PC Centre

Nvidia GeForce GTX 750 TI

Treść artykułu:

W dniu dzisiejszym pierwsze karty z rdzeniem Maxwell wędrują na sklepowe. Nvidia poszła nieco w inną stronę niż tradycyjnie to robi, prezentując najpierw układy ze średniego segmentu. Patrząc na to od strony biznesowej jest to całkiem logiczne rozwiązanie – w końcu niewiele sensu miałoby wypuszczenie high endu w 28 nm, w sytuacji, gdy konkurencja nie ma żadnej odpowiedzi na GTX 780 Ti. Nvidia GeForce GTX 750 TI ma jednak w zanadrzu coś więcej niż tylko bycie "wypełniaczem" w ofercie firmy z Santa Clara. Czy mamy do czynienia z małą rewolucją? Sprawdźcie sami.

Jest Kepler, będzie Maxwell

Gdy w 2012 roku zadebiutowała pierwsza karta wyposażona w rdzeń Kepler, wiadomym było, że Nvidia rozpoczęła zmiany w architekturze mające na celu eliminację jednej z większych bolączek GeForce'ów – zbyt wysokiego poboru energii. Kepler nie był jednak jeszcze tym, co miało przynieść przełom, a jedynie wstępem do zmian, które widać w Maxwellu. Ten ostatni został zaprojektowany z myślą o jak najlepszym stosunku wydajności na wat. Nie powinno więc specjalnie dziwić, że pierwszymi układami, które pojawiają się na rynku są karty ze średniej półki (pomijając oczywiście to, że Nvidia musiała zapełnić ten segment nowymi produktami). Z tego też względu zieloni określili rdzeń GM107 jako układ zaprojektowany dla urządzeń charakteryzujących się małym limitem poboru mocy. Jak się później przekonacie, ma to spore przełożenie na samą budowę karty.

Porównanie wydajności GTX 750 Ti (Maxwell) i GTX 480 (Fermi)

Nvidia zwiększyła wydajność na wat wychodząc od koncepcji obranej przy Keplerze, ale udoskonalając ją. Co więcej, sama budowa rdzenia i bloków SM została przeprojektowana tak, by położyć nacisk na energooszczędność oraz mały rozmiar powierzchni rdzenia. Ulepszono masę rzeczy, by stworzyć lepszy balans przy obciążeniu, zoptymalizować scheduler oparty o kompilator, zwiększyć ilość instrukcji na cykl zegara i wiele innych rzeczy, które pozwoliły blokowi SM (SMM) z Maxwella zdecydowanie prześcignąć blok SM (SMX) z Keplera (choć nie pod względem czystej wydajności).

Rdzeń GM107 pozwala na użycie do pięciu bloków SMM, co jest dość dużym skokiem w porównaniu do dwóch z GK107. Co ważne, wielkość rdzenia wzrosła jedynie do 25%. W Maxwellu zieloni postanowili zdecydowanie zwiększyć ilość pamięci cache L2, która w przypadku testowanego przez nas GTX 750 Ti wynosi aż 2 MB, a wiec 8x więcej niż w Keplerze. Ma to przełożyć się na mniej odwołań do pamięci VRAM, a więc zwiększenia wydajności (GPU będzie szybciej "dożywiany" – nie występuje problem bootlenecka GPU przez pamięci). Jak twierdzi Nvidia, wszystkie te mniejsze lub większe usprawnienia przełożyły się na dwukrotny wzrost wydajności na wat względem Keplera.

Pełny schemat rdzenia GM107 (Maxwell)

Pełny rdzeń GM107 jak już pisaliśmy posiada pięć bloków SMM włączonych w jeden klaster GPC. W blokach SMM znajdują się m.in. silnik polimorficzny i jednostki teksturujące. Z SMM komunikuje się bezpośrednio jeden, wspólny dla wszystkich rasteryzer. ROP-y są nadal połączone z pamięcią cache L2 i kontrolerem pamięci – Nvidia wykorzystała dwa 64-bitowe kontrolery, co daje nam szynę o szerokości 128-bitów.

