولات خود می باشد که حاصل این تلاش ، معماری جدیدی به نام کپلر ( Kepler ) می باشد.
کلیه چیپ های مبتنی بر معماری کپلر با کدهای GK1xx رده بندی می شوند. در واقع هر کد نماینگر خصوصیات اصلی چیپ های مبتنی بر آن می باشد. به طور مثال یک چیپ گرافیکی با کد GK104 عمدتا برای گیمرها بهینه و طراحی شده است و در مبحث GPGPU عملکرد قابل چشمگیری ندارد ، اما چیپ GK110 دارای ساختار پیشرفته تری خواهد بود که هم در بخش گیم و هم در بخش GPGPU عملکرد بسیار مطلوبی را خواهد داشت.در همین راستا GTX 680 ، اولین محصول معرفی شده از سری GTX 6xx از یک چیپ گرافیکی با کد GK104 بهره می برد. احتمالا محصولات مبتنی بر چیپ قدرتمندتر GK110 همراه با سری جدید GTX 7xx معرفی و عرضه خواهند شد.

t40401_GeForceGTX680DieShot575px.png

t40402_GeForceGTX680BlockDiagramFINAL.png

در ادامه این قسمت قصد داریم تا ساختار چیپ GK104 و بهبود های اصلی آن نسبت به چیپ های سابق فرمی را به طور مختصر بررسی کنیم:
چیپ های گرافیکی ( GPU ) به کار رفته در محصولات انویدیا ، از قسمت گوناگونی تشکیل شده اند که از این میان می توان به اجزایی مانند کنترلر حافظه (Memory Controller ) ، رابط PCI Express ، GigaThread Engine ، Raster Engine ، هسته های کودا ، حافظه های کش و ... اشاره کرد. برای درک بهبودهای ایجاد شده در معماری کپلر باید به درون واحدهای SMX ، جایی که هسته های کودا و اجزای مهم دیگری چون واحدهای Texture Mapping ، موتور مخصوص انجام پردازش های هندسی ( PolyMorph Engine یا Geometry Engine ) و Warp Scheduler قرار دارند ، سرک بکشیم.




در طراحی معماری کپلر، هدف اصلی انویدیا دو برابر کردن منابع اصلی چیپ گرافیکی ، نسبت به چیپ های مشابه فرمی می باشد. در اصل می توان گفت که کپلر چیزی جز یک فرمی بهبود داده شده نمی باشد. در این قسمت به منظور مقایسه ، چیپ به کار رفته در GTX 460 با کد GF104 ( مشابه GK104 ) مبتنی بر معماری فرمی را نظر می گیریم. در تصویر زیر اجزای اصلی به کار رفته به ازای هر واحد SM در دو چیپ GK104 و GF104 مقایسه شده است ( واحد SM در معماری کپلر به SMX تغییر نام داده است ) :

GF110 vs GK110.JPG

03_tech_gpu-smx_big.jpg

GTX460_SM.jpg

همانطور که مشاهده کردید ، به جز چند استثنا تمامیه منابع دو برابر شده اند که این موارد استثنا را بررسی خواهیم کرد:
یکی از این موارد هسته های کودا و واحدهای اجرایی ویژه ( Special Function Unit ) هستند. تعداد این هسته ها بر روی کاغذ 4 برابر شده است که علت آن حذف سرعت کلاک سایه زنی ( Shader Clock ) و یکسان شدن آن با سرعت کلاک چیپ گرافیکی می باشد. حتما به خاطر دارید که ما در محصولات قبلی انویدیا همواره با دو سرعت متفاوت برای چیپ گرافیکی مواجه می شدیم:
یکی سرعت Core Clock که تعیین کننده سرعت اجرایی اکثر قسمت های GPU بود و دیگری Shader Clock ( همواره دو برابر Core Clock ) که تنها ، تعیین کننده سرعت هسته های کودا و واحدهای Load/Store بود. حال ، انویدیا به منظور بهینه کردن چیپ های خود ، تصمیم بر آن گرفت تا سرعت کاری تمام قسمت های GPU را یکسان کند ، در واقع دیگر سرعت سایه زنی وجود ندارد و هسته های کودا در نصف سرعت لازم یعنی همان سرعت Core Clock عمل خواهند کرد. بدین ترتیب دو برابر کردن تعداد هسته های کودا تنها افت سرعت کلاک را جبران خواهد کرد و در قدم بعدی با دو برابر شدن مجدد این منابع ، هدف نهایی محقق می شود. به گفته انویدیا هر دو هسته کودای کپلر تنها 90% یک هسته کودای فرمی مصرف خواهند داشت ! که استفاده از تکنولوژی ساخت کوچکتر و پیشرفته تر28nm در این مورد بی تاثیر نیست.


