Введение

Выпуск GTX 470 и GTX 480 был значительным событием, так как позволил нам оценить возможности новой архитектуры, разработанной NVIDIA. Fermi оказалась во многом революционной, и производительность новых видеокарт находилась на высоком уровне. Однако основной доход компания получает с моделей среднего ценового сегмента, и именно там определяется победитель гонки GPU.

Экспансия в этот сегмент получилась неторопливой: сначала — временное решение в виде GTX 465, основанной на старшем чипе GF100, затем выпуск GTX 460, которая получила более простой чип GF104 и соответствующий ценник. 460-я модель оказалась на редкость удачным решением, к тому же обладающим отличным разгонным потенциалом. При этом она доказала хорошую масштабируемость архитектуры Fermi, и особых беспокойств насчет успеха будущих видеокарт серии у нас уже не возникало.

GF106 и GF108, завершающие линейку нового поколения, были анонсированы вместе с серией мобильных видеокарт NVIDIA GeForce 400M, представленной на IFA 2010. Однако поставок первых ноутбуков с новыми видеокартами придется еще немного подождать, а вот GTS 450, основанная на чипе GF106, уже находится у нас в лаборатории.

Ожидаемая розничная цена GTS 450 — $129. Эта видеокарта должна будет противостоять HD 5700 серии Radeon, так как ее цена как раз лежит в пределах между HD 5750 и HD 5770.

Так выглядел G92 ревизии B1

GTS 450 стала прямой наследницей видеокарты NVIDIA GeForce GTS 250, которая, в свою очередь, являлась модифицированной версией легендарной модели 8800 GTS 512MB. Дело в том, что при плановом переходе к использованию чипов нового поколения, GT200, NVIDIA не стала разрабатывать ядро для видеокарт среднего и нижнего ценового сегмента (аналогов GF104, GF106 и GF108 для Fermi), а использовала уже хорошо отработанный техпроцесс с чипом G92. В общем, жизненный цикл G92 оказался по современным меркам крайне длинным, и замена GTS 250 пришлась как нельзя кстати.

GF106

Подробно про архитектуру Fermi вы можете прочитать в статье про GTX 470, здесь же мы ограничимся лишь упоминанием основных изменений. Основа современных графических ядер NVIDIA — это GPC, Graphics Processing Clusters. Они «окружены» контроллерами памяти и используют разделенную кэш-память L2. В старшем чипе GF100 4 GPC, для GF104 их количество было сокращено до 2, а в GF106 остался лишь один GPC. Однако это не значит, что пропорционально уменьшается графическая производительность этих чипов, так как состав графических кластеров менялся.

При переходе от GF100 к GF104 количество CUDA Core (универсальных процессоров NVIDIA) на один мультипроцессор возросло с 32 до 48. Также увеличилось соотношение между количеством текстурных и универсальных процессоров, ведь именно производительность текстурирования считалась слабым местом GF100.

Таким образом, мультипроцессоры и GPC в GF104 обладали большей производительностью, чем в GF100. И именно кластеры GF104 использовались при создании GF106. При этом также нельзя сказать, что новый чип представляет собой половину от прошлого. У него осталось 24 блока растеризации и 192-битная шина памяти.

Раз уж мы затронули эту тему, то добавим, что ядро GF108 будет оснащаться 96 универсальными процессорами (2 SM) и использовать 128-битную шину памяти.

Внимательные читатели могли заметить, что в нашей таблице для новинки некоторые значения не соответствуют заявленным для GF106. Дело в том, что GTS 450, как и остальные карты 400-й серии, используют несколько урезанную версию чипов. GTX 480 в свое время лишилась 32 CUDA-ядер, в GTX 460 был отключен целый SM-блок, а у GTS 450 убрали 8 ROP, и, соответственно, уменьшили шину памяти до 128 бит.

Если для 480 многие предполагали, что урезание ядра объясняется малым выходом кристаллов на фабриках TSMC, то здесь более логичным кажется другое объяснение: NVIDIA просто оставляет себе пространство для дальнейших маневров, чтобы отвечать на готовящиеся релизы AMD.

GTS 450

К нам, как и раньше, попал референсный образец карты от самой NVIDIA. Компания на сей раз сразу дала вендорам полную свободу в плане изменения дизайна печатной платы и системы охлаждения, однако первые модели, разумеется, будут также обладать референсным дизайном и отличаться лишь шильдиком на кожухе системы охлаждения.

На первый взгляд карта очень напоминает GTX 460: те же габариты (21 см в длину), та же форма кожуха радиатора, 1 разъем под SLI-мостик (Triple SLI для GTS 450 не поддерживается), только количество контактов на разъеме PCIe было сокращено. Также «выдает» ее зеленый текстолит, который сейчас используется в основном для бюджетных продуктов.

