Быстрейшая из быстрых: Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock

Введение

Наши постоянные читатели наверняка знают, что в наших материалах о системах охлаждения существует такое понятие, как «суперкулер» — оно означает высокоэффективную систему воздушного охлаждения, способную при минимальном уровне шума справиться с любым современным процессором, даже если он сильно разогнан. После недавнего тестирования великолепной видеокарты Sapphire Radeon HD 6950 2 Гбайт Toxic Edition у нас возникла мысль: а почему бы для подобных продуктов не позволить себе ввести понятие «супервидеокарта», означавшее бы графические ускорители, обладающие не только беспрецедентной производительностью, но и определёнными особенностями?

Получив на тесты новую видеокарту компании Gigabyte, мы ещё больше уверились в необходимости введения такого понятия. Итак, встречаем: супервидеокарта GeForce GTX 580 1,5 Гбайт Super Overclock!

Небольшой экскурс по сайтам наиболее известных производителей графических карт позволил узнать, что продукт Gigabyte, которому посвящена сегодняшняя статья, по своим характеристикам оказывается самой быстрой однопроцессорной видеокартой и, скорее всего, так ей и останется до выхода нового поколения графических процессоров NVIDIA или AMD. И тем интереснее, на наш взгляд, будет сегодняшняя статья. Приступим.

Обзор видеокарты Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock (GV-N580SO-15I)

Коробка, в которой поставляется новинка, имеет две оболочки. Внешняя цветная оформлена в строгом, но в то же время довольно броском стиле с переливающейся надписью «Super Overclock» на лицевой стороне:

На обратной стороне упаковки максимально полно описаны особенности видеокарты, изучать их оказалось довольно интересным занятием. Под внешней красочной оболочкой находится коробка из плотного картона, внутри которой запечатана видеокарта и аксессуары.

Комплектация Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock выполнена по принципу «необходимо и достаточно» и включает в себя следующие компоненты:

переходник с PATA-разъёма питания на шестиконтактный разъём;
переходник с PATA-разъёма питания на восьмиконтактный разъём;
DVI-I → D-Sub переходник;
HDMI-кабель длиной 1,8 метра;
компакт-диск с драйверами и утилитами;
инструкция.

Как и подобает Hi-End видеокартам, стоимость Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock довольно высока и составляет 519 долларов США. Однако отметим, что в эту цену входит не только сама видеокарта и комплектующие, но и трёхлетняя гарантия. Страна производства — Тайвань.

Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock выглядит очень стильно. В чёрном матовом кожухе, закрывающем всю лицевую сторону печатной платы, закреплены три 80-мм вентилятора с красивыми полупрозрачными лопастями, а сверху виднеется толстая 8-мм тепловая трубка:

Длина печатной платы составляет 277 мм, и кожух системы охлаждения не выходит за её край, как это нередко бывает у нестандартных кулеров графических карт. Высота продукта — 110 мм, толщина — 39 мм.

Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock оснащена двумя DVI и одним mini-HDMI-выходами, соседствующими с решёткой для частичного выброса нагретого воздуха за пределы корпуса системного блока:

По субъективным ощущениям, через эту решётку выходит лишь малая толика воздушного потока, нагнетаемого вентиляторами, а основная его масса всё же будет двигаться далее в корпусе. Поэтому желательно, чтобы система вентиляции в этом корпусе была очень грамотно организована.

На своих привычных местах и два разъёма MIO для SLI-режима, а также шести- и восьмиконтактный разъёмы для подключения дополнительного питания:

Для своей разогнанной GeForce GTX 580 Gigabyte рекомендует блок питания мощностью 750 Вт и выше. При этом компания обращает внимание потенциальных покупателей на тот факт, что, благодаря использованию высококачественных компонентов в дизайне печатной платы, энергопотребление Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock на 8 % ниже, чем энергопотребление эталонных NVIDIA GeForce GTX 580, и должно составлять не более 264 Вт (уже с учётом повышенных частот графического процессора и видеопамяти). Напомним, что, согласно спецификациям NVIDIA, энергопотребление эталонных GeForce GTX 580 в пике нагрузки не должно превышать 244 Вт, а мощность рекомендуемого блока питания должна составлять не менее 600 Вт.

