مروری بر کارت گرافیک جی‌فورس مدل جی‌تی‌ایکس 580 (GeForce GTX 580)

کارت گرافیک جی‌فورس جی‌تی‌ایکس 580 ساخت Nvidia مدلی است که تمام ویژگی‌های یک کارت گرافیکی بدیع و اصیل را داراست: بی‌سروصداتر، تمام قابلیت، سریعتر و کارآمدتر

زمانی که کمپانی Nvidia مدل جی‌تی‌ایکس 480- با نام تجاری GF100- را اوایل امسال به بازار عرضه کرد، پردازنده گرافیکی(GPU) آن در عمل نشان داد که از یک ساختار و تکنولوژی ترکیبی استفاده می‌کند. این مدل بدون تردید سریع بود، اما همچنین گاهی اوقات نیز زمین‌گیر می‌شد، تمام پردازنده‌های گرافیکی جی‌تی‌ایکس  480 در وضعیتی به بازار عرضه می‌شد که تمام واحد‌های عملیاتی آن بطور کامل فعال نبودند. این مساله روشن نبود که آیا این نقص به دلیل مشکلات ناشی از بازده بود یا توان مصرفی.  کاملاً آشکار بود که توان مصرفی این مدل دارای مشکل بود- بهترین مدل کارت گرافیک کمپانی Nvidia هم مشکل زود داغ شدن را داشت و هم پرسروصدا بود.

با وجود رقابت شدید در بازار، Nvidia ناگزیر بود که مدل فرمی(Fermi) را از دور خارج کند. حتی قبل از اینکه مدل اولیه فرمی از خط تولید این کمپانی خارج شود، مهندسان طراح Nvidia بر روی ارتقاء، و بهبود GF100 کار می‌کردند و این مدل را تحت تغییرات مهندسی دوباره قرار دادند. نتیجه فعالیت آنها مدل GF110 است. اکنون این پردازنده گرافیکی جدید، همان گونه که Emperor Palpatine  آن را توصیف می‌کند، “کاملاً عملیاتی” است که تمام واحدهای عملیاتی آن فعال هستند. علاوه بر این با تعداد بیشتر ترانزیستورهای فعال، سرعت ساعت(clock speed) اصلی این مدل، از مقدار 700 مگاهرتز در مدل اولیه به مقدار 772 مگاهرتز افزایش یافته است. ساعت‌های حافظه نیز در این مدل 1 گیگاهرتز سرعت دارند که در مدل جی‌تی‌ایکس  480 924 مگاهرتز بود.

مشخصات فنی

GTX 580	GTX 480
512	480	هسته‌های محاسباتی
64	56	واحدهای بافت تصویری(Texture)
48	48	نقاط سفارش مجدد (ROPs)
3 Billion	3 Billion	شمارش ترانزیستور
772MHz	700MHz	سرعت ساعت مرکزی
1544MHz	1401MHz	سرعت ساعت بخش حسابی-منطقی(ALU)
1000MHz	924MHz	سرعت ساعت حافظه
1536MB	1536MB	حافظه RAM ویدئویی GDDR5
384-bit	384-bit	میانجی حافظه
40nm	40nm	زائده Mfg.
244W	250w	توان حرارتی

همان طور که مشاهده می‌کنید در حالیکه تعداد واحدهای عملیاتی و سرعت ساعت‌ها افزایش یافته، توان مصرفی در مدل جدید اندکی کاهش یافته است،

طراحان مدل GF110 بر روی تنظیم دقیق و بهینه مسیرهای عبور داده‌ها از میان پردازنده گرافیکی وقت نسبتاً زیادی صرف کردند تا جریان عبور داده‌ها را کاملاً موثر کنند. آنها همچنین تعداد دیگری از مشخصات فنی مدل قبلی را نیز بهبود بخشیدند، که در میان آنها می‌توان به افزایش عملکرد کلی بافت تصویری FP16 اشاره کرد. علاوه براین، خود ساختار این کارت گرافیکی جدید یک سیستم فرعی خنک‌کننده جدید(شکل زیر) دارد که شامل یک فن با طراحی جدید و یک اطاقک تبخیر است( که جایگزین لوله‌های دفع حرارتی در مدل جی‌تی‌ایکس 480 شده است). حتی پوشش اطراف خنک‌کننده نیز از نو طراحی شده است که در آن، فن یک مقدار عقبتر رفته و به لبه عقبی آن شیب بیشتری داده شد که این طراحی جریان هوا و بهره خنک‌کنندگی را در آرایش فضایی SLI( خط پیمایش با جایگذاری یکی در میان) که در آن آرایش، کارتها در فاصله بسیار نزدیکی از هم، نصب می‌شوند، افزایش می‌دهد.

