Огляд і тестування відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 c 2 ГБ GDDR5

У той час як компанія AMD приклала всі зусилля для того, щоб представити широку лінійку графічних адаптерів AMD Radeon HD 7000 (кодова назва Southern Islands) у максимально короткий термін після анонсу флагманського прискорювача AMD Radeon HD 7970, каліфорнійський графічний гігант довгий час не квапився з випуском ігрових відеокарт mainstream класу на базі 28 нм чіпів, побудованих на архітектурі NVIDIA Kepler. Безумовно, після коректування вартості відеокарт на базі чіпсетів NVIDIA GeForce GTX 560/560 Ti/570 ці рішення могли до деякої міри конкурувати з досить успішними продуктами на базі AMD Radeon HD 7850 і Radeon HD 7870, однак одразу не можна було назвати це протистояння рівним. Нова архітектура AMD Graphics Core Next, висока енергоефективність, 28 нм технічний процес, а також гарна швидкодія та підтримка великої кількості фірмових технологій AMD зробили графічні адаптери на базі Radeon HD 7850 оптимальним вибором для раціональних геймерів і ентузіастів, не готових витрачати більше $250 на покупку сучасної ігрової відеокарти. Відзначимо, що протягом всього 2-го і 3-го кварталів 2012 року рівносильних «суперників» в AMD Radeon HD 7850 не було, що дозволило компанії AMD одержати помітну перевагу в цьому сегменті. Змінити розміщення сил в mainstream секторі ринку покликані графічні прискорювачі NVIDIA GeForce GTX 660 і GeForce GTX 650, офіційний анонс яких відбувся 13 вересня.

У цьому матеріалі мова піде про старшу модель — NVIDIA GeForce GTX 660, яка позиціонується розробниками в якості сучасного і продуктивного відеоприскорювача для геймерів, які мають строго обмежений бюджет на апгрейд, але прагнуть запускати сучасні ігри в популярній роздільній здатності 1920х1080 і 1900х1200 крапок з активацією алгоритмів згладжування і анізотропної фільтрації.

В офіційному документі від компанії NVDIA, що супроводжує анонс графічного процесора NVIDIA GeForce GTX 660, розробники відзначають, що 53% любителів комп'ютерних баталій досі не мають відеокарту з підтримкою API DirectX 11, що не дозволяє їм повною мірою насолодитися досягненнями сучасних ігрових технологій. Беручи до уваги, що відеокарти на базі чіпсетів NVIDIA GeForce 8800/9800 GT користувалися більшим попитом в 2008 році, а ощадливі користувачі, як правило, роблять апгрейд з періодичністю в 3-4 роки, фахівці NVIDIA не випадково наводять дані про те, що продуктивність новинки в 4,3 рази вище в порівнянні з NVIDIA GeForce 9800 GT. Погодьтеся, адже для багатьох геймерів це дійсно може стати вагомим приводом для апгрейду. Не менш важливо, що інженерам NVIDIA вдалося досягти 2,5-кратної переваги GeForce GTX 660 (Kepler) над GeForce GTX 460 (Fermi), анонс якого відбувся десь два роки тому.

Зрозуміло, каліфорнійські фахівці також заявляють про помітну перевагу новинки над рішеннями на базі AMD Radeon HD 7850. Виходячи з даних офіційної презентації, графічний адаптер NVIDIA GeForce GTX 660 в середньому демонструє 20% перевагу над прямим конкурентом, однак це нам ще треба сьогодні перевірити.

Після анонсу графічного процесора NVIDIA GeForce GTX 660 Ti (Kepler) багато користувачів думали, що молодша версія цієї моделі без приставки Ti також буде заснована на базі графічного чіпа NVIDIA GK104, використовуваного для флагманських моделей у лінійці GeForce, однак цього не відбулося. Напевно, розробники вирішили економічно недоцільним встановлення «спрощених» кристалів NVIDIA GK104 на продукт вартістю $250, застосувавши замість цього зовсім новий 28 нм чіп NVIDIA GK106, також виконаний на архітектурі Kepler і об'єднуючий 2540 млн. транзисторів на площі 221 мм².