Задняя панель карты также полностью дублирует остальные видеокарты серии. А вот при взгляде спереди карту наконец становится легко отличить от GTX 460 — для питания используется лишь один шестиштырьковый разъем.

Если заглянуть под кожух радиатора, то мы увидим, что система охлаждения стала значительно проще. В сущности, остался лишь один тонкий алюминиевый блин, типа того, который используется для боксовых кулеров Intel. В GTX 460 эта же конструкция дополнялась медным основанием и двумя тепловыми трубками. Посмотрим, как справится со своей задачей упрощенная система охлаждения. Особенно это интересно с учетом того, что вентилятор для обдува используется тот же самый — неплохо себя зарекомендовавшая модель от AVC.

Дизайн печатной платы также значительно поменялся: его переработали практически полностью. В первую очередь, разумеется, это обусловлено использованием нового GPU. Упаковка GF106 вернула себе привычную квадратную форму. Маркировка GF-106-250-KA-A1 говорит об использовании первой ревизии чипа. Видимо, после разработки GF100 у NVIDIA уже не возникло проблем с более простыми чипами. Вокруг чипа есть рамка, так что можно менять систему охлаждения, не опасаясь сколов.

На плате установлены чипы памяти GDDR5 Samsung K4G10325FE-HC05. Объем такого чипа — 128 МБ, а латентность составляет 0,5 нс, что дает эффективную рабочую частоту 1000 (4000 МГц). Всего на плате расположено 8 модулей памяти (1024 МБ), при этом предусмотрено место для установки еще 4 модулей. Мы не уверены, что GF106 сможет эффективно задействовать в современных играх даже гигабайт видеопамяти, не говоря уже о полутора. Впрочем, это лишь референсный дизайн, и нас наверняка ждут модификации с 768 и 512 МБ.

Подсистема питания трёхфазная, этого должно хватать для нужд не очень прожорливого чипа. Дроссели зачем-то были развернуты под углом. Никакого дополнительного охлаждения для элементов питания не предусмотрено, и установить на них дополнительный радиатор может быть затруднительно, хотя настоящего энтузиаста это вряд ли остановит.

Данные GPU-Z

Итак, штатная частота ядра составляет 783 МГц, а памяти — 3608 МГц. NVIDIA заявляла для нового чипа неплохой разгонный потенциал, что подтверждается выпускаемыми вендорами моделями — заводской разгон зачастую превышает 900 МГц. Используемые модули памяти также позволяют надеяться на нормальный разгон.

Тепловой режим, шумность и разгон

Для тестирования видеокарт использовался следующий стенд:

• Intel Core i7-980X@4 ГГц
• 3*2 ГБ Elixir PC3-12800U
• ASUS P6T6 WS Revolution
• Intel X25-M G2 160GB
• Xilence XQ1200
• Windows 7 x64

Столь мощная конфигурация была выбрана, чтобы полностью раскрыть возможности используемых видеокарт. Соответственно, в реальных условиях разница в производительности для ваших систем может оказаться меньше. Настройки антиалиасинга и анизотропной фильтрации включались по возможности только внутриигровые, для большей корректности сравнения. Было сделано лишь одно исключение из этого правила — StarCraft II, где подобная опция была недоступна, а производительность в более тяжелых режимах оценить хотелось.

Для видеокарт AMD использовался Catalyst 10.8, а для NVIDIA — ForceWare 260.52. Новые драйверы появились 13 сентября, вместе с самой GTS 450. Обладателям видеокарт Fermi это обновление настоятельно рекомендуется к установке. Для GTX 460 оно обеспечивает прирост FPS около 10% в Far Cry 2, Aliens vs. Predator, Metro 2033, Stalker: CoP, DiRT2 и других. NVIDIA разработала новый инсталлятор и оптимизировала интерфейс.

Разгон и мониторинг проводился с помощью утилиты MSI Afterburner версии 2.0.0. Для контроля стабильности и проверки энергопотребления мы использовали утилиту FurMark версии 1.8.2 с пресетом Xtreme Burning. Замеры энергопотребления проводились «из розетки», то есть для всей системы с ее потерями на тепло.

MSI в последних версиях своей утилиты разрешила поднимать напряжение питания для видеокарт сторонних производителей (в случае совместимого VRM), поэтому мы с радостью воспользовались появившейся возможностью. Напряжение было увеличено с 1,05 В до 1,162 В.