اما مورد استثنای دیگر واحد PolyMorph Engine بوده که تعداد آن در مقایسه با فرمی هیچ تغییری نداشته است. انویدیا در جواب به این مورد هم اعمال بهبودهایی در عملکرد محاسباتی این واحد اعلام کرده است. در واقع در نسخه 2.0 این واحد ، سرعت پردازش های هندسی در هرکلاک تا دو برابر نسبت به قبل افزایش داده شده است.
هر دو واحد SMX به همراه یک عدد Raster Engine یک واحد GPC تشکیل می دهند و درنهایت یک چیپ کامل GK104 که شامل 1536 هسته کودا ، 128 واحد Texture Mapping و 32 واحد ROPs می شود. ساختار کنترلر حافظه نیز در مقایسه با GF104 تغییر بنیادین نداشته و از پهنای باند 256Bit بهره می برد. انویدیا به منظور دستیابی به سرعت حافظه ای مشابه GTX580 از چیپ هایی با سرعت موثر 6GHz استفاده کرد که سرعتی حافظه ای معادل 192GB/s را به ارمغان می آورد.

table2.JPG

این موارد در کنار افزایش سرعت کلاک GPU تا 1006MHz و رساندن حداکثر توان مصرفی به 195 وات ، بهبود چشمگیر کارایی در کنار بازدهی بالا را بدنبال خواهد داشت.
در آخر کلیه اجزای GPU که شامل 3.5 میلیارد ترانزیستور می شود بر روی مساحتی به اندازه 294mm^2 ( در قیاس با مساحت 520mm^2 چیپ GTX 580 ) و به کمک تکنولوژی ساخت 28nm مجتمع شده است.

[mohamad70]

GPU Boost :


در سال های اخیر ، پردازنده ها به نقطه ای رسیدند که حداکثر توان مصرفی ( TDP ) رسیدن به کارایی بالاتر را محدود می کند. در واقع برای ساخت چیپ های سریع تر ، عامل TDP ، دست سازندگان را تا حد زیادی بسته می سازد. به همین دلیل کمپانی اینتل با معرفی قابلیت جدیدی به نام Turbo Boost بر این مشکل غلبه کرد. اینتل به کمک این قابلیت می تواند در زمانی که پردازنده مصرف کمتری نسبت به حداکثر توان مصرفی پیش بینی شده دارد ، سرعت کلاک تعدادی از هسته ها را به صورت موقت تا زمان که به سد TDP در نظر گرفته شده برسد ، افزایش دهد. مقدار افزایش فرکانس پردازنده به عوامل زیادی از جمله دما ، مقدار استفاده از منابع پردازنده و مقدار انرژی مصرفی در آن لحظه بستگی دارد. بدین ترتیب رسیدن به کارایی بالاتر بدون افزایش TDP مقدور می شود.
در دنیای GPU ها ، سازندگان با مشکلی مشابه رو به رو شدند که نتیجه آن معرفی قابلیت Power Tune از سوی AMD و به تازگی هم قابلیت GPU Boost از سوی کمپانی انویدیا شد.

GPU Boost.JPG

این قابلیت اساس کار مشابهی با Turbo Boost اینتل دارد بدین صورت که در هنگام اجرای پروسه هایی که تمام منابع GPU را درگیر خود نمی کنند بسته به نوع پروسه ، مقدار دما و مصرف در آن لحظه ، سرعت کلاک GPU تا حدود 100MHz و حتی بیشتر به صورت موقت افزایش پیدا می کند. واضح است که در نرم افزارهایی مانند Furmark که قادر است از تمامی منابع GPU به صورت کامل استفاده کند افزایش فرکانسی را شاهد نیستیم. بدین ترتیب انویدیا در محصولات جدید خود همواره دو سرعت کلاک متفاوت را معرفی می کند :

Base Clock : همان سرعت عادی GPU می باشد و به عبارت دیگر تعیین کننده حداقل فرکانسی است که در برنامه های 3D سنگین ، چیپ گرافیکی مجاز به فعالیت در آن می باشد.

Boost Clock : مشخص کننده سرعت کلاک در مواردی هست که مقدار مصرف GPU کمتر از TDP در نظر گرفته شده می باشد. انویدیا در این خصوص اعلام کرده است که کیفیت چیپ به کار رفته تاثیر مستقیمی بر مقدار این سرعت خواهد داشت. در نتیجه کارت های گرافیکی مختلف بسته به کیفیت چیپ به کار رفته ( بسته به شانس شما ) دارای Boost Clock متفاوتی خواهند بود و به همین دلیل انویدیا یک مقدار میانگین را برای این سرعت در نظر گرفته است. در همین راستا GTX 680 به طور متوسط دارای سرعت Boost Clock برابر با 1058MHz ( یعنی تنها 5% بیشتر) ، نسبت به سرعت کلاک اصلی می باشد.


