В последние несколько лет на рынке компьютерных комплектующих всё сильнее стирается грань между классами игровых устройств. Например, новинка от компании Nvidia, видеокарта на базе GTX 750 Ti, которая позиционируется как представительница начального класса игровых адаптеров, претендует на нишу более дорогих устройств. Такая тенденция однозначно приведёт к тому, что большинство промежуточных решений в скором времени исчезнет с рынка комплектующих, как это уже случилось с мобильными процессорами.
В данной статье читатель увидит обзор актуальных устройств на рынке дискретных видеоадаптеров, имеющих огромный потенциал для современных игр, и познакомится с их характеристиками. Отзывы владельцев видеокарт помогут потенциальному покупателю выбрать устройство среди различных предложений от ведущих производителей.
Если обратиться к первоисточнику, то можно увидеть, что изначально видеокарта Nvidia GTX 750 Ti позиционировалась производителем как игровое устройство начального уровня для обычных пользователей. В первую очередь об этом говорят её архитектура, технические характеристики и формфактор. Эталонный вариант представляет собой печатную плату длиной 150 мм (под длину слота PCIe), занимающую всего один юнит в корпусе персонального компьютера.
Отсутствие дополнительного питания на плате видеоадаптера свидетельствует о малой рассеиваемой мощности графического процессора, а отсутствие разъёма SLI намекает владельцу, что перед ним обычный бюджетник, без какого-либо потенциала на будущее. Соответственно, вся система имеет штатный кулер, который легко справляется с рассеиваемой мощностью в 60 Вт. Непонятно только, с какой целью производитель «наградил» свой продукт огромным разгонным потенциалом, ведь именно этот шаг и стал первопричиной, которая привела к вытеснению на рынке более дорогих видеокарт устройствами начального уровня.
Новинка построена на графическом ядре GM107, получившем кодовое название Maxwell. В производстве используется технологический процесс 28 нанометров, и кристалл содержит 1870 миллионов транзисторов. Радует, что завод-изготовитель не стал разводить «зоопарк» видеоадаптеров, а представил рынку всего две модификации - Nvidia GTX 750 Ti и её облегчённый вариант GTX 750. Разница между моделями незначительная:
Остальные же показатели идентичны:
На этом этапе всех владельцев видеоадаптера Asus GTX 750 Ti ожидает приятный сюрприз. Простая на вид система охлаждения, которая не имеет в своей конструкции медных трубок, великолепно справляется с поставленной перед ней задачей. Даже в пиковых нагрузках гул вентиляторов не превышает 66 дБ, а в режиме простоя измерители шума показывают значение его в пределах 35 дБ. Графический процессор в штатном режиме работает на 1072 МГц, которые в режиме Boost могут увеличиваться до 1150 МГц. Разгонный потенциал у видеокарты достойный - кристалл в тестовом режиме удаётся разогнать до 1222 МГц, однако прибавка в скорости отражается на стабильности работы.
Среди игровых устройств не обошлось и без популярного на данный момент бренда Zotac. Видеокарта GeForce GTX 750 Ti, представленная производителем на рынке компьютерных комплектующих, выделяется среди конкурентов своей фирменной системой охлаждения и уникальной цветовой гаммой. Судя по отзывам владельцев, комплект поставки бюджетного устройства очень беден: видеокарта, инструкция по монтажу, диски с драйверами и два переходника - DVI to VGA и 2Molex to 6pin.
По сравнению с конкурентами, устройство выглядит довольно компактно, производитель не стал увеличивать размеры видеоадаптера установкой огромной системы охлаждения, а ограничился бюджетным кулером. Такое решение подойдёт всем пользователям, которые имеют небольшие системные блоки - видеокарта прекрасно монтируется на материнской плате и не блокирует доступ к жёстким магнитным накопителям.
Не стали разработчики гоняться и за производительностью, установив номинальную частоту графического ядра на отметке 1033 МГц (в режиме Boost 1111 МГц), однако многие владельцы отмечают, что видеоадаптер прекрасно разгоняется вплоть до 1200 МГц без существенного нагрева. Это ещё раз подчёркивает, что фирменная система охлаждения GTX 750 Ti справляется с поставленной задачей.
Отличилась на рынке и компания EVGA, представив миру одновременно две новинки: видеокарту GTX 750 Ti и её младшую модель GTX 750. Внешне отличить оба устройства довольно сложно. Брендированная система охлаждения чёрного цвета с одним огромным вентилятором лишь небольшой надписью на корпусе выдаёт производителя и дает понять, какой видеоадаптер скрывается под кожухом радиатора. Спустя несколько месяцев компания EVGA спешно представила ещё один продукт на базе чипсета Maxwell с огромной системой охлаждения, состоящей из двух фирменных кулеров.
Судя по положительным отзывам, именно эти три устройства сразу же подверглись тестированию, ведь пользователям давно нетерпелось увидеть сравнение продуктов GTX 750 vs GTX 750 Ti от какого-нибудь известного бренда. Как и следовало ожидать, уменьшенное количество процессорных блоков и пониженная частота памяти не позволяют продукту GTX 750 вырваться из бюджетного класса, а любой разгон приводит к нестабильной работе системы (это-таки отбраковка старшей модели). А вот для моделей с маркировкой Ti, благодаря фирменной системе охлаждения, специалистам EVGA удалось добиться отличной производительности в работе.
