Обычно запуск графического процессора высокого класса проходит поэтапно в течение нескольких месяцев. Сперва выпускаются 1–2 карты с одним ГПУ, через некоторое время появляются дополнительные модификации и кульминацией является 2-чиповый гигант. Это дает производителям и партнерам время на изготовление и накопление процессоров и позволяет работать над заказными проектами.
Но GK104 не был типичным ГПУ высокого класса от NVIDIA. Производитель не тратил время на то, чтобы получить полный комплект продуктов на его базе. Всего через 6 недель после GTX 680 была выпущена 2-чиповая модель GTX 690. А уже через неделю появилась GTX 670.
Как и ее предшественники, карта поучила более дешевую, более медленную и менее энергоемкую версию ведущего ГПУ NVIDIA. Это позволило производителю не только использовать отбракованные графические процессоры, но и удовлетворять запросы покупателей более дешевых моделей.
Главным условием успешного запуска любой карты второго уровня является баланс производительности, цены и доходности, и NVIDIA сумела запустить очень сильный продукт.
Архитектура
Подобно 680-й модели, GeForce GTX 670 базируется на процессоре GK104. Это тот же дизайн Kepler с теми же функциями, но на более низком уровне производительности. Как всегда, NVIDIA добивается этого путем утилизации дефектных процессоров.
Необычным ходом для производителя было отключение одного из 8 SMX и небольшое снижение тактовой частоты. У GTX 670 7 активных SMX, все 32 ROP GK104 и все 4 контроллера памяти GDDR5. Как правило, NVIDIA понижает все характеристики ГПУ, чтобы соблюсти ощутимый разрыв в производительности и увеличить количество собираемых процессоров, как это было в случае GTX 570.
Тактовая частота также представляет интерес. Официально ее базовый и повышенный уровни, равные 915 и 980 МГц соответственно, на 91 МГц (9%) и 78 МГц (7%) ниже, чем у GTX 680. Однако, как и в случае 680-й модели, GK104 большую часть времени работает на повышенных и не совсем официальных тактовых частотах. В целом, в зависимости от игры и конкретного ГПУ GTX 670 может разгоняться на 40 МГц, лишь на 3,5% отставая от скорости его более мощного собрата.
Что касается подсистемы памяти и ROP, то они вообще не были затронуты. Карта поставлялась с той же памятью и 256-битной шиной, обеспечивающими пропускную способность 192 ГБ/с. Это особенно интересно, поскольку NVIDIA всегда в прошлом понижала частоту и обычно изымала комбинацию контроллера памяти и ROP. Учитывая, что GK104 является скорее процессором xx4, а не полным преемником GF110, похоже, что компания, обеспокоенная производительностью ROP и памяти, не принесла в жертву быстродействие карты.
Характеристики
В целом, на базовой тактовой частоте NVIDIA GeForce GTX 670 сохранила 100% пропускной способности памяти, 91% производительности ROP и 80% – шейдера GTX 680. Таким образом, спецификации GTX 670 значительно ближе к 680-й модели, чем к 570-й.
Что касается энергопотребления, по отзывам пользователей, разрыв между картами примерно такой же, как между GTX 580 и 570. Официальная расчетная мощность GTX 670 составила 170 Вт, что на 25 Вт ниже, чем у 680-й модели. Неофициальную мощность карты пользователи оценивают в 141 Вт, что на 29 Вт ниже. Таким образом, у GTX 670 для своего класса был самый низкий TDP.
В отличие от GTX 680, NVIDIA сразу позволила своим партнерам изменять дизайн карты. Поэтому GTX 670 запускалась в виде стандартных, полустандартных и полностью настраиваемых моделей с различными кулерами, тактовыми частотами и ценами.
Поскольку характеристики GeForce GTX 670 более близки к GTX 680, чем к предыдущим видеокартам, то ее цена также была повышена. С учетом этого, основным конкурентом графического ускорителя являлась Radeon HD 7950.
Дизайн
Из-за относительно низкого энергопотребления GK104 относительно прошлых ГПУ высокого класса NVIDIA компания приобрела склонность к небольшим картам. GTX 680 была довольно стандартной длины - 254 мм, и производитель разместил GTX 690 на том же пространстве. Тем временем GeForce GTX 670 вышла на совершенно новый уровень.
