Видеокарта Gigabyte GeForce GTX 680 Super Overclock с системой охлаждения WindForce 5X

Автор: Jordan
Дата: 07.11.2012
Все фото статьи
Введение

Первые новости об оригинальной видеокарте компании Gigabyte Technology Co., Ltd. с кулером WindForce 5X появились ещё в начале весны 2012 года. Тогда новинка, без оговорок, смогла удивить всех весьма оригинальным подходом к организации охлаждения, применив в конструкции кулера сразу пять маленьких вентиляторов. WindForce 5X казался настолько неординарным, что многие и вовсе усомнились в появлении видеокарт Gigabyte с таким кулером в свободной продаже. Однако, этого, к счастью, не произошло, и в середине лета компания успешно запустила в серию сразу две видеокарты с использованием WindForce 5X: Gigabyte Radeon HD 7970 SOC WindForce 5X (GV-R797SO-3GD) и Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X (GV-N680SO-2GD). Правда, первую к настоящему времени уже успели снять с продажи ввиду появления более быстрых «GHz Edition», а вот вторая свободно продаётся, пусть и недёшево. Её-то мы сегодня изучим и протестируем.


1. Обзор видеокарты Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X 2 Гбайт (GV-N680SO-2GD)


технические характеристики

Технические характеристики видеокарты Gigabyte приведены в таблице в сравнении с эталонной видеокартой NVIDIA GeForce GTX 680:



упаковка и комплектация

Видеокарта поставляется в большой картонной коробке, на лицевой стороне которой приведена ключевая информация о продукте:


На обратной – подробное описание системы охлаждения, используемых технологий, фирменной утилиты для разгона и мониторинга, а также прочая, менее значительная информация.

В комплекте поставки два кабеля-переходника с PATA-разъёмов на восьмиконтактные, компакт-диск с драйверами и утилитами, инструкция по установке и рекламный буклет:


Прямо скажем, комплектация для продукта верхнего ценового сегмента очень скромная.

Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X выпускается в Тайване и стоит 549 долларов США. Гарантия на продукт – 3 года.

особенности

Видеокарта имеет размеры 295х120х64 мм и выглядит монументально, напоминая собой эдакий броненосец:


Вместо привычных вентиляторов или турбины на лицевой стороне видеокарты мы видим металлический пластиковый кожух с декоративными прорезями, названием компании-производителя и лейблами «Super OverClock». Обратная сторона видеокарты также закрыта металлической пластиной с перфорацией.

Сверху виден ряд из пяти маленьких вентиляторов, частично накрытых металлической пластиной, а снизу – массивный радиатор с тепловыми трубками:


Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X оснащается двумя DVI выходами (один с Dual Link), одним выходом HDMI версии 1.4а и одним выходом DisplayPort версии 1.2:


С другой стороны видеокарты видны сразу три разъёма для вентиляторов и какой-то интерфейсный выход непонятного назначения.

Два разъёма MIO для создания различных SLI-конфигураций размещены на своих стандартных местах: в верхней части печатной платы видеокарты у её выходов:


А вот стандартные шести- и восьмиконтактные разъёмы питания, инженеры Gigabyte заменили на два восьмиконтактных, стремясь обеспечить необходимый запас тока при работе на повышенных частотах. Рекомендуемая мощность блока питания для системы с одной такой видеокартой заявлена на отметке 650 ватт, что на 100 ватт выше спецификаций эталонной NVIDIA GeForce GTX 680.

Печатная плата Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X выполнена по оригинальному дизайну и имеет усиленную систему питания:


За обеспечение питания графического процессора отвечают сразу восемь фаз, а ещё три отведены на питание памяти и силовых цепей:


Видеокарта относится к серии Super Overclock, построенной по концепции применения высококачественных компонентов с увеличенным сроком службы, японских конденсаторов, пленочных конденсаторов Proadlizer NEC/TOKIN с низким эквивалентным последовательным сопротивлением ESR, установленных на обратной стороне печатной платы:


За управление питанием графического процессора отвечает восьмифазный цифровой PWM-контроллер CHiL CHL8318:


В верхней части платы видна группа контактов J13, являющейся точками для замера рабочих напряжений V-PLL, V-MEM и V-GPU. Это не столь удобно, как, например, у MSI, но всё же редкие видеокарты оснащены такой возможностью.