Adaptive Vsyns :


احتمالا تا به حال عبارت Vsyns در تنظمیات درایور کارت گرافیکی و یا گیم های مختلف رو به رو شده اید. همانطور که مطلع هستید اکثر مانیتورهای LCD موجود در بازار دارای Refresh Rate برابر با 60HZ می باشند. هرچند که مانیتورهای LCD بر خلاف مانیتورهای قدیمی نیاز ندارند تا تصاویر موجود در صفحه نمایش را به طور مدام به روز کنند اما به دلیل ایجاد سازگاری با کارت گرافیکی که بر مبنای فریم ها عمل می کنند به ناچار یک Refresh Rate فرضی نیز برای مانیتورهای LCD در نظر می گیریم. بدین ترتیب یک مانیتور با Refresh Raste برابر 60HZ در یک ثانیه قادر به نمایش 60 فریم کامل می باشد. از طرف دیگر کارت های گرافیکی جدید آنقدر قدرتمند شده اند که در بعضی از گیم ها حتی قادر به تحویل 100 ها فریم در یک ثانیه می باشند که این خود عامل یک مشکل جدید می باشد.
فرض کنید که یک کارت گرافیکی قادر به تحویل 120 فریم در یک ثانیه می باشد و این در شرایطی است که مانیتور ما تنها قادر به نمایش 60 فریم کامل در یک ثانیه می باشد. در نتیجه مانیتور در هر لحظه دوبرابر تعداد فریمی که قادر به نمایش هست را دریافت می کند و به دنبال هر فریم به صورت ناقص و مخلوط با فریم بعدی نشان داده می شود. از آنجا که هر فریم با فریم قبل اندکی تفاوت دارد نمایش مخلوط و همزمان دو فریم منجر به ایجاد پدیده ی بریدگی در تصویر می شود که برای بیننده خوشایند نیست.
راه حلی که برای این مشکل پدید آمد قابلیتی به نام Vsyns بود که با فعال کردن آن ، کارت گرافیکی وادار می شود تا در هر ثانیه تنها 60 فریم ( نه بیشتر نه کمتر ) تولید کند. این راه حل تا حدی مشکل را بر طرف می سازد اما خود مشکل دیگری را نیز به وجود می آورد. تعداد فریم در هر ثانیه بستگی به قدرت GPU و پیچیدگی و جزئیات فریم های مورد نظر دارد. به همین دلیل در مواقعی ممکن است که یک کارت قادر به تحویل 60 فریم در ثانیه نباشد. از آنجا که تعداد فریم های فرستاده شده برای مانیتور باید همواره مضربی از 60 باشد ( 30 ، 20 و ... ) ، افت کارایی محسوسی روی می دهد. به طور مثال وقتی یک کارت قادر به نمایش 52 فریم در ثانیه باشد و Vsyns را هم فعال کرده باشیم ، ناچارا سرعت فریم ها از 60 بر روی 30 سقوط می کند که این مورد برای کاربر احساس ناخوشایندی را به دنبال خواهد داشت:

avsync.jpg

اما راه حل :

انویدیا برای رفع این مشکل قابلیت Adaptive Vsyns را معرفی کرد ، بدین صورت که در سرعت فریم بالای 60 عملکردی مشابه Vsyns خواهد داشت اما به محض کاهش سرعت به کمتر از 60 فریم ، Vsyns غیر فعال شده و دیگر مشکل افت کارایی وجود نخواهد داشت. تصویر زیر به خوبی این موضوع نشان می دهد :

Driver.JPG

avsync2.jpg

[mohamad70]

معرفی متد جدید Anti Aliasing با نام TXAA :


اگر تا به حال به تنظیمات گرافیکی Battlefield 3 نگاهی انداخته باشید مطمئنا متوجه وجود گزینه FXAA شده اید. FXAA مخفف عبارت Fast Approximate Anti-Aliasing ، متد جدیدی از فیلتر Anti Aliasing می باشد که برای ترمیم دندانه های ایجاد شده ( Aliasing ) در تصاویر دیجیتال از آن استفاده می شود. این متد جدید در عین حال که کیفیت مطلوبی را ارائه می دهد ، از منابع سخت افزاری کمتری نیز استفاده می کند که نهایتا عملکرد بسیار خوبی را به ارمغان می آورد. محدودیتی که در زمینه استفاده از این قابلیت وجود داشت ، نیاز به تعبیه آن در موتور گرافیکی گیم بود. حال ، انویدیا برای رفع این محدودیت با تعبیه متد FXAA در درایور کارت های گرافیکی خود ، تقریبا امکان استفاده از آن را در هر گیمی مقدور می سازد.
TXAA متد جدید دیگری است که با ترکیب ویژگی های FXAA و MSAA عملکردی فوق العاده در کیفیت و کارایی خواهد داشت. این متد جدید در دو Level مختلف ارائه می شود:

