Százezer

Összehasonlító teszt - 2010/06/12

Oldalak:     
Fórum
Bevezető
Amikor 2009. szeptemberében az AMD megjelentette a HD5800-as szériát, az nVidia meglehetősen komoly bajba került - az új VGA-k sebessége mintegy 70-80%-kal múlta felül az előző generációt, és a relatíve kis méretű (334 mm2-es), 40nm-en gyártott GPU-k gyártási költsége is jól kézben tartható volt, ezért az AMD az új kártyákat szinte tetszés szerint árazhatta. Ezzel a teljesítménnyel szemben az nVidia egyedül a GTX295-öt tudta felmutatni, amely bár sebességben felülmúlta a HD5870-et, minden egyéb tulajdonságában mögötte maradt, különös tekintettel a gyártási költségre, amely olyan magas volt, hogy az itthon bőven 100e FT felett kapható két GPUs szörnyet alig érte meg gyártani és forgalmazni. Ezek után már csak hab volt a tortán, hogy a HD5800-asok teljes DirectX 11-kompatibilitással érkeztek, amire az nVidiának szintén nem volt válasza.
A zöld oldal ellen-kártyáira igen sokat kellett várni - a számos újítást tartalmazó, viszont igencsak nagy méretű (529 mm2) GF100-as chip igazi kálváriát járt végig, amíg olyan állapotba került, hogy piacra dobható mennyiségben gyártani lehessen. 2010. március végén aztán végre megjelent az első két kártya a GTX480 és a GTX470 személyében - a fogadtatást pedig legjobb indulattal is úgy lehet leírni, hogy mérsékelten volt lelkes. Nagy publicitást kapott a kártyák irdatlan fogyasztása és melegedése (a kettő természetesen szorosan összefügg), és a tesztek tanúsága szerint a teljesítményük nem volt annyira kiemelkedő, hogy feledtetni tudja a fenti hiányosságokat, valamint a korántsem visszafogott árat.

Nekünk az elemzések és a teszteredmények forgatagában végig az volt az érzésünk, hogy méltatlanul elsikkad a GF100 chip egyik óriási vívmánya - az összes eddigi GPU-ban teljesen monolitikus frontend részt (command processor - setup - geometria) feldarabolták, és a command processoron kívül mindegyik egységet multiplikáltak - GPC-nként (Graphics Processing Cluster) van belőlük 1-1 adag, és a GF100-ban összesen 4 ilyen GPC található. Ennek előnyeit talán nem szükséges ecsetelni - a GPC-k számának növelésével növekszik az előfeldolgozási és a geometriai teljesítmény is, azaz a chip teljesítménye egyenletesen tud javulni, ahelyett, hogy a frontend rész szűkössége egyre jobban korlátozná a gyorsulás mértékét. Persze van hátrány is - az egyik az, hogy ez a mutatvány minden bizonnyal több százmillió tranzisztort emésztett fel, és ez bizony sem fogyasztás, sem előállítási költség terén nem tesz jót a chipnek. A másik hátrány sokkal inkább orvosolható - egy új architektúra mindig némi csuklással indul driverek terén, ami viszont azt is jelenti, hogy a kezdeti gyengébb teljesítmény javítására lehet még bőven potenciál, a hardver megváltoztatása nélkül is.
A fentiek tükrében egyrészt természetesen kíváncsian vártuk, mit teljesítenek a GF100 alapú VGA-k a mi tesztlaborunkban - másrészt viszont azért is érdekesek ezek a tesztek 2.5 hónappal a kártyák megjelenése után, mert két olyan driver-revízió is felbukkant azóta, amely kézzelfogható javulást hoz a GTX400-asok teljesítményében - az első már WHQL státuszú, a második pedig a nálunk is tesztelt 257.15 beta. Ezen változásoknak köszönhetően úgy gondoljuk, hogy "helyreállt a rend" a kártyák besorolása tekintetében - míg a megjelenés környékén inkább a GTX480 versenyzett az AMD HD5870-esével, mostanra már a GTX470 is összevethető az AMD egy-GPU-s csúcskártyájával. Ez pedig azért jó, mert a GTX480 a maga korlátozatlan, vadállati mivoltában nem igazán hasonlít a lényegesen visszafogottabb HD5870-re - a GTX470 karakterében sokkal inkább azonos kategória a Radeonnal, és ráadásul árban is közel azonos szinten vannak. Ezért első GTX400-as cikkünkben a GTX470 és a HD5870 viszonyát elemezzük ki, a GTX480-ra pedig egy GF100-fókuszú cikk keretében térünk ki.
Első benyomások, fogyasztás
Míg a HD5870-nél újdonság-számba ment, a GTX470-ként mintegy elvárásként merült fel a jó minőség és az üzembe helyezés probléma-mentessége. Kellően nagy ház esetén egyik VGA sem jelent gondot, de el tudunk képzelni olyan szituációt, amikor a GTX470 24cm-es hossza előnyt jelent a HD5870 28cm-ével szemben - viszont HDD-t egyik kártya mögé sem javaslunk berakni, mert mindkét esetben fontos, hogy a bemenő légáram útja zavartalan legyen.
Röviden, a GTX470 gond nélkül teljesítette egy felsőkategóriás nVidia VGA-val szemben támasztott elvárásainkat - menjünk tovább! Nézzük a fogyasztást:

