Nvidia GeForce GTX580 1.5GB – nova perjanica

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 7680x1600). 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.

Način testiranja i overclocking

Karticu smo testirali na našem standardnom test stroju koji se sastoji od Gigabyteove X58-Extreme ploče, Intelovog Core i7-980X procesora te ukupno šest gigabajta Kingmaxove radne memorije u 3 x 2GB kombinaciji. Set benchmarka koji smo koristili poznat je iz naših ranijih testova, a u odnosu na GTX570 test neke smo i izbacili. GTX480 nam je još uvijek nedostupna pa se neće vidjeti napredak koji GTX580 donosi u odnosu na nju. Zato su tu preformanse GTX470 kartice i HD5870 kartice, te GTX570 kartice. Uz to smo dodali i HD6870 te HD6950 modele. HD6970 ćemo testirati za koji tjedan pa će se i rezultati te kartice naći na našim tablicama. Temperature i potrošnju smo pod opterećenjem mjerili u igri Battlefield 2 koja se pokazala kao najveće opterećenje za karticu. U OCCT ili Furmark aplikacijama potrošnja kratkotrajno skoči na visoke vrijednosti no već za par sekundi se desi pad potrošnje jer profunkcionira sklop za nadzor vršne potrošnje.

GTX580 smo naravno i overclockirali. Baš kao i kod GTX570 najbolji alat za to se pokazao MSI-ev Afterburner. Nakon nekoliko sati testiranja najstabilnijim su se pokazali taktovi od 840MHz za GPU, 1680 za shadere i 2110MHz za memoriju. Porast je to od oko 9% za GPU, te malo iznad 5% za memoriju. Ponovno će biti zanimljivo za vidjeti je da li sklop za nadzor potrošnje utječe na performanse prilikom testiranja na overclockiranim taktovima. Nekako nam se AMD-ov PowerTune i dozvoljavanje 20% većeg TDP-a čini sretnije rješenje. Baš kao i kod GTX570 overclockirali u automatskom režimu rada ventilatora.

Battlefield Bad Company 2
1680x1050 @ 4xAA, 16xAF
GeForce GTX580 111,367    GeForce GTX570 97,328    Radeon HD6950 79,367    Radeon HD5870 79,056    GeForce GTX470 76,228    Radeon HD6870 72,2      0 3 0 6 0 9 0 12 0
1920x1200 @ 4xAA, 16xAF
GeForce GTX580 93,678    GeForce GTX570 81,272    Radeon HD6950 68,839    Radeon HD5870 67,5    GeForce GTX470 62,656    Radeon HD6870 61,922      0 3 0 6 0 9 0 12 0

Već u prvom naslovu vidimo da je GTX580 u prosjeku za oko 15% brža od GTX570 modela. Visoki framerate daje naslutiti kako je ova kartica namijenjena igranju u visokoj 2560x1600 rezoluciji.

F1 2010
1920x1200 (AA On, AF 16x)
GeForce GTX580 67,472    Radeon HD5870 63,461    GeForce GTX570 61,367    Radeon HD6870 57,517    GeForce GTX470 52,772    Radeon HD6950 47,617      0 3 5 7 0

Ovdje vidimo napredak u performansamo od oko 10% u odnosu na GTX570, te čak nešto manje u odnosu na HD5870 pa ne možemo reći kako tu GTX580 briljira.

Heaven Benchmark
1680x1050 @ 4xAA, 16xAF, No Tesselation (FPS)
GeForce GTX580 71,7    Radeon HD6950 65,7    GeForce GTX570 63,1    GeForce GTX470 46,1    Radeon HD5870 45,2    Radeon HD6870 44,1      0 1 8 3 6 5 4 7 2
1680x1050 @ 4xAA, 16xAF, Normal Tesselation (FPS)
GeForce GTX580 54,2    GeForce GTX570 46,9    Radeon HD6950 44    GeForce GTX470 35,6    Radeon HD6870 31,6    Radeon HD5870 29,8      0 1 8 3 6 5 4 7 2
1680x1050 @ 4xAA, 16xAF, Extreme Tesselation (FPS)
GeForce GTX580 41,7    GeForce GTX570 36,2    Radeon HD6950 27,5    GeForce GTX470 27,4    Radeon HD6870 21,4    Radeon HD5870 18,6      0 1 8 3 6 5 4 7 2
1920x1200 @ 4xAA, 16xAF, No Tesselation (FPS)
GeForce GTX580 58,7    Radeon HD6950 55,1    GeForce GTX570 51,2    Radeon HD5870 38,1    GeForce GTX470 37,6    Radeon HD6870 37,6      0 1 8 3 6 5 4 7 2
1920x1200 @ 4xAA, 16xAF, Normal Tesselation (FPS)
GeForce GTX580 46,4    GeForce GTX570 40,3    Radeon HD6950 39,1    GeForce GTX470 30    Radeon HD6870 27,8    Radeon HD5870 26,3      0 1 8 3 6 5 4 7 2
1920x1200 @ 4xAA, 16xAF, Extreme Tesselation (FPS)
GeForce GTX580 36,4    GeForce GTX570 31,6    Radeon HD6950 25,3    GeForce GTX470 23,5    Radeon HD6870 19,4    Radeon HD5870 16,9      0 1 8 3 6 5 4 7 2

