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Prestazioni Perfezionate: Introduzione alla GeForce GTX 690

La nuova NVIDIA GeForce GTX 690 è la scheda grafica più veloce e più sorprendente mai costruita.

Quando NVIDIA decise di costruire l'architettura GPU Kepler più di quattro anni fa, il nostro obiettivo primario era l'efficienza energetica. Siamo giunti alla conclusione che i processori sono sempre più limitate dalla quantità di energia che potrebbero consumare e dissipare. L'unico modo per migliorare le prestazioni doveva consistere nel fare più lavoro con la stessa quantità di energia.

Questo era il nostro obiettivo con Kepler, e quando la GeForce GTX 680 è stata lanciata il mese scorso, i recensori hanno elogiato non solo il suo primato nelle prestazioni, ma anche la sua incredibile efficienza energetica.

Bjorn3D, un sito web che ha testato schede grafiche fin dall'epoca delle Voodoo, riassume bene ciò quando scrive: "Non solo la Nvidia GeForce GTX 680 è la più veloce scheda a singola GPU, ma è anche la più efficiente in termini energetici e la più silenziosa scheda di fascia alta che abbiamo mai provato qui a Bjorn3D ".

Mentre l'efficienza energetica è importante per le schede grafiche ad alte prestazioni, diventa fondamentale nella costruzione delle schede grafiche dual-GPU. Qui, due GPU deve essere in lizza per una quantità finita di alimentazione, raffreddamento e spazio. Ed è qui che Kepler brilla maggiormente. La nuova GeForce GTX 690 è il fiore all'occhiello tra le scheda grafica NVIDIA. Alimentata da due GPU Kepler, è sia una primatista in prestazioni 3D e incredibilmente parca in termini di consumo energetico. In effetti, le prestazioni della GeForce GTX 690 è quasi identica a un paio di GeForce GTX 680 in SLI, ma con consumi e rumorosità notevolmente ridotti.

Ancora non contenti del loro lavoro, i nostri ingegneri ha fatto un ulteriore passo avanti. Dalla Ferrari F12 Berlinetta ai diffusori audio Nautilus di B&W, il fiore all'occhiello di qualsiasi categoria di prodotto è sempre incentrato tanto sulla forma quanto sulla funzionalità. Con la GeForce GTX 690, i nostri ingegneri e progettisti industriali hanno creato una nuova estetica visiva per esprimere la potenza pura, senza compromessi di questa scheda grafica Kepler dual-GPU.

 

Design Industriale

 
Design Industriale

Il design della GeForce GTX 690 è un riflesso diretto di ciò che sta sotto la carrozzeria: due GPU Kepler, dalla tremenda potenza grafica, e un prodotto di eccezionale longevità. Visivamente, il progetto richiama un blocco motore di F1 con il suo look metallico e una serie di alette in evidenza.

La piastra anteriore della scheda è composta di due materiali differenti. Il telaio esterno è realizzato in alluminio pressofuso con rivestimento in cromo trivalente, dando al bordo di una durevole finitura opaca. L'alloggiamento della ventola centrale è realizzato in lega di magnesio stampato ad iniezione. Le leghe di magnesio sono utilizzati in tutta l'industria automobilistica e aerospaziale (compresi i motori della Bugatti Veyron e F-22 Raptor) per la loro leggerezza, la dissipazione del calore, e la capacità di smorzamento delle vibrazioni acustiche. Per creare le geometrie complesse richieste per l'alloggiamento della ventola, abbiamo utilizzato una forma di stampaggio ad iniezione chiamato thixomolding, in cui una lega di magnesio liquido viene iniettato in uno stampo. Questo ci permette di creare geometrie sottili e perfettamente accoppiate.

 

Cooling and Acoustics

 

L'esperienza complessiva di gioco su una scheda grafica ad alte prestazioni è molto influenzata dal calore e dalla rumorosità generata . La scheda ideale è veloce, rimanendo contemporaneamente fresca e silenziosa.

GeForce GTX 690 Cooling and Acoustics

La GeForce GTX 690 è raffreddata tramite una coppia di dissipatori di calore personalizzati tipo “vapor chamber”. A differenza di un tradizionale dissipatore di calore che utilizza la conduttività per spostare il calore lontano dalla GPU, una “vapor chamber” sfrutta la caratteristiche di superiore conduttività di calore dell’evaporazione. All'interno di ciascuna “vapor chamber” vi è una piccola quantità di acqua purificata. Come la GPU si riscalda, l'acqua evapora, portando via calore nel processo. Una volta che il vapore raggiunge la sommità delle alette esterne, si raffredda, condensa, e il processo si ripete. E 'simile a una forma in miniatura del raffreddamento ad acqua, ma, poiché circuito del liquido è completamente autonomo, non c'è bisogno di tubi e nessuna possibilità di perdite.