همان گونه که در شکل بالا می‌بینید، هوای سرد از یک سمت وارد اطاقک تبخیر شده و با تبادل حرارتی(جریان همرفتی و رسانایی) گرمای سیستم را گرفته و گرم می‌شود. این هوای گرم شده از سمت دیگر از اطاقک تبخیر خارج می‌شود. تیغه‌های انباره حرارتی در این اطاقک در توزیع گرمای ایجاد شده در هسته مرگزی پردازنده گرافیکی نقش عمده‌ای در این تبادل و پراکنده کردن حرارت ایجاد شده دارند. مایع خنک‌کننده داخل لوله مخصوص از بالی پردازنده گرافیکی گذشته و با جذب انرژی حرارتی موجود در محیط، تبخیر شده و از طرف دیگر خارج می‌شود، در سمت دیگر، این مایع تبخیر شده بوسیله همرفت و رسانش، و در تبادل حرارتی با هوای خنک وارد شده به اطاقک تبخیر، خنک می‌شود و دوباره روند بالا را تکرار می‌کند.

نتیجه نهایی حاصل از این تغییرات، نویز صوتی کمتر فن بهنگام قرارگیری زیر فشار کاری بالا است. کمپانی Nvidia برآورد می‌کند که نویز صوتی حدود 5 دسی‌بل نسبت به مدل جی‌تی‌ایکس 480کمتر است، حتی نویز صوتی آن از مدل جی‌تی‌ایکس 285 نیز پایین‌تر است. ما در طی آزمایش‌های انجام داده شده بر روی این مدل، دریافتیم که این کارت گرافیکی نه تنها سروصدای کمتری دارد، بلکه فن آن نیز در یک محدوده فرکانس صوتی متفاوتی قرار دارد که آزار دهنده نیست. این وضعیت ممکن است در اثر طراحی دوباره فن باشد که به دلیل قرارگیری یک حلقه در اطراف ساختار تیغه‌های فن، سختی و کارآمدی بیشتری دارد.

کارآیی

در نتیجه همه این تغییرات، چیزی که ما در دست داریم یک مدل فرمی سریع‌تر است که تمام واحدهای عملیاتی آن فعال بوده، برخی از ویژگی‌های معماری آن بهینه و کارآمد شده که همگی منجر به نویز صوتی کمتر، و سیستم خنک‌تر شده‌اند. ما یک کارت گرافیکی مرجع جی‌تی‌ایکس 580 را پایه قرار داده و آن را با یک مدل جی‌تی‌ایکس 480 موجود از کمپانی Asus، به علاوه با کارت گرافیکی مدل Radeon HD 5870، HD 5970، و مدل جدیدتر Radeon HD 6870 مقایسه کردیم.

توجه داشته باشید که کارت گرافیکی Radeon HD 5970 یک پردازنده گرافیکی دولایه است. در حالی که کارآئی و پشتیبانی کارت گرافیکی CrossFireX کمپانی AMD با عرضه درایورهای اخیر، به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود یافته است، اما کارآیی هنوز هم به مقیاس‌گذاری مدل CrossFireX وابسته است. همچنین، مدل HD 5970 به اندازه 12 اینچ طول دارد که این طول بلند سبب می‌شود این کارت گرافیک در بسیاری از کیس‌های کامپیوتری عمودی با ابعاد متوسط، گزینه مناسبی نباشد. همچنین مدل XFX Radeon HD 5870  ویرایش XXX به مقدار کمی اورکلاک(overclock) می‌شود، یعنی با سرعتی بیش از سرعت اسمی کارخانه کار کند، که به مقدار 3% بر روی ساعت مرکزی و 8% بر روی ساعت حافظه روی می‌دهد. هنگامی که نتایج مورد نظر را بررسی می‌کنیم، این نکته را نیز باید مد نظر قرار دهیم.

