NVIDIA занимается достаточно длительное время детальной разработкой архитектуры, чтобы поддерживать достойную конкурентоспособность выпускаемых продуктов. Таким образом, в преимущественном большинстве случаев приблизительно два года тратит компания на то, чтобы перейти от одной серии к следующей.
Вот и выпуск видеокарт GTX 470 затянулся, так как разработчики вынуждены были достаточно сильно перерабатывать архитектуру, возникли какие-то проблемы с производством, в конечном итоге созданный чип оказался таким, что слишком сильно нагревался в процессе своей работы. Таким образом, цикл остался практически точно таким же, а с момента выхода предыдущей карты прошло практически два года. Однако, так или иначе, выпущенные карты GTX 470 изначально претендовали на то, чтобы называться технологическим лидером своего времени. Несомненно, что они такими и являлись.
GeForce 400
По традиции, компания NVIDIA предоставила одновременно две модели видеокарт, GTX 470 и 480, однако именно первая версия является более распространенной среди пользователей на сегодняшний день.
Эксперты сразу обратили свое внимание на количество транзисторов, которое было использовано в Fermi. По данному параметру можно было косвенно сказать о том, насколько хорошим является новый чип, ведь он был в два раза более производительным по сравнению с предыдущим флагманом данной компании, а также в полтора раза больше по сравнению с более современным Cypress, что представляет собой весьма и весьма неплохой результат.
Конечно, данный показатель непосредственным образом отразился на нагреве. В процессе создания GTX 470 было принято использовать 40-нм технический процесс, вследствие чего разница в тепловом пакете с аналогичными устройствами является приблизительно такой же, как и разница в количестве транзисторов.
Технические особенности
Изначально было принято решение использовать 512 CUDA-процессоры, но с течением времени данное решение было пересмотрено, вследствие чего цифра была несколько снижена для уменьшения тепловыделения, а также увеличения выхода действительно рабочих чипов. Тем не менее в конечном итоге карты все равно были достаточно дорогими для преимущественного большинства пользователей.
Странным фактом было и то, что частота памяти даже у наиболее производительной модели меньше по сравнению с конкурирующим решением HD 5850. Общая пропускная способность видеопамяти GeForce GTX 470 выше, но за счет того, что в ней использовались более быстрые чипы, присутствовала возможность ее дальнейшего разгона.
Как она ведет себя в играх?
Обе модели предусматривают поддержку DirectX 11. После того как на рынке начали появляться видеокарты модели Evergreen, не было практически ничего, на чем можно было бы испытать возможности данного устройства, но и с выпуском GeForce GTX 470 ситуация практически не поменялась. Игры, которые могли поддерживать новый API, представляли собой единичные случаи, но с течением времени, конечно же, было выпущено большое количество различных проектов, для которых понадобилась такая видеокарта. Даже по сегодняшний день ее использование является оптимальным для преимущественного большинства игр, и если в самые современные невозможно играть на максимальных требованиях, то средние или хотя бы минимальные она будет поддерживать стабильно.
Как обычно, компания решила сделать ставку в пользу будущего, оптимизировав свои NVIDIA GeForce GTX 470 для работы с такими возможностями, которые предоставляет последний DirectX, а также уделив отдельное внимание GPGPU.
Архитектура нового чипа
В новом устройстве использовался чип с новой архитектурой под названием GF100. На первый взгляд не было каких-то существенных отличий его от предшественника, при этом дизайн новинки оставался скалярным, вследствие чего присутствовали определенные ограничения. Незначительно изменился состав универсальных процессоров, которые было решено объединить в достаточно крупные блоки. В модели GT200 такие блоки носили название TPC, и каждый из них включал в себя все необходимые комплектующие, которые могут понадобиться при работе с графикой, исключая блоки растеризации. В дальнейшем компания стремительно начала выпускать массу удешевленных версий NVIDIA GeForce GTX 470, в которых такие блоки были или отключены или модифицированы.
В каждом таком блоке предыдущей модели чипа присутствовало три SM (streaming multiprocessors), а также восемь текстурных блоков и кэш первого уровня объемом 16 Кб. В блоке нового устройства, в свою очередь, был использован один Raster Engine, а также четыре SM, в каждом из которых присутствовала собственная кэш-память, а также текстурные блоки. В самом же чипе присутствует одновременно четыре блока, в сумме предоставляющих пользователю 32 пикселя на такт.
Streaming multiprocessors
Если же рассматривать устройства на уровне SM, разница становится достаточно существенной, так как когда был выпущен от NVIDIA GTX 470, многие эксперты обратили внимание на то, что здесь SM являются гораздо большими и самостоятельными. В прошлом поколении карт присутствовало 8 SP, а также 2 SFU, но теперь их количество и соотношение было изменено, вследствие чего в каждом устройстве присутствовало по 4 SFU, 32 CUDA Core, а также 16 Load/Store блоков.
В каждом из таких мультипроцессоров третьего поколения присутствовало несколько текстурных процессоров, а также общая память, обеспечивающая аппаратную тесселяцию.
За счет того, что текстурные процессоры, а также вся соответствующая память кэша были перенесены внутрь мультипроцессоров, разработчики смогли добиться гораздо более эффективной работы этих устройств. Также было принято решение кардинально переработать внутреннюю архитектуру этих устройств, увеличить частоту их работы, плюс в три раза увеличить объем памяти второго уровня, активно используемую в процессе текстурирования.
