Обзор видеокарты ZOTAC GeForce GTX 470

Мы не так давно представили читателям флагмана графических ускорителей компании NVIDIA, но интрига производительности его младшего «брата» GeForce GTX 470 заставила нас внести в общие таблицы результатов и видеокарту ZT-40201-10P, предоставленную нам компанией ZOTAC.

Главной особенностью и отличием NVIDIA GeForce GTX 470 от флагмана NVIDIA GeForce GTX 480 стало использование еще более урезанной версии GF100 (GPU на основе дизайна Fermi). Саму архитектуру и расстановку элементов графического ядра GF100 мы уже описывали ранее в статье «Обзор видеокарты ZOTAC GeForce GTX 480», а в данном материале попробуем обратить внимание читателя лишь на отличия NVIDIA GeForce GTX 470.

В оригинальном GF100 имеется 512 ядер CUDA (четыре кластера Graphics Processing Clusters [GPC], каждый из которых содержит четыре мультипроцессора Streaming Multiprocessors [SM], объединяющих по 32 ядра CUDA). Но в GeForce GTX 470 оставили всего 448 ядер CUDA, что на 64 ядра меньше чем в оригинальной архитектуре GF100 и на 32 ядра меньше чем у GeForce GTX 480. Такие упрощения были сделаны путем отключения двух мультипроцессоров SM у GF100 для GeForce GTX 470 и одного у GeForce GTX 480.

Мультипроцессор SM у GF100

В свою очередь каждый мультипроцессор SM также содержит собственные текстурные блоки и движок PolyMorph (логика с фиксированными функциями, обеспечивающая повышенную производительность расчёта геометрии). Следовательно, графический процессор GeForce GTX 470 получил 56 из 64 текстурных блоков и 14 движков PolyMorph, в то время как у GeForce GTX 480 их 60 и 15 соответственно.

Структура кристалла GeForce GTX 470

В той части конвейера GF100, которая независима от кластеров GPC, отключений блоков для GeForce GTX 480 не производилось, но для GeForce GTX 470 все не так «радужно», у нее «отобрали» один раздел ROP из шести, что обеспечит ему отрисовку 40 пикселей за такт, в отличие от 48 у GeForce GTX 480. Полноценный GF100 со всеми разделами ROP поддерживает 384-разрядный интерфейс памяти GDDR5 (то есть по 64-битному интерфейсу на раздел), а вот графическому процессору GeForce GTX 470 оставили поддержку 320-битного интерфейса, что дает ему возможность поддерживать всего 1280 МБ памяти с пропускной способностью 134 ГБ/с и реальной тактовой частотой 837 МГц.

Такие урезания явно должны снизить общую производительность, но они не коснулись фирменных технологий NVIDIA, что явно даст ощутимое превосходство по отношению к конкурентам в приложениях специализирующихся на работе с графическими ускорителями NVIDIA GeForce. Но наши мысли вполне могут опровергнуть или подтвердить именно тестовые результаты. Постараемся выразить все преимущества и недостатки видеокарты ZOTAC GeForce GTX 470 в реальных значениях.

Особенности ZOTAC GeForce GTX 470

Серийная видеокарта ZOTAC GeForce GTX 470, попавшая в нашу тестовую лабораторию, имеет очень характерный для этого производителя дизайн коробки.

Упаковка видеокарты оформлена в черном и желтом цветах. На лицевой стороне картонной коробки указана модель видеокарты, объём памяти, ее тип и пропускная способность шины памяти. Есть упоминания и о поддержке фирменной технологий NVIDIA PhysX и наличии разъема HDMI. В правом верхнем углу производитель обращает внимание на поддержку фирменных технологий: NVIDIA GeForce CUDA, NVIDIA PureVideo HD, NVIDIA SLI.

На обратной стороне коробки поместился небольшой обзор возможностей данной видеокарты. Описаны преимущества использования технологий NVIDIA 3D Vision Surround и PhysX.