На схемі кристалу, наведеній вище, чітко бачимо, що NVDIA GK106 також як і NVDIA GK104 використовує «модульний» дизайн на базі блоків GPC (Graphics Processing Cluster), які мають загальну кеш-пам'ять другого рівня (L2) і юніт Gigathread Engine, що розподіляє завантаження між блоками GPC. Загальна кількість мультипотокових процесорів (або ядер CUDA по термінології NVIDIA) в NVIDIA GK106 дорівнює 960 штук, які у свою чергу об'єднані в п'ять SMX блоків по 192 ядра в кожному. Кількість текстурних юнітів (TMU) у графічного процесора NVIDIA GeForce GTX 660 дорівнює 80-ти (замість 112 в GeForce GTX 660 Ti), а блоків растеризації (ROP) налічується 24 шт. Для GeForce GTX 660 рекомендовані компанією NVIDIA частоти графічного ядра і пам'яті становлять 980 МГц (1033 МГц з врахуванням технології GPU Boost) і 6008 МГц відповідно. Порівняно з версією GeForce GTX 660 з приставкою Ti у назві, частоти були незначно підвищені, однак через те, що новинка використовує зовсім новий GPU, порівнювати частоти прямо не має сенсу.

Що ж стосується об'єму і типу застосовуваної пам'яті, тут ми також відзначаємо деякі зміни: чіпсет NVIDIA GeForce GTX 660 оснащується 2 ГБ відеопам'яті стандарту GDDR5, яка взаємодіє з GPU за допомогою 192-бітної шини. Беручи до уваги несиметричний дизайн графічного чіпа NVIDIA GK104, нестандартна конфігурація контролерів пам'яті виглядає цілком логічною: один з них працює з чотирма чіпами пам'яті в 16-бітному режимі, а два інших — з двома мікросхемами кожна, але в 32-бітному режимі.

Заявлений піковий рівень енергоспоживання відеокарти NVIDIA GeForce GTX 660 становить всього 140 Вт, а додаткове живлення забезпечується через один 6-контактний роз’єм. Також немаловажне те, що всі інноваційні нововведення, вперше реалізовані інженерами NVIDIA у флагманському рішенні GeForce GTX 680 на базі «повноцінного» чіпа GK104, повною мірою підтримуються графічним адаптером на NVIDIA GeForce GTX 660 (GK106). В першу чергу мова іде про такі опції як GPU Boost, Adaptive V-Sync, PhysX, 3D Vision Surround, підтримка алгоритмів FXAA- і TXAA-згладжування, дисплеїв ультрависокої роздільної здатності і інтерфейсу PCI-E 3.0. Детальні характеристики новинки в порівнянні з актуальними конкурентами і попередниками можна оцінити в таблиці нижче:

Отже, від теорії переходимо до практичного тестування. Особливості графічного процесора NVIDIA GeForce GTX 660 ми будемо вивчати на прикладі відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 (ZT-60901-10M).

Специфікація:

З даних таблиці з специфікаціями бачимо, що відеокарта ZOTAC GeForce GTX 660 (ZT-60901-10M) відрізняється від «еталонного» адаптера NVIDIA GeForce GTX 660 не занадто суттєво. Заводський розгін графічного ядра розглянутого відеоприскорювача склав всього близько 1%, що, зрозуміло, ніяк не вплине на його підсумкову продуктивність — вона буде ідентичної «референсу». До речі, варто відзначити, що в асортименті компанії Zotac є відеокарта ZOTAC GeForce GTX 660 AMP (ZT-60902-10M), яка конструктивно не відрізняється від продукту розглянутого нами сьогодні, однак має значний заводський розгін, який вже зможе вплинути на частоту зміни кадрів в іграх і бенчмарках. Застосування фірмової системи охолодження з двома 80 мм вентиляторами замість еталонного кулера турбінного типу, на наш погляд, є найбільш важливою особливістю відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660, однак докладніше про охолоджувач ми розповімо у відповідному розділі нашого огляду. Поки ж, традиційно, почнемо наше знайомство з продуктом з розгляду його упаковки.