Привлекает внимание покупателей видеокарта Gainward GeForce GTX 750 Ti, цена которой явно относится не к начальному уровню игровых видеоустройств (9500-11000 рублей). Однако её технические характеристики не сильно отличаются от продуктов-конкурентов. Частота графического процессора составляет всего 1085 МГц, а номинальная частота памяти установлена на отметке 5600 МГц. К тому же доступен видеоадаптер в двух модификациях: с одним кулером в стандартном размере и с двумя в громоздком корпусе.
Облегчённый вариант позиционируется как доступное устройство для монтажа в небольшой системный блок, а продвинутый вариант с суперсистемой охлаждения - как видеоадаптер для энтузиастов. В комплекте с устройством идёт фирменная утилита Expert Tool, знакомая всем любителям качественного Судя по отзывам владельцев, стоимость видеоадаптера вовсе не завышена, конструкторы Gainward создали прекрасную систему охлаждения, которая способна конкурировать даже с продуктом MSI GTX 750 Ti. Разгон колоссальный: 1320 МГц по ядру и 6455 МГц по памяти. Шум работы кулеров в пиковых нагрузках не превышает 66 дБ. Довольно неплохая альтернатива для поклонников золотой серии видеокарт от известного бренда.
Как видно из обзора, недорогое решение на базе нового чипа Maxwell будет приемлемой покупкой для многих пользователей, которые, имея в своём распоряжении скромный бюджет, желают поиграть в актуальные на сегодняшний день игры. Однако выбор среди производителей всё-таки придётся делать, ведь, как оказалось, идеального решения, на которое смело можно указать пальцем, нет. Нужно самое дешёвое устройство - продукция EVGA позволит сэкономить деньги (в пределах 8 тысяч рублей). Золотая середина с критерием «цена-качество» - Asus GTX 750 Ti или Zotac (8-9 тысяч рублей). А если хочется максимальной производительности, то тут выбор побольше, но и устройства подороже (от 9000 рублей и выше): MSI, Gigabyte, Gainward.
Главное - потенциальный покупатель до приобретения видеоадаптера должен понимать, что разгон устройства является перспективой на будущее, когда производительности будет заметно не хватать в каких-то играх. Иначе стоит обратить свой взгляд на более дорогие видеокарты на рынке, мощности которых достаточно для получения удовольствия от вашей любимой игрушки.
GeForce GTX 750 Ti, как следует из названия, — это видеоадаптер начального уровня. Одновременно NVIDIA запускает GeForce GTX 750, а название GTX 740 остается зарезервированным для наиболее дешевой и слабой модели. И все же GTX 750 Ti — бюджетный вариант и как таковой не вызвал бы большого интереса, если бы в то же время не являлся первой моделью на базе архитектуры Maxwell. Соответственно, на примере GTX 750 Ti у нас есть возможность изучить Maxwell как в теории, так и на практике, не дожидаясь выхода флагманского GPU.
В основе GTX 750 Ti лежит графический процессор GM107. В существующей номенклатуре NVIDIA позицию 107 занимает наиболее компактное ядро. Соответственно, в будущем следует ожидать появления GM104 и GM110 (или GM101). Однако транзисторный бюджет GM107 не так уж мал для его класса — 1,87 млрд. Для сравнения: GK107 состоит из 1,3 млрд транзисторов.
Количество вычислительных блоков GM107 ощутимо больше, чем у GK107: 640 ядер CUDA и 40 текстурных блоков вместо 384 и 32 соответственно. Однако GM107 по-прежнему обладает 16 блоками ROP и 128-битной шиной памяти. Сами по себе эти числа не удивляют, если бы не тот факт, что GM107 остался в тех же рамках энергопотребления, что и GK107 (заявленный TDP даже немного меньше — 60 против 64 Вт). По сути, это и есть предназначение архитектуры Maxwell — увеличить производительность на ватт.
Если судить по представленным диаграммам, основное новшество Maxwell заключается в незначительной на вид, но потенциально весьма эффективной реорганизации блоков GPU. На глобальном уровне GM107 следует принципам, заложенным еще в Kepler (подробнее о них можно прочитать в обзоре GeForce GTX 680). Вся вычислительная логика сосредоточена в структуре под названием Graphics Processing Cluster (GPC), которая в GM107 всего одна, хотя в более крупных чипах их будет больше. Вне GPC расположен весь back-end процессора в виде блоков ROP и двух 64-битных контроллеров памяти, а также Giga Thread Engine, выполняющий функции смены контекста, одновременного исполнения kernel’ов и распределения потоков нагрузки между GPC (последнее пока — не наш случай). Количественное отличие от Kepler здесь состоит в кеше L2, увеличенном с 256 до 2048 Кбайт, что должно компенсировать узкую, 128-битную шину, а также сократить расход энергии на транзакции с весьма прожорливой памятью, каковой является GDDR5 SDRAM.
На уровне GPC значимых нововведений по сравнению с Kepler не заметно. Есть несколько Stream Multiprocessors, и есть единственный Raster Engine, выполняющий первоначальные стадии рендеринга: определение граней полигонов, проекцию и отсечение невидимых пикселов.
Главные изменения произошли внутри потоковых мультипроцессоров. Идея состоит в том, чтобы сместить соотношение управляющей и вычислительной логики в пользу первого компонента. Как и в Kepler, потоковый мультипроцессор (SMM в терминологии Maxwell) содержит четыре планировщика, но число ядер CUDA уменьшилось с 192 до 128, а текстурных блоков — с 16 до 8. Каждый планировщик привязан к шейдерному блоку, в который, помимо 32 ядер CUDA, входят 8 блоков Load/Store и SFU (Special Function Units, выполняющие, к примеру, тригонометрические операции). Каждая пара таких единиц в пределах SMM имеет общую секцию кеша L1, совмещенного с текстурным кешем, и связана с четырьмя текстурными блоками.