Przyglądając się bliżej blokowi SM możemy zauważyć kilka istotnych elementów. Każdy z nich zawiera cztery odseparowane od siebie bloki obliczeniowe z własnym buforem instrukcji, schedulerem i 32 rdzeniami CUDA. Każda para bloków korzysta wspólnie z czterech jednostek filtrowania tekstur oraz pamięci cache dla tych tekstur. Nvidia zaznacza, że pamięć L1 od teraz jest połączona z funkcją cache dla tekstur, przez co dzielona pamięć jest teraz dodatkową jednostką (podobnie było w pierwszym układzie korzystającym z CUDA – G80), która współpracuje ze wszystkim czterema blokami obliczeniowymi.

Blok SMM (Maxwell)

Pojedynczy blok SM jest słabszy od Keplera (oferuje "tylko" 90% jego wydajności), ale też jest od niego dużo mniejszy. Pozwala to na "upchnięcie" na małej powierzchni większej ich liczby, przez co sumarycznie Maxwell wychodzi na prowadzenie.

Nowością w Maxwellu jest implementacja sprzętowego dekodera wideo H.264 nazwanego NVENC. Co prawda ten pojawił się już w Keplerze (właśnie na nim oparta jest technologia ShadowPlay pozwalająca nagrywać filmy z rozgrywki), ale maxwellowski posiada liczne usprawnienia. Przede wszystkim ma być wydajniejszy w kodowaniu wideo, ale także aż 10X wydajniejszy w jego dekodowaniu. Zieloni postawili przy tym na bardzo niską prądożerność układu. W Maxwellu pojawi się profil GC5 stworzony z myślą o odtwarzaniu wideo lub innym, minimalnym wykorzystaniu mocy karty.

Jak widać GM107 prezentuje się całkiem ciekawie, choć też nie jakoś rewolucyjnie. Zieloni postawili na masę sprawdzonych przez nich samych patentów, cofając się nawet do czasów G80. Co ważne, jak sami się przekonacie za chwilę, GM107 jest naprawdę tak energooszczędny i posiada genialny stosunek wydajności na wat, jak zapewnia Nvidia.

Wygląd karty

Jako, że nasz sampel testowy dotarł do nas bez opakowania, od razu przejdziemy do jego opisu. Już na pierwszy rzut oka widać, że urządzenie wygląda niepozornie. Nvidia chwali się, że karta potrafi być w wielu przypadkach szybsza niż GTX 480, a zapewne pamiętacie, jaką cegłą (na dodatek gorącą i prądożerną) był pierwszy Fermi. GTX 750 Ti jest maleńką konstrukcją o długości złącza PCI-E. Na oceną designu nie ma się co zastanawiać, bo karta wygląda jak wygląda.

Nvidia GeForce GTX 750 Ti

Rewers urządzenia jest mniej więcej tak samo nudny jak awers, choć można zauważyć ważny element jakim są wyprowadzenia dla dodatkowych kości pamięci. Jak napisaliśmy wcześniej, urządzenie korzysta z 128 bitowej szyny (dwóch 64-bitowych kontrolerów). Oznacza to, że karta może współpracować albo z 1 GB, albo z 2 GB pamięci VRAM. Wyprowadzenia na tyle stworzone zostały właśnie w związku z drugą możliwością.

Nvidia GeForce GTX 750 Ti

Niewiele można napisać o samym laminacie, bo nawet pomimo małego rozmiaru układu, jest raczej pusty. Warto przyjrzeć się jednak rozmiarowi rdzenia graficznego. GPU jest maleńkie, naprawdę dawno nie widzieliśmy aż tak małego chipu. W jego bliskiej okolicy znalazły się cztery kości pamięci VRAM wyprodukowane przez firmę Hynix (dodajmy, kości świetnych, o czym nieco później).

Nvidia GeForce GTX 750 Ti

Ciężko określić czy dwufazowa (lub trójfazowa) sekcja może być mocna, ale tej karcie więcej nie potrzeba. Układ nie posiada nawet wtyczki zasilania, całość energii elektrycznej pobierając ze złącza PCI-E. Nie znaczy to oczywiście, że wszystkie karty GTX 750 Ti będą miały podobny system – jesteśmy wręcz pewni, że w modelach podkręconych pojawi się złącze 6-pin – ale jasno wskazuje na bardzo niskie zapotrzebowanie układu na energię.

Nvidia GeForce GTX 750 Ti

O systemie chłodzenia można napisać tylko tyle, że jest, bo i tak nigdzie podobnego nie zobaczymy. Co ciekawe, ten mały aluminiowy blok z równie małym wentylatorem naprawdę daje radę w tym przypadku. Może dziwnie to zabrzmi, ale karta z tak małym coolerem cechuje się naprawdę dobrą kulturą pracy.

