Előttem az utódom - GF104 VS GF114

Elemzés - 2011/04/23

Oldalak:     
Fórum
Bevezető
Miután analitikus lelkek vagyunk, egy-egy érdekes GPU-t nem hagyunk csak úgy parlagon heverni, és igyekszünk alaposan megvizsgálni minden szemszögből. Kivételt képeznek ez alól az nVidia GF110 chippel szerelt kártyái, ugyanis GTX580-at és GTX570-et azóta sem tudtunk szerezni - viszont cserébe az alattuk debütált, GF114-es alapokon nyugvó GTX560 Ti-t igencsak körbeszimatoljuk. Úgy gondoljuk, a chippel elképzelhető legérdekesebb cikket vettük előre, a Caymannal való összevetés igen tanulságosnak bizonyult, de van azért még pár felderíthető aspektusa a GF114-nek - az első ezek közül a közvetlen elődjével, a GF104-gyel való összevetés.

Jelen cikkünk annyiban rendhagyó, hogy egyben "letudjuk" benne a piaci és az architektúrás összevetést. Ennek oka, hogy a két főszereplő GPU nagyon kevés dologban tér el egymástól, a mérések eredményei messze nem tartanak annyira szét, mint pl. a kajmános cikkben, és így a cikk elemzés része sem túl komplikált - ezért inkább egy komplett, kerek cikkben taglaljuk a két chip viszonyát ahelyett, hogy két soványban tennénk. Vágjunk akkor bele!
Hőmérséklet, hűtés, fogyasztás
Miután a cikk a piaci részre is fókuszál, szükségünk volt egy "gyári" GTX460-ra és egy hasonszőrű GTX560 Ti-re - az architektúrás elemzéshez pedig nem volt szükség másra, mint felrántani a GTX460-at az 560-as szintjére Így fűtenek versenyzőink:

Temperature - Mafia II 1920x1080 Max (displayed post-flash)

Idle GTX460 1G|||||||||||||||||||||||||||||||| 32
GTX460-1G @820/1000|||||||||||||||||||||||||||||||| 32
GTX560 Ti||||||||||||||||||||||||||||||||| 33
Load GTX460 1G||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 67
GTX460-1G @820/1000|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 74
GTX560 Ti||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 67

Idle-ben egyformák a kártyák, terhelés mellett viszont a "gyári kártyák" egyformák, míg a tuningolt 460-as határozottan melegebb. Nézzük a fogyasztást is:

Power consumption - Mafia II 1920x1080 Max (displayed post-flash)

Idle GTX460-1G|||||||||||||||||| 91
GTX460-1G @820/1000|||||||||||||||||| 91
GTX560 Ti|||||||||||||||||| 92
Load GTX460-1G||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 247
GTX460-1G @820/1000|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 270
GTX560 Ti|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 269

