GTX 560 Ti: Характеристики, тестирование и сравнение с GTX 560

Графические адаптеры на базе процессоров GTX 560, GTX 560 Ti были представлены компанией nVidia в мае и январе 2011 г. соответственно. Обе карты базируются на чипах модернизированного поколения Fermi, дебютировавшего в адаптерах серии GTX4xx. Процессоры отличаются оптимизированной транзисторной структурой, позволившей снизить энергопотребление.

Характеристики

Адаптеры построены на основе процессора nVidia GF114, изготовленного по 40-нанометровому технологическому процессу. Чип имеет площадь кристалла 367 мм², в конструкции размешены 1950 млн. транзисторов. Микропроцессор содержит 2 кластера обработки графики, поддерживается работа с оперативной памятью стандарта GDDR5 (стандартный объем 1Gb). Сравнительные характеристики карт на базе чипов 560 и 560 Ti представлены в таблице.

Параметр	GTX560	GTX560Ti
Число мультипроцессоров, шт.	7	8
Количество ядер Cuda, шт.	336	384
Число текстурных блоков, шт.	56	64
Емкость кеша 1 уровня, кБ	112	128
Объем кеша 2 уровня, кБ	512	512
Частота процессора, МГц	810	822
Частота шейдерного блока, МГц	1620	1644
Производительность FP32, гигафлопс	1088,6	1262,6
Производительность FP64, гигафлопс	90,7	105,2

Тип, объем, шина, частота и пропускная способность оперативной памяти не отличаются на картах стандартного типа и на адаптерах, оснащенных чипом Ti. Для полноценного использования возможностей микросхем стандарта GDDR5 ширина шины памяти увеличена до 256 бит. Версия Ti имеет частоту процессора 822 МГц, что выше параметров стандартного чипа всего на 12 МГц. Для сравнения, в картах GTX590 (топовая версия поколения 5хх) частота ядра 607 МГц. Скачанная утилита GPU-Z c сайта разработчика позволит определить типа кристалла, установленного в адаптере.

Адаптеры поддерживают технологии Cuda, nVidia Purevideo HD и nVidia Physx, обеспечивающие выполнение требовательных к ресурсам задач с поддержанием высокого качества изображения (вне зависимости от нагрузки на графический процессор). Технологии SLI nVidia и 3D Vision nVidia обеспечивают прирост производительности в игровых приложениях и позволяют использовать стереоскопические экраны.

Для подключения внешних устройств используются интерфейсы вывода изображения 2xDVI I (на части карт применяется по 1 шт DVI I и DVI-D), предусмотрены порты HDMI и VGA. Некоторые производители отказывались от установки аналогового разъема, в набор карты входил переходник DVI to VGA. Помимо установки порта HDMI, поддерживаемые инструкции и технологии позволяют декодировать Blu-Ray 3D диски путем задействования графического чипа. Обеспечивается поддержка многоканального цифрового звука (вплоть до 7.1) и алгоритмов x.v.Color, HDMI Deep Color.

Модификации видеокарты

Помимо стандартного изделия существовали карты с объемом памяти, увеличенным до 2Gb. Примером такого оборудования является адаптер Palit GeForce GTX 560 Ti, оборудованный памятью GDDR5 с эффективной частотой 4008 МГц. Микросхемы памяти установлены симметрично на фронтальной и нижней стороне печатной платы. Увеличенный до 2 Гб объем и шина шириной 256 бит позволили увеличить быстродействие карты на 3-5%. Малый прирост характеристик связан с низкой производительностью ядра, что не позволяет задействовать всю емкость оперативной памяти.

Изделие рассчитано на установку в слот PCIe 2 x16 или PCIe 1.0 (после обновления BIOS материнской платы). Схема электропитания состоит из 4 линий энергообеспечения графического чипа, дополнительный канал питает микросхемы памяти. Для управления питанием используется широтно-импульсный контроллер разработки ON Semiconductor. На кромке печатной платы предусмотрены 2 разъема по 6 pin, предназначенные для подачи дополнительного питания.

Небольшой партией выпускался модернизированный микропроцессор 560 Ti, содержавший 448 ядер Cuda. Чип обладал пониженной до 732 МГц частотой, реализована поддержка до 1280 Мб оперативной памяти стандарта GDDR5. За счет расширения шины памяти до 320 бит достигалось наращивание пропускной способности памяти до 152 Гб/сек. Дополнительным отличием стала схема мостика SLI, позволявшая соединять в общую сборку до 3 одинаковых адаптеров.

Совместимость и размеры

Карты строились на базе печатной платы, требующей использования разъема на материнской плате PCI Express 2.0 x16. Для охлаждения графического процессора используется радиатор с дополнительным вентилятором, который перекрывает расположенный рядом с картой разъем на материнской плате. Мощность видеокарты составляет 170 Вт (для стандартного кристалла Ti) или 210 Вт (для процессора с увеличенным числом ядер Cuda). Производитель рекомендует использовать в компьютерах блоки питания стандарта ATX мощностью 500 и 550 Вт соответственно.