Nvidia GeForce GTX 750 Ti

Na śledziu karty graficznej znalazły się trzy wyjścia wideo – dwa DVI (DVI-I i DVI-D) oraz mini HDMI. Nie wiadomo, czy w przypadku konstrukcji autorskich zobaczy podobny zestaw złączy, ale sądzimy, że choćby jedno DVI zostanie zastąpione przez inny typ złącza.

Nvidia GeForce GTX 750 Ti

Platforma sprzętowa

Testy wydajności przeprowadziliśmy na następującej platformie:

PodzespółDostarczył
Monitor Intel Core i5 4670K
Intel Core i5 4670K
Chłodzenie Zalman CNPS9900 MAX
Płyta główna ASRock Z87 Extreme4
Pamięć RAM 2x Transcend AxeRam 2x4GB 2400 MHz
Dysk twardy Samsung 103SJ
Zasilacz Corsair TX 650W
Monitor BenQ G2220HD

Procesor został podkręcony i pracuje z częstotliwością 4,5 GHz. Pamięci korzystają z ustawień XMP. Pobór energii elektrycznej wykonujemy w stanie spoczynku (wyświetlanie pulpitu) oraz podczas gry w Crysis 3. Temperatura mierzona jest w podobny sposób. Jeśli to możliwe, sprawdzamy pirometrem także temperaturę sekcji zasilania.

Testy zostały przeprowadzone jedynie w rozdzielczości 1920x1080 pikseli (Full HD). Ustawienia graficzne każdej gry zostały przedstawione na wykresie. Użyte do testów gry zostały zaktualizowane do najnowszej wersji. Jeśli jest gdzieś inaczej, to zostanie to zaznaczone w tekście. System operacyjny to niezmiennie Windows 7 w wersji 64-bitowej. Wszystkie karty zostały przetestowane na najnowszej stabilnej wersji sterowników. W przypadku większości gier sprawdzamy zarówno średnią, jak i minimalną ilość klatek na sekundę.

Testy syntetyczne

Testy syntetyczne przeprowadziliśmy w dwóch programach – nowym 3DMarku firmy Futuremark oraz Unigine Valey od UNIGINE LLC. To właśnie one udostępniają obecnie najbardziej reprezentatywne wyniki, które bez problemu można ze sobą porównać.

3DMark

3DMark

Unigine Valey

Unigine Valey

 

Crysis 3

Crysis 3 to obecnie najbardziej zaawansowana gra korzystająca z silnika CryEngine dostępna na komputerach osobistych. Produkcja w pełni korzysta z dobrodziejstw API DirectX 11, dość dobrze radzi sobie z obsługą procesorów wielordzeniowych. Gra bardzo dobrze skaluje się wraz ze zmianą ustawień graficznych. Płynna rozgrywka możliwa jest od około 30 FPS.

Crysis 3

Battlefield 4

Battlefield 4 to najnowsza gra od studia DICE. Produkcję cechuje bardzo dobra jakość oprawy graficznej, dzięki wykorzystaniu kolejnej implementacji silnika FrostBite. BF4 pozwala na destrukcję otoczenia, posiada bardzo rozbudowany system oświetlenia, a także wspiera DirectX 11.2 (API ekskluzywne dla Windows 8). Produkcja ma wyższe wymagania niż BF3, ale wydaje się, że działa nieco lepiej. Zalecany framerate w tym przypadku to 60 FPS, szczególnie w trybie multiplayer. Osiągnięcie takiego wyniku na maksymalnych ustawieniach zarezerwowane jest wyłącznie dla najszybszych akceleratorów.

Battlefield 4

 

Battlefield 3

Drugi w naszym teście produkt z nazwą Battlefield w tytule. Starsza wersja gry jest nadal bardzo popularna wśród graczy. Silnik wykorzystany w grze to FrostBite 2.0, w pełni kompatybilny z DirectX 11. Zalecany framerate to – tak samo jak w nowszej wersji – 60 FPS, z tym że w BF3 uzyskać taką wartość jest o wiele łatwiej.