Power consumption - Crysis Warhead DX10 Max (displayed post-flash)

Idle GTX470||||||||||||||||||||||| 117
HD5870|||||||||||||||||||| 102
Load GTX470|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 299
HD5870|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 259

A HD5870 kitűnő idle fogyasztásával a GTX470 nem tud versenyezni, annak ellenére, hogy a HD5870 157MHz-ével szemben a core órajel a GeForce-on 50MHz-re van csökkentve. Persze, a 117W-os érték egyáltalán nem rossz - egyszerűen csak az ellenfél ebben ügyesebb.
A terhelt fogyasztás kapcsán már szívtuk egy kicsit a fogunkat. Várható volt, hogy az óriási GF100 chip az alacsonyabb órajelek ellenére éhesebb lesz, mint az RV870, de a +40W-ot azért egy kicsit sokalljuk, különösen, hogy a méréshez használt Crysis Warheadben a HD5870 jelentősen gyorsabb. Persze ebben a kategóriában nem a fogyasztás a legelső szempont, de azért egy szolid feketepontot bevésünk a GTX470-nek.
Hőmérséklet, melegedés, zaj
Lássuk az idle és a terhelt hőmérsékleteket:

Temperature - Crysis Warhead DX10 Max (displayed post-flash)

Idle GTX470||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 55
HD5870|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 44
Load GTX470|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 92
HD5870|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 84