Известно, что отдельно взятый планировщик за такт может обратиться к одному (а при наличии параллелизма в потоке — сразу к двум) из следующих массивов вычислительных блоков:
В составе шейдерного мультипроцессора Kepler есть ядра CUDA, специализированные для вычислений FP64, но пока неизвестно, есть ли они и в SMM Maxwell. Итак, какие преимущества по сравнению с Kepler дает такая организация? Очевидно, что потоковый мультипроцессор Maxwell, избавившись от 64 ядер CUDA, меньше полагается на параллелизм инструкций: четыре планировщика даже в пессимистичном сценарии способны обслужить 128 ядер CUDA. Эта логика согласуется с тем, что Maxwell унаследовал от Kepler статические планировщики. Вся работа по планированию внеочередного исполнения инструкций выполняется на уровне компилятора. Такой подход позволил существенно сократить энергопотребление GPU и не оказывает большого негативного влияния на собственно шейдерные вычисления. В то же время расчеты, не связанные с графикой, не всегда предсказуемы для компилятора, поэтому чипам Maxwell явно не помешает дополнительный шаг от параллелизма на уровне инструкций к параллелизму на уровне потоков.
Попутно упрощается логика планировщиков, что в конечном счете позволяет сохранить 90% производительности отдельного потокового мультипроцессора при существенно меньшей площади SMM — по сравнению с оной у Kepler — и достигнуть столь впечатляющей энергоэффективности. Планировщики также оптимизированы с целью уменьшения латентности исполнения инструкций.
Финальный штрих к архитектуре Maxwell — усовершенствованный аппаратный кодек H.264 NVENC. Теперь GPU способен кодировать видео на скорости в 6-8 раз быстрее реального времени (4х для Kepler) и декодировать в 8-10 раз быстрее. Кроме того, в Maxwell предусмотрен новый режим энергопотребления GC5, предназначенный для снижения мощности при легкой нагрузке — такой как декодирование видео силами NVENC. Жаль только, что NVIDIA еще не внедрила поддержку стандарта H.265 для проигрывания 4К-видеозаписей.
Обновленный блок NVENC для кодирования видео пригодится прежде всего не в профессиональных приложениях, а в казуальных задачах: таких, например, как запись игрового процесса с помощью NVIDIA ShadowPlay или GameStream — трансляция видеопотока на консоль NVIDIA SHIELD.
Тактовые частоты GeForce GTX 750 Ti довольно высоки. Базовая частота составляет 1020 МГц. Поскольку здесь используется технология GPU Boost 2.0, то есть и Boost Clock, равная 1085 МГц. Видеопамять работает на эффективной частоте 5400 МГц. Таким образом, по совокупным характеристикам GTX 750 Ti близок к GTX 650 Ti на чипе GK106, даже без учета более эффективной архитектуры Maxwell. Сам 650 Ti, кстати, будет снят с производства, уступив место GTX 750 и 750 Ti.
Для проверки GeForce GTX 750 Ti в деле у нас есть на руках две платы — референсный образец NVIDIA и ASUS GeForce GTX 750 Ti OC Edition.
Референсный образец — минималистичная однослотовая плата, которая, благодаря низкому энергопотреблению чипа, обходится без дополнительного питания.
На днях был официально представлен видеоадаптер GeForce GTX 750 Ti на базе новой архитектуры Maxwell. Новичок вызвал большой интерес, продемонстрировав хорошую для своей ценовой категории производительность при очень низких показателях энергопотребления. В разгоне этот видеоускоритель успешно соперничает с младшими 256-битными графическими решениями, слабо греется и совершенно не требует наличия разъема дополнительного питания. Впрочем, последний все же был реализован в некоторых моделях. Среди таких уникумов с дополнительным питанием оказался ASUS GTX750TI-OC-2GD5. Поможет ли это поднять планку разгона? Сейчас выясним.
Следуя традиции, начинаем с осмотра упаковки. Это небольшая коробка со стандартным для ASUS дизайном оформления.
Дополнительных аксессуаров нет. Внутри, кроме непосредственно самой видеокарты, находится только диск с программным обеспечением и краткая инструкция.
Внешне новая модель ничем не отличается от типичного представителя бюджетного сегмента с двумя вентиляторами в исполнении ASUS. Визуальных отличий от R7260-1GD5 или GTX650TI-1GD5 нет.
В данном тестировании мы не могли обойти стороной недавно рассмотренный видеоадаптер MSI N750Ti TF 2GD5/OC . Сравнение его результатов с ASUS поможет определить важность частоты памяти при идентичном разгоне GPU. MSI заодно выступит и в качестве референсного представителя c Boost на уровне 1150 МГц. Все остальные участники тоже позаимствованы из прошлого обзора. Честь серии Radeon R7 260X будут защищать два недавних героя нашего раздела обзоров — Gigabyte GV-R726XOC-1GD и MSI R7 260X 2GD5 OC . В качестве GeForce GTX 650 Ti Boost выступит Inno3D iChill HerculeZ 2000 на специально откорректированных частотах, так чтобы итоговые показатели Boost были близки к частотам стандартной версии. Аналогично из MSI N660 TF 2GD5/OC получена стандартная версия GeForce GTX 660. Самый мощный участник — Radeon R9 270 (ASUS R9270-DC2OC-2GD5).