Battlefield 3

Max Payne 3

Max Payne 3 działa na silniku RAGE wspieranym przez silnik fizyczny Euphoria. Ten pierwszy wykorzystano m.in. w grach z serii GTA, choć – w przeciwieństwie do tragicznego portu czwartej części gangsterskiej sagi – wersja, która znalazła się w nowym Max Payne, została odpowiednio zoptymalizowana. Gra umożliwia wybranie trybu działania (od DirectX 9 do DirectX 11), obsługuje teselację, zaawansowaną okluzję otoczenia i rozbudowany system doboru ustawień. Wystarczającą płynność gry osiągniemy przy około 40 FPS.

Max Payne 3

 

GRID 2

Ostatnia jak do tej pory gra od Codemasters cechująca się świetnej jakości grafiką i masą ustawień. Działa na silniku EGO 3.0, który cechuje się możliwością generowania sporej ilości elementów na ekranie bez znacznego spadku wydajności. Gra ma całkiem dobrą optymalizację i bez problemu rusza nawet na nieco wolniejszych komputerach. Zalecany framerate to oczywiście 60 FPS, jak zresztą w każdej grze wyścigowej.

GRID 2

TES V Skyrim

TES V Skyrim to ostatni cRPG od Bethesdy. Gra pomimo niemłodego silnika potrafi zachwycać widokami i efektami graficznymi. Za generowanie obrazu odpowiedzialny jest Creation Engine, wspomagany przez silnik fizyczny Havok. W grze bardzo łatwo uzyskać wysoki framerate, choć zależnie od sytuacji i ilości wrogów na ekranie ten potrafi solidnie spaść. Płynna rozgrywka zaczyna się od około 40 FPS, choć bez problemu osiągniecie powyżej 60 FPS na całkiem sporej liczbie układów graficznych.

The Elder Scrolls Skyrim

 

Far Cry 3

Jeden z najlepszych shooterów 2012 roku napędzany jest przez silnik Dunia Engine 2.0 oferujący wsparcie dla oświetlenia wolumetrycznego, pełnego cyklu dnia i nocy, generowania ogromnych obszarów, zaawansowanej fizyki cieczy i wielu pomniejszych elementów. Far Cry 3 umożliwia grę przy użyciu API DirectX 11. Gra do sensownego działania potrzebuje około 40 FPS.

Far Cry 3

Tomb Raider

Ostatnia z gier o przygodach Lary Croft to nie tylko gameplayowy majstersztyk, ale także uczta dla oczu. Produkcja wykorzystuje zmodyfikowany silnik Crystal Engine, do którego wprowadzono masę zmian, m.in. zaimplementowano technologię TressFX do liczenia fizyki włosów głównej bohaterki. Gra przez efekty cząsteczkowe oraz bardzo wysoką jakość tekstur potrafi sprawić problemy nawet mocnym PC. Aby w miarę komfortowo przyglądać się przygodom Lary potrzebne jest około 30 klatek na sekundę. Zalecane – powyżej 45 FPS.

Tomb Raider

 

Metro Last Light

Gra kijowskiego studia 4A Games to jedna z najbardziej wymagających produkcji dostępnych na komputerach osobistych. Silnik 4A Engine potrafi zachwycić genialną symulacją efektów cząsteczkowych i dymu. Produkcja korzysta z silnika fizycznego PhysX, choć jedynie w przypadku kart Nvidii możemy podziwiać całą jego moc. Gra optymalizowana jest nieco bardziej pod układy zielonych.

Metro: Last Light

Assassin's Creed 4: Black Flag

Najnowszy sandobox Ubisoftu zachwyca nie tylko pod względem fabuły i systemu walki. To także jedna z niewielu gier, które potrafią generować ogromy otwarty świat. AC4 działa na silniku AnvilNext mającego spory apetyt na moc karty graficznej i procesora. W grze obserwujemy zmiany pogodowe, ciekawy system zniszczeń oraz bardzo dobre oświetlenie. Do tego dochodzi także rozbudowana fizyka cieczy oraz ogromna liczba generowanych elementów otoczenia (np. liści w lasach). Gra posiada FPS lock ustawiony na około 60 FPS, produkcja jest płynna od około 30 FPS.