AAA.JPG

TXAA 1 که کیفیت تصویری برابر با 8x MSAA داشته در شرایطی که منابع سخت افزاری معادل 2x MSAA را مصرف می نماید.
TXAA 2 پا را یک قدم فراتر می گذارد و در شرایطی که از لحاظ مصرف منابع سخت افزاری معادل 4x MSAA بوده ، کیفیت تصویری بسیار فراتر از 8x MSAA را تحویل می دهد. تصویر زیر به خوبی گویای این مطلب می باشد :

t40648_txaa2.jpg

انویدیا اعلام کرده است که به زودی بسیاری از شرکت های سازنده و توسعه دهنده موتورهای گرافیکی ، متد TXAA را در گیم های خود پیاده سازی خواهند کرد.
خبر خوب دیگر ، پشتیبانی کارت های گرافیکی سری 400 و 500 علاوه بر محصولات جدید از متد TXAA می باشد.


NVENC :


نام واحد سخت افزاری جدیدی است که به منظور رمزگذاری و تبدیل فایل های ویدئویی به فرمت 1080P H264 استفاده می شود. بر طبق ادعای انویدیا ، این واحد جدید سخت افزاری دارای سرعت تبدیل بیشتری نسبت به روش قدیمی تر استفاده از هسته های CUDA می باشد و به دلیل استفاده از منابع سخت افزاری کمتر ، انرژی الکتریکی کمتری نیز مصرف می کند. در ادامه به منظور تست این قابلیت جدید یک عدد فایل ویدئویی با فرمت AVCHD 1920x1080i و حجم 200MB را با استفاده از نرم افزار Cyberlink Espresso به فرمت MP4 تبدیل شده است ( نتایج بر حسب مدت زمان لازم برای تبدیل بر حسب ثانیه می باشد ) :

NVEC.JPG

نتایج حاصل ، گواه عملکرد فوق العاده NVENC می باشد که حدود 2 برابر سریع تر از CUDA و 1.5 برابر سریع تر از Quick Syns اینتل عمل کرده است.
ویژگی های اصلی NVENC از جمله سرعت بالا و مصرف کم ، آنرا به یک قابلیت پرطرفدار در رده محصولات Mobile مخصوصا لپ تاپ ها تبدیل خواهد کرد.


Multi Monitor :


نزدیک به یک دهه از معرفی کارت های سری 2MX GeForce با قابلیت خروجی همزمان به دو مانیتور ( Dual Monitor ) می گذرد که البته کاربر را با تنظمیات پیچیده ای مواجه می کرد. با معرفی سری GeForce 4 پشتیبانی از قابلیت Dual Monitor در محصولات انویدیا تبدیل به یک استاندارد شد. متاسفانه از آن زمان به بعد انویدیا پیشرفت چشمیگری در این قسمت نداشت تا اینکه سرانجام در سری GTX 600 استفاده همزمان از 4 مانیتور به کمک یک کارت گرافیکی فراهم آمد. بدین منظور GTX 680 دارای 2 خروجی DVI Dual Link ، یک خروجی HDMI 1.4a و یک عدد هم خروجی DisplayPort می باشد که استفاده همزمان از 4 مانیتور را میسر می سازد.

picture.jpg

به طور مثال شما می توانید از 3 مانیتور برای بازی کردن گیم ها استفاده کنید و به طور همزمان از مانیتور چهارم هم برای چک کردن ایمیل ها بهره ببرید. تصاویر زیر به خوبی ابعاد مختلف این قابلیت را نشان می دهند :

Capture.JPG

display.JPG

[mohamad70]

power connector.JPG

طراحی ظاهری کارت گرافیکی GTX 680 تغییر چندانی نداشته است ، یک قاب پلاستیکی سیاه رنگ به همراه یک عدد دمنده که باید حرارت ایجاد شده را از طریق شیارهای قرار گرفته در انتهای کارت خارج کند. در زیر قاب پلاستیکی کارت ، یک عدد هیت سینک آلومینیومی و در زیر آن سه لوله انتقال حرارت قرار گرفته است که وظیف دارد حرارت تولیدی GPU را به هیت سینک انتقال دهد. به خاطر پوشانده شدن منافذ سمت راست انتهای کارت با خروجی DVI ، دمنده باید در قسمت بالایی کارت قرار می گرفت تا هوای وزیده شده بدون برخورد با مانع از منافذ خارج شود. محل قرار گیری دمنده باعث شد تا دو عدد کانکتور 6 پین در حالتی غیر معمول بر روی هم قرار گیرند. تست های انجام شده نشان داد که سیستم خنک کننده مرجع به کار رفته در GTX 680 با نویزی نسبتا کم به خوبی از عهده خنک کردن کارت بر می آید.