Ниже приведены официальные данные по частотам. На графиках указан полный диапазон рабочих частот ядра у NVIDIA, включая пиковые значения Boost.
Видеоадаптер | GeForce GTX 660 | MSI N750Ti TF 2GD5/OC | GeForce GTX 750 Ti | GeForce GTX 650 Ti Boost | GeForce GTX 650 Ti | Radeon R9 270 | Radeon HD 7850 | Radeon R7 260X 2GB | Radeon R7 260X 1GB | |
Ядро | GK106 | GM107 | GM107 | GM107 | GK106 | GK106 | Curacao | Pitcairn | Bonaire | Bonaire |
Количество транзисторов, млн. шт | 2540 | 1870 | 1870 | 1870 | 2540 | 2540 | 2800 | 2800 | 2080 | 2080 |
Техпроцесс, нм | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 |
Площадь ядра, кв. мм | 221 | 148 | 148 | 148 | 221 | 221 | 212 | 212 | 160 | 160 |
Количество потоковых процессоров | 960 | 640 | 640 | 640 | 768 | 768 | 1280 | 1024 | 896 | 896 |
Количество текстурных блоков | 80 | 40 | 40 | 40 | 64 | 64 | 80 | 64 | 56 | 56 |
Количество блоков рендеринга | 24 | 16 | 16 | 16 | 24 | 16 | 32 | 32 | 16 | 16 |
Частота ядра, МГц | 980-1033 | 1072-1150 | 1085-1163 | 1020-1085 | 980-1033 | 928 | 625 | 860 | 1100 | 1000 |
Шина памяти, бит | 192 | 128 | 128 | 128 | 192 | 128 | 256 | 256 | 128 | 128 |
Тип памяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
Частота памяти, МГц | 6008 | 5400 | 5400 | 5400 | 6008 | 5400 | 5600 | 4800 | 6500 | 6000 |
Объём памяти, МБ | 2048 | 2048 | 2048 | 2048 | 2048 | 1024 | 2048 | 2048 | 1024 | 1024 |
Поддерживаемая версия DirectX | 11.1 | 11.2 | 11.2 | 11.2 | 11.1 | 11.1 | 11.2 | 11.1 | 11.2 | 11.2 |
Интерфейс | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 |
Заявленный уровень мощности, Вт | 140 | 60 | 60 | 60 | 134 | 110 | 150 | 130 | 115 | до 115 |
Тестовый стенд
Конфигурация тестового стенда следующая:
Результаты тестирования
Энергопотребление
Выводы
Рассмотренная видеокарта ASUS GTX750TI-OC-2GD5 продемонстрировала неплохие температурно-шумовые характеристики в номинале, но не столь выдающиеся, как были у MSI N750Ti TF 2GD5/OC . Производительность обеих этих карт при заводских частотах максимально близка. Просматривается тенденция, когда ASUS чуть слабее. Но эта разница настолько мизерна, что не играет никакой практической роли. Разгон GPU стандартный. Он лишь подтверждает наше предположение об одинаковом потенциале у всех вариаций GeForce GTX 750 Ti, которые будут выпущены. Так что прирост производительности во многом будет зависеть от потенциала памяти. И вот тут ASUS проигрывает сопернику. GTX750TI-OC-2GD5 уступает примерно 10% упомянутому видеоадаптеру MSI N750Ti TF 2GD5/OC по максимальной частоте памяти, что выливается в отставание производительности на уровне 3-7%. И все равно ASUS достойно противостоит Radeon HD 7850. А показатели энергопотребления даже лучше показателей MSI. Так что ASUS GTX750TI-OC-2GD5 хоть и не дотягивает до уровня лучших представителей серии GTX 750 Ti, но все равно является достойным кандидатом на покупку.
Прошло совсем немного времени с анонса первого графического ускорителя на архитектуре Maxwell , но уже сейчас магазины полны разными версиями видеокарт.
Как всегда, в пятерку лидеров вошло сразу несколько производителей, одним из них стала компания ASUS. В нашу тестовую лабораторию попала модель ASUS GeForce GTX 750 Ti OC, приставка которой недвусмысленно намекает на то, что производители раскусили потенциал Maxwell и сразу предлагают ускорители с разгоном. Тем интереснее тот факт, что она снабжена разъемом дополнительного питания 6-pin, ведь до недавнего времени это было нонсенсом для GeForce GTX 750 Ti. Как и в какой степени повлияет дополнительное питание на разгон, будет проверено чуть позже.
Вторым участником обзора стала Gainward GeForce GTX 750 Ti Golden Sample. Компания известна тем, что постоянно совершенствует разгонный потенциал своих видеокарт. Если взять для примера весь ассортимент GTX 780 Ti, то именно ускоритель Gainward отличился большей, чем у конкурентов, частотой. Не стала исключением и модель GeForce GTX 750 Ti Golden Sample, а знатокам «железа» об этом скажет наличие приставки «GS» в названии, что автоматически говорит о высоком заводском разгоне. На первый взгляд, в ней нет ничего особенного, но, забегая вперед, скажу, что применение референсного дизайна или близкого к нему дает существенное преимущество – 1.187 В для GPU. Пожалуй, это достаточный повод для любителей погонять видеокарту на максимальных частотах.