Кроме всего вышеперечисленного, видеокарта оснащена двумя версиями BIOS, которые можно переключать квадратной кнопкой с подсветкой, размещённой у выходов платы. В обычной версии (синяя подсветка) просто зашиты повышенные частоты, а вот при переключении на так называемую экстремальную версию BIOS видеокарты (красная подсветка) снимаются все ограничения по токам, и до 300% увеличивается предел мощности графического процессора. Этот BIOS предназначен для экстремального оверклокинга при сверхнизких температурах.

Графические процессоры для видеокарт Gigabyte серии Super Overclock проходят специальную систему отбора «GPU Gauntlet» посредством нескольких циклов стресс-тестирования. В итоге на такие видеокарты устанавливаются только наиболее качественные чипы с высоким оверклокерским потенциалом. Наш кристалл GK104 выпущен в Тайване на 25-й неделе 2012 года (середина июня) и относится к ревизии А2:


Его базовая частота повышена с 1006 до 1137 МГц или сразу на 13%, а в моменты высокой нагрузки частота может увеличиваться до 1202 МГц. Во всём остальном это обычный «Kepler» с напряжениями 1,175 В для 3D-режима и 0,988 В – для 2D-режима, в котором частота снижается до 324 МГц.

На видеокарте установлено 2 Гбайт GDDR5-памяти производства компании Samsung с маркировкой K4G20325FD-FC03:


Её эффективная частота повышена с номинальных 6008 МГц до 6200 МГц или +3,2%, что совсем немного, но вполне себе приятный бонус. В 2D-режиме частота видеопамяти снижается до 648 МГц.

В итоге спецификации Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X таковы:


Добавим, что BIOS видеокарты Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X вы можете скачать из нашего файлового архива (BIOS Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X, и перейдём к изучению системы охлаждения WindForce 5X.

система охлаждения WindForce 5X

Какой бы ни была печатная плата видеокарты Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X, всё это, по большому счёту, мы с вами уже видели ранее в продуктах ASUS, MSI и самой Gigabyte. Поистине уникальной в этом продукте является система охлаждения WindForce 5X. В компании не скрывают, что гордятся этой разработкой, и оригинальности ей действительно не занимать, ведь в её конструкции скомбинированы тепловая камера, девять медных тепловых трубок диаметром 6 мм, гигантский алюминиевый радиатор и пять 40-мм вентиляторов:


Несмотря на огромную массу (вес видеокарты с кулером 1622 (!) грамма), крепится он к печатной плате всего шестью винтами, четыре из которых расположены по углам графического процессора и два на радиаторе для силовых элементов:


Защитный кожух снять чуть более сложно, но без него становится ясно, что кожух этот в большей степени декоративный, нежели защитный:


Как видим, боковые стороны радиатора плотно закрыты загнутыми и сомкнутыми друг с другом рёбрами, а длинная стальная планка служит креплением для самого кожуха и не более того.

При толщине радиатора 45 мм понятно, что тепловая камера не смогла бы равномерно распределить весь тепловой поток по рёбрам, поэтому инженеры Gigabyte оснастили радиатор сразу девятью медными тепловыми трубками диаметром 6 мм. Четыре выходят в одну сторону, а пять – в другую, но все они равномерно пронизывают верхнюю часть рёбер радиатора:


Контакт основания кулера с графическим процессором осуществлён посредством густой и серой термопасты, а с микросхемами памяти и силовыми элементами радиатор контактирует через термопрокладки. Все сопряжения в радиаторе пропаяны.