Cooling Design.JPG

در نمایی جانبی اجزای مهم دیگری از جمله دو عدد کانکتور 6 پین برای تامین 195 وات انرژی الکتریکی مورد نیاز کارت و همچنین دو عدد کانکتور SLI که امکان استفاده ی از حداکثر چهار کارت گرافیکی را در کانفیگ SLI فراهم می آورد ، نیز مشاهده می شود.

با باز کردن سیستم خنک کننده کارت و اجزای مربوط به آن می توان برد اصلی و متعلقات آن را به خوبی مشاهده کرد :

26_gtx68_pcb_big.jpg

این بورد تنها 254 میلی متر درازا داشته که حدود 13 میلی متر کوتاه تر از GTX 580 می باشد. چیپ اصلی ( GPU ) در قسمت مرکزی کارت ( متمایل به چپ ) به همراه خمیر حرارتی که بر روی آن قرار گرفته است خودنمایی می کند. در اطراف GPU تعداد 8 عدد چیپ حافظه از نوع GDDR5 هریک با ظرفیتی معادل 256MB قرار گرفته است که در فرکانس 6008MHz و ولتاژ 1.6V تنظیم شده اند.

بیشتر فضای سمت راست برد کارت گرافیکی هم به مدار تغذیه ( VRM ) و اجزای آن اختصاص یافته است که وظیفه تامین ولتاژ مورد نیاز چیپ های حافظه و GPU را بر عهده دارد. انویدیا در طراحی مدار VRM برد مرجع خود از یک ساختار 2+4 فازی ( 4 فاز مختص GPU و 2 فاز هم مختص حافظه ) استفاده کرده است.



در آخرین قسمت این مقاله به بررسی نتایج حاصل از عملکرد GTX 680 در گیم های روز و نرم افزارهای بنچمارک گرافیکی می پردازیم. به دلیل تعداد زیاد تست ها و محدودیت تاپیک تنها به چند خلاصه مختصر و مفید از نتایج اکتفا می کنیم :

در تصویر اول نتایج بر حسب تفاوت کارایی نسبت به GTX 580 و در تصویر دوم نسبت به HD 7970 ( رقیب اصلی GTX 680 ) دسته بندی و مرتب شده اند :

performance vs gtx580.jpg

performance.jpg

GTX 680 در رزولوشن 1920x1080 به طور میانگین حدود 31-30% سریع تر از GTX 580 عمل کرده است. لازم به یادآوریست که HD 7970 در مقایسه با HD 6970 در تست های مشابه پیشرفت بیشتری داشت اما باید این نکته را هم در نظر داشته باشید که GTX 580 سریع تر از HD 6970 عمل می کرد. به هر صورت پیشرفت انویدیا در مقایسه با پرچمدار سابق محصولات خود یعنی GTX 580 قابل تقدیر است.

در طرف دیگر این مقایسه ، HD 7970 رقیب اصلی GTX 680 قرار می گیرد که با ورود زودهنگام خود به مدت حدود 3 ماه عنوان سریع ترین کارت گرافیکی تک تراشه ای دنیا را یدک می کشید. دو رقیب در گیم های مختلف عملکردهای متفاوتی داشتند ولی برآیند نتایج حاصله کفه ترازو را به سمت نو رسیده ی انویدیا ! خم می کند. به طور میانگین ، GTX 680 در رزولوشن 1920x1080 حدود 16-9% سریع تر از HD 7970 در اجرای گیم ها و تست های 3D عمل می کند. لازم به تذکر است که این اختلاف ، در رزولوشن و تنظیمات گرافیکی بالاتر ( 2560x1600 ) کمتر شده و به حدود 10-4% می رسد.

به عنوان آخرین تست هم به بررسی بازدهی ( Efficiency ) این محصول در قیاس با رقبا می پردازیم. بدین منظور ابتدا عملکرد و مصرف انرژی الکتریکی کارت در شش گیم مختلف اندازه گرفته شده و سپس نتایج بر حسب میانگین کارایی به ازای هر وات توان مصرفی دسته بندی شدند که در اینجا GTX 580 به عنوان مرجع ، در نظر گرفته شده است :

index percent.png

در این امتحان هم GTX 680 توانست انویدیا را سربلند کند و تا حدی ، ادعای افزایش چشمگیر بازده محصولات مبتنی بر معماری کپلر را اثبات کند.