Новая видеокарта удобна ещё и тем, что система охлаждения, которую мы изучим несколько позже, крепится всего на четырёх винтах, поэтому снимается она в два счёта, открывая взору всю лицевую сторону печатной платы:

На её силовых элементах установлен алюминиевый радиатор с термопрокладкой:

Вкупе с твердотельными конденсаторами NEC/Tokin Proadlizer, установленными на обратной стороне печатной платы, они образуют 12-фазную схему питания видеокарты, в которой 10 фаз приходятся на графический процессор и ещё 2 фазы — на видеопамять:

В правом нижнем углу платы, рядом с разъёмом вентиляторов, находится кнопка выбора BIOS:

С её помощью можно выбрать обычный режим работы видеокарты (синяя подсветка) или форсированный (красная подсветка), когда частоты видеопамяти и графического процессора заметно повышаются. Маркировка последнего — GF110-375-A1, и выпущен он по 40-нм техпроцессу на 11 неделе 2011 года:

Графический процессор GeForce GTX 580 имеет 512 унифицированных шейдерных процессоров, 64 текстурных блока и 48 блоков растровых операций. Для обычного 3D-режима работы его частоты соответствуют спецификациям NVIDIA и составляют 772/1544 МГц, а вот для форсированного они повышаются на 10,8 % и составляют 855/1710 МГц. Столь высокие номинальные частоты процессора достигаются благодаря фирменной системе отбора лучших чипов «Gigabyte GPU Gauntlet». Добавим, что в 2D-режиме частоты снижаются до 51/101 МГц.

Несмотря на появление в последнее время видеокарт GeForce GTX 580 с объёмом памяти 3 Гбайт, на Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock установлен стандартный объём 1,5 Гбайт, размещённый в 12 FCFBGA-микросхемах на лицевой стороне печатной платы:

Производителем чипов является компания Hynix Semiconductor Inc. Судя по маркировке — H5GQ2H24AFR T2C, их номинальное напряжение равно 1,5 В, а теоретическая эффективная частота — 5000 МГц. Вместе с тем, на видеокарте Gigabyte память функционирует на частоте 4100 МГц, что лишь на 2,3 % выше номинальной частоты GeForce GTX 580. В 2D-режиме частота работы памяти снижается до 270 МГц.

Итоговые спецификации Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock в двух режимах её работы выглядят следующим образом:

Система охлаждения видеокарты «WindForce 3X» только с лицевой стороны напоминает знаменитые кулеры Accelero XTREME швейцарской компании ARCTIC. С обратной стороны очевидно, что это весьма оригинальный кулер, представляющий собой комбинацию испарительной камеры, двух 8-мм тепловых трубок и тонких алюминиевых рёбер:

Причём рёбра как припаяны к испарительной камере, так и висят на тепловых трубках:

Можно предположить, что часть тепловой нагрузки отводится трубками на выносной радиатор, хотя большая её доля всё же снимается рёбрами над медным основанием кулера.

Охлаждает всю эту конструкцию троица одиннадцатилопастных вентиляторов диаметром 73 мм (типоразмер 80х10 мм), закреплённых в металлической рамке и закрытых декоративной крышкой:

Вентиляторы выпущены компанией Power Logic (модель PLD08010S12M) на подшипнике скольжения:

Максимальная скорость заявлена на отметке 3000 об/мин, фактическая во время тестов достигала 3240 об/мин. Воздушный поток каждого вентилятора на максимальной скорости должен составлять не менее 24,45 CFM, а уровень шума — 27 дБА. Скорость вращения регулируется автоматически методом широтно-импульсной модуляции (PWM).

Для проверки температурного режима работы видеокарты в качестве нагрузки мы использовали шесть циклов теста игры Aliens vs. Predator (2010) при максимальном качестве графики в разрешении 1920х1080 с анизотропной фильтрацией уровня 16х и сглаживанием степени 4х. Для мониторинга температур и прочих параметров были использованы MSI Afterburner версии 2.2.0 Beta 7 и утилита GPU-Z версии 0.5.5. Все тесты проводились в закрытом корпусе системного блока, конфигурацию которого вы сможете увидеть в соответствующем разделе статьи, при комнатной температуре 20,5 градуса Цельсия.

Посмотрим, насколько хорошо справится «WindForce 3X» с охлаждением столь производительной и горячей видеокарты:

Максимальная температура графического процессора при автоматической регулировке скорости вращения вентиляторов достигла всего лишь 72 градусов Цельсия, что для самой мощной однопроцессорной видеокарты является попросту превосходным результатом. На максимальных 3240 об/мин температура ниже ещё на 4 градуса и не превышает 68 градусов Цельсия. Чего ещё можно желать от такого кулера? Пожалуй, низкого уровня шума, измерением которого мы сейчас и займёмся.

