Обзор и тестирование видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 c 2 ГБ GDDR5

В то время как компания AMD приложила все усилия для того, чтобы представить широкую линейку графических адаптеров AMD Radeon HD 7000 (кодовое имя Southern Islands) в максимально короткие сроки после анонса флагманского ускорителя AMD Radeon HD 7970, калифорнийский графический гигант долгое время не торопился с выпуском игровых видеокарт mainstream класса на базе 28 нм чипов, построенных на архитектуре NVIDIA Kepler. Безусловно, после корректировки стоимости видеокарт на основе чипсетов NVIDIA GeForce GTX 560/560 Ti/570 эти решения могли в некоторой степени конкурировать с весьма успешными продуктами на базе AMD Radeon HD 7850 и Radeon HD 7870, однако равным это противостояние нельзя было назвать изначально. Новая архитектура AMD Graphics Core Next, высокая энергоэффективность, 28 нм технический процесс, а также хорошее быстродействие и поддержка большого числа фирменных технологий AMD сделали графические адаптеры на базе Radeon HD 7850 оптимальным выбором для рациональных геймеров и энтузиастов, не готовых тратить более $250 на покупку современной игровой видеокарты. Отметим, что на протяжении всего 2-го и 3-го кварталов 2012 года равносильных «соперников» у AMD Radeon HD 7850 не было, что позволило компании AMD получить заметное преимущество в этом сегменте. Изменить расстановку сил в mainstream секторе рынка призваны графические ускорители NVIDIA GeForce GTX 660 и GeForce GTX 650, официальный анонс которых состоялся 13 сентября.

В этом материале речь пойдет о старшей модели — NVIDIA GeForce GTX 660, которая позиционируется разработчиками в качестве современного и производительного видеоускорителя для геймеров, которые имеют строго ограниченный бюджет на апгрейд, но хотят запускать современные игры в популярных разрешениях 1920х1080 и 1900х1200 точек с активацией алгоритмов сглаживания и анизотропной фильтрации.

В официальном документе от компании NVDIA, сопровождающем анонс графического процессора NVIDIA GeForce GTX 660, разработчики отмечают, что 53% любителей компьютерных баталий до сих пор не обзавелись видеокартой с поддержкой API DirectX 11, что не позволяет им в полной мере насладиться достижениями современных игровых технологий. Принимая во внимание, что видеокарты на основе чипсетов NVIDIA GeForce 8800/9800 GT пользовались большим спросом в 2008 году, а экономные пользователи, как правило, совершают апгрейд с периодичностью в 3-4 года, специалисты NVIDIA не случайно приводят данные о том, что производительность новинки в 4,3 раза выше в сравнении с NVIDIA GeForce 9800 GT. Согласитесь, ведь для многих геймеров это действительно может стать весомым поводом для апгрейда. Не менее важно, что инженерам NVIDIA удалось достичь 2,5-кратного превосходства GeForce GTX 660 (Kepler) над GeForce GTX 460 (Fermi), анонс которого состоялся чуть более двух лет назад.

Разумеется, калифорнийские специалисты также заявляют о заметном преимуществе новинки над решениями на базе AMD Radeon HD 7850. Исходя из данных официальной презентации, графический адаптер NVIDIA GeForce GTX 660 в среднем демонстрирует 20% преимущество над прямым конкурентом, однако это нам еще предстоит сегодня проверить.

После анонса графического процессора NVIDIA GeForce GTX 660 Ti (Kepler) многие пользователи предполагали, что младшая версия этой модели без приставки Ti также будет основана на базе графического чипа NVIDIA GK104, используемого для флагманских моделей в линейке GeForce, однако этого не произошло. Вероятно, разработчики посчитали экономически нецелесообразной установку «урезанных» кристаллов NVIDIA GK104 на продукт стоимостью $250, применив вместо этого совершенно новый 28 нм чип NVIDIA GK106, также основанный на архитектуре Kepler и объединяющий 2540 млн. транзисторов на площади 221 мм².

На схеме кристалла, приведенной выше, отчетливо видно, что NVDIA GK106 также как и NVDIA GK104 использует «модульный» дизайн на основе блоков GPC (Graphics Processing Cluster), которые имеют общую кэш-память второго уровня (L2) и юнит GigaThread Engine, распределяющий загрузку между блоками GPC. Общее число мультипотоковых процессоров (или ядер CUDA по терминологии NVIDIA) в NVIDIA GK106 составляет 960 штук, которые в свою очередь объединены в пяти SMX блоках по 192 ядра в каждом. Количество текстурных юнитов (TMU) у графического процессора NVIDIA GeForce GTX 660 равно 80-ти (вместо 112 у GeForce GTX 660 Ti), а блоков растеризации (ROP) насчитывается 24 шт. Для GeForce GTX 660 рекомендованные компанией NVIDIA частоты графического ядра и памяти составляют 980 МГц (1033 МГц с учётом технологии GPU Boost) и 6008 МГц соответственно. Сравнительно с версией GeForce GTX 660 с приставкой Ti в названии частоты были незначительно повышены, однако ввиду того, что новинка использует совершенно новый GPU, сравнивать частоты напрямую не имеет смысла.