به عنوان سخنی پایانی باید اعتراف کرد که با محصولی بی نظیر روبه رو هستیم که تلخی سه ماه انتظار را به کام هوادارن شیرین کرد. مدل مرجع این کارت در حال حاضر با قیمت 499 دلار ( 50 دلار ارزان تر از HD 7970 !) به فروش می رسد که در کنار موارد دیگری همچون بازدهی بالا ، کارایی بسیار عالی در گیم ها و توان مصرفی پایین و موارد دیگری که در پست های قبلی ذکر شد ، آنرا به یک محصول بسیار وسوسه برانگیز تبدیل می کند.

AMD امسال هم به مانند سالیان گذشته در معرفی و عرضه محصولات جدید نسبت به انویدیا پیشتاز بود اما در نهایت بازهم تاج پادشاهی قلمرو کارت های گرافیکی ، بر سر پرچمدار محصولات کمپانی انویدیا قرار گرفت.

منابع مورد استفاده برای پست های شماره 3 الی 6 :

AnandTech.com
Tomshardware.com
Xbitlabs.com
Guru3D.com
Techpowerup.com
Bit-Tech.com

[mohamad70]

تا به حال با خودتان فکر کرده اید زمانی که در ساخت تراشه ها ، یکی از قسمت های اصلی چیپ به دلایلی معیوب می شود کمپانی سازنده چه کاری انجام می دهد ؟؟ حتما تصور می کنید که چیپ مذکور از چرخه ساخت خارج شده و سازنده متحمل ضرر می شود ! اما جواب این سوال چیزی خلاف تصور شماست. جالب است بدانید که در این موارد با توجه به قسمتی از چیپ که معیوب شده است با غیر فعال شدن آن قسمت توسط کمپانی سازنده یک محصول با کارایی کمتر نسبت به چیپ اصلی خلق می شود که نهایتا با یک SKU پایین تر به شما فروخته می شود! به طور مثال یک چیپ کامل GK104 دارای 8 واحد SMX بوده که هریک متشکل از 192 هسته CUDA می باشد. حال اگر به طور مثال در ساخت این چیپ یکی از واحدهای SMX معیوب شود ، واحد مذکور توسط سازنده غیر فعال شده و در نتیجه یک محصول با کارایی پایین تر نسبت به چیپ اصلی اما کاملا سالم ساخته می شود.

تازه ترین اخبار از معرفی دو محصول جدید مبتنی بر چیپ GK104 ( معماری کپلر ) در ماه می توسط انویدیا را حکایت دارد. این دو محصول جدید با SKU های GTX 670 Ti و GTX 670 شناخته می شوند.

Capture.JPG

GTX 670 Ti تنها یک واحد SMX از چیپ به کار رفته در GTX 680 را از دست داده است که در نتیجه آن دارای 1344 هسته CUDA خواهد بود. مشخصات احتمالی این کارت به شرح زیر می باشد :

Capture.JPG

بنابراین انتظار می رود که این محصول حدود 10% ضعیف تر از GTX 680 عمل کند که در نتیجه با توجه به قیمت 399 دلاری آن ، پیروز میدان رقابت با HD 7950 خواهد شد.

منبع : Tomshardware.com

[mohamad70]

سرانجام انتظارها به پایان رسید و روز گذشته انویدیا ( غول سازنده ی چیپ های گرافیکی ) از قدرتمندترین محصول خود مبتنی بر معماری کپلر رونمایی کرد.

GTX 690.JPG

GTX 690 نام محصولی جدیدی است که مطابق برنامه ریزی انویدیا روز سوم ماه می ( 3 روز دیگر ) وارد بازار خواهد شد. این محصول در خانواده کارت های Dual GPU قرار می گیرد بدین معنی که دو چیپ گرافیکی ( GPU ) بر روی یک برد واحد قرار می گیرند که به منظور ایجاد ارتباط بین دو GPU و رابط PCI Express از یک سوئیچ مخصوص ( مثلا چیپ NF200 ) نیز استفاده می شود. در این کارت از دو چیپ گرافیکی کامل با کد GK104 ( دقیقا همان چیپی که در GTX 680 از آن استفاده شده است ) بهره برده شده است که هر یک دارای 2GB حافظه ( مجموعا 4GB ) اختصاصی می باشند. هر یک از چیپ های گرافیکی از 1536 هسته کودا ، 128 واحد Texture و 32 عدد واحد ROPs تشکیل شده اند که در سرعت کلاک پایه ای معادل 915MHZ کار می کنند ، این مقدار 91MHz کمتر از GTX 680 می باشد که علت آن جلوگیری از مصرف زیاد کارت می باشد. با این وجود انویدیا سرعت کلاک حافظه را تغییری نداده و در این کارت هم از همان چیپ های حافظه با سرعت 6GHz بهره می برد:

Table.JPG

با این اوصاف می توان کارایی بسیار نزدیک به دو عدد GTX 680 در کانفیگ SLI را از GTX 690 انتظار داشت.

