Test GeForce GTX 680M w Clevo P170EM - Kepler dla laptopów

GK104 Kepler - architektura

Poprzednia generacja mobilnych układów graficznych NVIDII bazowała na 40 nm architekturze Fermi. Trzeba przyznać, gigant z Santa Clara odrobił pracę domową przy projektowaniu GPU do laptopów dla graczy. Układy, takie jak GTX 560M, 570M czy wreszcie najwydajniejszy GTX 580M praktycznie pod każdym względem górowały nad produktami konkurencji. Były zarówno od nich wydajniejsze, wydzielały mniejszą ilość ciepła, a także „pożerały” mniej mocy. Pod względem rozwiązań softwareowych również wypadały lepiej - takie technologie, jak NVIDIA Optimus czy 3DVision działały na notebookach sprawniej niż Ati PowerPlay czy AMD HD3D. Ogólnie rzecz biorąc, NVIDIA mogła być z siebie zadowolona w zasadzie nie mając co poprawiać. Jednak, o ile wcześniej producent w swoich GPU dążył do uzyskania bezkompromisowej wydajności, tak w najnowszej rodzinie kart graficznych spod znaku Keplerów, oprócz oczywistego wzrostu wydajności starano się dopracować architekturę pod względem minimalizacji poboru mocy oraz wydzielanego ciepła. Nie jest to może najbardziej istotne w przypadku domowych pecetów, ale w dziedzinie notebooków zdecydowanie tak. Laptop to laptop - po coś zainstalowano mu akumulator, dlatego należy dążyć do jak najbardziej efektywnego wykorzystania jego zasobów.

Rozwiązaniem tych problemów miała być właśnie architektura Kepler. Żeby zmniejszyć pobór mocy, a zarazem wydłużyć czas pracy na baterii laptopa, zdecydowano się na obniżenie procesu produkcyjnego rdzenia graficznego z 40 nm do 28 nm. Zmniejszenie układu pozwoliło na znaczne zwiększenie liczby tranzystorów w rdzeniu, ale TPD pozostało bez zmian - nadal wynosi 100W, czyli tyle samo co w przypadku GTX 580M.

Zmiany poczyniono także w budowie samego GPU. Bardzo istotne jest ujednolicenie taktowania rdzenia i shaderów, ponieważ do tej pory jednostki cieniujące pracowały z zegarem dwukrotnie wyższym od GPU. W zamian znacznie zwiększono liczbę procesorów CUDA, gdyż GTX 680M posiada ich 1344, zaś GTX 580M tylko 384. Dzięki temu, osiągnięto bardzo dobry współczynnik wydajności w przeliczeniu na Wat. Wymagało to jednak opracowania procesorów strumieniowych nowej generacji nazwanych SMX. GeForce GTX 680M posiada 192 jednostki CUDA na jeden blok SMX, a tych jest w sumie 7, więc ostatecznie otrzymujemy 1344 CUDA Cores - konstrukcyjnie więc GTX 680M bliżej do GTX 670. W stosunku do pełnego GTX 670 obniżono też taktowania, które wynoszą 720 MHz dla GPU i 900 MHz (3600 MHz efektywnie) dla pamięć GDDR5. Reszta pozostała niezmieniona - mamy tyle samo ROP'ów (32) i taką samą szerokość magistrali pamięci (256-bit). Wszystko to oczywiście zaowocowało większą wydajnością układu względem poprzednika. Szybkości wypełniania wzrosła do 80,6 GTex/s i 23 GPix/s, zwiększyła się także przepustowość pamięci (115,2 GB/s).

Zagłębiając się bardziej szczegółowo w architekturę rdzenia GK104 Kepler, możemy wyróżnić w nim kilka ważnych dla funkcjonowania całego GPU jednostek. Zacznijmy od SFU (Special Function Units), które odpowiadają za funkcje transcendentalne (trygonometryczne i logarytmiczne), a także za interpolacje grafiki. Ich liczba wzrosła trzy i pół raza w stosunku do GTX 580M i wynosi teraz 224 (GTX 580M ma ich 64). Zmianie uległa też ilość jednostek teksturujących (blisko dwukrotnie, z 64 do 112). Jeśli chodzi o jednostki odpowiadające za rozkazy Load/Store i tzw. Warp Schedulery (kolejkowanie instrukcji), to ich liczba wzrosła do odpowiednio 224 i 28 (GTX 580M ma ich odpowiednio 128 i 16).

O jeden zmalała liczba silników polimorficznych - Kepler otrzymał ich 7 (GTX 580M ma 8) - jednak to wszystko jeśli chodzi o rdzeń GPU. Biorąc pod uwagę pojedynczy multiprocesor strumieniowy, liczba SFU wzrosła czterokrotnie do 32, jednostek LD/ST dwukrotnie do 32, jednostek teksturujących dwukrotnie do 16, kolejkujących dwukrotnie do 4, zaś liczba silników polimorficznych nie uległa zmianie. Wszystkie SMX zgrupowano w bloki GPC (Graphic Processing Clusters), których GTX 680M posiada łącznie 4. Całość uzupełniają cztery 64-bitowe kontrolery pamięci zgrupowane z 128KB pamięci podręcznej L2 i 8 jednostkami ROP każdy, co zapewnia wydajność 32 pikseli na takt zegara. GPC podobnie jak w przypadku architektury Fermi, są głównym wysokopoziomowym blokiem sprzętowym w GPU. To właśnie w nich odbywa się większość zadań, które układ graficzny powinien wykonywać: rasteryzacja, cieniowanie czy wypełnianie teksturami.

Nowości, jakie wprowadziła architektura Kepler znalazły się także w części software’owej. NVIDIA przygotowała rozwiązania dotyczące zarówno samej wydajności układu graficznego, jak również jakości wyświetlanego obrazu. Do tych pierwszych z pewnością przypisać można funkcję GPU Boost, która monitorując temperaturę i wykorzystanie GPU, dostosowuje napięcie procesora graficznego i jego taktowanie do aktualnych potrzeb.

Kolejnym usprawnieniem związanym z wydajnością Keplera jest wprowadzenie adaptacyjnej synchronizacji pionowej. Dzięki tej opcji mniej dotkliwy stał się problem dostosowywania liczby klatek na sekundę do częstotliwości odświeżania monitora. Wpłynęło to na zredukowanie tzw. Tearingu (poszarpania obrazu), gdy FPS generowany przez kartę jest wyższy od V-Sync monitora, jak również Stutteringu (przycięć) w przeciwnym wypadku.

Na polepszenie jakości generowanego obrazu wpływa z kolei wprowadzenie nowych technologii wygładzania krawędzi: natywnie wspieranego przez sterowniki FXAA oraz zupełnej nowości w postaci TXAA. W przypadku tego pierwszego trybu, nie trzeba już wymuszać jego aktywacji w grze lub za pomocą zewnętrznych programów - obecnie można to zrobić z poziomu sterowników.

TXAA z kolei to rozwiązanie, które ma zapewnić najwyższą jakość (na poziomie MSAAx8) kosztem jak najmniejszego obciążenia karty graficznej (poziom MSAAx2). Z punktu widzenia użytkowników notebooków, bardzo ważną technologią jest również NVIDIA Optimus, włączająca lub wyłączająca dedykowany układ graficzny w zależności od wykonywanych na laptopie czynności. Wszystko to w celu poprawy czasu działania na akumulatorze.

• « pierwsza
• ‹ poprzednia
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• …
• następna ›
• ostatnia »