Огляд і тестування відеокарти ZOTAC GeForce GTX 690 4 ГБ GDDR5

Титул розробника найбільш продуктивного графічного адаптера є немаловажним аспектом конкуренції компаній NVIDIA і AMD на ринку дискетних відеоприскорювачів. Рядові користувачі та представники IТ-преси з інтересом чекають чергового витка в протистоянні двох «графічні гігантів» в Ultra hi-end сегменті ринку, які у свою чергу також прагнуть привернути до анонсу чергового високорівневого продукту якнайбільше уваги. У зв'язку з тим, що компанія AMD вже майже за традицією представила нове покоління графічних адаптерів Radeon HD 7000 на кілька місяців раніше свого основного конкурента, більшість ентузіастів очікувала представлення передбачуваного Radeon HD 7990 на початку другого кварталу 2012 року, однак цього не відбулося. Імовірно, інженери з Саннівейла зіштовхнулися з проблемою занадто високого тепловиділення і енергоспоживання зв'язки з двох чіпів AMD Tahiti XT на одній платі і цей анонс ми побачимо трохи пізніше. Нагадаємо, що в 2010 році по цій же причині, каліфорнійські фахівці з «зеленого» табору так і не змогли представити альтернативу з лінійки GeForce GTX 400 відеокартам на базі Radeon HD 5970. Втім, з тих пір багато чого змінилося, і перші рішення на базі 28 нм чіпсетів серії NVIDIA GeForce GTX 600 не тільки продуктивніше своїх прямих конкурентів з лінійки Radeon HD 7000, але і пропонують користувачам більш привабливе співвідношення між продуктивністю і енергоспоживанням, що до недавніх пір було «козирем» AMD.

Офіційна презентація NVIDIA GeForce GTX 690 відбулася на початку травня в Гонконзі, і викликала чималий інтерес у колі ентузіастів завдяки видатним заявленим характеристикам новинки і, до того ж, надзвичайно високої рекомендованої вартості рішення ($1000). Втім, ціна не здається такою позахмарною, коли виявляється, що, по суті, інженерам NVIDIA вдалося об'єднати два повноцінні графічні адаптери GeForce GTX 680 (GK104) у режимі SLI на одній десятишаровій друкованій платі з мінімальним зниженням частоти кожного GPU (усього на 3,9%). Ефективна частота 4 гігабайт пам'яті стандарту GDDR5 (по 2 ГБ на кожний GPU) при цьому становить все ті ж 6000 МГц, що і на «еталонному» NVIDIA GeForce GTX 680.

Графічний прискорювач NVIDIA GeForce GTX 690 має у своєму арсеналі 3072 (1536 x2) універсальних шейдерних процесора (або ядер CUDA по термінології NVIDIA), 256 (128 х2) текстурних юнітів і 64 (32 х2) блоки растеризації, що повинно забезпечити найвищу продуктивність цього рішення в ігрових додатках і завданнях загального призначення. Беручи до уваги, що кожний чіп NVIDIA GK104 включає 3,5 млн. транзисторів на кристалі площею 294 мм², загальна кількість транзисторів для GeForce GTX 690 становить значні 7 млн. У той час як розробники заявляють про типове енергоспоживання двочіпового флагмана на рівні 263 Вт, заявлений TDP становить значні 300 Вт. Теоретично, завдяки наявності двох 8-контактних роз’ємів живлення, максимальне енергоспоживання відеокарти на базі GeForce GTX 690 може досягати 375 Вт. Розробники рекомендують користувачам скористатися цим запасом міцності в процесі ручного оверклокінга.

Зрозуміло, всі нововведення, вперше реалізовані інженерами NVIDIA в GeForce GTX 680 на базі одного чіпа GK104 (архітектура Kepler), повною мірою підтримуються графічним адаптером NVIDIA GeForce GTX 690. В першу чергу мова іде про такі опції як GPU Boost, Adaptive V-Sync, PhysХ, 3D Vision Surround, підтримка алгоритмів FXAA- і TXAA-згладжування, дисплеїв ультрависокої роздільної здатності і протоколу PCI-E 3.0. Докладніше про перелічені вище технології ми вже розповідали в огляді ASUS GeForce GTX 680, тому не будемо повторюватися, а перейдемо до вивчення характеристик розглянутої новинки в порівнянні з актуальними «суперниками» і попередниками.