Вся карта имеет длину 241 мм, однако фактическая печатная плата намного меньше и на 83 мм короче, чем GTX 680. Справедливо сказать, что вместо того, чтобы подобрать кулер, NVIDIA привязала к нему видеокарту. Производитель, конечно же, делал короткие печатные платы и раньше. Последним таким примером является GTX 560Ті, но никогда для серии GTX x70. Однако с учетом сходства GK104 и GF114 это не удивительно.
В любом случае странное сочетание небольшой печатной платы с большим кулером не случайно. С расчетной мощностью 170 Вт NVIDIA не нуждалась в огромной плате, но поскольку компания хотела использовать вентилятор, карта должна была быть большой. Позиционирование графического процессора и различных электронных компонентов означало, что единственное место для установки кулера было вне печатной платы, так как чип GK104 и так находился достаточно близко к задней части. Между тем выбор системы охлаждения в основном обусловлен тем, что это карта x70 – NVIDIA отлично справилась с открытым кулером GTX 560Ті, который был разработан для тех же 170 Вт, поэтому выбор был предопределен.
Эталонная GTX 670 оснащена 241-мм полностью закрытым кулером. Согласно NVIDIA, y GTX 670 тот же вентилятор, что и у GTX 680. Хотя они почти идентичны по дизайну, результаты тестирования громкости работы говорят об обратном. В отличие от GTX 680 вентилятор больше не размещается высоко, чтобы выровнять выпускное отверстие, поэтому у карты немного более симметричный дизайн.
Под кулером карта выглядит довольно просто. Вентилятор охлаждает алюминиевый радиатор блочного типа с медной пластиной в основании, которая обеспечивает отвод тепла от ГПУ. Кроме того, в передней части карты поверх регулятора напряжения установлен еще один радиатор. Охлаждение GDDR5 не предусмотрено.
Что касается печатной платы, из-за более низкой расчетной мощности NVIDIA удалось сэкономить некоторое пространство. Регулятор напряжения был перенесен в переднюю часть карты, а ГПУ и ОЗУ остались сзади. Разумеется, с таким небольшим силовым модулем эталонный GTX 670 не предназначен для тяжелого разгона. Как и в других картах серии GTX 600, NVIDIA не позволяет повышать напряжение на базовой модели GTX 670, оставив такую возможность своим партнерам. Любопытно, что только 4 из 8 чипов RAM Hynix R0C GDDR5 расположены на верхней стороне печатной платы. Остальные 4 находятся сзади. Обычно сзади размещается ОЗУ с 16/24 микросхемами, а 8/12 можно легко уложить на одной стороне.
Возможности подключения
Карта оборудована разъемами PCIe и SLI. Поскольку NVIDIA не пытается сэкономить место, как это было с GTX 680, разъемы питания PCIe GTX 670 расположены традиционно бок о бок. Стандартная модель получает энергию через 2 6-пиновых порта, обеспечивающих мощность в 225 Вт. В Gigabyte GeForce GTX 670 2GB один разъем выполнен 8-пиновым, что позволяет подвести 300 Вт.
Что касается разъемов SLI, поскольку это видеокарта высокого уровня, NVIDIA предлагает 2 разъема, позволяя использовать 3-сторонний SLI.
Наконец, на верхней панели расположена та же конфигурация портов ввода-вывода и кронштейна, которая впервые появилась у GTX 680. Это означает наличие порта DL-DVI-D, DL-DVI-I, полноразмерного HDMI 1.4 и полноразмерного DisplayPort 1.2. Такой же набор разъемов есть у MSI GeForce GTX 670. Таким образом, GTX 670 следует тем же правилам, что и GTX 680, когда речь идет о возможности подключения нескольких мониторов.
Игровая производительность
По отзывам пользователей, в Crysis: Warhead с разрешением 2560 х 1600 и полными настройками карта обеспечивает частоту кадров 29,5 к/с, что не дает не только требуемых 60 к/с, но также и порога в 30 к/с. Даже 1920 х 1200 не выглядит убедительно.
В Metro: 2033 ситуация начинает улучшаться. При 2560 х 1600 карта обеспечивает 34 к/с, а 1920 х 1200 – 54,5 к/с.
Гонки DiRT 3 демонстрируют еще более высокую производительность: с разрешением 2560 х 1600 можно наслаждаться 82,4 к/с.