Сразу пять 40-мм вентиляторов, установленных на верхнем торце радиатора, выпущены компанией Power Logic (модель PLA04015S12HH), базируются на подшипниках качения и управляются широтно-импульсной модуляцией (PWM):


Вентиляторы установлены в перевёрнутом виде, то есть в процессе работы они будут выдувать горячий воздух из радиатора, засасывая его снизу. И если на боковой стенке вашего корпуса нет вентилятора «на выдув», то нагретый видеокартой воздух будет оставаться внутри корпуса и его придётся выводить другими корпусными вентиляторами.

Давайте проверим, сколь эффективен кулер WindForce 5X. Для этого в качестве нагрузки мы использовали пять циклов теста весьма ресурсоёмкой игры Aliens vs. Predator (2010) при максимальном качестве графики в разрешении 2560х1440 пикселей с анизотропной фильтрацией уровня 16х и с использованием MSAA-сглаживания степени 4x:


Для мониторинга температур и прочих параметров применялись программа MSI Afterburner версии 2.2.5 и утилита GPU-Z версии 0.6.6. Все тесты проводились в закрытом корпусе системного блока, конфигурацию которого вы сможете увидеть в следующем разделе статьи, при комнатной температуре 24 градуса Цельсия. Тестирование эффективности системы охлаждения видеокарты было проведено до её разборки с использованием штатного термоинтерфейса.

Посмотрим на эффективность кулера Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X в автоматическом режиме работы и при максимальной скорости вентиляторов:


Автоматический режимМаксимальная мощность

При автоматической регулировке вращения вентиляторов, когда их скорость (если верить данным мониторинга) увеличивалась до 7260 об/мин, графический процессор прогрелся до 68 градусов Цельсия, что для разогнанного GK104 является превосходным результатом. Если же выставить скорость вентиляторов на максимум (9750 об/мин по данным мониторинга), то температура графического процессора составила всего 54 градуса Цельсия. Это как-то даже смешно для разогнанной GeForce GTX 680. Зато совсем не смешно для слуха пользователя.

К сожалению, традиционных измерений уровня шума в сегодняшней статье не будет. Причин тому две. Во-первых, для подключения пяти вентиляторов к печатной плате используются сразу три коннектора двух разных типов, поэтому подключить их к нашему прибору для мониторинга и управления не представлялось возможным. Второй причиной явился один бракованный вентилятор, как раз тот, который мы сняли на фото выше. При включении его подшипник завывал так, что терпеть его было крайне сложно. Правда, после прогрева он несколько утихомиривался, но всё равно лучшего решения, чем принудительно остановить его мы не нашли. К слову, температурные тесты проведены при всех пяти активированных вентиляторах. Субъективно, без гремящего подшипником вентилятора, кулер WindForce 5X работает тихо до 4000-4500 об/мин, комфортно до 6000 об/мин, а выше этой отметки, увы, уже заметно выделяется на фоне тихого системного блока. Как вы помните, в автоматическом режиме работы вентиляторы раскручивались до 7260 об/мин, поэтому мы не можем назвать Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X тихой видеокартой. Только в 2D-режиме, когда скорость вентиляторов находится у отметки 2000 об/мин, видеокарту действительно не слышно, хотя для игрового продукта это не столь важно.

оверклокерский потенциал

Изучение оверклокерского потенциала Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X мы начали при штатном напряжении 1,175 В и максимальном значении Power limit. Система охлаждения функционировала в автоматическом режиме. Базовую частоту графического процессора нам удалось поднять на 65 МГц, а частоту видеопамяти на 1120 эффективных мегагерц:


В результате частоты видеокарты составили 1202/1267/7328 МГц:


Результат разгона GPU вполне обычный для GeForce GTX 680, и большего нам не удалось добиться ни при включении экстремального BIOS видеокарты, ни при повышении напряжения на графическом процессоре. Впрочем, достигнутая частота памяти не может не радовать.