Модель | A, мм | B, мм | C, мм | D, мм | A1, мм | B1, мм | C1, мм |
NVIDIA GeForce GTX 650 Ti Boost | 172 | 98 | 33 | 68 | 241 | 98 | 37 |
NVIDIA GeForce GTX 750 Ti | 145 | 98 | 30 | 55 | 145 | 98 | 34 |
Gainward GeForce GTX 750 Ti Golden Sample | 145 | 98 | 34 | 75 | 214 | 98 | 39 |
ASUS GeForce GTX 750 Ti OC (GTX750TI-OC-2GD5) | 177 | 102 | 34 | 74 | 213 | 102 | 39 |
А
– длина печатной платы, без учета системы охлаждения и планки портов видеовыходов.
В
– ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E и системы охлаждения.
С
– высота от горизонтальной плоскости печатной платы до уровня верхней поверхности системы охлаждения.
D
– диаметр вентилятора/ов по внешнему радиусу.
А1
– длина печатной платы, с учетом системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы) до планки портов видеовыходов.
В1
– ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E, но с замером системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы).
С1
– высота, с учетом задней пластины (если есть)/винтов крепления радиатора до уровня верхней поверхности системы охлаждения. Если она ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки.
Продукт Gainward наделен вполне стандартным набором портов с небольшим изменением: второй DVI был заменен на D-Sub, а вместо HDMI установлен Mini HDMI. Увеличение размеров видеокарты произошло в основном за счет большого кожуха системы охлаждения. Пара вентиляторов обдувает весь радиатор и частично неприкрытые фазы питания.
У ASUS иной подход к видеопортам. Два DVI, которые выстроились вертикально посередине, D-Sub и Mini HDMI – вот и получается почти полный список видеовыходов, за исключением разве что DisplayPort.
Gainward GeForce GTX 750 Ti Golden Sample
Печатная плата модели Gainward частично позаимствовала дизайн у референсной платы: две фазы питания GPU и одна для памяти. Остался без хвоста запланированный разъем дополнительного питания. Открытый дроссель заменен на нормальный: может пищать не будет? Стоит отметить и одинаковые силовые транзисторы для всех фаз, что в сравнении с версией эталонного дизайна выглядит обнадеживающе.
Фазы питания GPU управляются перемаркированным ШИМ-контроллером – On Semiconductor NCP81172, через таблицу напряжений доступен программный вольтмод.
Графический процессор GM107 площадью 148 мм 2 размещен на текстолитовой подложке на 2-ой неделе 2014 года. Его кремниевый кристалл по периметру защищен пластмассовой рамкой.
Финальная формулировка фаз питания звучит так: 2+1+1 (GPU/MEM/PLL).
Четыре микросхемы памяти Samsung с шиной обмена данных 128 бит распаяны по сторонам от GPU и рассчитаны на частоту до 1500 МГц (эффективная частота 6000 МГц).
Заявленные штатные частоты составляют соответственно 1202 МГц (Turbo Boost до 1281 МГц) и 1500 МГц для графического процессора и памяти.
ASUS GeForce GTX 750 Ti OC
Печатная плата видеокарты ASUS целиком создана силами инженеров компании, с частичным заимствованием идей ASUS GeForce GTX 650. Количество фаз питания возросло на одну штуку, появился разъем дополнительного питания.
На обратной стороне распаяны светодиоды, напоминающие красным светом о неподключенном кабеле питания. Столь странное расположение обусловлено задумкой инженеров разместить его как можно ближе к силовой части и заодно избавить пользователей от мучений с подключением под кожухом СО, как если бы разъем был в конце печатной платы.
Фазы питания GPU управляются ШИМ-контроллером – uPI Semiconductor uP1608TK, через таблицу напряжений доступен программный вольтмод.
Графический процессор GM107 площадью 148 мм 2 размещен на текстолитовой подложке в конце 2013 года. Сам кремниевый кристалл ничем не защищен.
Финальная формулировка фаз питания звучит так: 3+1+1 (GPU/MEM/PLL).
Четыре микросхемы памяти производства Samsung с шиной обмена данных 128 бит распаяны по сторонам от GPU и рассчитаны на частоту до 1500 МГц (эффективная частота 6000 МГц).
Заявленные штатные частоты составляют соответственно 1072 МГц (Turbo Boost до 1150 МГц) и 1350 МГц для графического процессора и памяти.
750 Ti стала первой реализацией архитектуры «Максвелл». Ее выпуск был немного необычным для компании Nvidia, которая исторически занималась производством высокопроизводительных графических процессоров для непрофессионалов. Появление карты начального уровня означает, что новое ГПУ GM107 не собирается конкурировать с устройствами высокого класса в абсолютных показателях, но существенно сокращает энергопотребление по сравнению с предыдущими моделями. Серьезное внимание на нее обратят владельцы домашних кинотеатров и Steam-устройств. По отзывам пользователей, это одна из лучших карт базового уровня, которая отличается своей высокой эффективностью и низкой мощностью.
Видеокарта Nvidia GTX 750 Ti 2GB предлагается по цене 149 $ в версии с объемом памяти 2 ГБ и 139 $ с 1 ГБ. Как и предыдущий графический процессор, базирующийся на архитектуре «Кеплер», она построена по 28-нм технологии, но этот факт не стоит недооценивать. Компания Nvidia агрессивно оптимизировала архитектуру для обеспечения высокой производительности и низкого энергопотребления и достигла в этом поистине впечатляющих результатов.
Видеокарта Geforce GTX 750 Ti требует лишь 60 Вт. Чтобы это было более наглядно, следует сказать, что последним по-настоящему массовым ГПУ с таким же энергопотреблением была Nvidia GeForce 9600 GT (экономичная версия), выпущенная в 2009 году. Все другие бюджетные карты с таким низким показателем тепловой мощности обладают значительно меньшей производительностью.