По отзывам владельцев, первая игра с ААА DX10+ Battlefield 3 особенно хорошо подходит для карт NVIDIA. В этом тесте карта легко превосходит AMD. При 2560р и FXAA карта позволяет преодолеть рубеж в 60 к/с. Интересно, что это одна из игр, в которых 670-я модель почти догоняет 680-ю, отставая от нее всего на 3%. По сравнению с GTX 570 карта имеет 55-процентное преимущество во всех разрешениях и установках.
Синтетические тесты
Такое тестирование, по отзывам пользователей, позволяет оценить удачность выбора тактовых частот и последствия отключения SMX.
Тест Pixel Fill ограничен ограниченной пропускной способностью памяти. Даже с более низкой тактовой частотой GTX 670 имеет одинаковую с 680 пропускную способность памяти. Равная производительность (13,03 Гп/с) подтверждает то, что карта способна использовать свою пропускную способность памяти так же хорошо, как и GTX 680.
Другой тест Texel Fill от 3DMark демонстрирует умеренный разрыв между GTX 670 и 680. Из-за потери SMX и более низкой тактовой частоты карта достигает 85% производительности GTX 680 благодаря более агрессивным частотам GTX 670.
Тесселяционный тест говорит о том, что с потерей SMX карта лишилась полиморфного движка, но разницу в 4% сложно заметить.
Разгон
Поскольку видеокарта GeForce GTX 670 отличается более низкой тактовой частотой, она должна работать лучше, чем GTX 680. Ее расчетная мощность составляет всего 141 Вт.
NVIDIA не изменила напряжение GTX 670 по сравнению c 680-й моделью. Поскольку у видеокарты более низкое ускорение, чем у GTX 680, ее напряжение достигает 1,175 В раньше, но в ней сохранен тот же диапазон напряжений, а его максимальный уровень не ограничен с целью снижения мощности, как это сделано в EVGA с пределом в 1,162 В. Это позволило получить максимально возможную экономию, поскольку энергопотребление обратно пропорционально производительности.
Несмотря на то что базовая тактовая частота GTX 670 всего 980 МГц, карта почти все время работает на высоких скоростях. Что касается игр, то за исключением Portal 2 графический процессор разгоняется выше 1 ГГц. GTX 680 демонстрирует лишь немного большую скорость. Это является основной причиной того, почему GTX 670 так хорошо себя зарекомендовала в тестах производительности: при меньшей стоимости карта способна достичь тактовых частот, приближающихся к характеристикам модели более высокого класса.
В этом отношении карты партнеров NVIDIA демонстрируют еще более впечатляющие параметры. Например, графический процессор видеокарты Palit GeForce GTX 670 разогнан до 1120 МГц (14%), а память – до 1750 МГц. Модель ZOTAC обеспечивает максимальную частоту ГПУ 1150 МГц и памяти 1890 МГц. Процессор Gigabyte GeForce GTX 670 разогнан на 8% до 1060 МГц и память – на 28% до 1925 МГц, что поддерживается расширенными возможностями питания.
Однако EVGA GTX 670 пытается отойти от эталона, несмотря на 6-процентный заводский разгон. Большую часть времени ее тактовая частота не повышается намного выше, чем у стандартной модели с ограниченными возможностями повышения производительности. Это означает, что карта EVGA из-за расчетной мощности 141 Вт не способна на слишком многое.
Энергопотребление
По отзывам пользователей, начиная с режима ожидания, нет никаких серьезных отличий от 680-й модели. NVIDIA и AMD хорошо справились с эффективностью в этом режиме работы, поэтому отключение SMX не дает никакой измеримой разницы между видеокартами. GTX 670 и 680 показывают практически одинаковый результат кратковременного и длительного потребления энергии на холостом ходу, которое составляет 112 и 110 Вт соответственно.
При оценке потребления под нагрузкой можно сразу увидеть, что в игру вступает более низкая расчетная мощность GTX 670. Потребление на 45 Вт меньше, чем y GTX 680 при примерно 90% ее игровой производительности, и оно ниже, чем y HD 7870. И даже GTX 560Ті расходует больше. Это отражает тот факт, что GK104 является истинным преемником GF114, поэтому GTX 670 является продолжением GTX 560 с точки зрения дизайна.
Разумеется, это также означает, что по своим характеристикам NVIDIA GeForce GTX 670 очень хорошо выглядит на фоне карт AMD. GTX 670 превосходит 7950 в Metro, одновременно расходуя на 36 Вт меньше. 7970 опережает GTX 670 примерно на 10%, но и расходует на 74 Вт больше.