تمام تست‌ها با رزولوشن تصویری  1200* 1920 با فعال بودن گزینه 4x AA انجام گرفتند. سیستم تست ما متشکل از یک پردازشگر 7 هسته‌ای 975(Core i7 975) 3.3 گیگاهرتزی با حافظه(رم) 6 گیگابایتی DDR3/1333 بود که بر روی یک مادربورد ایسوز مدل P6X58D، با یک درایو سی‌گیت مدل 7200.12 1TB، درایو LG Blu-ray ROM، منبع تغذیه 850 واتی مدل Corsair TX850w، و سیستم عامل Windows 7 Ultimate 64 بیتی بود.

تست‌های معیار 3DMark Vantage و Unigine Heaven

اجازه دهید یک مرور سریع بر روی تعدادی از تست‌های معیار(Benchmark) ترکیبی مربوط به ارزیابی عملکرد کارتهای گرافیکی داشته باشیم. ما به این نتایج اهمیت خیلی زیادی نمی‌دهیم، اما بررسی همه اینها در این بخش، خالی از لطف نیست.

تست معیار 3DMark Vantage بر روی حالت بالاترین کیفیت “اکستریم” انجام شد، که البته بر حسب استانداردهای امروزی چندان هم اکستریم نیست. در حالی که مدل Radeon HD 5970 از مدل جی‌تی‌ایکس 580 کمی پیشی گرفت، اما این نتیجه، سریعترین نمره‌ای بود که ما با یک کارت منفرد پردازنده گرافیکی بر روی سیستم تست ما مشاهده کردیم.

انتظار داشتیم که مدل جی‌تی‌ایکس 580، مطابق آنچه که کمپانی Ndivia دوست دارد این مدل را یک “هیولای موزائیک‌کاری شده(با جایگذاری عالی مولفه‌ها)” بنامد عمل کند. این مدل امتیاز 2.1  را از اجرای تست معیار Heaven بدست آورد، حالا اگر این امتیاز نشان دهنده چنین لقبی باشد، این مدل قطعاً شایسته چنین لقبی است. البته چیزی که ما از این تست فهمیدیم این است که تا حدی در فلسفه چگونگی مدیریت و رفتار با طرح موزائیکی تفاوت وجود دارد. کمپانی AMD تمایل دارد که بر روی قسمت مرکزی ساختار کارت گرافیکی‌شان برای اعمال طرح موزائیکی و روی مثلث‌های 16 پیکسلی تمرکز کند، بنابراین زمانی که فاکتور موزائیکی معیار Heaven  را فعال می‌کنید، این معیار، کارتهای گرافیکی Radeon که از این قسمت مرکزی می‌گذرند را توسعه می‌دهند. بنابراین کارتهای گرافیکی Ndivia رتبه بهتری را از این لحاظ کسب می‌کنند.

اما چیزی که واقعاً به آن اهمیت می‌دهیم، کارآیی یک کارت گرافیک در بازیهایواقعی است. اجازه دهید در ابتدا نگاهی به میزان کارآیی کارتهای مورد نظر بر روی برنامه DirectX 10  می‌اندازیم و سپس میزان کارآیی DirectX 10 Gaming را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

تست‌های میزان کارآیی DirectX 10 Gaming

بازیهایی که ما برای میزان کارآیی DX10 انتخاب کردیم شامل Far Cry 2( دو چشم‌انداز متفاوت از بازی)، Just Cause 2( با تست معیار Conrete Jungle )، Tom Clancy’s HAWX، و بازی قدیمی ولی هنوز هم با زرق و برق Crysis بودند.

تا کنون، بازی Crysis به طور جامع و گسترده مورد بررسی قرار گرفته است و درایورهای این بازی بوسیله کمپانی‌های سازنده پردازنده‌های گرافیکی بهینه شده‌اند. بااینحال، کارت گرافیکی جی‌تی‌ایکس 580 در نهایت موفق شد که کارت گرافیکی XFX Radeon HD 5870 را پشت سر بگذارد، ولی پردازنده‌های گرافیکی دولایه مدل 5970 نمی‌تواند بازی Crysis را به خوبی بارگذاری کند. همچنین مدل HD 5970 در بازی Just Cause 2، بالاترین امتیاز را به خود اختصاص داد.