Что же касается объема и типа применяемой памяти, здесь мы также отмечаем некоторые изменения: чипсет NVIDIA GeForce GTX 660 оснащается 2 ГБ видеопамяти стандарта GDDR5, которая взаимодействует с GPU посредством 192-битной шины. Принимая во внимание несимметричный дизайн графического чипа NVIDIA GK104, нестандартная конфигурация контроллеров памяти выглядит вполне логичной: один из них работает с четырьмя чипами памяти в 16-битном режиме, а два других — с двумя микросхемами каждая, но в 32-битном режиме.

Заявленный пиковый уровень энергопотребления видеокарты NVIDIA GeForce GTX 660 составляет всего 140 Вт, а дополнительное питание обеспечивается через один 6-контактный разъём. Также немаловажно, что все инновационные нововведения, впервые реализованные инженерами NVIDIA в флагманском решении GeForce GTX 680 на базе «полноценного» чипа GK104, в полной мере поддерживаются графическим адаптером на NVIDIA GeForce GTX 660 (GK106). В первую очередь речь идёт о таких опциях как GPU Boost, Adaptive V-Sync, PhysX, 3D Vision Surround, поддержка алгоритмов FXAA- и TXAA-сглаживания, дисплеев ультравысокого разрешения и интерфейса PCI-E 3.0. Детальные характеристики новинки в сравнении с актуальными конкурентами и предшественниками можно оценить в таблице ниже:

Итак, от теории переходим к практическому тестированию. Особенности графического процессора NVIDIA GeForce GTX 660 мы будем изучать на примере видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 (ZT-60901-10M).

Спецификация:

Из данных таблицы со спецификациями следует, что видеокарта ZOTAC GeForce GTX 660 (ZT-60901-10M) отличается от «эталонного» адаптера NVIDIA GeForce GTX 660 не слишком существенно. Заводской разгон графического ядра рассматриваемого видеоускорителя составил всего около 1%, что, разумеется, никак не повлияет на его итоговую производительность — она будет идентичной «референсу». К слову, стоит отметить, что в ассортименте компании Zotac есть видеокарта ZOTAC GeForce GTX 660 AMP (ZT-60902-10M), которая конструктивно не отличается от продукта рассматриваемого нами сегодня, однако имеет внушительный заводской разгон, который уже сможет повлиять на частоту смены кадров в играх и бенчмарках. Применение фирменной системы охлаждения с двумя 80 мм вентиляторами вместо эталонного кулера турбинного типа, на наш взгляд, является наиболее важной особенностью видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660, однако подробнее об охладителе мы расскажем в соответствующем разделе нашего обзора. Пока же, традиционно, начнем наше знакомство с продуктом с рассмотрения его упаковки.

Упаковка и комплект поставки

Видеоускоритель ZOTAC GeForce GTX 660 поставляется в небольшой картонной коробке, в оформлении которой доминирует привычная для продуктов тайваньского «вендора» черно-оранжевая цветовая гамма. Отдельное внимание на лицевой стороне упаковки производитель обращает на поддержку видеокартой протокола DirectX 11 и оснащение 2 ГБ видеопамяти.

На правой боковой стенке мы обнаружили только наклейку с серийным номером видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660, а на левой — краткое перечисление ключевых особенностей решения.

На обратной стороне упаковки мы обнаружили схематическое изображение графического ускорителя ZOTAC GeForce GTX 660, еще один список его спецификаций, а также список требований к системе, в которую планируется установка видеокарты. Отметим, что блок питания в таком ПК должен обладать мощностью не менее 450 Вт и быть способным выдавать 24 А по линии 12 В. Отдельно производитель подчеркивает, что применяемая фирменная система охлаждения соответствует концепции Dual Silencer и обеспечивает 10-ти градусное снижение температуры GPU в сравнении с «референсной» турбиной. При этом альтернативный двухвентиляторный кулер, по заявлению инженеров ZOTAC, издает еще и на 10 дБ меньше шума в работе.

Помимо самого графического ускорителя ZOTAC GeForce GTX 660 в коробке мы обнаружили:

• Диск с драйверами и дополнительными утилитами (пакет «Zotac Boost»), демонстрирующими возможности видеокарты;
• Инструкции по установке и эксплуатации;
• Фирменную наклейку на корпус;
• Переходник DVI-to-VGA;
• Переходник с двух 4-контактных периферийных разъёмов питания на один 6-контактный разъём питания видеокарты;
• Ключ для игры TrackMania Canyon сроком на три дня.