A HD5870 kártya egyik nagy erőssége, hogy alacsony zaj mellett is épeszű hőmérsékleten tudja tartani a terhelt GPU-t - a 84 fokos hőmérséklet mellett a hűtés hangja jól hallható, de egyáltalán nem zavaró. A GTX470 határozottan hangosabban, de még mindig nem zavaróan produkálja a 92 fokot - ez a hőmérséklet már kissé magas az ízlésünkhöz képest, ezért kicsit körülnéztünk, milyen hatással jár a melegebb GPU az egész számítógépre nézve. Legnagyobb meglepetésünkre sem a CPU, sem az alaplap, sem a HDD hőmérséklete nem volt magasabb, mint a HD5870 tesztek alatt, és a gép oldalán sem éreztük sehol, hogy melegednének a dolgok. A jelenséget azonnal megértettük, amint megvizsgáltuk a GTX470 hátsó részét - a kártya úgy önti ki a házból a meleg levegőt, mint egy ipari turbina. Ezért fontos, hogy biztosítva legyen a házba a bemenő légáramlat, ill. hogy a gép hátuljánál legyen némi szabad tér - viszont ha ezek a feltételek teljesülnek, akkor a GTX470 hűtése ellen különösebb kifogásunk nem lehet. A HD5870 megoldása jobb, de ezt a különbséget csak abban az esetben érezzük jelentősnek, ha fontos a halk üzem - akkor pedig ebben a kategóriában úgyis érdemes megfontolni a vízhűtést.
Felépítés, várható teljesítmény
Mivel a GF100 architektúráját már rengeteg oldal alaposan bemutatta, mi inkább azzal foglalkozunk, hogy mi a várható hatása a kétségkívül sajátos felépítésnek a játékokban - bár eltérő architektúrák esetén kevésbé beszédes a kapacitások szerinti összevetés, a GTX470 és a HD5870 viszonylatában nagyon érdekesek a számok, ezért érdemes egy pillantást vetni az alábbi táblázatra:
VGA neve GTX470 HD5870 HD5870 előny
Core órajel 607 MHz 850 MHz
Shader órajel 1214 MHz 850 MHz
Memória-órajel 837 MHz 1200 MHz
Memória mennyisége 1280 MB 1024 MB
Tranzisztorok száma 3 milliárd 2.15 milliárd
Gyártástechnológia 40nm (TSMC) 40nm (TSMC)
Geometriai egységek 4 1
Scanline konverzió 64 Pix/clock 32 Pix/clock
ALU egységek ("SP"-k) 448 (scalar) 1600 (5-way superscalar)
Textúrázó egységek 56 80
ROP egységek 40 32
Memóriabusz és típus 320-bit gDDR5 256-bit gDDR5
Triangle setup 2428 Mtri / sec 850 Mtri / sec -185%
Scanline konverzió 38.8 GPix / sec 27.2 GPix / sec -43%
Számítási teljesítmény 1088 GFlops 2720 GFlops 150%
Texel fillrate, 32-bit (FP10) 34.0 GTex / sec 68.0 GTex / sec 100%
Pixel fillrate 24.3 GPix / sec 27.2 GPix / sec 12%
Z-only fillrate 97.1 GPix / sec 108.8 GPix / sec 12%
Memória-sávszélesség 133.9 GB / sec 153.6 GB / sec 15%
Az első dolog, ami szinte ordít a táblázatról, hogy míg a GTX470 geometriában igen erős, a HD5870 esetében az ALU és TEX vonalon van a hangsúly. A shader kapacitás direkt összevetése ugyan az eltérő ALU-architektúra miatt nem igazán releváns (bár az azonos kategóriában versenyző Radeon és GeForce kártyák között eddig inkább kétszeres különbség volt az előbbiek javára, nem 2.5-szeres), a textúrázási kapacitásban mutatott ilyen fokú Radeon-előny meglehetősen sokkoló. Az nVidia a GF100-zal praktikusan 180 fokot fordult az ALU:TEX arány kérdésében - míg a G92 esetében az arány 5:1 volt, a GT200 esetében pedig 6.5:1, a GF100-as chipben 16:1-nél tartunk, ami már majdnem eléri az R600 alapú architektúrák 20:1-es arányát. Igen ám, csak míg az 5-utas szuperskalár ALU-k kihasználtsága messze van az ideálistól, a GF100 skalár ALU-i sokkal magasabb hatékonysággal dolgoznak, ezért a gyakorlatban még nagyobb a GF100-ban az ALU-dominancia. Ekkora változást nyilván nem lehet büntetlenül meglépni - a textúrázási képességekre ma is rengeteg játék épít legalább annyira erősen, mint a számítási kapacitásra, és hiába az agyonoptimalizált cache-elés a GF100-ban, a tesztekben látni fogjuk, hogy a kártya egyes esetekben súlyosan orra bukik. Lesz viszont olyan eset is, ahol a megnövelt geometriai kapacitás jelent majd előnyt a GeForce-nak - az összesítésből kiderül, hogy melyik filozófia milyen eredményességgel működik.
A backend oldalt szolid Radeon-fölény jellemzi - és bár nem látványos, de itt lelhető fel a GTX470 másik előnye a geometrián túl. Míg a ROP-onkénti memória-sávszélesség majdnem egyforma két versenyzőnk esetében, a HD5870 duplaannyi textúrázója határozottan nagyobb terhet rak a memóriabuszra, és végső soron azokban az esetekben, ahol a HD5870-et már érezhetően korlátozza az a szolid 150 GB/sec, ott a GTX470-nek van esélye lefaragni a hátrányból.
Egy szó mint száz, a két VGA versenyében várható eredmény nagyban függ a játékok felépítésétől. A konvencionálisabb, textúra-intenzív motorok a HD5870-nek kedveznek, itt akár nagyobb különbség is előfordulhat - a GTX470 ezzel szemben akkor lesz elemében, ha a rajta futó 3D motorban a geometria felé billen az egyensúly. Lássuk!
Tesztkörnyezet
A konfiguráció elemei
Alaplap Gigabyte P45-DS3R, FSB @400MHz
CPU és órajel Intel Q9550 @Q9770 (3.2GHz, 8x400)
CPU hűtés Cooler Master HyperTX2
Memória 4x1GB Geil Ultra DDR2-8500
Memória beállítások 1066MHz (2.66x400), 5-5-5-15, tRD: 8
Tápegység Corsair TX650
Operációs rendszer Windows 7 x64
VGA Core clock Shader clock Memory clock Driver
GeForce GTX470 607 MHz 1214 MHz 837 MHz ForceWare 257.15 beta
Radeon HD5870 850 MHz 1200 MHz Catalyst 10.5 WHQL
A HD5870-et az elérhető legfrissebb WHQL driverrel teszteltük, a GTX470 esetében viszont a bevezetőben említettek miatt kivételt tettünk - a 257.15 beta driver tesztünk alapján igencsak belopta magát a szívünkbe.
A tesztben résztvevő játékok
  • Aliens VS Predator
  • Battlefield: Bad Company 2
  • Crysis Warhead
  • Far Cry 2
  • Just Cause 2
  • METRO 2033
  • STALKER: Call of Pripyat
  • Unigine Heaven 2.0
Oldalak:     
Fórum