Относительное энергопотребление слегка смещается под OCCT, но история в остальном похожа. Не сразу понятно, почему потребляемая мощность GTX 670 немного выше, чем 7950, но, по крайней мере, в этом тесте карта в конечном итоге немного хуже. С другой стороны, он все еще потребляет на 60 Вт меньше, чем 7970.
Если сравнить GeForce GTX 670 c 680-й моделью, то можно увидеть, что последняя карта расходует на 36 Вт больше. Это немного меньше, чем разница в Metro и довольно близко к тому, что можно ожидать, если судить по характеристикам графического ускорителя.
Владельцы обращают внимание на то, что хотя GTX 670SC основана на отбракованном графическом процессоре, который работает на пониженном напряжении и с более высокой тактовой частотой, карта потребляет на 1 Вт меньше эталона. Похоже, что NVIDIA очень хорошо контролирует потребление энергии в целом, даже если это достигается изменением частоты всего несколько раз в секунду.
Температура
Так как NVIDIA использует примерно такой же дизайн кулера, как и у GTX 680, и то, что у карт одинаковая мощность в режиме простоя, то неудивительно, что их температуры нагрева так похожи. 32 °C – одна из самых низких температур, если она не работает быстро и громко.
Благодаря более низкому энергопотреблению нагрев NVIDIA GeForce GTX 670 также сократился. 76 °C – это все еще на 2 градуса больше, чем у Radeon HD 7900 благодаря более агрессивному охлаждению AMD, но это на 2 °C меньше показателей GTX 680. Тепловой порог для GK104 составляет 98 °C, а это значит, что здесь есть еще запас в 20 градусов.
По отзывам пользователей, карты партнеров, хотя и разогнанные, еще больше улучшают этот показатель. Например, ASUS GeForce GTX 670 нагревается только до 74 °C.
OCCT повышает некоторые температуры, но, благодаря расчетной мощности NVIDIA, ненамного. Так как GTX 680 и 7970 нагреваются до 79 °C, то данная карта на 2–3 °C их прохладнее и на 0-1 °C теплее, чем 7950.
Шум
К сожалению, хорошее впечатление от NVIDIA GeForce GTX 670 2GB ослабевает при оценке шума. Согласно производителю, в GTX 670 использован тот же вентилятор, что и в GTX 680, но это пользователям кажется сомнительным. 41,7 дБ ненамного громче 40,5 дБ GTX 680, но есть разница в высоте звука. GTX 670, похоже, отличается более низким гулом.
Между тем, карта EVGA показывает наихудший результат, находясь на грани тихой зоны. Поскольку в ней используется в принципе тот же вентилятор и кулер, что и в эталоне, единственное практическое объяснение заключается в том, что меньший диаметр воздухозабора у EVGA отрицательно влияет на характеристики системы охлаждения.
Наконец, под нагрузкой вентилятор GeForce GTX 670 всего на 0,8 дБ тише, чем GTX 680. Более важно, что он на 3,8 дБ тише, чем 7950 и на 4,1 дБ, чем 7970. Таким образом, GTX 670 шумит меньше, чем карты серии 7900. Громкость работы – единственное, в чем GTX 670 проигрывает GTX 570. Последняя карта работает на 0,7 дБ тише, несмотря на то, что у нее гораздо более высокое энергопотребление. NVIDIA позволила GTX 570 быть более горячей, чем GTX 670, поэтому, похоже, кривая вентилятора GTX 670 немного агрессивнее.
Что касается EVGA GTX 670, то наблюдается то же, что в режиме простоя: карта всего лишь немного громче эталонной. Это несмотря на то что вентилятор GTX 670SC вращается с той же скоростью, что и у базовой модели.
Здесь снова сказывается расчетная мощность NVIDIA, благодаря которой энергопотребление и, следовательно, тепловыделение очень мало по сравнению с тем, что можно видеть при запуске Metro. Это расширяет разрыв между сериями GTX 670 и 7900, который теперь составляет 5,2 дБ и 6,2 дБ с картами 7950 и 7970 соответственно. Это на 1,4 дБ тише GTX 680 и почти на 6 дБ тише GTX 570.
Между тем c GTX 670SC происходит что-то очень интересное. Скорость вентилятора растет, но объективный шум снижается. Почему? Низкочастотный гул, упомянутый выше, уменьшается при повышении скорости вращения вентилятора, и в результате вентилятор становится тише, когда он проходит определенный порог. Пользователи субъективно согласны с результатами теста: GTX 670SC звучит тише, чем при меньшей скорости вращения вентилятора, которую карта использует во время игры в Metro. Поскольку ничего подобного с GTX 680 не было, это еще больше усугубляет сомнения в идентичности ее кулера.