Упаковка і комплект поставки

Відеоприскорювач ZOTAC GeForce GTX 660 поставляється в невеликій картонній коробці, в оформленні якої домінує звична для продуктів тайванського «вендора» чорно-жовтогаряча колірна гама. Окрему увагу на лицьовій стороні упаковки виробник звертає на підтримку відеокартою протоколу DirectX 11 і оснащення 2 ГБ відеопам'яті.

На правій бічній стінці ми знайшли тільки наклейку з серійним номером відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660, а на лівій — коротке перелічення ключових особливостей рішення.

На звороті упаковки ми знайшли схематичне зображення графічного прискорювача ZOTAC GeForce GTX 660, ще один список його специфікацій, а також список вимог до системи, у яку планується встановлення відеокарти. Відзначимо, що блок живлення в такому ПК повинен мати потужність не менше 450 Вт і бути здатним видавати 24 А по лінії 12 В. Окремо виробник підкреслює, що застосовувана фірмова система охолодження відповідає концепції Dual Silencer і забезпечує 10-ти градусне зниження температури GPU у порівнянні з «референсною» турбіною. При цьому альтернативний двовентиляторний кулер, за заявою інженерів ZOTAC, видає ще і на 10 дБ менше шуму в роботі.

Крім самого графічного прискорювача ZOTAC GeForce GTX 660 у коробці ми знайшли:

• Диск з драйверами і додатковими утилітами (пакет «Zotac Boost»), що демонструють можливості відеокарти;
• Інструкції з встановлення і експлуатації;
• Фірмову наклейку на корпус;
• Перехідник DVI-to-VGA;
• Перехідник з двох 4-контактних периферійних роз’ємів живлення на один 6-контактний роз’єм живлення відеокарти;
• Ключ для гри Trackmania Canyon терміном на три дні.

Комплект поставки містить не тільки самі необхідні аксесуари для експлуатації відеокарти, але також приємний бонус у вигляді ключа для триденної тріал-версії популярної гри. Відсутність у ньому будь-яких перехідників, крім Dvi-to-Vga, повною мірою компенсується тим, що на відеокарті присутні всі найпоширеніші інтерфейси для виводу зображення в повнорозмірному виконанні. Можливо, деяким користувачам хотілося б бачити в комплекті місток для об'єднання двох відеокарт на GeForce GTX 660 у режимі SLI, однак цей аксесуар сьогодні, як правило, поставляється з материнськими платами, що підтримують цю технологію.

Конфігурація портів для виводу зображення

Для виводу зображення на відеокарті ZOTAC GeForce GTX 660, так само, як і на адаптерах «референсного» дизайну, передбачені наступні інтерфейси:

• 1x DVI-D Dual-Link DVI;
• 1х DVI-I Dual-Link DVI;
• 1х HDMI 1.4a;
• 1х DisplayPort 1.2.

Конфігурація відеовиходів не перетерпіла змін у порівнянні з старшими моделями в лінійці NVIDIA GeForce, побудованими на базі графічного чіпа GK104, що можна з впевнено віднести до переваг розглянутого середньоцінового рішення. У більшості випадків для підключення плазмової панелі, проектора, одного або декількох моніторів користувачу не буде потрібно використання додаткових перехідників, що, безумовно, зручно. Варто відзначити, що також як і старша модель з приставкою Ti у назві, графічний процесор GeForce GTX 660 підтримує можливість одночасного підключення до чотирьох моніторів. Непоганим заділом на майбутнє також є підтримка ультрависокої роздільної здатності, аж до 3840x2160 пікселей.

