Na test smo dobili karticu Nvidijinog referentnog dizajna koja uvelike sliči ranije testiranom GTX570 modelu. Srce ove kartice je GF110 procesor čija je arhitektura u suštini vrlo slična GF100, ali je ovdje riječ o punoj Fermi arhitekturi sa 512 CUDA jezgri (stream procesora). 512 CUDA jezgri je podijeljeno na četiri GPC-a (graphics processing cluster), u svakom od kojih je jedan raster mehanizam i 4 SM-a (streaming multiprocessor). Svaki SM sastoji se od 32 CUDA jezgre, 16 load/store jedinica, četiri jedinice za specijalne funkcije, četiri teksturne jedinice, dva warp schedulera (svaki ima po jednu dispatch jedinicu), jedne Polymorph jedinice koja u sebi sadrži teselator, zatim 48KB+16KB L1 cache memorije i registara. Na to se veže 48 ROP jedinica sa 768KB L2 cache memorije koja služi kao brza međumemorija između Streaming Multiprocesora i ukupno šest 64-bitnih memorijskih kontolera. Kada sve zbrojimo GTX580 je ono što je originalno GTX480 trebao biti. Kompleksna je to arhitektura sa tri milijarde tranzistora koja je u kombinaciji sa tada nesazrijelim 40nm proizvodnim procesom natjerala Nvidiju na pravljenje ustupaka i rezanje arhitekture za GTX480. Kašnjenje na tržište i svi nakupljeni problemi stvorili su situaciju u kojoj je AMD/ATi preuzeo vodstvo u prodaji desktop grafičkih kartica. No, Nvidija se sada vratila u punom sjaju pa je red da vidimo što može ova na papiru vrlo moćna kartica.

GF110 čip koji pokreće ovu karticu napravljen je u 40 nm proizvodnom procesu, te broji 3 milijarde tranzistora. Njegovih 512 stream procesora (CUDA jezgri) rade na 1544MHz, dok ostatak čipa kuca na 772MHz. Na karticu je ugrađeno 1.5GB GDDR5 memorije koja radi na 1002MHz tj. 4.008Gbps efektivno, a komunicira preko 384-bitne sabirnice. GF110 čip donosi i otprije poznati Z-culling, kojem je sada pridodano više pažnje. Podsjetimo se, z-Culling je metoda u kojoj se pikseli koji se direktno ne vide niti ne renderiraju pa na taj način dolazi do poboljšanja GPU performansi. Zamislite da na sceni imate osobu ispred objekta (npr. kuće). Z-culling metoda odbacuje renderiranje svih onih piksela koji pripadaju kući a nalaze se iza osobe – logično. Ovo je postignuto usporedbom dubine i prozirnosti novog piksela u odnosu na postojeći u Z-bufferu – ukoliko je piksel vidljiv biti će renderiran, ukoliko nije neće.

Uz novu je seriju stiglo i novo rješenje hlađenja. Nvidija je po prvi puta upotrijebila Vapor Chamber tehnologiju koji njihovi suparnici koriste već duže vremena. Na GF110 čipu tako sjedi masivan hladnjak čija je baza jedna velika Vapor komora (radi na sličnom principu kao i toplovodne cijevi), a na nju su montirani tanki aluminijski listovi. Turbinski je ventilator dobio novi algoritam kontrole pa tako ubrzavanje iil usporavanje rada sada protječe sporije i korisnik nema osjećaj kako kartica naglo postaje bučna. U usoredbi sa GTX570 koja je pravi melem za uši, ova je kartica malo bučnija no i dalje je to daleko od razine buke kakvu su imali prijašnji modeli. Na crni PCB naliježe crni aluminijsi heatsink koji služi kao nosač za trubinski ventilator izmjenjenog dizajna, te kao hladnjak za vitalne sklopove napajanja i memorijske čipove. Od skidanja ovoga hladnjaka smo odustali zbog zvjezdastih vijaka za koje odvijač nismo imali pri ruci.

GTX5xx serija donosi i dedicirani hardverski sklop sada osim temperature, nadzire i sva tri 12V raila (PCIe konektor, i jedan 6-pinski te jedan 8-pinski PCIe-Power konektor). Ukoliko dođe do preopterećenja railova uzrokovanih aplikacijama tipa Furmarka ili OCCT-a sklop automatski smanjuje performanse kako bi kartica ostala unutar specifikacija potrošnje. Nvidia tvrdi kako je ovo usmjereno samo na aplikacije tipa Furmarka te kako ne utječe na performanse u igrama ili prilikom overclockinga. Ovo nam naravno ostaje za provjeriti. TDP ove kartice po proizvođaču je 244W, a Nvidia preporuča kvalitetno napajanje od 550W. Gornji termalni prag za GPU je 97°C iznad kojih prije spomenuti sklop automatski spušta taktove kako bi ga zaštitio. Nižoj potrošnji kartice u mirovanju pridonose dvije razine spuštanja taktova. U prvoj fazi GPU radi na 405MHz, shaderi na 810MHz a memorija na 162MHz. U drugoj, dubljoj fazi GPU radi na 50.6MHz, shaderi na 101MHz a memorija na 67.5MHz. Sa strane video podrške novost je HDMI 1.4a, a kartica podržava DX11 API, 3-way SLI, Physx, 3D Vision Surround te Nvidia Surround tehnologije (podržava tri monitra ukupne rezolucije do 7680×1600). NV Surround i 3D Surround su kao i ranije mogući samo uz upotrebu dvije kartice. Puni audio bitstreaming baš kao i kod GTX480 kartica nije podržan, što je kao što znamo popravljeno kod GF104.