Комплект поставки содержит не только самые необходимые аксессуары для эксплуатации видеокарты, но также приятный бонус в виде ключа для трехдневной триал-версии популярной игры. Отсутствие в нём каких-либо переходников, помимо DVI-to-VGA, в полной мере компенсируется тем, что на видеокарте присутствуют все самые распространенные интерфейсы для вывода изображения в полноразмерном исполнении. Возможно, некоторым пользователям хотелось бы видеть в комплекте мостик для объединения двух видеокарт на GeForce GTX 660 в режиме SLI, однако этот аксессуар сегодня, как правило, поставляется с материнскими платами, поддерживающими эту технологию.

Конфигурация портов для вывода изображения

Для вывода изображения на видеокарте ZOTAC GeForce GTX 660, так же, как и на адаптерах «референсного» дизайна, предусмотрены следующие интерфейсы:

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

Конфигурация видеовыходов не перетерпела изменений в сравнении со старшими моделями в линейке NVIDIA GeForce, построенными на базе графического чипа GK104, что можно с уверенностью отнести к достоинствам рассматриваемого среднеценового решения. В большинстве случаев для подключения плазменной панели, проектора, одного или нескольких мониторов пользователю не потребуется использование дополнительных переходников, что, безусловно, удобно. Стоит отметить, что также как и старшая модель с приставкой Ti в названии, графический процессор GeForce GTX 660 поддерживает возможность одновременного подключения до четырех мониторов. Неплохим заделом на будущее также является поддержка ультравысоких разрешений, вплоть до 3840x2160 пикселей.

Внешний вид и система охлаждения

Габариты печатной платы видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 остались неизменными в сравнении с «эталонной» версией GeForce GTX 660, разработанной инженерами NVIDIA, однако благодаря использованию альтернативной системы охлаждения специалистам ZOTAC удалось сократить длину графического адаптера до 191 мм и придать его внешности оригинальности на фоне многочисленных конкурентов. Дизайн рассматриваемого решения части пользователей может показаться слишком броским, однако осмелимся предположить, что большей части геймеров внешний вид видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 (ZT-60901-10M) придется по душе.

Печатная плата графического ускорителя ZOTAC GeForce GTX 660 выполнена на текстолите черного цвета и полностью повторяет «референсный» дизайн и расположение элементов, предложенные компанией NVIDIA. Наши постоянные читатели, вероятно, заметили некоторое сходство печатной платы рассматриваемого решения с PCB графических адаптеров на базе «эталонных» GeForce GTX 660 Ti/670, однако на самом деле отличий между ними немало.

 

Система стабилизации питания на видеокарте ZOTAC GeForce GTX 660 построена по 4+1-фазной схеме (для GPU и чипов памяти соответственно) с применением ШИМ-контроллера OnSemi NCP 5395G, однако при этом на каждую фазу выделяется всего по два полевых транзистора (MOSFET). Отметим, что при производстве видеокарты инженерами ZOTAC применялись только качественные твердотельные конденсаторы японского производства, что должно положительно повлиять на срок службы продукта и нагрев цепей питания.

Для обеспечения питания ZOTAC GeForce GTX 660, помимо шины PCI Express 3.0, применяется один 6-контакнтый разъём, который вынесен на боковую грань печатной платы. Повторимся, что пиковое энергопотребление рассматриваемой видеокарты, исходя из спецификаций, не должно превышать 140 Вт.

Наличие коннектора для мостиков SLI позволяет объединить две видеокарты на основе графического процессора GeForce GTX 660 для совместного расчета графических эффектов. Стоит обратить внимание, что видеокарты на базе графического чипа NVIDIA GK104 предлагают более широкие возможности при построении многочиповых связок, позволяя объединить в режиме SLI до четырех видеоускорителей, что, уже традиционно, является привилегией видеокарт стоимостью от $300.

Помимо вышеупомянутого ШИМ-контроллера и еще нескольких компонентов модуля стабилизации питания, на обратную сторону печатной платы видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 вынесены 4 микросхемы памяти, которые лишены какого-либо дополнительного охлаждения. Такой шаг со стороны разработчиков едва ли стал неожиданностью для пользователей, принимая во внимание крайне ограниченное свободное пространство на лицевой стороне текстолита.