После разгона видеокарты максимальная температура графического процессора увеличилась на 3 градуса Цельсия до 71 градуса, а скорость вентиляторов повысилась на 150 об/мин при итоговых 7410 об/мин:


В завершение обзора видеокарты нельзя не сказать несколько слов о фирменной утилите Gigabyte OC Guru II, способной не только контролировать все параметры Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X, но и управлять ими:


Кроме возможности изменения частот, напряжений и их мониторинга, утилитой можно выполнять тонкую подстройку PWM-частот и степень загрузки графического процессора, памяти и шины PCI-Express:


В отдельном окне можно вручную настроить скорость вращения вентиляторов в зависимости от температуры, или выбрать одну из трёх предустановок:



энергопотребление

Измерение энергопотребления системы с различными видеокартами осуществлялось с помощью многофункциональной панели Zalman ZM-MFC3, которая показывает потребление системы «от розетки» в целом (без учёта монитора). Измерение было проведено в 2D-режиме, при обычной работе в Microsoft Word или интернет-«сёрфинге», а также в 3D-режиме, нагрузка в котором создавалась с помощью трёхкратного теста из игры Metro 2033: The Last Refuge в разрешении 2560х1440 при максимальных настройках качества графики.

Давайте посмотрим на результаты:


Что интересно, система с видеокартой Gigabyte оказалась немного экономичнее в плане потребления электроэнергии, чем система с почти такой же видеокартой ASUS. Даже после разгона Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X до частот 1202/7320 МГц она потребляет чуть меньше, чем ASUS GeForce GTX 680 DirectCU II TOP на номинальных для неё частотах 1137/6008 МГц. В дополнение отметим, что система с Radeon HD 7970 GHz Edition (в исполнении Sapphire) всё же более требовательна к энергопотреблению, чем обе системы с GeForce GTX 680. Ну, а лидером сегодня вполне закономерно стала система с двухпроцессорной GeForce GTX 690. В 2D-режиме бездействия энергопотребление всех систем отличается в самой минимальной степени.
2. Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Тестирование видеокарт было проведено на системе следующей конфигурации:

Системная плата: Intel Siler DX79SI (Intel X79 Express, LGA 2011, BIOS 0537 от 23.07.2012);
Центральный процессор: Intel Core i7-3960X Extreme Edition 3,3 ГГц (Sandy Bridge-E, C1, 1,2 В, 6x256 Kбайт L2, 15 Мбайт L3);
Система охлаждения CPU: Phanteks PH-TC14PЕ (два 140 мм вентилятора Corsair AF140 Quiet Edition при 900 об/мин);
Термоинтерфейс: ARCTIC MX-4;
Оперативная память: DDR3 4x4 Гбайт Mushkin Redline (2133 МГц, 9-10-10-28, 1,65 В);
Видеокарты:

NVIDIA GeForce GTX 690 2x2 Гбайт 256 бит GDDR5, 915/6008 МГц;
Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X 2 Гбайт 256 бит GDDR5, 1137/6200 и 1202/7320 МГц;
ASUS GeForce GTX 680 DirectCU II TOP 2 Гбайт 256 бит GDDR5, 1137/6008 МГц;
Sapphire Radeon HD 7970 OC Dual-X 3 Гбайт 384 бит GDDR5, 1050/6000 МГц;

Системный диск: SSD 256 Гбайт Crucial m4 (SATA-III, CT256M4SSD2, BIOS v0009);
Диск для программ и игр: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5";
Архивный диск: Samsung Ecogreen F4 HD204UI (SATA-II, 2 Тбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
Корпус: Antec Twelve Hundred (передняя стенка – три Noiseblocker NB-Multiframe S-Series MF12-S2 на 1020 об/мин; задняя – два Noiseblocker NB-BlackSilentPRO PL-1 на 1020 об/мин; верхняя – штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
Блок питания: Seasonic SS-1000XP Active PFC F3 (1000 Вт), 120-мм вентилятор;
Монитор: 27" Samsung S27A850D (DVI-I, 2560х1440, 60 Гц).