В момент выхода карта обеспечивала поддержку инструкций Direct3D 11, OpenGL 4.4 и OpenCL 1.1. Поддерживаемые API перечислены на упаковках, в которых поставлялось оборудование. Частичная поддержка вышедших позднее DirectX 12 и OpenGL 4 6 реализована в доработанных версиях драйверов, которые разрабатываются специалистами компании nVidia. Видеокарты рассчитаны на использование цифровых мониторов разрешением до 2560*1600 точек или аналогового оборудования, поддерживающего разрешение до 2048*1536 точек.

Размеры карты (по спецификации разработчика):

• длина — 229 или 267 мм (для стандартного типа и версии с добавленными ядрами Cuda соответственно);
• ширина — 111 мм.

Температура

Производитель допускает нагрев ядра до 99°С без разрушения конструкции. Чип с дополнительными ядрами Cuda отличается конструкцией, нагрев выше 97°С приводит к необратимым повреждениям элементов. Для охлаждения конструкции используется радиатор с интегрированными тепловыми трубками, которые проходят через площадку над ядром процессора. В торцевой монтажной пластине карты предусмотрены вентиляционные прорези, позволяющие выводить нагретый воздух из корпуса.

Для поддержания температуры в заданных пределах используется вентилятор с регулятором частоты вращения. При простое оборудования частота ядра процессора и шейдерного домена автоматически снижаются (одновременно с частотой памяти), что способствует снижению частоты вращения вентилятора. Для улучшения работы вентилятора используются лопасти с аэродинамическим профилем. Например, применение подобных деталей в видеокартах MSI позволило уменьшить температуру графического чипа при пиковой нагрузке на 6°С.

Тесты в бенчмарках

Для проверки возможностей адаптеров GeForce GTX 560Ti применялся компьютер, построенный на основе материнской платы Asus P6T Deluxe (набор микросхем Intel X58) и процессора Intel Core i7-975 (тактовая частота 3340 МГц). Стенд оснащался 6 Гб оперативной памяти стандарта DDR3 и накопителем WD Caviar SE WD1600JD (объем 160 гб, подключен по шине SATA). Тестовый стенд работал под управлением операционной системы Windows 7 (64-разряда). Сводные результаты тестирования представлены в виде таблицы.

Название теста	560Ti	570	460	HD 6950	HD 6870
Direct3D (Pixel Filling)	27,7	29,7	21,8	49,2	37,7
Pixel Shaders 2.0	2191	2744	1714	3207	2914
Pixel Shaders 4.0	659	928	480	781	761

Сравнение с конкурентами от AMD в тесте Pixel Filling показывает отставание в тестах с увеличенным объемом наложенных на пиксель текстур. Но в ряде дополнительных тестов наблюдается паритет с картами на базе HD 6950. Причиной отставания продукции от nVidia стала низкая пропускная способность памяти.

Тесты в играх

При тестировании оборудования в играх значения измеряются в FPS (количество кадров в секунду). В сравнении участвовали адаптеры от nVidia и AMD. Игры были протестированы на машине, оснащенной процессором Intel Core i7-975. Полученные результаты (при 1280*1024) представлены в виде таблицы.

Приложение	560Ti	560	460	HD 6950	HD 6870
Arcania — Gothic 4	47	41	35	52	49
Battlefield Bad Company 2	78	71	61	69	72
Bulletstorm	89	81	69	104	104

Оборудование на основе чипа Ti опережает изделия базового типа на 10-15%. Одновременно наблюдается отставание от продукции AMD, но в части приложений наблюдается небольшое преимущество видеокарт от nVidia. Но при увеличении разрешения и качества картинки наблюдается отставание стандартного чипа 560 от HD6870.

Разгон

Для разгона видеокарты используется увеличение напряжения питания ядра. Если имеется адаптер с уже поднятым напряжением (при производстве), то корректируется рабочая частота ядра. Например, при попытке ускорения 2-гигабайтной карты от Palit удалось достичь устойчивой работы изделия при частоте 965 МГц (частота памяти достигла при этом 4632 МГц). Суммарная производительность выросла на 14-18%, что позволяет играть в такие игры, как, например, Aliens vs. Predator (при максимальном качестве и активном сглаживании).

Аналоги от AMD

Конкурентами видеокарты nVidia GeForce GTX 560 Ti стали адаптеры, построенные на базе чипсетов Radeon HD 6950 и HD 6870. Ценовая политика компаний привела к тому, что конкурентом версии Ti с 1 Гб оперативной памяти стала карта на основе чипа HD 6950, оснащенная 2 Гб памяти. Упрощенная версия адаптера на основе HD 6950 с 1 Гб памяти имела стоимость на 15% ниже, чем продукция от nVidia.

Основным шансом бороться с AMD стали характеристики разгона процессоров GTX560 и 560Ti. Дополнительным преимуществом продукции nVidia стали драйвера, которые устанавливались и обновлялись без проблем со стороны операционной системы. Еще одним козырем от nVidia стала поддержка технологии PhysX, позволявшей переложить часть нагрузки от игровых приложений на центральный процессор компьютера.

Компания nVidia, осознавая отставание от конкурента, выпустила новое поколение чипов Kepler уже в конце весны 2012 г. Представители семейства Fermi были постепенно сняты с производства, но видеокарты используются в компьютерах и спустя несколько лет после прекращения выпуска. Мощности графического процессора хватает для просмотра фильмов и запуска игр. Например, приложение Overwatch (дата выхода 2016 г.) работает на GTX560 (как и на менее мощных адаптерах AMD Radeon R7).