Зовнішній вигляд і система охолодження

Габарити друкованої плати відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 залишилися незмінними в порівнянні з «еталонною» версією GeForce GTX 660, розробленої інженерами NVIDIA, однак завдяки використанню альтернативної системи охолодження фахівцям ZOTAC вдалося скоротити довжину графічного адаптера до 191 мм і додати його зовнішності оригінальності на фоні численних конкурентів. Дизайн розглянутого рішення частини користувачів може здатися занадто помітним, однак насмілимося припустити, що більшій частині геймерів зовнішній вигляд відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 (ZT-60901-10M) сподобається.

Друкована плата графічного прискорювача ZOTAC GeForce GTX 660 виконана на текстоліті чорного кольору і повністю повторює «референсний» дизайн і розташування елементів, запропоновані компанією NVIDIA. Наші постійні читачі, імовірно, помітили деяку подібність друкованій платі розглянутого рішення з PCB графічних адаптерів на базі «еталонних» GeForce GTX 660 Ti/670, однак насправді відмінностей між ними чимало.

 

Система стабілізації живлення на відеокарті ZOTAC GeForce GTX 660 побудована по 4+1-фазній схемі (для GPU і чіпів пам'яті відповідно) з застосуванням ШІМ-контролера OnSemi NCP 5395G, однак при цьому на кожну фазу виділяється всього по два польові транзистори (MOSFET). Відзначимо, що при виробництві відеокарти інженерами ZOTAC використані тільки якісні твердотільні конденсатори японського виробництва, що повинно позитивно вплинути на термін служби продукту і нагрівання ланцюгів живлення.

Для забезпечення живлення ZOTAC GeForce GTX 660, крім шини PCI Express 3.0, застосовується один 6-контакнтий роз’єм, який винесений на бічну грань друкованої плати. Повторимося, що пікове енергоспоживання розглянутої відеокарти, виходячи з специфікацій, не повинно перевищувати 140 Вт.

Наявність коннектора для містків SLI дозволяє об'єднати дві відеокарти на базі графічного процесора GeForce GTX 660 для спільного розрахунків графічних ефектів. Варто звернути увагу, що відеокарти на базі графічного чіпа NVIDIA GK104 пропонують більш широкі можливості при побудові багаточіпових зв'язок, дозволяючи об'єднати в режимі SLI до чотирьох відеоприскорювачів, що, вже традиційно, є привілеєм відеокарт вартістю від $300.

Крім вищезгаданого ШІМ-контролера і ще декількох компонентів модуля стабілізації живлення, на зворотну сторону друкованої плати відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 винесені 4 мікросхеми пам'яті, які позбавлені будь-якого додаткового охолодження. Такий крок з боку розробників навряд чи став несподіванкою для користувачів, беручи до уваги вкрай обмежений вільний простір на лицьовій стороні текстоліту.

Так виглядає графічний чіп NVIDIA GK106-400-A1 (Kepler), зроблений з дотриманням норм 28 нм техпроцесу, який є центральною частиною досліджуваної відеокарти і складається з 2540 млн. транзисторів. Нагадаємо також, що він включає 960 універсальних шейдерних конвеєрів (або ядер CUDA по термінології NVIDIA), 80 текстурних юнітів і 24 блоки растеризації. Частота роботи графічного ядра, як ми вже згадували, була незначно підвищена щодо рекомендації NVIDIA і дорівнює 993 МГц. Завдяки підтримці розглянутим продуктом технології GPU Boost, інженери ZOTAC заявляють, що в турборежимі частота графічного ядра може досягати значних 1059 МГц. Обмін даними між графічним ядром і пам'яттю здійснюється через 192-бітну шину. Інші характеристики наведені на скріншоті вище.