Производительность видеокарты Gigabyte мы сравним с очень быстрой ASUS GeForce GTX 680 DirectCU II TOP на номинальных частотах и с Sapphire Radeon HD 7970 OC Dual-X, разогнанной до уровня GHz Edition:




Кроме того, в качестве ориентира по скорости в тестирование добавлена эталонная NVIDIA GeForce GTX 690 на своих номинальных частотах:




Для снижения зависимости производительности видеокарт от скорости платформы, 32-нм шестиядерный процессор при множителе 37, опорной частоте 125 МГц и активированной функции «Load-Line Calibration» был разогнан до 4,625 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,49 В:


Технология «Hyper-Threading» активирована. При этом 16 Гбайт оперативной памяти функционировали на частоте 2 ГГц с таймингами 9-11-10-28 при напряжении 1,65 В.

Тестирование, начатое 3 ноября 2012 года, было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate x64 SP1 со всеми критическими обновлениями на указанную дату и с установкой следующих драйверов:

чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers – 9.3.0.1025 WHQL от 25.10.2012;
библиотеки DirectX End-User Runtimes, дата выпуска – 30 ноября 2010 года;
драйверы видеокарт на графических процессорах AMD – Catalyst 12.11 Beta от 23.10.2012 + Catalyst Application Profiles 12.10 (CAP1);
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA – GeForce 310.33 beta от 23.10.2012.

Производительность видеокарт была проверена в двух разрешениях: 1920х1080 и 2560х1440 пикселей. Для тестов были использованы два режима качества графики: «Quality + AF16x» – качество текстур в драйверах по-умолчанию с включением анизотропной фильтрации уровня 16х, и «Quality + AF16x + MSAA 4х(8х)» с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и полноэкранного сглаживания степени 4x или 8x, в случаях, когда среднее число кадров в секунду оставалось достаточно высоким для комфортной игры. Включение анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания выполнялось непосредственно в настройках игр. Если данные настройки в играх отсутствовали, то параметры изменялись в панелях управления драйверов Catalyst и GeForce. Там же была отключена вертикальная синхронизация. Больше никаких изменений в настройки драйверов не вносились.

Так как мы неоднократно тестировали GeForce GTX 680 и его конкурента, то сегодняшний список тестовых приложений был сокращён до одного полусинтетического пакета и 8 игр (по принципу наиболее ресурсоёмких и свежих):

3DMark 2011 (DirectX 11) – версия 1.0.3.0, профили настроек «Performance» и «Extreme»;
Metro 2033: The Last Refuge (DirectX 10/11) – версия 1.2, использовался официальный тест, настройки качества «Very High», тесселляция, DOF включено, использовалось ААА-сглаживание, двойной последовательный проход сцены «Frontline»;
Total War: SHOGUN 2 – Fall of the Samurai (DirectX 11) – версия 1.1.0, встроенный тест (битва при Sekigahara) на максимальных настройках качества графики и использовании в одном из режимов MSAA 4x;
Crysis 2 (DirectX 11) – версия 1.9, использовался Adrenaline Crysis 2 Benchmark Tool v1.0.1.14 BETA, профиль настроек качества графики «Ultra High», текстуры высокого разрешения активированы, двукратный цикл демо-записи на сцене «Times Square»;
Battlefield 3 (DirectX 11) – версия 1.4, все настройки качества графики на «Ultra», двойной последовательный проход заскриптованной сцены из начала миссии «На охоту» продолжительностью 110 секунд;
Sniper Elite V2 Benchmark (DirectX 11) – версия 1.05, использовался Adrenaline Sniper Elite V2 Benchmark Tool v1.0.0.2 BETA максимальные настройки качества графики («Ultra»), Advanced Shadows: HIGH, Ambient Occlusion: ON, Stereo 3D: OFF, двойной последовательный прогон теста;
Sleeping Dogs (DirectX 11) – версия 1.5, использовался Adrenaline Sleeping Dogs Benchmark Tool v1.0.0.3 BETA, максимальные настройки качества графики по всем пунктам, Hi-Res Textures pack установлен, FPS Limiter и V-Sync отключены, двойной последовательный прогон теста с суммарным сглаживанием на уровне «Normal» и на уровне «Extreme»;
F1 2012 (DirectX 11) – update 9, использовался Adrenaline Racing Benchmark Tool v1.0.0.13, настройки качества графики на уровне «Ultra», бразильская трасса «Interlagos» 2 круга, 24 машины, лёгкий дождь, режим камеры – «Bonnet»;
Borderlands 2 (DirectX 9) – версия 1.1.3, встроенный тест при максимальных настройках качества графики и максимальном уровне PhysX, сглаживание FXAA включено.