در تصویر زیر نمایی از برد مرجع GTX 690 را مشاهده نمایید :

t40659_Capture.JPG

در طرفین برد دو چیپ گرافیکی و در اطراف آن هم چیپ های حافظه قابل رویت هستند. در وسط کارت ( فضای میان دو GPU ) هم مدار تغذیه کارت ( VRM ) قابل تشخیص است که از 10 فاز ( 5 فاز به ازای هر GPU ) بهره می برد. این مدار وظیفه تغذیه انرژی الکتریکی به GPU و چیپ های حافظه را بر عهده دارد. در این قسمت از برد علاوه بر مدار تغذیه ، چیپ PLX که وظیفه سوئیچ کردن مسیرهای PCI Express و ایجاد ارتباط بین GPU ها و رابط PCI Express را بر عهده دارد نیز خودنمایی می کند. پشتیبانی از مسیرهای PCI Express 3.0 ، دلیل استفاده از این چیپ به جای NF200 ( که قبلا در GTX 590 از آن استفاده شد ) اعلام شده است.

در نهایت برق مصرفی کلیه اجزای این کارت از طریق دو کانکتور 8 پین تامین می شود که به صورت تئوری تا 375 وات را پشتیبانی می کنند ، هر چند که به واسطه استفاده از معماری بهینه کپلر حداکثر توان مصرفی این کارت تنها 300 وات اعلام شده است که بر عکس GTX 590 فضای خوبی را برای اورکلاک کاربران فراهم خواهد کرد.

هرچند که بنچمارک های این کارت تا روز عرضه رسمی کارت اعلام نخواهد شد اما سایت TechpowerUP نتایج چند تست بر روی رزولوشن 2560x1600 را که از این کارت به عمل آمده است را منتشر ساخته است :

Benchmarks.JPG

مطابق اعلام انویدیا این محصول در بدو ورود به بازار 999 دلار ( دو برابر GTX 680 ) قیمت خواهد داشت که بدین ترتیب آن را به گران قیمت ترین کارت گرافیکی تولیدی از سوی انویدیا مبدل می کند.

منابع :

TechpowerUP
AnandTech
Tomshardware

[mohamad70]

موفقیت چشمگیر انویدیا با معرفی GTX 680 ( مبتنی بر معماری بهینه کپلر ) در ماه آوریل آغاز شد و همچنان با ورود محصولات دیگر این سری ادامه می یابد. بعد از رونمایی از محوصلات High End سری 600 ، کم کم باید منتظر کارت های رده متوسط و ارزان قیمت تر باشیم که میان خریدارن از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند.

Capture.JPG

GTX 670 نام سومین محصول از سری GTX 600 می باشد که روز گذشته به طور رسمی معرفی و روانه بازار شد. این کارت از چیپی مشابه GTX 680 بهره می برد با این تفاوت که یکی از واحدهای SMX آن غیر فعال گردیده است و در نتیجه آن دارای 1344 هسته کودا و 112 عدد واحد Texture Mapping می باشد. با این وجود در ساختار حافظه و قسمت های مرتبط با آن تغییری ایجاد نشده است و همچنان از 32 واحد ROPs و کنترلر حافظه ای با پهنای باند 256Bit استفاده شده است. به همین ترتیب چیپ های حافظه نیز دست نخورده باقی مانده اند و همچنان در فرکانس موثر 6.08GHz ثابت شده اند. برخلاف فرکانس حافظه ، انویدیا به دلیل حفظ فاصله با GTX 680 سرعت کلاک GPU را به 915MHz کاهش داده است که به واسطه قابلیت GPU Boost قادر به افزایش تا 980MHz نیز می باشد.

مشخصات فنی کارت :

Capture1.JPG

توان مصرفی کارت همانطور که انتظار می رفت پایین می باشد. انویدیا به کمک معماری کپلر حداکثر توان مصرفی کارت را به 170 وات ( که برای یک کارت در رده High End واقعا بی نظیر می باشد ) رسانده است که از طریق دو کانکتور 6 پین تامین می شود. تست های عملی نشان دادند که GTX 670 در شرایطی مشابه مصرفی برقی کمتر از یک عدد GTX 560Ti دارد که این یک موفقیت بزرگ برای انویدیا محسوب می شود.