Измерение уровня шума систем охлаждения осуществлялось с помощью электронного шумомера CENTER-321 после часа ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м² со стеклопакетами. Уровень шума каждого кулера измерялся вне корпуса системного блока, когда источником шума в комнате являлся только сам кулер и его вентиляторы. Шумомер, зафиксированный на штативе, всегда располагался строго в одной точке на расстоянии ровно 150 мм от ротора вентилятора/турбины кулера. Материнская плата, в которую была вставлена видеокарта с установленной на неё системой охлаждения, размещалась на самом углу стола на пенополиуретановой подложке. Нижняя граница измерений шумомера составляет 29,8 дБА, а субъективно комфортный (не путать с низким) уровень шума кулеров при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА. Скорость вращения вентиляторов изменялась во всём диапазоне их работы с помощью контроллера путём изменения питающего напряжения с шагом 0,5 В.

Для сравнения мы включили на диаграмму результаты измерений уровня шума системы охлаждения самой мощной однопроцессорной видеокарты AMD — Sapphire Radeon HD 6950 Toxic Edition:

Как видим, разница в уровне шума систем охлаждения двух протестированных видеокарт довольно существенная — и она, конечно, в пользу продукта Gigabyte. Кулер Sapphire Radeon HD 6950 Toxic Edition не доходит до субъективной границы комфорта даже на минимальной скорости, несмотря на тот факт, что он, как мы знаем, функционирует тише эталонного кулера AMD Radeon HD 6970. В то же время система охлаждения «WindForce 3X» Gigabyte на скорости до 1550 об/мин работает вполне комфортно, да и по субъективной оценке можно отметить, что вентиляторы этого кулера исполнены довольно качественно. Добавим, что такой же кулер устанавливается и на другие видеокарты Gigabyte, в частности, на модели GV-N570OC-13I и GV-R695OC-1GD.

Так как Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock уже была разогнана на заводе, то надежды на её дальнейший разгон было мало. Тем не менее, графический процессор смог стабильно функционировать на частотах 935/1870 МГц, а видеопамять — на 4860 МГц:

Разгон проводился на номинальных напряжениях видеокарты. После повышения частот температура графического процессора выросла всего на 3 градуса Цельсия, достигнув по-прежнему скромных для GeForce GTX 580 74 градусов:

Заметим, что скорость вращения вентиляторов повысилась до 2940 об/мин, то есть практически до максимума.

Настроить все параметры супервидеокарты Gigabyte поможет фирменная утилита OC Guru:

Помимо стандартных настроек изменения частот, скорости вращения вентиляторов, мониторинга всех параметров, утилита способна изменять напряжения процессора и микросхем памяти и даже осуществлять учёт потребляемой электроэнергии:

Однако, последнее нововведение работало несколько странно, демонстрируя в нагрузке пиковые значения мощности, не превышающие 100 Вт, что для видеокарты класса GeForce GTX 580 попросту не может быть реальностью.

Следуя традиции, в завершение обзора приведём ссылку на BIOS новой видеокарты Gigabyte.

Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Все тесты производительности видеокарт были проведены в закрытом корпусе системного блока следующей конфигурации:

Системная плата: Gigabyte GA-X58A-OC (Intel X58 Express, LGA 1366, BIOS F5b 19.05.2011);
Центральный процессор: Intel Core i7 Extreme Edition i7-980X 3,33 ГГц (Gulftown, B1, 1,225 В, 6x256 Kбайт L2, 12 Мбайт L3);
Система охлаждения CPU: Thermalright Archon (TY-140, 600—1260 об/мин);
Термоинтерфейс: Gelid GC-Extreme;
Оперативная память: DDR3 3x2 Гбайт OCZ Platinum Low-Voltage Triple Channel (1600 МГц / 7-7-7-24 / 1,65 В);
Видеокарты:

Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock 1,5 Гбайт 772/1544/4008, 855/1710/4100 МГц и 935/1870/4860 МГц;
Sapphire Radeon HD @6970 2 Гбайт Toxic Edition 880/5200 МГц и 940/6000 МГц;

Системный диск: RAID-0 2xSSD Kingston V-series SNV425S2128GB (SATA-II, 2x128 Гбайт, MLC, Toshiba TC58NCF618G3T);
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-MFC2;
Блок питания: Xigmatek «No Rules Power» NRP-HC1501 (1500 Вт), 140-мм вентилятор;
Монитор: 30" Samsung 305T Plus.