البته برای بازی HAWX یا Far Cry 2 قضیهفرق می‌کند و این مدل نتوانست امتیاز خوبی بدست آورد. مدل جی‌تی‌ایکس 580 تنها در این بازیها از پردازنده‌های گرافیکی دولایه HD 5970  پیشی می‌گیرد. توجه داشته باشید که جی‌تی‌ایکس 580 در تمام تست‌های انجام شده از پردازنده‌های گرافیکی تک لایه Radeon عملکرد بهتری داشت.

بنابراین می‌توان گفت که کارت گرافیکی جی‌تی‌ایکس 580 در DirectX 10 بسیار توانا باشد. اکنون اجازه دهید که به نتایج تستهای میزان کاراییDirectX 11   بپردازیم.

تست‌های عملکرد بازی DirectX 11

بازیهای DX11 که ما تست کردیم مجموعه‌ای از بازیهای ترکیبی بودند. تعدادی از آنها، همانند بازی تازه منتشر شده Tom Clancy’s HAWX 2 و  Metro 203، باعث می‌شوند که استفاده سنگینی از مشخصات فنی کارت گرافیکی DX11 شود. بخصوص بازی HAWX2 خیلی سنگین از ویژگی طرح موزائیکی سخت‌افزار DX11 استفاده می‌کند. استفاده سایر بازیها، نظیر BattleForge، DiRT2، Aliens vs Predator یا Call of Pripyat، از قابلیت‌های DX11 ، تا اندازه‌ای معقولانه‌تر است.

بازی HAWX 2 از ساختار موزائیکی این مدل با حداکثر توان استفاده می‌کند، اما نتیجه حاصله به طرز باشکوهی رندر(ایجاد تصاویر دو بعدی از اجسام سه بعدی) می‌شود، به نحوی که مناظر طبیعی تقریباً واقعی را ایجاد می‌کند. توانایی مل فرمی برای موزائیک‌کردن و رندر کردن تصاویر به سمت مش‌های(mesh) بسیار کوچک، در این تست تاثیر بسزایی دارد.

تست انجام شده با بازی Metro 2033  نیز نتایج جالب توجه‌ای داشت، عمدتاً به این دلیل که مدل تک لایه پردازنده گرافیکی Radeon HD 5870 نتوانست با قدرت این بازی را اجرا کند. این نتیجه در چندین تست تکرار شد، و ما کاملاً مطمئن نیستیم که چه چیزی باعث این حالت شد، چون مدل جدیدتر HD 6870  هر چند که امتیاز پایینی کسب کرد، ولی به طور قابل قبولی، کارآیی خوبی داشت.

در اکثر تست‌های معیار باقیمانده مدل GTX 580 رقابت تنگاتنگی با پردازنده گرافیکی دولایه مدل Radeon HD 5970 داشته است که در بعضی خصوصیات از این مدل پیشی گرفت و یا بسیار به آن نزدیک بود.

.

توان مصرفی

با این تفاسیر، نوان مصرفی این کارت گرافیکی چقدر است؟ با معین بودن مشخصات فنی Nvidia، انتظار داشتیم که توان مصرفی این مدل نزدیک به توان مصرفی مدل GTX 480 باشد. در زیر نتایج بدست آمده از تست‌های ما را مشاهده می‌کنید

درست است، مدل GTX 580 همانند مدلهای پیشین کارت گرافیک کلاس Fermi  کمپانی Nvidia، توان مصرفی بالایی داشت، اما می‌توان گفت که دست کم این میزان مصرف بالای انرژی معقولانه‌تر و آرامتر بود. علاوه براین با در نظر گرفتن نتایج بهتر بدست آمده از تست‌های معیاری که ما انجام دادیم، میزان کارآیی به ازای وات مصرفی برای این مدل بیشتر است. با اینحال این نکته که پردازنده گرافیکی دولایهRadeon HD 5970 ، تحت بارگذاری کامل، حتی از مدل  GTX 580 نیز توان کمتری را مصرف می‌کند، برای ما خیلی قابل توجه بود

نتیجه‌گیری نهایی: هزینه بدست آوردن سرعت بالاتر

همان گونه که مشاهده کردیم، امروزه کارت گرافیک مدل GTX 580 کمپانی Nvidia، آشکارا سریعترین کارت پردازنده گرافیکی تک لایه موجود در بازار است. به دلیل اینکه مدل مرجع مورد بررسی ما، یک نمونه اولیه است، به احتمال زیاد در چند ماه آینده، شاهد عرضه مدل‌هایی با سرعت بسیار بیشتر خواهیم بود که عملکرد این نوع کارت گرافیک را حتی بیشتر از این ارتقاء خواهند داد.