Общая память
Общая память была объединена с L1 cache, вследствие чего соответствующий объем памяти стал правильно распределяться в зависимости от того, какая именно задача выполняется на данный момент устройством. Раньше общая память включала в себя только 16 Кб, однако на данный момент, в зависимости от типа выполняемой задачи, устройство будет распределять 64 Кб памяти. Если на данный момент проводится большое количество физических расчетов, то в таком случае 48 Кб данной памяти видеокарта GTX 470 распределяет на L1. Если же различные процессы большое количество раз обращаются к определенной информацией, то она сохраняется в общей памяти. Помимо всего прочего полезным для GPGPU является также утроенный объем кэша L2 в GTX 470. Характеристики устройства, таким образом, все больше и больше уходили вперед по сравнению с конкурентами.
Тесселяция
Тесселяция представляет собой одну из ключевых особенностей карты Radeon HD 5000. Видеокарта NVIDIA GeForce GTX 470, в свою очередь, лучше заточена для реализации данного алгоритма.
В API DirectX 11 присутствует поддержка определенных «карт смещения», являющихся текстурами объема. Таким образом, каждый пиксель, находящийся на картинке данной текстуры, будет определять его высоту. Данная текстура накладывается в игре для того, чтобы сделать более детализированным изображение.
Именно здесь в дело вступает тесселяция, которой оснащена GTX 470. Обзор данного алгоритма показал, что из одного полигона формируется целая мозаика. Данная технология используется вне зависимости от карт смещения, однако наиболее впечатляющего эффекта можно добиться только в том случае, если они будут использоваться вместе. Вершины формирующихся полигонов будут опускаться или подниматься на определенную высоту, приближая систему к модели, которая задается картой помещения.
В чем преимущества?
По сути, модель получается абсолютно идентичной стандартной высокополигональной, считаясь в то же время низкополигональной, т. к. она будет отдавать правильные блики и корректно отбрасывать тень, затрачивая при этом на все на порядок меньше ресурсов.
Другими словами, NVIDIA GTX 470 характеристики таковы, что позволяют максимально быстро загружать модели в память карты, при этом впоследствии не нужно будет проводить загрузку и выгрузку объектов с другими уровнями детализации, что было актуально для устройств прошлого поколения. Все процессы пересчетов осуществляются непосредственно внутри самой карты во время проведения различных процедур, что обеспечивает гораздо большую масштабируемость. В зависимости от присутствия полностью свободной вычислительной мощности можно будет приблизиться к карте смещения с определенной точностью, что является достаточно важным в условиях геометрической производительности GTX 470. Отзывы пользователей говорят о том, что данная технология существенно улучшает общую производительность компьютера во время выполнения сложных графических процессов.
Что говорят пользователи?
Отзывы пользователей, обновляющих свой ПК посредством установки описываемой карты, свидетельствуют о том, что им после апгрейда удавалось ставить во всех играх максимальные настройки. При этом игра не зависала, никаких тормозов не наблюдалось.
Конечно, подобные отзывы характерны для 2010-2012 годов, на данный момент карта уже не предоставляет своему владельцу таких безграничных возможностей. Все же за это время технологии шагнули далеко вперед, и выходят уже такие игры, в которые с такой видеокартой можно играть только на минимальных настройках.
3D Vision
Технология 3D сегодня получила чрезвычайно широкое распространение, начиная от телевизоров и заканчивая мониторами. Даже компания AMD уже давно выпускает собственные очки, а также соответствующее программное обеспечение, позволяющее видеокартам производителя выводить качественное стереоскопическое изображение.
В GeForce GTX 470 характеристики также предусматривают возможность использования данной технологии, и несмотря на то, что это значительно бьет по производительности, общие ощущения от игрового процесса или же просмотра фильма становятся абсолютно иными.
Весь набор инструментов, предоставленных различными видеокартами и API, является достаточно сложным в освоении для рядовых пользователей и при этом считается абсолютно бесполезным в том случае, если им никто не будет пользоваться. Именно по этой причине в компании NVIDIA было создано отдельное подразделение, работающее с современными разработчиками игр. Конечно, внимание всегда уделялось наиболее успешным проектам, причем было налажено взаимовыгодное сотрудничество, потому что в конечном итоге и сама игра становилась гораздо более быстрой и красивой в том случае, если ее запускал пользователь на компьютере с данной картой.
Система охлаждения
Для обеспечения соответствующего охлаждения карты компания разработала специализированный кулер, являющийся одной из наиболее мощных среди аналогов референсных моделей. Дизайн устройства выполнен в виде стандартной турбины, но при этом в нем есть несколько особенностей, определенно заслуживающих отдельного внимания.
В качестве основы системы выступает механический каркас с закрепленным на нем пластиковым кожухом. Через специализированные термические прокладки тепло, вырабатываемое во время работы чипов памяти и подсистемы, передается к каркасу. От самого GF 100 тепло отводится при помощи пяти специальных тепловых трубок, контактирующих с чипом напрямую.
Непосредственный контакт тепловых трубок чипа используется зачастую в системах охлаждения процессоров, и такая система не может называться заведомо более эффективной по сравнению со стандартной. Но в данном случае это говорит о том, что, когда разрабатывалась видеокарта GeForce GTX 470, разработчики уделили системе охлаждения особенное внимание.
