Обзор и тестирование видеокарты Inno3D GeForce GTX 960 iChill Ultra на основе NVIDIA GeForce GTX 960

22 января 2015 года компания NVIDIA официально представила новое пополнение семейства видеокарт, выполненных на микроархитектуре NVIDIA Maxwell. Речь идет о NVIDIA GeForce GTX 960, которая заняла своей место в модельном ряду после NVIDIA GeForce GTX 980 и NVIDIA GeForce GTX 970. Во время презентации наибольший акцент был сделан на том, что новинка сочетает в себе все достоинства и технологии более дорогих видеокарт, такие как Voxel Global Illumination, NVIDIA MFAA и другие, а также низкий уровень TDP (120 Вт) и доступную стоимость. Озвученные $199 (без учета налогов для рынка США), конечно же, касаются рекомендованной стоимости только NVIDIA GeForce GTX 960 с эталонным дизайном, тогда как модифицированные модели с заводским разгоном и оригинальными СО традиционно будут стоить на $50 – $100 дороже. Рекомендованная стоимость для России составляет 13 990 рублей.

 

 

Согласно заявлениям производителя, видеокарта NVIDIA GeForce GTX 960 является «золотой серединой» по сочетанию таких параметров, как производительность, стоимость и энергоэффективность. Не секрет, что раньше эта ниша у NVIDIA была занята моделями NVIDIA GeForce GTX 660 и NVIDIA GeForce GTX 760, на смену которым и пришла новинка.

Давайте же взглянем на используемое графическое ядро NVIDIA GM206, чтобы выяснить, какими характеристиками обладает новинка.

 

Как видим, графическое ядро по-прежнему выполнено по модульному принципу. Оно включает в себя два графических процессорных кластера (Graphics Processing Cluster, сокращенно GPC), каждый из которых состоит из четырех потоковых мультипроцессоров (Streaming Multiprocessor, сокращенно SMM). Каждый кластер оснащен отдельным растровым движком (Raster Engine), который является финальным блоком растеризации.

 

В свою очередь каждый потоковый мультипроцессор (SMM) разделен на четыре отдельных вычислительных блока. Каждый из них обладает буфером инструкций, планировщиком, 32-мя CUDA-ядрами и рядом других необходимых для полноценной работы конструктивных элементов. Каждая пара таких вычислительных блоков имеет в своем распоряжении 4 текстурных блока и совместную кэш-память L1 (24 КБ), которая также используется в качестве кэш-памяти текстурных блоков. Таким образом, один модуль SMM объединяет в себе 128 CUDA-ядер, 8 текстурных блоков и 48 КБ кэш-памяти L1.

Общая структура графического ядра NVIDIA GM206 включает в себя 1024 ядра CUDA, 64 текстурных блока и 32 блока растеризации.

Итоговая сравнительная таблица спецификации графических ядер видеоускорителей NVIDIA GeForce GTX 960, NVIDIA GeForce GTX 970 и NVIDIA GeForce GTX 980 выглядит следующим образом:

Сразу же обращает на себя внимание использование 128-битной шины памяти, тогда как у предшественницы, NVIDIA GeForce GTX 760, применяется 256-битная. Конечно же, данную особенность новинки нельзя отнести к ее достоинствам, однако она компенсируется технологией сжатия текстур.

 

Также хотелось бы напомнить, что у нас есть отдельный и достаточно глубокий материал, который посвящен всем ключевым особенностям микроархитектуры NVIDIA Maxwell, ну а мы тем временем перейдем непосредственно к обзору Inno3D GeForce GTX 960 iChill Ultra.

Как видим, Inno3D GeForce GTX 960 iChill Ultra отличается от эталонной версии NVIDIA GeForce GTX 960. Данная модификация получила фирменную систему охлаждения, а также заводской разгон графического ядра и видеопамяти до 1329 МГц и 7200 МГц соответственно. Напомним, что рекомендованные частоты составляют 1126 МГц и 7010 МГц. Также не стоит забывать о технологии NVIDIA GPU Boost 2.0, с учетом которой графическое ядро в среднем работает на частоте 1393 МГц вместо рекомендованной 1178 МГц.