Що ж, від теорії ми переходимо до тестування відеокарти ZOTAC GeForce GTX 690 (ZOTAC ZT-60701-10P) «референсного» дизайну, для того щоб на практиці вивчити всі особливості найбільш продуктивного графічного адаптера на сьогоднішній день.

Оглядаючись на найвищий рівень швидкодії одиночної відеокарти на GeForce GTX 680 (GK104), характеристики графічного адаптера на базі NVIDIA GeForce GTX 690 виглядають дійсно вражаюче. Як ми вже згадували вище, частота графічних ядер у порівнянні з «еталонним» GeForce GTX 680 була знижена несуттєво — з 1006 до 915 МГц (на 3,9%), а з врахуванням використання технології GPU Boost вона може досягати 1019 МГц. Нагадаємо, що попередній двочіповий флагман лінійки GeForce базувався на дві GPU з кодовою нвзвою GF110, частота яких була знижена досить суттєво щодо номіналу (з 772 до 607 МГц), що не дозволяло одній відеокарті на GeForce GTX 590 демонструвати схожий рівень швидкодії в порівнянні з зв'язкою з двох GeForce GTX 580. Виходячи з даних таблиці, практично всі характеристики розглянутого рішення збігаються з рекомендованими компанією NVIDIA специфікаціями для графічного адаптера GeForce GTX 690 «референсного» дизайну, а, отже, і рівень продуктивності ZOTAC GeForce GTX 690 повинен бути ідентичним у порівнянні з еталоном. Про застосовувану систему охолодження, результатах тестування і особливостях дизайну друкованої плати ми поговоримо у відповідних розділах нашого огляду, а почнемо наше знайомство, традиційно, з вивчення упаковки.

Відеокарта ZOTAC GeForce GTX 690 поставляється в картонній коробці великих розмірів, оформлення якої витримано в чорно-помаранчевому кольорі, що звично для продуктів цього виробника. Основні характеристики відеокарти перелічені на своєрідному паперовому «чохлі», який потрібно зняти, перед тим як витягти карту з коробки.

Упаковка виконана в формі «валізки» з верхньою кришкою, яка відкидається, що є звичним рішенням для продуктів hi-end рівня. Для того щоб попередити пошкодження дорогого адаптера в процесі транспортування, виробник не поскупився на поролоновий ущільнювач, що надійно фіксує відеокарту.

На звороті упаковка досить інформативна: тут користувач може ознайомитися з мінімальними системними вимогами для комп'ютера, у який планується встановлення ZOTAC GeForce GTX 690, а також основними характеристиками продукту, деякі з яких представлені на 15 мовах (включаючи російську). Відзначимо, що джерело живлення в системі з відеокартою ZOTAC GeForce GTX 690 повинно мати потужність не менше 650 Вт і бути здатним видавати не менше 46 А по лінії 12 В.

Крім самої відеокарти в коробці ми знайшли:

• Диск з драйверами та додатковими утилітами, що демонструють можливості відеокарти;
• Інструкції з встановлення і експлуатації;
• Фірмову наклейку на корпус;
• Перехідник DVI-to-VGA;
• Два перехідники з двох 6-контактних роз’ємів живлення на один 8-контактний роз’єм живлення відеокарти.
• Три диски з повними копіями ігор серії Assassin's Creed, а також триденний ключ для гри Trackmania Canyon.

Чесно кажучи, для продукту вартістю $1000, ми очікували дійсно багатого комплекту поставки і у випадку відеоприскорювача ZOTAC GeForce GTX 690 (ZT-60701-10P) наші надії в повному ступені виправдалися. Крім всіх необхідних для експлуатації аксесуарів, у коробці ми також знайшли приємний бонус у вигляді трьох ліцензійних копій ігор з популярної серії Assassin's Creed: Assassin's Creed I, Assassin's Creed II і Assassin's Creed Revelations. Приємним доповненням для користувачів також повинен стати демонстраційний пакет утиліт ZOTAC Boost, придбати які власнику карти можна з відчутною знижкою.