Результаты разгона NVIDIA GTS 450

В результате мы смогли разогнать GPU до 970 МГц. Планку в 1000 МГц нам взять не удалось, но некоторые энтузиасты наверняка уже смогли достигнуть этой частоты. В любом случае, те 24%, которые мы смогли «выжать» из GTS 450, отлично иллюстрируют заявления про хороший разгонный потенциал данной видеокарты. Впрочем, для GTX 460 результат в процентном отношении был лучше, даже без манипуляций с напряжением.

Порадовали нас и результаты GDDR. Логично предположить, что 0,8 нс модули заработали на частоте 4000 МГц, но нам удалось разогнать их сверх этого штатного режима еще на 180 МГц. В процентном отношении этот результат не так впечатляет, но тоже неплох — практически 16%. При проверке в бенчмарке Metro 2033 разгон улучшал результаты GTS 450 на 18-20%.

Для сравнения были выбраны две видеокарты от AMD, HD5750 и HD5770. При сортировке по цене GTS 450, как мы уже говорили, располагается как раз между ними, поэтому нам стало очень интересно, как покажет себя новинка.

Энергопотребление NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770

GTX 460 уже доказала нам, что Fermi может быть холодной и экономичной. То же мы видим и здесь — энергопотребление GTS 450 как в простое, так и под нагрузкой, располагается между картами AMD. Стоит признать, что оно существенно ближе к 5770, чем к 5750, но делать заключения об энергоэффективности можно только после оценки производительности карты от NVIDIA. Пока же отметим, что система охлаждения отлично справилась со своей задачей. Температура GPU не превышала 61 ˚C, при этом кулер работал всего лишь на 30% своих оборотов. В GTX 460, также не слишком громкой, тот же вентилятор раскручивался до 45%.

Сравнение NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в синтетическом тесте 3DMark Vantage

Тесты производительности традиционно начнем с «синтетики». Как видно, в 3DMark Vantage диспозиция ускорителей принципиально не отличается от таковой с энергопотреблением. Можно отметить, что при переходе от профиля Perfomance к профилю Extreme новинка продвигается немного ближе к HD 5770, отставание составляет всего лишь 5%.

Сравниваем NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в различных режимах Unigine Heaven — Direct X10**

В Unigine Heaven, демонстрирующем возможности нового движка, мы попробовали различные режимы. При использовании DirectX 10 и отсутствии сглаживания, оказалось, что производительность GTS 450 падает с увеличением разрешения быстрее, чем у конкурентов. Вполне возможно, что это связано с недостаточной пропускной способностью памяти, ведь модули GDDR5 у Radeon’ов тактуются на несколько большей частоте.

Сравниваем NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в различных режимах Unigine Heaven — Direct X11

Однако при переходе к DirectX 11 и включению всех графических «наворотов» (в первую очередь тесселяции), NVIDIA GTS 450 отыгрывается по полной, обгоняя 5770 во всех разрешениях. Да, при 15 FPS это не очень важно, но удивительно наблюдать как радикально может измениться расстановка сил в одном и том же бенчмарке.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре Aliens vs. Predator в различных режимах**

Для комфортной игры в Aliens vs. Predator рекомендуется видеокарта более высокого класса, но всё же сравнение производительности в этом DX11 приложении представляет некоторый интерес. Здесь к тенденции падения относительной производительности при повышении разрешения добавляется другая — GTS 450 существенно лучше справляется со сглаживанием в данной игре. Ничего удивительного: это типично для видеокарт Fermi и особенно ярко видно при переходе к наиболее тяжелым режимам. Хотя здесь вычислительной мощности 450 может уже не хватить. Посмотрим.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре DiRT2 в различных режимах DirectX 9**

По производительности в DiRT2 сложно сделать однозначные выводы на этот счет, но всё же отрыв GTS 450 увеличивается при отключении сглаживания AA 8x. Да, здесь новинка победила обоих конкурентов во всех режимах, притом на сей раз это победа в играбельных режимах. Использовались максимальные для DirectX 9 режима настройки графики.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре DiRT2 в различных режимах DirectX 11**

А вот в DirectX 11 режиме уже можно однозначно сказать, что это именно «тяжелый» AA 8x в сочетании с остальными эффектами слишком сильно бьет по производительности GTS 450. Следовательно, не всегда для нового ускорителя включение сглаживания дает преимущество над существующей архитектурой AMD. Мы еще увидим дальше в тестах, как включение AA дает преимущество как картам NVIDIA, так и конкурентам. Отметим, что, сама NVIDIA предполагает, что в современных играх эту видеокарту стоит использовать в разрешениях до 1680x1050 и при сглаживании до AA 4x, для более производительных режимов нужны более продвинутые модели.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре Far Cry 2**