Assassin's Creed 4: Black Flag

 

Podczas OC zwiększa się pobór energii elektrycznej, więc mieliśmy obawy, czy brak złącza zasilania nie przełoży się negatywnie na podkręcanie. Okazało się, że nasze obawy były nieco na wyrost. GTX 750 TI kręci się świetnie bez jakiejkolwiek zmiany napięcia. Układ ma standardowo nałożoną blokadę na profil zasilania, więc więcej niż 100% nie ustawimy. Tym niemniej i tak bez problemu dobiliśmy do limitu częstotliwości GPU nałożonego przez producenta. Rdzeń pracował początkowo z częstotliwością 1020 MHz, a nam udało się wycisnąć z niego dodatkowe 135 MHz – 1155 MHz. Z pamięciami było jeszcze lepiej. Nvidia ma tendencję do dawania naprawdę wysoko taktowanych kości, a tym razem w standardzie szału nie było. Pozwoliło to jednak na dobre OC, bo częstotliwość VRAM podskoczyła z 1350 MHz do 1650 MHz. Karta pracowała też na 1700 MHz, ale niestabilnie (w niektórych grach pojawiał się błąd ze sterownikiem).

 

Przy opisywaniu coolera wspomnieliśmy, że kultura pracy była bardzo dobra. Może wydawać się to dziwne, ale ten miniaturowy system chłodzenia nie tylko odprowadzał sprawnie ciepło, ale był też praktycznie bezgłośny. Tego ostatniego naprawdę się nie spodziewaliśmy. Temperatura pod obciążeniem dobija do 60 stopni (68 po OC), co nie jest wartością zbyt wysoką. W przypadku kart niereferencyjnych nie powinno być problemu z jeszcze większym zbiciem temperatur.

Nvidia chwali się większą sprawnością energetyczną i wygląda na to, że kroki w tym kierunku zostały poczynione. Karta po OC pobiera tylko o 1W więcej niż wolniejszy Radeon R7 260 pracujący na swoich fabrycznych zegarach. To duże osiągnięcie patrząc na to, że w przypadku średniej półki większe różnice zwykle nie występują. Jeśli więc Nvidia potrafiła tyle wycisnąć z procesu 28 nm to co dopiero pokażą w 20 nm w topowych kartach?

 

Podsumowanie

Naszym zdaniem Nvidia GeForce GTX 750 Ti to udana karta, która może śmiało konkurować z modelami od AMD. Urządzenie jest zaprojektowane naprawdę przemyślanie. Doceniamy przede wszystkim postawienie na energooszczędność przy zachowaniu wysokiej wydajności. To nic, że jeden SMM w Maxwellu jest wolniejszy niż jeden SMX w Keplerze w sytuacji, gdy zajmuje mniejszą powierzchnię przez co można upakować więcej takich bloków. To dobre rozwiązanie.

Zieloni przeszli naprawdę długą drogę od pierwszego Fermi, które było – nie bójmy się użyć tego słowa – ogromną grzałką, do naprawdę świetnego Keplera i teraz dobrze rokującego Maxwella. Niby nie widzimy ogromnych zmian w architekturze, ale da się zauważyć poczynione usprawnienia. Cenimy produkty, które nie są jedynie odgrzewanym kotletem z nową nazwą. Wprowadzanie Maxwella w ten segment rynku było dla Nvidii zarówno testem, jak i posunięciem bardzo ważnym, ze względu na pustkę w ich ofercie wśród urządzeń w tych widełkach cenowych. Zieloni mają asa w rękawie i tylko od nich i ich współpracy z firmami, które będą dostarczać karty na rynek zależy jak się "życie" Maxwella rozwinie.

Testowana karta zadziwiła nas potencjałem OC, który pewnie byłby jeszcze lepszy, gdyby nie fabryczne ograniczenie. Sądzimy, że modele wyposażone w gniazdo 6-pin (bo takie pewnie się pojawią), będą kręcić się jeszcze lepiej. Do tego dochodzą autorskie systemy chłodzenia, które przełożą się na wyższą wydajnosć w odprowadzaniu ciepła. Karta może być więc hitem, o ile Nvidia nie przesadzi z cenami.

GeForce GTX 750 Ti otrzymuje od nas rekomendację i polecamy go wszystkim, którzy chcą małym kosztem stworzyć komputer SSF, np. swojego własnego Steam Machine. Karta pozwoli na rozgrywkę w każdej grze, choć czasem trzeba będzie delikatnie obniżyć detale. Czekamy teraz na topowe układy i jeśli będą tak ciekawe jak bohater naszej dzisiejszej recenzji, szykuje się kolejna emocjonująca walka pomiędzy Nvidią i AMD, na której skorzystamy wszyscy.