Внутри разместилась сама видеокарта и дополнительные компоненты поставки. Вместе с графическим ускорителем можно получить следующее:

• Два переходника питания видеокарты с двух MOLEX-разъемов на один шестиконтактный PCI Express;
• Переходник с DVI на VGA;
• Переходник с Mini-HDMI на HDMI;
• Инструкцию пользователя;
• Диск с ПО и драйверами;
• Демонстрационный диск, описывающий все новые возможности этой видеокарты.

Комплектация явно перекроет все потребности пользователя в разъемах подключения монитора и полноценно дополнит недостающие разъемы на его блоке питания. Само наличие двух переходников питания предполагает необходимость пользователем использовать достаточно мощный блок питания с соответствующими разъемами для подключения видеокарты. Это может вызвать некоторые проблемы при подборе конфигурации. Но графическому ускорителю с хорошей производительностью закономерно необходим мощный блок питания.

Печатная плата

Сама видеокарта выполнена на темном текстолите, лицевая сторона которого закрыта системой охлаждения с кожухом из черного пластика. Напомним, что данная видеокарта поддерживает шину PCI Express 2.0 x16, совместима с DirectX 11 Shader Model 5.0 и OpenGL 3.2, а также поддерживает технологии NVIDIA PureVideo HD Technology, NVIDIA 3D Vision Surround, NVIDIA PhysX Technology, NVIDIA CUDA Technology и NVIDIA SLI Technology.

Обратная сторона печатной платы видеокарты выглядит значительно скромнее. Здесь можно отметить лишь управляющий стабилизатором питания GPU чётырехфазный ШИМ-контроллер ON Semiconductor NCP5388. В каждой из четырёх фаз стабилизатора установлены по три силовых МОП-транзистора. Такой подход позволяет лучше отводить тепло от элементов подсистемы питания. Питание для микросхем памяти осуществляется с помощью линейного преобразования, что суммарно дает нам 4+1-фазную систему питания видеокарты.

Заглянув под систему охлаждения можно сразу констатировать факт полной идентичности данной видеокарты с ее «референсным» вариантом. Видеокарта ZOTAC GeForce GTX 470 использует печатную плату длиной 241 мм (9,5"), то есть примерно на сантиметр короче ускорителей на Radeon HD 5850, это обеспечит ей возможность установки в любой современный корпус.

Для дополнительного питания (помимо шины PCI Express) требуется подключение двух шестиконтактных вилок. NVIDIA заявляет, что такая карта имеет тепловой пакет (TDP) 215 Вт, что на 30 Вт меньше, чем у Radeon HD 5870. Но для GeForce GTX 470, как, впрочем, и для GeForce GTX 480, NVIDIA рекомендует блок питания мощностью 600 Вт или выше.

Плата занимает на задней панели корпуса два слота. Для достаточно объемной системы охлаждения пользователю придется освободить место и внутри корпуса.

На интерфейсную панель выведены: два порта DVI и один mini-HDMI. Плюс второй слот полностью займет выпускная решетка, обеспечивающая выдув нагретого воздуха из системного блока.

Система охлаждения

Рассмотрим поближе систему охлаждения видеокарты. Она стала немного меньше по габаритам, чем у ZOTAC GeForce GTX 480, но все также ее можно назвать «референсной». Инженеры компании NVIDIA явно старались сделать ее максимально эффективной, но в виду уменьшенных размеров самой видеокарты и прожорливости графического ядра результирующая температура компонентов все равно остается на достаточно высоком уровне.

Пять тепловых трубок, дополнительный теплоотводящий кожух и аэродинамическая конструкция самой турбины, как в прочем и у старшего «брата», суммарно впечатляют своей максимальной продуманностью. Нагнетаемый боковой турбиной воздух проходит через алюминиевый радиатор, пронизанный пятью медными трубками, и выходит наружу корпуса.