GTX 750 Ti 2GB не совсем однослотовая — радиатор занимает несколько сантиметров второго уровня, но другие изготовители делают более компактные модели.
Старый дизайн процессора GK107, использовавшегося в Nvidia GT 640 Ti, включает два блока SMK, каждый из которых содержит 192 ядра CUDA с архитектурой унифицированного вычислительного устройства. Новый GM107 состоит из пяти SMM-блоков по 128 ядер. Ресурсы потоков распределяются совсем по-другому — без слишком глубокого погружения. Справедливо сказать, что одна из причин повышенной эффективности GM107 заключается в гораздо более тонком контроле над ресурсами потоков.
Перестройка процессора таким образом означает, что Nvidia способна обеспечить равную или более высокую производительность при гораздо лучших показателях энергопотребления. Стоимость GTX 750 Ті позволяет сравнивать карту с GTX 650 Boost. Последняя построена на базе 768 ядер, 64 устройств отображения текстур и 24 блоков растеризации. В то же время GTX 750 располагает 640 ядрами, 40 блоками текстур и 16 растеризации. Иными словами, на бумаге карта 650 Ті Boost должна быть на 10-15 % быстрее, чем Nvidia GTX 750 Ti. Но это один из тех случаев, когда спецификации оказываются обманчивыми.
В ходе проектирования архитектуры «Кеплер», а затем при реализации ее в Tegra K1 команда инженеров компании Nvidia получила опыт и представление о том, как улучшить производительность и эффективность базовых вычислительных схем. Kepler представлял собой огромный скачок вперед по сравнению с «Ферми», и «Максвелл» обещает стать столь же революционным. Компания-производитель хотела снизить энергопотребление видеокарты, а также найти способы повышения быстродействия с сохранением того же уровня мощности.
Логика дизайна ГПУ осталась похожей на «Кеплер». Есть кластер обработки графики GPC, который включает мультипроцессоры SMM, созданные из большого количества ядер CUDA (потоковых процессоров). Изменения в организации различных блоков Maxwell касаются увеличения числа разделов и групп, но уменьшения количества ядер CUDA на один блок. Эта реорганизация стала частью усилий Nvidia по повышению производительности и эффективного энергопотребления новой видеокарты.
Наибольшие изменения произошли в каждом ядре, вычислительная мощность которых увеличилась на 35 %. Nvidia заменила механизм распределения ресурсов SMM более интеллектуальным, что позволило значительно сократить задержки. Новые мультипроцессоры создавались, чтобы улучшить производительность, как на единицу мощности, так и на единицу площади - эту цель преследуют все дизайнеры ЦПУ и ГПУ.
Nvidia смогла этого добиться благодаря изменению логики управления разделами, распределения нагрузки, управления тактовыми импульсами, планирования на уровне компилятора, количества команд за такт и многого другого. Вместо одного блока из 192 шейдеров SMM разделен на четыре, каждый из которых имеет отдельный буфер инструкций, планировщик и 32 выделенных ядра CUDA. Согласно Nvidia, такая конструкция упрощает дизайн и логику планирования, необходимые для экономии площади кристалла и мощности.
Эти блоки сгруппированы попарно и разделяют четыре блока фильтров и кэша текстур. Память тоже разделена между четырьмя блоками каждого SMM. С этими изменениями мультипроцессоры обеспечивают 90 % производительности предыдущей архитектуры, но на меньшей площади кристалла. GM107, первый чип, основанный на Maxwell, состоит из 5 SMM (640 ядер CUDA), а прежний GK107 имел 2 SMK (384 ядра CUDA), что дает 2,3-кратный рост эффективности работы.
Другим значительным изменением структуры мультипроцессора стало повышение объема кэша второго уровня до двух мегабайт. Учитывая, что в «Кеплере» его реализация ограничивалась размером 256 кБ, 8-кратное увеличение мощности должно снизить нагрузку на интегрированный контроллер памяти GM107. Со 128-битным интерфейсом доступный объем хранения данных GTX 750 Ti узким местом не станет определенно.
Компания Nvidia в новой архитектуре также улучшила возможности проигрывания видео путем повышения скорости кодирования в 2 раза и декодирования в 10 раз.
Было создано новое состояние питания GC5, призванное уменьшить энергопотребление GPU во время легких нагрузок, таких как воспроизведение видео. Поддержка API осталась прежней. Это значит, что реализованы не все возможности DirectX 11.2.
GM107 состоит из одного GPC, пяти SMM и двух контроллеров памяти. 128 ядер CUDA на каждый SMM составляют 640 единиц, что на 66 % больше, чем 384 в архитектуре «Кеплер», использовавшейся в GTX 650. Справедливости ради следует сказать, что GeForce для видеокарты 650 Ti имеет 768 ядер CUDA, но почти с двукратным TDP. Базовая частота 1020 МГц и разгон до 1085 МГц на самом деле очень занижены. Даже при скромном разгоне легко достичь уровня 1300 МГц!
Пиковая теоретическая производительность вычислений составляет 1,3 TFLOPS (на 60 % больше, чем в GK107), несмотря на то что пропускная способность памяти остается в основном на том же уровне. Вот почему появление 2 МБ кэша L2 имеет решающее значение для эффективной оптимизации архитектуры Maxwell.