از نکات جالب توجه این محصول ابعاد PCB به کار رفته در آن می باشد. ظاهرا کارت دارای طولی معادل 9.5 اینچ می باشد اما اگر به پشت کارت نگاهی بیندازیم متوجه می شویم که PCB به کار رفته تنها دارای طولی برابر با 6.75 اینچ می باشد. انویدیا اعلام کرده است که با توجه به مصرف بسیار پایین کارت توانسته است با ایجاد تغییراتی در ساختار PCB ( از جمله انتقال مدار VRM به سمت چپ GPU ) به ابعاد کوچکتری دست پیدا کند ، اما با توجه به قرار گرفتن کارت در رده High End استفاده از یک کولر ، مشابه GTX 680 ضروری به نظر می رسد و در نتیجه با توجه به ساختار هیت سینک کارت به ناچار فضای اضافه ای به کولر اختصاص داده شده است و طول نهایی کارت را به 9.5 اینچ رسانده است:

Capture2.JPG

Capture3.JPG

در آخرین بخش به عملکرد کارت در گیم های مختلف می رسیم.

بازهم به دلیل محدودیت تاپیک به خلاصه ای از تست های به عمل آمده اکتفا می کنیم که بر اساس نتایج حاصل از GTX 670 مرتب شده اند. همچنین به دلیل اینکه اکثر کاربران ( حداقل در ایران ) در رزولوشن 1920x1080 اقدام به اجرای گیم ها می نمایند این مورد را انتخاب کردم :

t40706_perfrel1920.gif

به جرات می توان گفت که اینبار هم همه چیز در کفه ترازو به سمت انویدیا سنگینی کرد. GTX 670 در عموم تست ها عملکردی برابر و در عناوینی چون Dirt 3 حتی بالاتر از HD 7970 داشت. این برتری در قیاس با رقیب اصلی کارت یعنی HD 7950 به 15% می رسد که با توجه به قیمت 400 دلاری و مصرف بسیار پایین GTX 670 یک پیروزی کامل به حساب می آید. البته باید اذعان داشت که AMD در رزولوشن های بالاتری چون 2560x1600 ، عموما برتری نسبی نسبت به کارت های انویدیا داشت که خریدارن باید به آن توجه کنند.

در نهایت هرچند که AMD اخیرا اقدام به کاهش قیمت کارت های High End خود از جمله HD 7970 و HD 7950 کرد اما بازهم انتخاب این کارت ها در قیاس با محصولات جذاب سری 600 انویدیا با برتری های چون : مصرف بهینه تر و نویز کمتر ، پشتیبانی از PhysX و پشتیبانی تعداد زیادی کمپانی نرم افزاری از قابلیت های پردازشی CUDA زیاد منطقی به نظر نمی رسد.


منابع تصاویر و بنچمارک ها :

TechpowerUp
Tomshardware

[mohamad70]

آخرین اخبار و اطلاعات منتشر شده ، معرفی دوکارت دیگر از سری GTX 6xx توسط انویدیا را در دو ماه آینده حکایت می کند. این دو محصول جدید با نام های GTX 660Ti و GTX 650 به ترتیب جایگزین GTX 560Ti و GTX 550Ti خواهند شد که به دلیل داشتن یک ترکیب خوب از دو مقوله قیمت و کارایی از محبوب ترین کارت ها بین عموم خریداران بودند.

مطابق اطلاعات منتشر شده از سایت sweclockers.com مشخصات احتمالی GTX 660Ti به شرح زیر می باشد :

Capture.JPG

همانطور که در جدول بالا مشاهده می کنید GTX 660Ti تنها در پهنای باند حافظه ( Memory Bus ) و توان مصرفی ( TDP ) با GTX 670 تفاوت دارد که در نتیجه آن افت کارایی زیادی را انتظار نداریم. این محصول برای عرضه در حوالی 16 آگوست ( 26 مرداد ) در نظر گرفته شده است.

و اما GTX 650 که در رده های ارزان قیمت تر سری 600 انویدیا جای خواهد گرفت نیز برای عرضه در تاریخ 17 سپتامبر ( 27 شهریور ) برنامه ریزی شده است. از مشخصات اصلی این مدل می توان به تعداد 384 عدد هسته کودا ، پهنای باند حافظه ای معادل 128 بیت که 1GB حافظه از نوع GDDR5 را به چیپ اصلی متصل می نماید اشاره کرد. قیمت احتمالی این مدل کمتر از 200 دلار پیش بینی می شود.

منبع تصویر : Tomshardware.com