Idle-ben itt is csontegyforma a három kártya, terhelés alatt viszont a GTX560 most a tuningolt 460-assal van pariban, és a gyári GTX460 a legkevésbé éhes. Persze annak tükrében, hogy sebességben biztosan a legjobb, a GTX560 Ti eredménye még így is szép.
Előzetes teljesítmény-elemzés
Nézzük, hogy viszonyul egymáshoz a három variáns várható teljesítménye:
VGA neve GTX 460
@GTX460
GTX 460
@GTX560
GTX 560 Ti
@GTX560
GTX560 Ti
vs GTX460
GF114
vs GF104
Core órajel 675 MHz 820 MHz 820 MHz
Shader órajel 1350 MHz 1640 MHz 1640 MHz
Memória-órajel 900 MHz 1000 MHz 100 MHz
Memória mennyisége 1024 MB 1024 MB 1024 MB
Tranzisztorok száma 1950M 1950M 1950M
Gyártástechnológia 40nm (TSMC) 40nm (TSMC) 40nm (TSMC)
Geometriai egységek 2 2 2
Scanline konverzió 16 Pix/clock 16 Pix/clock 16 Pix/clock
ALU egységek (SP-k) 336 (scalar) 336 (scalar) 384 (scalar)
Textúrázó egységek 56 56 64
ROP egységek 32 32 32
Memóriabusz és típus 256-bit gDDR5 256-bit gDDR5 256-bit gDDR5
Triangle setup 1350 Mtri/sec 1640 Mtri/sec 1640 Mtri/sec 21.5% 0%
Scanline konverzió 10.8 GPix/sec 13.1 GPix/sec 13.1 GPix/sec 21.5% 0%
Számítási teljesítmény 907 GFlops 1102 GFlops 1260 GFlops 38.8% 14.3%
Texel fillrate, 32-bit (FP10) 37.8 GTex/sec 45.9 GTex/sec 52.5 GTex/sec 38.8% 14.3%
Pixel fillrate 21.6 GPix/sec 26.2 GPix/sec 26.2 GPix/sec 21.5% 0%
Z-only fillrate 86.4 GPix/sec 105.0 GPix/sec 105.0 GPix/sec 21.5% 0%
Memória-sávszélesség 115.2 GB/sec 128.0 GB/sec 128.0 GB/sec 11.1% 0%
Összesítés 29.5% 7.9%
Mélyelemzésre talán nincs szükség - a GTX560 magasabb órajelei 20% előnyt biztosítanak a 460-assal szemben, egyedül memória-sávszélesség terén szűkebb kicsit a cső, ill. a magasabb számú ALU/TEX egység miatt a kártya "közepe" már közel 40%-kal erősebb. Azonos órajelek mellett értelemszerűen csak az ALU és a TEX egységek száma differenciál - 14%-kal van több a GF114-ben, mint a GF104 GTX460-akhoz használt változatában.
Teljesítmény-becslő modellünk 30%, ill. 8% különbséget prognosztizál a két párharcban - mivel a GF104-es chipnek a leggyengébb pontja az ALU-kapacitás, ennél akár kicsivel többet is mutathat a GTX560 Ti.
Tesztkörnyezet
A konfiguráció elemei
Alaplap Gigabyte P45-DS3R, FSB @400MHz
CPU és órajel Intel Q9550 @Q9770 (3.2GHz, 8x400)
CPU hűtés Cooler Master HyperTX3
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 GTX460 1GB 675 MHz 1350 MHz 900 MHz ForceWare 266.58 WHQL
GeForce GTX460 1GB 820 MHz 1640 MHz 1000 MHz ForceWare 266.58 WHQL
GeForce GTX560 Ti 820 MHz 1640 MHz 1000 MHz ForceWare 266.66 WHQL
Semmi meglepetés a konfigurációban - mindkét kártyát a tesztek készültekor elérhető legfrissebb WHQL meghajtóval mértük.
Tesztmódszer, a tesztben résztvevő játékok
Tesztjeinkben minden játékhoz 3 beállítást használunk: Balanced, High és Max, sorban az alsó középkategóriás, a középkategóriás és a felső / csúcskategóriás kártyákkal szemben támasztható elvárásokhoz szabva. A Balanced és a High beállítást 1680x1050-es felbontásban vetjük be, az 1920x1080-as felbontásnál pedig szintén megjelenik a High beállítás, és szerepel a Max is - így lesz játékonként 4 tesztesetünk, amelyeket háromszor lemérünk, és a grafikonokra a mérések átlaga kerül.
A játékokban vagy beépített benchmarkot használunk, vagy egy-egy kellően intenzív jelenetet játszunk le. Mindkét esetben a méréseket a fraps-szal végezzük - a grafikonokon szereplő átlag fps értékekhez a fraps számait használjuk, a minimum-fps-eket viszont egy egyéni statisztikai módszerrel állítjuk elő a mérés alatt megjelenített frame-ek kiszámolásához szükséges időkből. Az így kapott értékek lényegesen jobban jellemzik a játékokban tapasztalt folyamatosság-érzetet, mint az Internet-szerte használt abszolút minimum-érték.
A tesztekben használt játékok / benchmarkok:

Battlefield:
Bad Company 2
Crysis Warhead F1 2010 Just Cause 2 Lost Planet 2

Mafia II METRO 2033 S.T.A.L.K.E.R.:
Call of Pripyat
Unigine Heaven
Oldalak:     
Fórum