GM107 по-прежнему базируется на 28-нм технологии TSMC, но увеличивает размер чипа на 25 % по сравнению с GK107 при числе транзисторов на 43 % большем. С учетом 60 % вычислительного превосходства «Максвелла» над «Кеплером» 25%-е изменение площади указывает ориентацию компании Nvidia на снижение размера чипа и повышение эффективности его работы. Если добавить двукратное увеличение производительности на каждый потребленный ватт для того же 28-нм процесса, то новая архитектура впечатляет.
Первой карте, основанной на новой архитектуре «Максвелл», компактный размер стоил больших изменений. Очевидным индикатором ее производительности является ее серия и цена. При стоимости 149 долларов США GTX 750 Ti дороже Radeon R7 260Х и 650 Ti. У нее довольно маленький ГПУ. В отсутствие необходимости в механизмах доставки мощности компании-производителю удалось разработать видеокарту, которая может поместиться в компьютерах небольших размеров. В прошлом остался и знакомый закрытый кожухом дизайн GTX 700-й серии.
Сердцем устройства является процессор GM107 и 640 ядер CUDA, что на бумаге выглядит менее впечатляюще, чем на самом деле. Хотя GTX 650Ti обладает большей вычислительной мощностью как по числу пиковых вычислений, так и по количеству ядер, более высокая тактовая частота и эффективность «Максвелла» делают видеокарту GTX 750 Ti явным лидером.
Даже с совершенно новой архитектурой технология ускорения работы ГПУ работает таким же образом, как и в случае «Кеплера». Это означает, что есть базовая частота, рекламируемая тактовая частота разгона и возможность ее превышения во время игры.
Одна функциональная возможность, которая отсутствует в GTX 750 Ti, - это поддержка SLI, что довольно разочаровывает. Непонятно, является ли это технологическим ограничением или результатом маркетинговой политики по дифференциации продуктов. Большинство игроков, которые покупают графические процессоры за 150 долларов, вероятно, не будут беспокоиться о приобретении второй графической карты для мульти-GPU конфигураций, но, например, в R7 260X реализован CrossFire.
Компания Nvidia снабдила GTX 750 Ті двумя двухканальными выходами DVI и одним портом mini-HDMI для подключения дисплея. По мнению пользователей, это довольно странно, поскольку означает, что модель не поддерживает флагманскую функцию G-Sync. Хорошей новостью для потенциальных покупателей видеокарты является то, что другие производители на своих моделях предлагают DisplayPort, так что нетрудно будет найти подходящую конфигурацию для своего монитора.
Несмотря на малые размеры радиатора, он по-прежнему занимает два слота расширения. Опять же, партнеры Nvidia создали модификации с конструкциями кулеров (даже пассивными), занимающими всего один слот. Стоит отметить, что вентилятор, несмотря на его размеры, удивительно тихий. Даже под полной нагрузкой температура GPU не поднимается выше 65°С.
Тыльная сторона видеокарты GTX 750 Ti тоже довольно скучная и говорит о том, что на ней установлены четыре чипа памяти.
Эталонная модель не включает разъем питания, но на плате есть четкие разграничения, предполагающие его установку. Вероятно, компания Nvidia до последней минуты решала, по какому пути питания ей следует пойти. Процессор GM107 - первый, созданный на основе архитектуры «Максвелл», очень маленький, но фактически на 25 % больше, чем заменяемый им чип GK107.
Видеокарта GTX 750 также основана на архитектуре Maxwell. Основное отличие между ней и версией 750 Ti состоит в количестве ядер CUDA, объеме памяти и скорости работы. У первой - 512 ядер, 1 ГБ GDDR5 частотой 1250 МГц, а у второй 640 ядер поддерживаются 2 гигабайтами, разогнанными до 1350 ГГц. Базовый дизайн предусматривал лишь 1020 Мгц с увеличением до 1085 МГц при благоприятных температурных условиях.
Сравнение производительности 650 Ті Boost и Nvidia GeForce GTX 750 Ti, установленными на материнской плате Gigabyte Z87X-D3H с 8ГБ памяти DDR3-2133 под управлением Windows 8.1, на играх с максимальным уровнем детализации Full HD дало интересные результаты. И вот какие. На первый взгляд может показаться, что видеокарта Nvidia GeForce GTX 750 Ti - это простой шаг в сторону. Преимущество часто оказывается на стороне 650-й модели, отличаясь на несколько процентов, хотя есть заметные исключения, такие как Shogun 2, где 750Ti работает на 25 % быстрее своего предшественника. Однако, учитывая, что старшая карта опережает более новую в Civilization V, можно сказать, что в этом плане устройства практически ничем не отличаются.
Показатель, являющийся главным преимуществом GTX 750 Ti, тесты раскрывают во всей красе. Это уровень потребляемой мощности. Замеры общего энергопотребления системы, сделанные с помощью Kill-A-Watt, дали следующие результаты. На холостом ходу энергопотребление модели 650Ti не превышает 52 Вт как при включенном, так и при выключенном дисплее. HIS R9 270 требуется 72 Вт мощности в режиме простоя при включенном мониторе и всего 52 при выключенном. GeForce GTX 750 Ti потребляет 48 ватт. Когда все три карты находятся под нагрузкой в тесте LateGameView «Цивилизации V», ситуация резко меняется. 650 Ti требует уже 161 Вт, HIS R9 270 - 172 Вт, а 750 Ti - 121 Вт.