Алюминиевые пластины радиатора взаимодействуют с медными теплоотводящими трубками через пропаянные соединения, что является максимально надежной и эффективной конструкцией для системы охлаждения. Здесь, так же как и в ZOTAC GeForce GTX 480, используется дополнительная пластина радиатора, отводящая тепло от поверхности GPU и микросхем памяти. Общая пластина закрывает верхнюю часть платы видеокарты и обеспечивает теплоотвод через специальный термоинтерфейс от микросхем памяти и транзисторов системы питания.

Перейдем к тестированию системы охлаждения. При максимальной нагрузке и при автоматической регулировке скорости вращения вентилятора температура GPU составила весомые 93 °С, что для этого графического процессора не считается критической температурой. При этом система охлаждения работала на 71% и создавала средний, но ощутимый уровень шума.

Если же выставить скорость вращения вентилятора на максимум, работа системы охлаждения станет по настоящему громкой, но температура графического ядра заметно снизится и составит 76 °С, что можно считать уже вполне хорошим результатом с запасом для разгона.

А в простое (2D-режим) кулер работает на 40% от своей максимальной мощности. В таком режиме его работа тоже заметна на общем шумовом фоне, но не раздражает. Система охлаждения, установленная на данной видеокарте, обеспечивает нормальную эффективность, но потребности GPU видеокарты явно заставляют ее постараться для обеспечения приемлемых температур. Шумность системы охлаждения напрямую зависит от нагрузки на видеокарту, и назвать ее тихой никак нельзя, но громкость ее работы немного более комфортна, чем у ZOTAC GeForce GTX 480.

Что ж, а теперь перейдем к детальному изучению технических характеристик видеокарты. Для начала приведем краткую характеристику в виде таблицы:

Модель	ZOTAC GeForce GTX 470, ZT-40201-10P
Графическое ядро	NVIDIA GeForce GTX 470 (GF100-275-A3)
Конвейера	448 унифицированных потоковых
Поддерживаемые API	DirectX 11 (Shader Model 5.0), OpenGL 3.2
Частота ядра, МГц	607
Частота унифицированных процессоров, МГц	1215
Частота памяти (эффективная), МГц	837 (3348)
Объем (тип) памяти, МБ	1280 (GDDR5)
Шина памяти, бит	320
Стандарт шины	PCI Express X16 2.0
Максимальное разрешение	До 2560 x 1600 (Dual-link DVI) или 1920x1200 (Single-link DVI)
	До 1920x1080 (HDMI)
	До 2048x1536 (VGA)
Выходы	2xDVI-I, mini-HDMI
Поддержка HDCP и HD-видео	Есть
	Декодирование MPEG-2, MPEG-4, DivX, WMV9, VC-1 и H.264/AVC
Размеры, мм	111x267
Требования к мощности блока питания, Ватт	~600
Максимально допустимая температура ядра, °С	105
Драйверы	Свежие драйверы можно скачать со страницы поддержки или сайта производителя GPU.
Сайт производителя	http://www.zotac.com/

Установленный здесь графический процессор NVIDIA GeForce GTX 470 имеет маркировку GF100-275-A3.

Частотная схема работы видеокарты и прочие характеристики выглядят так:

Данный образец полностью повторяет все характеристики «референсной» версии ускорителя на NVIDIA GeForce GTX 470. Графический процессор на ZOTAC ZT-40201-10P работает с частотой 607 МГц, а шейдерные домены на частоте 1215 МГц соответственно. Видеопамять получила 837 МГц реальной или 3348 МГц эффективной частоты.

На тестируемой видеокарте применены микросхемы памяти GDDR5 производства компании SAMSUNG, суммарным объемом 1280 MБ. Маркировка K4G10325FE-HC05 указывает на то, что данные чипы обеспечивают время выборки 0,5 нс, что соответствует реальной частоте 1000 МГц или 4000 МГц эффективной и обеспечивает некоторый запас для разгона.