Відеопам'ять стандарту GDDR5 загальним об'ємом 2 ГБ набрана за допомогою восьми чіпів по 256 МБ виробництва компанії Samsung. Мікросхеми мають маркування K4620325FD-FC03 і згідно з документацією їх номінальна частота рівна 6 ГГц. Враховуючи, що пам'ять у досліджуваної відеокарти вже працює на частоті 6008 МГц, навряд чи в нас є шанси значно прискорити її в процесі ручного розгону, щоб одержати додатковий приріст продуктивності.

Унікальною особливістю відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 в порівнянні з аналогічними рішеннями на базі графічного процесора NVIDIA GeForce GTX 660, безсумнівно, є фірмова система охолодження Dual Silencer, з якою ми вже мали можливість познайомитися на прикладі відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 Ti AMP!. За заявою розробників, застосовуваний кулер видає на 10 дБ менше шуму в порівнянні з «референсною» турбіною і при цьому здатний підтримувати температуру графічного чіпа NVIDIA GK104 на 10 градусів нижче. Що ж, це твердження нам ще треба перевірити, коли до нас у тестлаб потрапить графічний адаптер NVIDIA GeForce GTX 660 еталонного дизайну, а поки пропонуємо детальніше вивчити конструкцію версії охолоджувача Dual Silencer, застосовуваного для ZOTAC GeForce GTX 660.

Охолоджувач складається з алюмінієвого радіатора, пронизаного двома мідними тепловими трубками з внутрішнім перетином 6 мм для кращого розподілу тепла по всій його площі, а також металевого кожуха і двох низькопрофільних вентиляторів з діаметром крильчатки 80 мм. Контакт GPU з системою охолодження здійснюється через мідний тепло передавач-основу, на який нанесений шар термопасти.

Беручи до уваги зменшене тепловиділення графічного процесора NVIDIA GeForce GTX 660 у порівнянні з адаптером на базі чіпсету GeForce GTX 660 Ti, не дивно, що інженери ZOTAC пішли по раціональному шляху скорочення витрат виробництва і позбавили первісний варіант кулера відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 третьої теплової трубки, яка тут явно не потрібна.

Для підвищення загальної ефективності кулера, контакт теплових трубок, як з мідною пластиною-основою, так і з радіатором, покращений припоєм.

Для охолодження чіпів пам'яті, розташованих з лицьової сторони друкованої плати, а також силових елементів системи стабілізації живлення GPU, на відеокарті ZOTAC GeForce GTX 660 розробниками передбачені окремі радіатори, які контактують з вищезгаданими елементами через спеціальний термоінтерфейс і обдуваються потоком повітря, які генерують вентилятори. Безумовно, таке рішення інженерів ZOTAC повинно позитивно позначитися на терміні служби розглянутого відеоприскорювача, а також його розгінному потенціалі.

Що ж, прийшов час перевірити систему охолодження відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 на практиці і для цього ми провели наш стандартний набір тестів за допомогою утиліти MSI Kombustor.

У режимі автоматичного регулювання швидкості обертання вентиляторів, у режимі максимального навантаження графічне ядро відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 нагрілося всього до 67 градусів, а кулер, судячи з показань моніторингу, працював всього на 44% своєї потужності, створюючи практично непомітний рівень шуму, який не виділявся на фоні інших компонентів системного блоку.

У режимі максимальної швидкості обертання вентиляторів система охолодження створює вже добре помітний на загальному фоні роботи системи рівень шуму, який не можна назвати комфортним, однак температура GPU опускається майже на 10 градусів — до 58 градусів. Це свідчить про те, що система охолодження відеокарти ZOTAC GeForce GTX 660 не тільки відмінно справляється з охолодженням 28 нм графічного чіпа GK106, але і явно має деякий запас ефективності, яким ми спробуємо скористатися в процесі ручного розгону.

При відсутності навантаження частоти роботи графічного ядра і пам'яті автоматично знижуються, дозволяючи знизити енергоспоживання і тепловиділення графічного ядра. У такому режимі шум системи охолодження відеокарти не розрізним на фоні інших елементів системи, а температура GPU не перевищує 31 градус.