Здесь мощности GTS 450 хватает уже для всех возможных сценариев и при включении полноэкранного сглаживание она еще сильнее уходит в отрыв (разница доходит до 50%!). Far Cry 2 традиционно благоволил всем видеокартам Fermi. Чистая победа, притом в играбельных режимах.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в стратегии World In Conflict**

В стратегии World In Conflict прослеживаются обе тенденции. Преимущество видеокарты NVIDIA заметно только при включении сглаживания, но оно достаточно значительно — минимальный FPS различается практически в 2 раза. По среднему же значению конкуренты от AMD постепенно нагоняют с увеличением разрешения.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти**

Stalker возвращает нас к ситуации, наблюдавшейся в начале тестирования. GTS 450 зажата между HD5750 и HD5770, позиция чуть колеблется в зависимости от режима.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре Grand Theft Auto IV**

GTA 4 — первая игра, в которой позиции новинки улучшаются с увеличением разрешения. Эта игра известна своей требовательностью к процессору и подсистеме памяти, но в нашем распоряжении находился достаточно производительный компьютер, чтобы полностью раскрыть возможности тестируемых видеокарт. Вполне возможно, что при более далекой отрисовке ситуация бы изменилась, так как GTA в этом случае становится требовательна также и к объему видеопамяти. Но в текущей ситуации GTS 450 оказывается быстрее видеокарт от AMD.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре Resident Evil 5**

AA 8x в Resident Evil 5 в сочетании с остальными максимальными настройками графики очень сильно снижает производительность новинки. Если в режимах без сглаживания она держится наравне с конкурентами, то при его включении отставание от 5770 более 40%. Играть всё равно можно нормально, но в некоторых игровых моментах с картами Radeon будет существенно комфортнее.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре Batman: Arkham Asylum**

В Arkham Asylum наблюдается схожая ситуация, хотя отставание GTS 450 несколько меньше. В режимах без сглаживания всё и вовсе в порядке, но на данных видеокартах эти режимы особого интереса не представляют. Мы также проверили производительность GTS 450 в режиме с продвинутым PhysX, но пришли к выводу, что для нормальной игры нужна хотя бы какая-нибудь дискретная карта, занимающаяся ускорением физики.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в бенчмарке Final Fantasy XIV**

Результаты бенчмарка Final Fantasy XIV демонстрируются в виде некоторых очков, которые кореллируют с комфортностью игры для пользователя. Стандартно он предлагает два разрешения для тестов (они соответствуют 720p и 1080p, ведь игра будет выходить и на консолях) и не позволяет менять настройки AA и AF. Это ограничение уже успели обойти и в будущем мы, возможно, будем представлять данные этого теста в другом виде и в других режимах. Пока же отметим традиционно уже более сильное падение производительности GTS 450 при увеличении разрешения.

Сравниваем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в новом бенчмарке Metro 2033**

Metro 2033 тестировалась с помощью нового бенчмарка, специально выпущенного THQ. Для тестируемых видеокарт, так как это не самые мощные модели, мы использовали API DirectX 11, но с низкими настройками графики и отключенным эффектом Depth of Field, который сильно снижал общую производительность. Видно, что производительность видеокарты от NVIDIA при использовании AAA меньше обеих моделей от AMD, но включение AA 4x сразу же позволяет вырваться ей вперед. Впрочем, в этом случае играбельным является только разрешение 1366x768.

Замеряем производительность NVIDIA GTS 450, Radeon HD 5750 и HD 5770 в игре StarCraft II**

StarCraft II не оснащен встроенным бенчмарком и пока никто не выпустил сторонней утилиты. Мы воспользовались реплеем одной из игр для замеров производительности при помощи FRAPS. Как видите, сама по себе игра не является особо требовательной (мы использовали максимальные настройки графики), однако при форсировании сглаживания через драйвера видеокарт тестируемым моделям приходится нелегко. Однако именно тут GTS 450 сохраняет за собой лидерство при любых настройках. Возможностей данной видеокарты должно хватить для игры в SC2 даже при использовании комплекта 3D Vision.

Выводы

GTS 450 — видеокарта с отличным потенциалом, холодная, быстрая, недорогая. Её разгонный потенциал чуть хуже, чем у GTX 460, но всё равно очень неплохой, и карт с заводским разгоном представлено чуть ли не больше, чем обычных. При этом в случае выбора на чаше весов NVIDIA оказывается поддержка PhysX и 3D Vision, ведь разработчики всё охотнее внедряют эти технологии.

Конечно, карта могла бы быть еще быстрее, притом быстрее в достаточно важных режимах, если бы при ее создании была использована полноценная версия чипа GF106 с 192-битной шиной памяти. В текущей же ситуации стопроцентной победы не получилось, но в целом результаты на стороне GTS 450.