Если в играх реализована возможность фиксации минимального числа кадров в секунду, то оно также отражалось на диаграммах. Каждый тест проводился дважды, за окончательный результат принималось лучшее из двух полученных значений, но только в случае, если разница между ними не превышала 1%. Если отклонения прогонов тестов превышали 1%, то тестирование повторялось ещё, как минимум, один раз, чтобы получить достоверный результат.
3. Результаты тестов производительности


3DMark 2011



Metro 2033: The Last Refuge



Total War: SHOGUN 2



Crysis 2



Battlefield 3



Sniper Elite V2 Benchmark



Sleeping Dogs



F1 2012

Настройки, с которыми тестировалась F1 2012:





Borderlands 2


Мы не стали комментировать каждую диаграмму, так как, по большому счёту, ничего нового на них не увидели. В целом Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X чуть быстрее ASUS GeForce GTX 680 DirectCU II TOP за счёт более скоростной памяти, но разница мизерна. Разгон Gigabyte приносит ей 5-7% производительности плюсом, что также немного, но и пренебрегать таким бесплатным повышением производительности не стоит. В противостоянии с Sapphire Radeon HD 7970 OC Dual-X на частотах 1050/6000 МГц на новых версиях драйверов новая видеокарта Gigabyte выигрывает в 3DMark 2011, Crysis 2, Borderlands 2, а также качественных режимах Total War: SHOGUN 2 и F1 2012. Паритет у этих видеокарт только в Battlefield 3. В свою очередь, Radeon опережает GeForce в Metro 2033: The Last Refuge, Sniper Elite V2, Sleeping Dogs, а также в режимах без использования сглаживания Total War: SHOGUN 2 и F1 2012. Из особенностей работы двухпроцессорной NVIDIA GeForce GTX 690 на новых драйверах и в новых тестах выделим отсутствие поддержки SLI в игре F1 2012, а остальные тесты сюрпризов не преподнесли.
Заключение

Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X, безусловно, оказалась очень интересной видеокартой. Досконально проработанная печатная плата с восьмифазной системой питания графического процессора и применением высококачественных компонентов для серии «Super Overclock» обеспечат стабильность при разгоне и долговечность эксплуатации. Отобранный по специальной программе «GPU Gauntlet» графический процессор, дополнительный BIOS c настройками для разгона под азотом и точки для замера ключевых напряжений наверняка обратят на себя внимание экстремальных оверклокеров. Высокие заводские частоты вкупе с весьма эффективной системой охлаждения WindForce 5X и конкурентоспособной стоимостью просто не могут не привлечь большинство обычных пользователей.

В то же время, систему охлаждения этого стильного и внешне монументального продукта мы не можем назвать тихой. Вдобавок, для раскрытия потенциала ей требуется просторный корпус с грамотно организованной системой вентиляции. Кроме того, у продуктов такого класса должна быть более насыщенная и притягивающая комплектация, а в качестве морального успокоения флагманский продукт Gigabyte можно было и оснастить четырьмя гигабайтами памяти вместо нынешних двух. Тем не менее, о Gigabyte GeForce GTX 680 SOC WindForce 5X у нас сложилось позитивное впечатление. Выбор, как и всегда, за вами.