Набір інтерфейсів для виводу зображення представлений двома портами DVI-D, одним інтерфейсом DVI-I, а також роз’ємом mini DisplayРort 1.2. Одночасно до відеокарти ZOTAC GeForce GTX 690 можна підключити до чотирьох дисплеїв у різних режимах, включаючи 3D Vision Surround. Більше того, за заявою розробників, саме для 3D Vision Surround, продукти на базі GeForce GTX 690, призначені в першу чергу. Це цілком логічно, враховуючи, що для переважної більшості «звичайних» сценаріїв експлуатації продуктивність цього преміум-рішення буде надлишковою ще довгий час.

Друкована плата графічного прискорювача ZOTAC GeForce GTX 690 виконана на текстоліті чорного кольору. Розробники звертають увагу користувачів на застосування 10-фазного модуля VRM (по 5 фаз на кожний GPU) і десятишарову PCB для того, щоб забезпечити якісне і стабільне живлення відеокарти, як при роботі на штатних частотах, так і в процесі розгону.

Система стабілізації живлення розпаяна в центральній частині друкованої плати і знаходиться під керуванням двох ШІМ-контролерів OnSemi NCP 4206. Безумовно, варто відзначити, що при виробництві відеокарти інженери NVIDIA використали тільки твердотільні конденсатори і силові транзистори типу Dr.MOS, що дозволило не тільки знизити рівень пульсацій напруги, але і зберегти дорогоцінне вільне місце на текстоліті.

Для об'єднання обчислювальної потужності двох чіпів NVIDIA GK104 на платі використовується чіп-комутатор PEX8747 виробництва компанії PLX Technology.

Крім шини PCI-Express, живлення відеокарти забезпечується через два 8-контактних роз’єми на її бічній стороні. Як ми вже згадували вище, середнє енергоспоживання відеокарти, за заявою розробників, становить 263 Вт, у той час як у режимі серйозного розгону графічний прискорювач ZOTAC GeForce GTX 690 може споживати до 375 Вт енергії.

Для об'єднання двох відеокарт на базі GeForce GTX 690 у режимі Quad-SLI і одержання найвищої продуктивності графічної підсистеми, на платі передбачений один SLI-коннектор.

У зв'язку з малою кількістю вільного місця на лицьовій стороні PCB, частину конденсаторів і інших елементів модуля VRM інженери NVIDIA винесли на зворотну сторону друкованої плати.

Центральною частиною розглянутого рішення є два 28 нм чіпа-близнюки NVIDIA GK104 (GK104-355-A2), встановлені ближче до країв текстоліту, і по суті функціонують в режиму SLI. Кожний з двох GPU включає 1536 універсальних шейдерних процесорів (або ядер CUDA по термінології NVIDIA) і 32 блоки растеризації, а обмін даними з відеопам'яттю (об'ємом 2 ГБ на чіп) здійснюється через 256-бітну шину. Як ми вже відзначали, частоти роботи графічних ядер і пам'яті на GeForce GTX 690 були трохи знижені щодо рівня еталонного GeForce GTX 680 і становлять 915 МГц для ядра й 6000 МГц відповідно. Нагадаємо, що шейдерний блок у новому поколінні графічних адаптерів NVIDIA GeForce тепер працює на тій же частоті, що і інші блоки GPU, а штатна частота роботи ядра може автоматично підвищуватися відеокартою для одержання більш вищої продуктивності в рамках встановленого енергоспоживання (технологія GPU Boost). Інші характеристики чіпів GK104 наведені на скріншоті вище.