Teselacija je pravi teren za ovu karticu i tu vidimo kako prednost nad GTX570 karticom ponovno raste na oko 15%.

Lost Planet 2
1920x1200 @ 4xAA
GeForce GTX580 56,7    GeForce GTX570 49,1    GeForce GTX470 36    Radeon HD6950 34,2    Radeon HD6870 30,4    Radeon HD5870 28,3      0 2 0 4 0 6 0

Još jedan naslov koji u znatnoj mjeri koristi testelaciju, a prednost GTX580 kartice nad GTX570 je i tu malo viša od 15%.

Mafia II
1680x1050 (AA On, AF 16x, Phsyx off)
GeForce GTX580 80,9    Radeon HD6950 65,6    Radeon HD5870 65,2    GeForce GTX570 60,3    Radeon HD6870 58,6    GeForce GTX470 56,8      0 4 1 8 2
1920x1200 (AA On, AF 16x, Phsyx off)
GeForce GTX580 64,6    GeForce GTX570 56,7    Radeon HD6950 55,1    Radeon HD5870 54,7    Radeon HD6870 48,5    GeForce GTX470 45,5      0 4 1 8 2
1680x1050 (AA On, AF 16x, Phsyx on)
GeForce GTX580 41,1    GeForce GTX570 39,5    GeForce GTX470 36    GeForce GTX460 1GB 33,1    GeForce GTX460 768MB 28,6      0 4 1 8 2
1920x1200 (AA On, AF 16x, Phsyx on)
GeForce GTX580 38,8    GeForce GTX570 37,1    GeForce GTX470 32,5    GeForce GTX460 1GB 28,6    GeForce GTX460 768MB 26,1      0 4 1 8 2

Moramo priznati kako nas je GTX580 poprilično razočarala u ovome naslovu. Sa uključenom fizikom jedva da je malo brža od GTX570 :(

Metro 2033
1680x1050 @ AAA, 16xAF
GeForce GTX580 36,311    GeForce GTX570 30,867    Radeon HD6950 29,367    Radeon HD6870 25,583    Radeon HD5870 25,523    GeForce GTX470 25,183      0 1 0 2 0 3 0 4 0
1920x1200 @ AAA, 16xAF
GeForce GTX580 29,672    GeForce GTX570 24,772    Radeon HD6950 23,894    Radeon HD6870 20,556    Gigabyte HD5870 20,225    GeForce GTX470 19,833      0 1 0 2 0 3 0 4 0

U Metrou 2033 napokon vidimo pomak. U višoj rezoluciji su performanse GTX580 za 20% više od GTX570 i tako zapravo treba biti u svim naslovima. GTX580 sve do sada nije opravdavala višu cijenu.

S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat
1680x1050 @ 4xAA, 16xAF
GeForce GTX580 69,75    GeForce GTX570 61,5    Radeon HD6950 59,75    Radeon HD5870 49,75    Radeon HD6870 44,5    GeForce GTX470 42      0 3 5 7 0
1920x1200 @ 4xAA, 16xAF
GeForce GTX580 64    Radeon HD6950 50,25    GeForce GTX570 49,5    Radeon HD5870 39,75    Radeon HD6870 36,75    GeForce GTX470 36      0 3 5 7 0

Još jedan naslov u kojem GTX580 dominira. 27% je u višoj rezoluciji brža od GTX570, te pokazuje kako joj odlični S.T.A.L.K.E.R. dobro odgovara. 