Что же это означает с точки зрения потребляемой мощности на один кадр изображения? HIS R9 270 потребляет в среднем 2,48 Вт на каждый фрейм в секунду, GTX 650Ti - 2,82 ватта на кадр в секунду, а 750 Ті - всего 2,12 ватта. Это огромное преимущество перед картами AMD и предыдущим поколением GTX, учитывая, что «Цивилизация» практически представляет собой наихудший сценарий для 750 Ti с точки зрения производительности на ватт потребленной мощности — зазор между ней и GTX 650 более широкий в этой игре, чем в любой другой. В остальных тестах результаты практически идентичны, а энергоэффективность еще более разительная.
Пользователи отмечают одну особенность GTX 750 Ti: характеристики карты позволяют увеличивать ее тактовую частоту. Существующие инструменты, используемые для разгона графических процессоров, сталкиваются скорее с программными, а не аппаратными ограничениями. Например, программа MSI Afterburner позволяет легко увеличить частоту ГПУ на максимальные 135 МГц вообще без настройки каких-либо параметров напряжения. Это предоставляет возможность разогнать карту с 1020 до 1155 МГц, что является отличным показателем. Кроме того, приложение способно увеличить тактовую частоту памяти с 1350 до 1600 МГц и напряжение смещения на 31 мВ при сохранении 100 % стабильности. Результатом является значительно более быстрая карта, которая все еще имеет большой потенциал увеличения производительности. Проверка частоты процессора во время игры Metro: Last Light демонстрирует последовательное достижение 1297 МГц. Это на 27 % быстрее базового значения.
По отзывам владельцев, разница между производительностью карты в стандартном и разогнанном состоянии существенная. Например, Battlefield 4 идет на 10 % быстрее, Bioshock Infinite - на 14 % и Metro: Last Light - на 13 %. Это большой прирост, и, учитывая ограничения программного обеспечения, пределом он не является.
Эталонный дизайн от Nvidia уже был довольно компактным, однако Gigabyte GTX 750 Ti пошла еще дальше. Это низкопрофильная карта, способная без труда поместиться в самых компактных корпусах. Она получает питание с системной шины, то есть никаких дополнительных разъемов питания нет и Gigabyte даже комплектует устройство низкопрофильным кожухом, что делает его идеальным для тонких корпусов домашних кинотеатров.
И все-таки Gigabyte GTX 750 Ti - это полноценная карта с разъемами DisplayPort, DVI и двумя HDMI-выходами и установленным в центральной части вентилятором охлаждения ГПУ. С частотой 50,4 к/с в тесте Dirt Showdown в Full HD - разрешении она доказывает, что может справиться с менее требовательными играми, и хотя она может обеспечить 30 к/с в Tomb Raider с включенным ресурсоемким сглаживанием SSAA, снижение до FXAA дает идеально ровные 40 к/с.
Обрывистые 18,5 к/с в Metro: Last Light в очень высоком качестве и SSAA указывают на пределы возможностей карты, но снижение качества изображения до высокого и отключение тесселяции и сглаживания возвращает все до более приемлемых средних 44 к/с. Компактный размер и крышка в комплекте делают видеокарту Gigabyte GTX 750 Ti хорошим выбором, способным дать игровую мощь низкопрофильному корпусу, хотя MSI R7 260X почти столь же быстрая и гораздо дешевле, а намного более мощная PoweColor PCS+ R9 270X лишь на 19 $ дороже.
Если пространство не является проблемой, то можно выбрать Asus GeForce GTX 750 Ti, которая является примерно такой же экстремальной видеокартой, как и Nvidia. У нее двойной вентилятор системы охлаждения, она разогнана изготовителем и комплектуется программным обеспечением для еще большего повышения частот, поэтому придется по душе тем, кому нравится самому настраивать свое оборудование.
Asus GTX 750 Ti полностью отключает кулеры, когда пользователь не играет. Даже при двух задействованных вентиляторах уровень шума остается невысоким. Графический процессор работает на 1124 МГц и разгоняется до 1202 МГц. Dirt Showdown в разрешении Full HD идет с качеством изображения 48 к/с, и почти сносная частота кадров достигается в Tomb Raider со сверхвысоким качеством и включенным SSAA. 27,5 к/с - это все еще немного вяло, но переход на FXAA повышает данное значение до 43,1 к/с. Карта Asus способна на большой разгон, но более гибкая модель Gigabyte выгоднее. Тем же, для кого компактный размер не критичен, лучше остановить свой выбор на R7 260X от MSI, которая стоит намного дешевле, обеспечивая аналогичное быстродействие.
Если оценивать строго производительность, то Nvidia GTX 750 Ti немного медленнее видеокарт аналогичной ценовой категории. Однако она предлагает два преимущества: во-первых, однослотовые кулеры партнеров позволяют ей вписаться в малый однослотовый форм-фактор и в системы, подобные Steam или домашним кинотеатрам, популярным на рынке персональных компьютеров.
Во-вторых, показатели эффективности работы на каждый затраченный ватт, обеспечиваемые архитектурой «Максвелл», означают, что данный чип может стать весьма грозным в случае его масштабирования. Снижение общей мощности позволяет Nvidia повысить число ядер в графическом процессоре, а большее их количество непосредственно ведет к росту производительности. И это не единственный фактор — размер кристалла играет важную роль в определении прибыльности — но архитектура «Максвелл» должна привести компанию Nvidia к значительному увеличению числа ядер в каждом ценовом диапазоне.
Те, у кого GTX 650 Ti Boost уже установлена в обычном настольном ПК GTX 750 Ті, не дает повода для обновления, но для тех пользователей, которые ищут высокую производительность для систем небольшого форм-фактора или хотят свести энергопотребление до абсолютного минимума, данная карта подойдет как нельзя лучше.