Упаковка и комплектация

 

Новинка поставляется в достаточно крупной коробке, выполненной из плотного и качественного картона, который украшен характерной для данного производителя полиграфией в темно-красных тонах. Из ключевой информации, расположенной на лицевой стороне коробки, стоит выделить объем и тип используемой видеопамяти, поддержку технологий NVIDIA G-SYNC, NVIDIA GameWorks, NVIDIA GameStream и DirectX 12, а также упоминание о том, что новинка относится к фирменной серии «Ultra» – разогнанных в заводских условиях видеоускорителей. Отдельно отмечено наличие в комплекте поставки фирменного коврика и полной версии бенчмарка 3DMark Advanced Edition. В верхней части обращает на себя упоминание о том, что в режиме простоя видеокарта работает абсолютно бесшумно, так как вентиляторы начинают вращаться только при высокой нагрузке.

 

Обратная сторона упаковки отведена исключительно под небольшое рекламное описание преимуществ видеокарты на нескольких языках, включая русский.

 

Внутри упаковки графический адаптер Inno3D GeForce GTX 960 iChill Ultra (C960-2SDN-E5CNX) надежно зафиксирован при помощи специальной мягкой амортизирующей формы, поэтому беспокоиться о возможных проблемах во время его транспортировки не стоит.

 

Комплект поставки видеокарты включает в себя:

• инструкцию;
• диск с ПО;
• коврик для мышки;
• шестигранник для снятия металлических пластин с кожуха кулера;
• код для бесплатной загрузки полной версии бенчмарка 3DMark Advanced Edition;
• переходник для питания видеокарты;
• переходник с DVI на D-Sub.

 

Для вывода изображения на тестируемой новинке предусмотрен эталонный набор интерфейсов:

• 1 х DVI-I;
• 1 х HDMI;
• 3 х DisplayPort.

Поддерживаются следующие разрешения:

• цифровое - до 4096 x 2160;
• аналоговое - до 2048 x 1536.

Внешний вид и элементная база

 

Новинка выполнена на оригинальной печатной плате черного цвета с вполне привычным расположением ключевых компонентов, где чипы видеопамяти размещены вокруг графического ядра на обеих сторонах текстолита. Подсистема питания GPU располагается по левую от него сторону, а видеопамяти – по правую. При этом элементная база набрана при помощи высококачественных твердотельных конденсаторов и дросселей с ферритовым сердечником.

 

 

Несмотря на то, что на момент написания обзора схема питания эталонной NVIDIA GeForce GTX 960 нам не известна, можно предположить, что питание Inno3D GeForce GTX 960 iChill Ultra выполнено по эталонной конфигурации (четыре фазы для GPU и одна для чипов памяти), так как она соответствует таковой у более производительной NVIDIA GeForce GTX 970. Ожидать большего количества фаз у младшей модели было бы нелогично.

 

Подсистема питания ядра реализована на цифровом ШИМ-контроллере ON Semiconductor NCP81174. Согласно документации, он оснащен защитой от короткого замыкания и характеризуется повышенной эффективностью работы благодаря поддержке функции энергосбережения (PSI).

 

Помимо слота PCI Express 3.0 х16, для питания тестируемого графического адаптера используется два 6-контактных разъема, хотя эталонный вариант предполагает лишь один. Они расположены на боковой стороне платы, а кулер нисколько не затрудняет отключение кабелей PCIe.

 

Для обеспечения работы технологии NVIDIA SLI в Inno3D GeForce GTX 960 iChill Ultra используется один коннектор для подключения соответствующего мостика. Он позволяет объединить два видеоускорителя для совместного расчета графических эффектов.

 

Обратная сторона новинки, изначально прикрытая массивной металлической опорной пластиной, примечательна не только упомянутым выше ШИМ-контроллером, но и двумя из четырех чипов видеопамяти.