Overclocking
S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat (1920x1200)
GeForce GTX580 64    GeForce GTX580 @ OC 61    GeForce GTX570 @ OC 55,25    GeForce GTX570 49,5      0 1 6 3 2 4 8 6 4
Battlefield Bad Company 2 (1920x1200)
GeForce GTX580 @ OC 96,744    GeForce GTX580 93,678    GeForce GTX570 @ OC 82,311    GeForce GTX570 81,272      0 2 5 5 0 7 5 10 0
Mafia II (1920x1200)
GeForce GTX580 @ OC 38,9    GeForce GTX580 38,8    GeForce GTX570 @ OC 38,3    GeForce GTX570 37,1      0 1 0 2 0 3 0 4 0
Lost Planet 2 (1920x1200)
GeForce GTX580 @ OC 62,2    GeForce GTX580 56,7    GeForce GTX570 @ OC 53,65    GeForce GTX570 49,1      0 1 6 3 2 4 8 6 4
F1 2010 (1920x1200)
GeForce GTX580 @ OC 69,978    GeForce GTX580 67,472    GeForce GTX570 @ OC 64,417    GeForce GTX570 63,461      0 3 5 7 0
3DMark11
GeForce GTX580 @ OC 6379    GeForce GTX580 5972      0 32 00 64 00

I tu je u ponekim naslovima svoje prste upetljala kontrola potrošnje. Vidimo kako su u nekom naslovima pomaci minimalni, u nekima čak i ispod originalnih performansi, a tek u Lost Planetu 2 je pomak solidnih 10%.

Potrošnja
Idle (W)
Radeon HD6950 120    Radeon HD6870 124    Radeon HD6850 126    GeForce GTX570 130    GeForce GTX580 130    GeForce GTX470 135      0 1 05 2 10 3 15 42 0
Load (W)
Radeon HD6850 236    Radeon HD6950 283    Radeon HD6870 284    GeForce GTX570* 369    Asus GTX470 383    GeForce GTX580* 411      0 1 05 2 10 3 15 42 0

GTX580 troši u prosjeku za oko 11% više električne energije od GTX570 kartice, što zapravo i nije tako loše. Vršna potrošnja cijelog sistema je probila 400W, a nas jako zanima koliko će nam trošiti sistem pogonjen sa HD6970 modelom. HD6950 kao što smo vidjeli troši kao upaljač :)

Temperature
Idle (°C)
GeForce GTX570 31    Radeon HD6870 35    GeForce GTX580 37    Radeon HD5870 41    Radeon HD6950 42    Radeon HD6850 44    GeForce GTX480 48    Asus GTX470 51    Radeon HD5970 58      0 2 5 5 0 7 5 10 0
Load (°C)
Radeon HD6950 76    Radeon HD6850 80    Radeon HD6870 81    GeForce GTX570 85    GeForce GTX580 85    Radeon HD5870 85    Radeon HD5970 89    Asus GTX470 91    GeForce GTX480 95      0 2 5 5 0 7 5 10 0

Nvidija je dovela svoje rashladne sisteme u red pa sa zadovoljstvom možemo zaključiti kako ova kartica radi relativno tiho i pri tome uspjeva držati GPU ispod 90°C. No, ne zaboravimo ipak je malo bučnija od GTX570.

GTX580 je GTX480 kakav je zapravo trebao biti. Radi relativno tiho, ne troši previše, ima vrlo dobre performanse te i dalje zadržava krunu najbrže single chip kartice. Sazrijeli proizvodni proces konačno donosi karticu pune Fermi arhitekture, a veća pažnja posvećena hlađenju donosi činjenicu kako napokon imamo high-end karticu koja ne buči i ne grije se previše. Performanse u igrama su vlo dobre i vidljivo je kako ova kartica puni potencijal može pokazati tek na 30" monitorima. Ne sviđa nam se susprezanje performansi prilikom overclockinga, i ne toliko činjenica da je skupa koliko činjenica da za oko 1000 kuna veću cijenu ne donosi veliki pomak u performansama u odnosu na GTX570. GTX570 stoga i dalje ostaje znatno isplativija kartica, koja ima vrlo dobre performanse uz manju potrošnju i manju buku. Konačan sud o best buy kartici iz high-end segmenta donijeti ćemo tek kada testiramo najjačeg Caymana iza Nove godine.

Conclusion

GTX580 is what GTX480 should have been. It has good performance, operates much more quietly, consumes less energy and it still holds the fastest single chip card crown. Matured manufacturing process finally brings a chip of full Fermi architecture, and cooling system got much better attention this time. Finally a high end board that is not loud and too much hot. As we have seen GTX580 has good performance and its true territory are 30" monitors. Things we don`t like are throttled overclocking performance, its high price tag and the fact that the big price leap in comparison to GTX570 doesn`t bring that big performance leap. GTX570 therefore is a better option, especially if considering it is a bit quieter and consumes less energy. There is still one card left to test in this high-end segment (HD6970) before we conclude which is the best buy card among them.