Громкость Gigabyte GeForce GTX 670 без нагрузки составляет 23 дБ, а под нагрузкой – 32 дБ.
NVIDIA обладает сильной исполнительной частью с меньшим шумом и меньшим потреблением энергии, чем ее предшественники 500-й серии или ближайшие конкуренты от AMD. Это, в свою очередь, привело к успеху GTX 680, так как более высокая производительность с меньшим уровнем шума – это именно то, что пользователи хотят видеть в видеокартах.
В заключение
По отзывам пользователей, результаты тестирования карты во многом напомнили Radeon HD 6900. AMD запустила 6900 после GTX 500, но порядок выпуска карт был очень похож. Модель второй категории NVIDIA GTX 570 и первой HD 6970 были связаны, но равными не были. То же наблюдается и в случае c GTX 670 и HD 7970.
В зависимости от игры и разрешения видеокарта NVIDIA GeForce GTX 670 достигает 80–120% производительности 7970-й модели. AMD опережает GTX 670 в Crysis и в меньшей степени в Metro, и отстает в BF3 и Portal 2. Официально GTX 670 позиционируется как конкурент 7950, а не 7970, и это разумный шаг. Однако GTX 670, несомненно, наступает на пятки 7970.
С учетом сказанного можно отметить несколько важных отличий от серии 6900. Во-первых, цена карты отличалась от HD 7970. GTX 670 стоила на 5 тыс. руб. дешевле. Второе отличие состоит в том, что на этот раз конкурирующие модели не так близки по энергопотреблению или шуму, и благодаря GK104 у NVIDIA есть заметное преимущество.
Подобно GTX 570 и HD 6970, при покупке карты данного уровня нужно рассмотреть все варианты и оценить, какую производительность обеспечивает каждый из них в тех играх, в которые покупатель планирует играть. Судя по отзывам пользователей, видеокарта обеспечивает высокую скорость и быструю загрузку, но HD 7970 опережает ее в таких многоэкранных играх, как Crysis или Metro. Кроме того, GeForce GTX 670 Ti действительно слаба в выполнении вычислительных задач.
С другой стороны, если решающей является цена, то карта лучше ближайших конкурентов. Хотя NVIDIA не может полностью превзойти 7950-ю модель в каждой игре (например, Crysis), но когда она это делает, то на 15%, 25% и даже на 50% работает быстрее. Кроме того, в играх у нее более низкое энергопотребление и шум. В худшем случае GTX 670 работает как 7950, а в лучшем – как 7970, но стоит как 7950.
Интересно, что NVIDIA, по сути, выпустила карту, конкурирующую с другими ее продуктами. При разрешении 2560 х 1600 GTX 680 в среднем превосходит GeForce GTX 670 2GB на 7%. NVIDIA свои продукты высокого уровня всегда оценивала дороже, но разрыв в производительности также был большой. В играх, которые не привязаны к шейдерам, видеокарта очень хорошо себя чувствует благодаря тому, что имеет равную пропускную способность памяти и лишь небольшой дефицит быстродействия ROP, а это означает, что GTX 680 особенно сильна в Metro, Portal 2 и DiRT 3. 7-процентное преимущество не оправдывает 25-процентную разницу в ценах. При этом следует удостовериться, что установленные на GeForce GTX 670 драйверы наиболее актуальны. По отзывам пользователей, в DiRT 3 разница в производительности может достигать 14 к/с (115 к/с для драйвера версии 306.23 и 131 к/с для 350.12).
Наконец, технология расчетной мощности NVIDIA поставила партнеров в странное положение. Даже при умеренном 6-процентном заводском разгоне GTX 670 ненамного быстрее эталонной карты, что обеспечивает в среднем только 3-процентное преимущество перед 2560. Поскольку GeForce GTX 670 2GB практически всегда работает выше своей базовой тактовой частоты, расчетная мощность NVIDIA сдерживает GTX 670SC от значительного повышения производительности. При ее увеличении карта EVGA могла бы легко занять интересную нишу. И хотя это не настоящий разгон, но и не базовый уровень. В любом случае ясно, что разогнанные карты, которые действительно повышают возможности эталонной, должны быть полностью переделаны сторонними производителями.