GeForce GTX 690 – два GPU без компромиссов

Прошло немногим больше месяца с момента выхода GeForce GTX 680, и вот NVIDIA представляет карту на архитектуре Kepler с двумя процессорами GK104.

Подробный обзор этой архитектуры вы можете прочитать в статье про GTX 680. А если вкратце, Kepler представляет собой апгрейд архитектуры Fermi, которую NVIDIA использовала в сериях GeForce 400 и GeForce 500. В ядре произошел ряд оптимизаций, но главное изменение состоит в увеличении числа вычислительных блоков: в GK104 втрое больше ядер CUDA и вдвое больше текстурных модулей по сравнению с чипом GF110 (GeForce GTX 580). С другой стороны, GeForce GTX 680 в некоторых отношениях уступает GTX 580: шина памяти «сузилась» с 384 до 256 бит, количество ROP снизилось с 48 до 32, а планировщики потоковых мультипроцессоров перешли от динамического планирования к статическому, что существенно снизило производительность в неграфических вычислениях.

GK104 производится по техпроцессу 28 нм, и умеренное (по сравнению с оным в ядре Tahiti из Radeon HD 7950/7970) число транзисторов позволило установить базовую тактовую частоту GPU 1006 МГц. Память в GTX 680 работает на эффективной тактовой частоте 6008 МГц. Кроме того, NVIDIA внедрила технологию динамического разгона GPU Boost, которая автоматически повышает частоту GPU в зависимости от энергопотребления и температуры. В дополнение к базовой частоте в спецификациях GTX 680 и 690 указана Boost Clock – средняя частота, которой достигает автоматический разгон в большинстве приложений.

⇡#Технические характеристики

GeForce GTX 680 по совокупности тестов опережает основного конкурента, Radeon HD 7970, хотя полный триумф и не состоялся. Но, что не менее важно, GTX 680 потребляет значительно меньше энергии и обходится двумя шестиконтактными разъемами дополнительного питания. Очевидно, что на базе GK104 должна получиться хорошая двухпроцессорная видеокарта. GTX 690 было проще сделать, чем GTX 590, еще и по той причине, что на одной плате легче развести две 256-битные шины памяти вместе с микросхемами, чем две 384-битные. В свое время, чтобы GTX 590 не взрывался в компьютере, NVIDIA пришлось пойти на существенный компромисс в спецификациях. Если GPU и память в GTX 580 работают на частотах 770 и 4004 МГц, то в GTX 590 частоты снижены до 607 и 3414 МГц соответственно. Более того, в GTX 590 заблокировано управление напряжением питания GPU. Правда, отдельные производители преодолели эти ограничения, и в результате появились такие монстры, как ASUS MARS II с трехслотовой системой охлаждения.

На этот раз двухпроцессорная карта претендует на полноценную замену двух GeForce GTX 680. Да, базовая частота чипов уменьшена с 1006 до 915 МГц, но Boost Clock отличается не так сильно: 1058 и 1019 – разница меньше четырех процентов. Видеопамять работает на такой же частоте, 6008 МГц.

GTX 690 потребляет гораздо меньше энергии, чем пара GeForce GTX 680: 300 Вт против 195 Вт х 2. При этом два восьмиконтактных разъема вместе с питанием от шины PCI-E устанавливают предел энергопотребления в 375 Вт.

Как и GTX 680, GTX 690 работает с шиной PCI-E 3.0. И более того, справляется с этим лучше, чем GTX 680. Последний официально может работать в режиме PCI-E 3.0 только в системах с процессорами Ivy Bridge, и наиболее досадным исключением стала платформа Sandy Bridge-E с чипсетом X79. Без «хакерских» манипуляций с реестром GTX 680 работает на ней только в режиме PCI-E 2.0. Неизвестно, устранят ли эту проблему в будущем, а вот GTX 690 уже сейчас поддерживает PCI-E 3.0 на X79 благодаря мосту PLX PEX8747, заместившему чип NF200, который использовался в этом качестве на плате GTX 590. Он может одновременно работать с PCI-E 2-й и 3-й версий. Независимо от платформы, графические процессоры всегда общаются между собой по PCI-E 3.0

GTX 690 позиционируется как эквивалент двух GTX 680 не только по производительности, но и по цене. Рекомендованная розничная стоимость составляет $999 (у GTX 680 – $499). Это самый дорогой референсный GeForce в истории. Мировые продажи GTX 690 уже начались, но в российской рознице его пока не видно. Что и не удивительно: фабрика TSMC еще не наладила производство GK104 в достаточном объеме, и подавляющая часть чипов идет на GTX 680. Более того, NVIDIA будет распространять карты GTX 690 лишь через нескольких партнеров. И логично предположить, что, когда они проникнут в Россию, розничные продавцы задерут цены гораздо выше рекомендованной тысячи баксов.

⇡#Конструкция

Предыдущие двухпроцессорные карты NVIDIA по дизайну мало отличались от остальной линейки. В этот раз из флагманской модели сделали предмет компьютерной роскоши. Кожух системы охлаждения почти целиком выполнен из металла. Оправа кулера – магниевый сплав, радиаторы GPU покрыты хромированными алюминиевыми пластинами с плексигласовыми окошками. Только узкие пластины на продольных гранях карты пластиковые. В длину GTX 690 на один дюйм больше, чем GTX 680, – 11 дюймов.

На верхней грани красуется логотип GeForce, вырезанный лазером, да еще и в пластике с эффектом soft-touch. Он светится в темноте зеленым светом. Известно, что NVIDIA не разрешает партнерам клеить на корпус GTX 690 фирменные стикеры. Позволено только делать отметки на печатной плате.

Дизайн системы охлаждения в целом повторяет то, что мы видели на GeForce GTX 590: графические процессоры охлаждаются двумя отдельными радиаторами с медной испарительной камерой. В центре находится крупный вентилятор, разгоняющий воздух по сторонам. Как следствие, часть «выхлопа» из видеокарты попадает внутрь корпуса компьютера. NVIDIA утверждает, что материал крыльчатки кулера и угол наклона лепестков подобраны таким образом, чтобы минимизировать шум.

Микросхемы памяти и элементы питания платы охлаждаются с помощью массивной алюминиевой рамы. В отличие от GTX 590, на GTX 690 все навесные элементы платы уместились под рамой, нет никаких вырезов для высоких конденсаторов. От вентилятора к концам платы идут ребра, направляющие воздушный поток. Пластин на задней стороне платы нет.

Порты на задней панели тоже расположены немного не так, как у GTX 590: один из выходов DVI больше не стоит в середине планки, преграждая путь воздушному потоку, а смещен в сторону.

⇡#Плата

GTX 690 построен на 10-слойной плате. Все микросхемы памяти поместились на передней поверхности.

Как и GeForce GTX 590, GTX 690 комплектуется микросхемами памяти Samsung (GTX 680 – Hynix). Номинальная частота такая же, как и у GTX 680: 6 ГГц, маркировка — K4G20325FD-FC03.

Система питания платы включает пять фаз для каждого GPU. У GTX 680 только четыре фазы – еще одно неожиданное преимущество GTX 690. Питанием GPU управляют два контроллера ON Semiconductor NCP4206, доселе нам не встречавшиеся. Для памяти каждого GPU отведена одна фаза, управляется контроллером Anpec APL 3516C. Все конденсаторы на плате GTX 690 твердотельные (на GTX 680 имеются и стандартные «банки» с жидким электролитом).