Значення ASIC Quality, обумовлене утилітою GPU-Z для нашого зразка ZOTAC GeForce GTX 690, склало 86,3%. Нагадаємо, що високе значення цього параметра свідчить про низьку напругу живлення GPU і дозволяє сподіватися на кращий розгінний потенціал при використанні штатного охолодження. У той же час для експериментів з розгоном з використанням екстремальних методів охолодження (рідкий азот, гелій, сухий лід) краще підходять відеокарти з низьким показником ASIC Quality.

Відеопам'ять загальним об'ємом 2х 2048 МБ набрана за допомогою шістнадцяти мікросхем від Samsung по 256 МБ. Чіпи промарковані K4G20325FD-FC03 і згідно з документацією мають номінальну частоту 6 ГГц.

Система охолодження, розроблена інженерами NVIDIA для еталонного зразка GeForce GTX 690, на наш погляд, має надзвичайно привабливий зовнішній вигляд, який притягає навіть погляди людей байдужих до «заліза». Багато в чому такий ефект досягається за рахунок застосування алюмінію, прозорого оргскла і інших якісних матеріалів у конструкції кулера.

На бічній стороні двослотової системи охолодження є напис GEFGORCE GTX, яка оснащена приємним зеленуватим підсвічуванням. Цей елемент повинні гідно оцінити власники ігрових корпусів з прозорою бічною панеллю і любителі моддінга.

Відзначимо, що демонтувати кулер виявилося непросто, адже для цього треба було скористатися викрутками з п'ятьма різними жалами.

Конструкція системи охолодження містить у собі два невеликі радіатори з випарною камерою в основі, масивну металеву кріпильну пластину, яка також виступає в ролі охолоджувача для чіпів пам'яті і силових транзисторів, а також вентилятор з діаметром крильчатки 80 мм.

Кожух кулера складається з трьох частин: рамки вентилятора, а також двох накладок з алюмінію і оргскла, через які можна роздивитися ребра основних радіаторів. Варто відзначити, що вся поверхня відеокарти дуже мазка і буквально притягає відбитки пальців, а виходить, для того щоб зберегти привабливий зовнішній вигляд графічного прискорювача в процесі встановлення, слід бути обережним.

Використовувана конструкція СО передбачає, що частина повітряного потоку, генеруємого вентилятором, проходячи через ребра радіатора, залишається всередині шасі. Для цього в задній частині пластикового кожуха передбачений спеціальний виріз.

Для оцінки ефективності застосовуваної системи охолодження ми провели наш стандартний набір тестів за допомогою утиліти FurMark. Тести проводилися у двох режимах роботи кулера: автоматичне керування і максимальна швидкість обертання вентилятора.

В авторежимі при максимальному навантаженні температура графічних ядер не перевищувала оцінку 82 і 84 градуса для першого і другого GPU відповідно. Це відмінний результат, беручи до уваги, що в такому режимі кулер функціонував всього на 63% своєї потужності, видаючи помірний рівень шуму.

Після того як ми встановили швидкість обертання вентилятора на максимум і провели тестування ще раз, ми зафіксували зниження максимальної температури графічних ядер на 9 і 10 градусів, що свідчить про те, що застосовувана система охолодження явно має деякий «запас міцності», яким ми плануємо скористатися в процесі ручного розгону. Зрозуміло, у режимі максимальної ефективності кулер видає більш вищий рівень шуму, який ми охарактеризували як «вище за середнє».

При відсутності навантаження частоти графічного ядра і пам'яті автоматично знижуються, що приводить до меншого енергоспоживання і тепловиділення. Кулер у такому режимі працює майже безшумно, а температура графічних ядер не перевищує оцінку 37 градусів.

Взагалі, застосовувана система охолодження продемонструвала високий рівень ефективності, видаючи середній рівень шуму в роботі, що, на наш погляд, є однією з найбільш вагомих переваг відеокарт на базі GeForce GTX 690. Варто відзначити, що «референсний» кулер турбінного типу, застосовуваний для графічного процесора GeForce GTX 680 еталонного зразка, у порівнянні з GeForce GTX 690 видає помітно більше шуму. Безумовно, дві відеокарти на базі GeForce GTX 680, об'єднані в режимі SLI будуть шуміти ще сильніше.