بااینحال، قیمت این پردازنده گرافیکی تک لایه خیلی زیاد است. قیمت پیشنهادی کمپانی Nvidia برای مدل GTX 580، 499 دلار است. البته مطابق معمول با عرضه یک پردازنده گرافیکی جدید به بازار، به دلیل رقابت موجود، شاهد کاهش قیمت این مدل خواهیم بود. در حال حاضر، قیمت کارت گرافیک‌های مدل Radeon HD 5870، به زیر 350 دلار رسیده است( در بعضی موارد حتی کمتر از 340 دلار). کارت گرافیک مدل Radeon HD 6870، که از مدل HD 5870 فقط اندکی کندتر، ولی کارآمدتر است، زیر 250 دلار است.

حتی در بعضی موارد نادر هم مدل Radeon HD 5970 شاهد افت قیمت است. شما می‌توانید یک کارت گرافیک Sapphire Radeon HD 5970 را به قیمت 499 دلار بخرید که با یک تخفیف 30 دلاری به 469 دلار خواهد رسید. همچنین کمپانی AMD نیز تمایل دارد که توجه خریداران و بازار را به مدل HIS HD 5970 جلب کند، اما این کارت گرافیک در سایت فروش آنلاین تجهیزات کامپیوتری Newegg، در فهرست مدل‌های ” غیرفعال” قرار گرفته است. با این حال، سایر کارتهای HD 5970 یا خیلی گران هستند یا در بازار موجود نیستند. در عمل، مدل ارائه شده توسط کمپانی AMD برای مقابله با مدل GF110، که با نام تجاری Cayman شناخته می‌شود، هنوز به بازار عرضه نشده است. کارت Radeon HD 5970 در واقع با اقبال و استقبال خوبی مواجه نشده است.

البته، تا این لحظه ما نمی‌دانیم که قیمت یا میزان در دسترس بودن کارت گرافیک مدل GF110  در آینده چه وضعیتی خواهد. کارتهای تولیدی سازندگانی نظیر eVGA و Asus احتمالاً اندکی بالاتر از 499 دلار خواهد بود، حداقل در اوایل عرضه به بازار چنین وضعیتی خواهند داشت.

از طرف دیگر، مدل GTX 580، هنوز هم طولی برابر با 10.5 اینچ دارد، بنابراین نسبت به مدل HD 5970 در کیس‌های کوچکتری قرار خواهند گرفت. کمپانی Nvidia برای یک کارت گرافیکی منفرد GTX 580، یک منبع تغذیه 600 واتی را پیشنهاد می‌کند. با در نظر گرفتن نتایج بدست آمده در تست‌های میزان کارآیی انجام شده توسط ما، در عمل برای یک صفحه نمایش با رزولوشن 1200* 1920 یا 1080* 1920، بیشتر از یک کارت گرافیکی لازم ندارید.  اما اگر می‌خواهید نمایشگرهای سه بعدی، بخصوص نمایشگرهای سه بعدی دارای عینک‌هی سه بعدی برجسته‌بین 3D Vision کمپانی Nvidia را تهیه کنید، نیاز به دو کارت گرافیکی نیاز خواهید داشت – البته در چنین شرایطی کارتهای گرافیکی مدلGTX 470  با قیمت خیلی پایین‌تر نیز می‌توانند نیازهای شما را برطرف کنند.

بنابراین می‌توانیم نتیجه بگیریم کارت گرافیک نسل Fermi – Fermi حقیقی- وارد صحنه شده است. این مدل هنوز گران بوده و توان مصرفی بالایی دارد، اما بدون سروصداتر و با عملکردی بسیار بهتر است. ما همچنان مشتاقانه منتظر ارائه بررسی‌های دیگری بر روی کارتهای گرافیکی عرضه شده به بازار هستیم، اما برای شرایط کنونی، کارت گرافیکی کاملاً عملیاتی GTX 580  به احتمال زیاد می‌تواند افراد عاشق بازی و با جیب‌هایی پر از پول را خرسند و راضی کند.

منبع: maximumpc