Так выглядит графический чип NVIDIA GK106-400-A1 (Kepler), произведенный с соблюдением норм 28 нм техпроцесса, который является центральной частью тестируемой видеокарты и состоит из 2540 млн. транзисторов. Напомним также, что он включает 960 универсальных шейдерных конвейеров (или ядер CUDA по терминологии NVIDIA), 80 текстурных юнитов и 24 блока растеризации. Частота работы графического ядра, как мы уже упоминали, была незначительно повышена относительно рекомендации NVIDIA и составляет 993 МГц. Благодаря поддержке рассматриваемым продуктом технологии GPU Boost, инженеры ZOTAC заявляют, что в турборежиме частота графического ядра может достигать внушительных 1059 МГц. Обмен данными между графическим ядром и памятью осуществляется через 192-битную шину. Остальные характеристики приведены на скриншоте выше.

Видеопамять стандарта GDDR5 общим объемом 2 ГБ набрана с помощью восьми чипов по 256 МБ производства компании Samsung. Микросхемы имеют маркировку K4620325FD-FC03 и согласно документации их номинальная частота равна 6 ГГц. Учитывая, что память в тестируемой видеокарте уже работает на частоте 6008 МГц, вряд ли у нас есть шансы значительно ускорить ее в процессе ручного разгона, чтобы получить дополнительный прирост производительности.

Уникальной особенностью видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 в сравнении с аналогичными решениями на базе графического процессора NVIDIA GeForce GTX 660, несомненно, является фирменная система охлаждения Dual Silencer, с которой мы уже имели возможность познакомиться на примере видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 Ti AMP!. По заявлению разработчиков, применяемый кулер издает на 10 дБ меньше шума в сравнении с «референсной» турбиной и при этом способен поддерживать температуру графического чипа NVIDIA GK104 на 10 градусов ниже. Что ж, это утверждение нам еще предстоит проверить, когда к нам в тестлаб попадет графический адаптер NVIDIA GeForce GTX 660 эталонного дизайна, а пока предлагаем детальнее изучить конструкцию версии охладителя Dual Silencer, применяемого для ZOTAC GeForce GTX 660.

Охладитель состоит из алюминиевого радиатора, пронизанного двумя медными тепловыми трубками с внутренним сечением 6 мм для лучшего распределения тепла по всей его площади, а также металлического кожуха и двух низкопрофильных вентиляторов с диаметром крыльчатки 80 мм. Контакт GPU с системой охлаждения осуществляется через медный теплосъёмник-основание, на который нанесен слой термопасты.

Принимая во внимание уменьшенное тепловыделение графического процессора NVIDIA GeForce GTX 660 в сравнении с адаптером на базе чипсета GeForce GTX 660 Ti, не удивительно, что инженеры ZOTAC пошли по рациональному пути сокращения расходов производства и лишили первоначальный вариант кулера видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 третьей тепловой трубки, которая здесь явно не требуется.

Для повышения общей эффективности кулера, контакт тепловых трубок, как с медной пластиной-основанием, так и с радиатором, улучшен припоем.

Для охлаждения чипов памяти, расположенных с лицевой стороны печатной платы, а также силовых элементов системы стабилизации питания GPU, на видеокарте ZOTAC GeForce GTX 660 разработчиками предусмотрены отдельные радиаторы, которые контактируют с вышеупомянутыми элементами через специальный термоинтерфейс и обдуваются потоком воздуха, которые генерируют вентиляторы. Безусловно, такое решение инженеров ZOTAC должно положительно сказаться на сроке службы рассматриваемого видеоускорителя, а также его разгонном потенциале.

Что ж, пришло время проверить систему охлаждения видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 на практике и для этого мы провели наш стандартный набор тестов с помощью утилиты MSI Kombustor.

В режиме автоматического регулирования скорости вращения вентиляторов, в режиме максимальной нагрузки графическое ядро графического ускорителя ZOTAC GeForce GTX 660 нагрелось всего до 67 градусов, а кулер, судя по показаниям мониторинга, работал всего на 44% своей мощности, создавая практически незаметный уровень шума, который не выделялся на фоне остальных компонентов системного блока.

В режиме максимальной скорости вращения вентиляторов система охлаждения создает уже хорошо заметный на общем фоне работы системы уровень шума, который нельзя назвать комфортным, однако температура GPU опускается почти на 10 градусов — до 58 градусов. Это свидетельствует о том, что система охлаждения видеокарты ZOTAC GeForce GTX 660 не только отлично справляется с охлаждением 28 нм графического чипа GK106, но и явно имеет некоторый запас эффективности, которым мы попробуем воспользоваться в процессе ручного разгона.

При отсутствии нагрузки частоты работы графического ядра и памяти автоматически понижаются, позволяя снизить энергопотребление и тепловыделение графического ядра. В таком режиме шум системы охлаждения видеокарты не различим на фоне остальных элементов системы, а температура GPU не превышает 31 градус.