Противником супервидеокарты Gigabyte в сегодняшней статье будет выступать видеокарта Sapphire, детально изученная нами ранее:

По существу, это самая быстрая однопроцессорная видеокарта AMD, поэтому других конкурентов у GeForce GTX 580 попросту нет (не считая SLI- и CrossFire-связок из видеокарт среднего ценового сегмента). Её мы протестировали в номинальном режиме и при разгоне до частот 940/6000 МГц:

Для снижения зависимости производительности видеокарт от скорости платформы 32-нм шестиядерный процессор при множителе 25 и активированной функции «Load-Line Calibration» (Level 2) был разогнан до 4,5 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,46875 В:

При этом 6 Гбайт оперативной DDR3-памяти функционировали на частоте 1,44 ГГц с таймингами 7-7-7-16-1T при напряжении 1,5 В. Технологии «Turbo Boost» и «Hyper-Threading» во время тестирования были отключены.

Тестирование, стартовавшее 14 сентября 2011 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 — 9.2.3.1020 WHQL;
библиотеки DirectX End-User Runtimes, дата выпуска — 30 ноября 2010 года;
драйверы видеокарт на графических процессорах AMD — Catalyst 11.9 beta.
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA — GeForce 285.27 beta.

Производительность видеокарт была проверена в двух разрешениях: наиболее актуальном на сегодняшний день разрешении — 1920х1080 пикселей и максимальном — 2560х1600 пикселей. Для тестов были использованы два режима качества графики: «High Quality + AF16x» — качество текстур в драйверах на максимум с включением анизотропной фильтрации уровня 16х, и «High 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 панели управления драйверов Catalyst и GeForce. Там же была отключена вертикальная синхронизация. Больше никаких изменений в настройки драйверов не вносились.

Список тестовых приложений состоит из двух полусинтетических пакетов, одного технодемо и 14 игр:

3DMark Vantage (DirectX 10) — версия 1.0.2.1, профили настроек «Performance» и «Extreme» (тестировались только основные тесты);
3DMark 2011 (DirectX 11) — версия 1.0.1.0, профили настроек «Performance» и «Extreme»;
Unigine Heaven Demo (DirectX 11) — версия 2.5, максимальные настройки качества, тесселляция на уровне «Extreme», AF16x, разрешение 1280х1024 без MSAA и 2560х1600 с MSAA 4x;
BattleForge: Lost Souls (DirectX 11) — версия 1.2 (18.08.2011), максимальные настройки качества графики, тени включены, технология SSAO включена, двойной прогон встроенного в игру теста;
S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (DirectX 11) — версия 1.6.02, профиль настроек «Улучшенное динамическое освещение DX11» с дополнительным выставлением вручную всех параметров на максимум, тестировалась собственная демо-запись «cop03» на уровне «Затон»;
Left 4 Dead 2 (DirectX 9) — версия игры 2.0.8.1, максимальное качество, тестировалась собственная демо-запись «d81» (два цикла) на карте «Gold Stream (Beta)», этапе «Alpine Greek»;
Metro 2033: The Last Refuge (DirectX 10/11) — версия 1.2, использовался официальный тест, настройки качества «Very High», тесселляция, DOF и MSAA4x отключены, использовалось ААА-сглаживание, двойной последовательный проход сцены «Frontline»;
Just Cause 2 (DirectX DX10.1) — версия 1.0.0.2, максимальные настройки качества, методики «Размытие фона» и Симуляция воды GPU» активированы, двойной последовательный проход демо-записи «Тёмная башня»;
Aliens vs. Predator (2010) (DirectX 11) — «Texture Quality» в режиме «Very High», «Shadow Quality» в режиме «High», технология SSAO включена, два цикла теста в каждом разрешении;
Lost Planet 2 (DirectX 11) — версия игры 1.0, максимальные настройки качества графики, размытие движения включено, использовался тест производительности «В»;
StarCraft II: Wings of Liberty (DirectX 9) — версия игры 1.0, все настройки графики на уровень «Ультра», физика «Ультра», отражения включены, двукратный двухминутный тест собственного демо «jt1»;
Sid Meier's Civilization V (DirectX 11) — версия игры 1.0.1.217, максимальные настройки качества графики, двойной прогон «дипломатического» теста из пяти самых тяжёлых сцен;
Tom Clancy's H.A.W.X. 2 (DirectX 11) — версия 1.04, максимальные настройки качества графики, тени активированы, тесселляция включена, двойной прогон тестовой сцены;
Crysis 2 (DirectX 11) —версия 1.9, использовался Adrenaline Crysis 2 Benchmark Tool v1.0.1.12 beta, профиль настроек качества графики «Ultra High», текстуры высокого разрешения включены, двукратный цикл демо-записи на сцене «Times Square».
Total War: Shogun 2 (DirectX 11) — версия 2.0, встроенный тест (битва при Sekigahara) на максимальных настройках качества графики;
DiRT 3 (DirectX 11) — версия 1.1, встроенный тест на трассе «Aspen» при максимальных настройках качества графики;
World of Planes (DirectX 9) — альфа версия теста (от 19.08.2011), максимальные настройки качества, один проход тестовой сцены.