 

 

 

В основе тестируемой модели лежит графический чип NVIDIA GM206-300-A1 (Maxwell), произведенный по 28-нм техпроцессу. Он включает в себя 1024 универсальных шейдерных конвейера (ядер CUDA по терминологии NVIDIA), 32 блока растеризации и 64 текстурных блока. Как мы уже говорили, видеокарта отличается заводским разгоном графического ядра, частоты работы которого составили 1329 и 1393 МГц для номинального и динамического режимов соответственно.

 

Память тестируемой видеокарты, общим объемом 2 ГБ, набрана с помощью 4-х чипов Samsung K4G41325FC-HC28 емкостью 512 МБ каждый. Согласно документации, их эффективная частота равна 7 ГГц, однако в данном случае она была повышена до 7200 МГц. Обмен данными между графическим процессором и памятью осуществляется через 128-битную шину, которая способна пропускать 115,2 ГБ информации за секунду.

Система охлаждения

 

Общая длина видеоускорителя с установленной фирменной системой охлаждения HerculeZ X3 Air Boss, которая занимает три слота расширения, составляет 303 мм (согласно измерениям в нашей тестовой лаборатории).

 

 

Сам охладитель состоит из массивного двухсекционного радиатора, в конструкции которого применяются 51 и 70 алюминиевых никелированных пластин, трех вентиляторов с диаметром крыльчатки 86 мм и пластикового кожуха с металлическими накладками, который накрывает всю конструкцию сверху.

 

В качестве вертушек используются три вентилятора Colorful CF-12915S на основе подшипников скольжения. Номинальное напряжение их работы составляет 12 В, а сила тока − 0,35 А, что дает в итоге мощность в 4,2 Вт.

 

Для более равномерного распределения тепла по всей площади радиатора используются пять медных тепловых трубок диаметром 6 мм. Четыре из них контактируют с основанием и радиаторами, тогда как пятая лишь соединяет между собой две секции радиатора. Отметим, что трубки покрыты слоем никеля, который служит для предотвращения процесса окисления меди при эксплуатации и последующего падения эффективности теплообмена.

С графическим процессором медное основание системы охлаждения контактирует через небольшой слой термопасты. Для повышения эффективности работы кулера контакт тепловых трубок с медным основанием улучшен при помощи припоя.

 

Отдельный радиатор отвечает за отвод тепла от двух чипов видеопамяти, расположенных на лицевой поверхности печатной платы.

 

Еще один низкопрофильный радиатор отвечает за охлаждение полевых транзисторов подсистемы питания графического ядра.

 

Металлическая пластина, установленная на обратной стороне видеокарты, лишена какого-либо термоинтерфейса. Тем не менее в процессе работы она заметно нагревалась, поэтому она выполняет не только опорную функцию, предотвращая излом печатной платы под весом кулера, но и служит дополнительным радиатором.

 

 

При автоматическом регулировании скорости вращения лопастей вентиляторов, в режиме максимальной нагрузки, графическое ядро нагрелось до 60 градусов, а кулер, судя по показаниям мониторинга, работал при этом на 40% от своей максимальной мощности. Уровень шума можно охарактеризовать как тихий.

 

 

В режиме максимальной скорости вращения вентиляторов температура GPU снизилась на 10 градусов. Издаваемый при этом шум повысился до среднего уровня. Он был не очень комфортным для длительного использования.

 

 

При отсутствии нагрузки частоты графического ядра и памяти автоматически снижаются, что приводит к меньшему их энергопотреблению и тепловыделению. Кулер в данном режиме, как уже упоминалось выше, работает абсолютно бесшумно, так как вентиляторы начинают вращаться только при определенной нагрузке.

Как и ожидалось, достаточно мощный и габаритный фирменный охладитель HerculeZ X3 Air Boss отлично справился с охлаждением разогнанного графического ядра, обеспечив при этом комфортный уровень шума при повседневном использовании.

Тестирование