Более подробное описание методик тестирования видеокарт и графических настроек в некоторых из перечисленных играх вы можете найти в специально для этого созданной ветке нашей конференции, а также поучаствовать в обсуждении и совершенствовании этих методик.

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.

Результаты тестов производительности

3DMark Vantage


3DMark 2011


Unigine Heaven Demo


BattleForge: Lost Souls


S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat


Left 4 Dead 2


Metro 2033: The Last Refuge


Just Cause 2


Aliens vs. Predator (2010)


Lost Planet 2


StarCraft II: Wings of Liberty


Sid Meier's Civilization V


Tom Clancy's H.A.W.X. 2


Crysis 2


Total War: Shogun 2


DiRT 3


World of Planes (alpha)

Мы не стали анализировать каждую из приведённых выше диаграмм, так как все они демонстрируют примерно один и тот же расклад сил, который удобнее оценить по сводным диаграммам. Например, видеокарта Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock на частотах 855/1710/4100 МГц быстрее обычных NVIDIA GeForce GTX 580 с частотами 772/1544/4008 МГц на 6,8—8,8 % в режимах без сглаживания и на 7,4—10,3 % в режимах с его включением:

Максимальный прирост производительности от повышенных частот достигается в играх StarCraft II: Wings of Liberty, Just Cause 2 и Aliens vs. Predator (2010), а сравнительно хуже всех отреагировали на заводской разгон наименее ресурсоёмкие игры, такие как Tom Clancy's H.A.W.X.2 или Left 4 Dead 2.

Вторая пара сводных диаграмм позволит оценить разницу в производительности двух самых мощных однопроцессорных видеокарт NVIDIA и AMD на их штатных частотах (772/1544/4008 МГц для GeForce GTX 580 и 880/5500 МГц для Radeon HD 6970):

Только в одной игре — Just Cause 2 — Radeon HD 6970 может конкурировать с GeForce GTX 580, а во всех остальных играх преимущество Hi-End видеокарты NVIDIA в среднем составляет 14,5—19,9 % в режимах без сглаживания и 11,5—24,3 % в режимах с его активацией. Справедливости ради, напомним, что GeForce GTX 580 1,5 Гбайт стоит примерно на 30 % дороже Radeon HD 6970 2 Гбайт.

В данном подразделе остаётся лишь приложить таблицу с результатами тестов и можно переходить к заключению.

Заключение

Gigabyte GeForce GTX 580 Super Overclock — не только самая быстрая однопроцессорная видеокарта современности, но и безупречная с точки зрения эффективности охлаждения карта, а это для графических ускорителей такого класса — со столь высоким тепловыделением и энергопотреблением — имеет чуть ли не первостепенное значение. Кроме того, её система охлаждения оказалась заметно более тихой, чем кулер самой быстрой однопроцессорной видеокарты конкурента, что также является весомым доводом в пользу продукта Gigabyte. В плюсах у новинки трёхлетняя гарантия, исчерпывающая комплектация, а также красивая и надёжная упаковка. Конечно, при прямом сопоставлении видеокарт Gigabyte GeForce GTX 580 1,5 Гбайт Super Overclock и Sapphire Radeon HD 6950(70) 2 Гбайт Toxic Edition в пользу последней говорит более низкая стоимость, но все остальные аргументы на стороне Gigabyte. Впрочем, как бы то ни было, надеемся, что наши материалы помогут вам определиться при выборе одной из этих «супервидеокарт», и в любом случае вы не останетесь недовольны.

Другие материалы по данной теме

Обзор видеокарт Inno3D iChill GTX 560 Ti, Leadtek WinFast GTX 560 OC и XFX Radeon HD 6970/50 Standard Edition
Быстрее, чем 6970: видеокарта Sapphire Radeon HD 6950 2 Гбайт Toxic Edition
Тестирование современных графических ускорителей в Crysis 2 DirectX 11