Per canalizzare l'aria attraverso i dissipatori di calore c’è una ventolina assiale montata centralmente. Più il flusso d'aria è regolare, minore è la generazione di rumore. Qui i nostri ingegneri hanno dedicato un notevole sforzo per ottimizzare il passo delle alette e l'angolo alla quale l'aria colpisce la serie di alette. L'area direttamente sotto la ventolina è scolpita con canalette a basso profilo per favorire il flusso d'aria regolare e tutti i componenti sotto la ventolina sono a basso profilo in modo da non causare turbolenze od ostacolare il flusso d'aria. I nostri ingegneri acustici hanno anche messo a punto il software di controllo in modo che le variazioni di velocità della ventolina avvengano gradualmente piuttosto che a passi incrementali.

La somma di questi sforzi non è solo un rumore in uscita contenuto, ma anche una minor percettibilità del rumore stesso. Eliminando sulla scheda ogni elemento di ostacolo, i suoni ad alta frequenza vengono rimossi.

 

Performance

 

Una scheda grafica dual-GPU è simile a un SLI a due vie condensato in una singola scheda grafica. Storicamente, però, le schede dual-GPU sono sempre rimaste indietro rispetto alla loro controparte SLI in termini di prestazioni. Quando due GPU vengono portati sulla stessa scheda, la loro produzione di calore combinata supera la capacità del dispositivo di raffreddamento, anche il più capace. Come risultato, le velocità di clock deve essere abbassata. Ad esempio, nella generazione Fermi, la più veloce scheda grafica a singola GPU aveva una velocità di clock grafico di 722 MHz e un memory data rate di 4008MHz. Sulla scheda dual-GPU, il clock grafico era 607 MHz e il memory data rate era 3212 MHz.

Questo è dove la fantastica focalizzazione di Kepler sul risparmio energetico paga più profumatamente. Le GPU sulla GeForce GTX 690 hanno un clock spinto a 1019 MHz, solo un pelo (2,8%) inferiore alla GeForce GTX 680 a 1058 MHz. E ancora, tutte le altre specifiche sono identiche, il numero di core, la velocità delle memorie e la larghezza di banda della memoria di ciascuna GPU sono gli stessi su entrambe le schede. Ciò significa che la GeForce GTX 690 si comporta più o meno come un paio di GeForce GTX 680 in SLI, quasi nulla è stato compromesso nel portare due GPU Kepler sulla scheda stessa.

 

Specifiche della GeForce GTX 690

 
CUDA core 3072
Clock di base 915 MHz
Clock boost 1019 MHz
Interfaccia di memoria 4GB / 512-bit GDDR5
Velocità della memoria 6.0 Gbps
Connettori di alimentazione 8-pin + 8-pin
TDP 300W
Connettori multimediali 3x DL-DVI; Mini-Displayport 1.2
Supporto del bus PCI Express 3.0
 
GeForce GTX 690 - prestazioni di gioco

In termni di prestazioni di gioco , la GeForce GTX 690 è davvero sorprendente, permettendo di giocare a quasi tutti i giochi di oggi con le impostazioni al massimo con poco sforzo. Per sfruttarla veramente al meglio, si potrebbero collegare tre monitor e giocare ai giochi preferiti alla risoluzione 5760 x 1080, in modalità NVIDIA Surround o, meglio ancora, in NVIDIA 3D Vision Surround.

 

Bordi più lisci e framerate fluido

 
FXAA in Portal 2

NVIDIA FXAA FXAA e Adaptive V-Sync, due tecnologie che abbiamo introdotto con il lancio di GeForce GTX, diventerà ancora più utile sulla GeForce GTX 690.

Giocare a risoluzioni elevate, soprattutto nella modalità surround a tre schermi, consuma una grande quantità di memoria. Il tradizionale MSAA, che consuma in genere la memoria di un fattore 4, spesso diventa poco pratico da usare. FXAA, invece, non consuma memoria aggiuntiva e raggiunge risultati paragonabili se non superiori, rendendo possibile giocare ad alte risoluzioni con antialiasing abilitato.

FXAA in Portal 2. Clicca qui per visualizzare un confronto tra 4xMSAA e FXAA.

Allo stesso modo, Adaptive V-Sync, che attiva o disattiva il V-Sync a seconda del frame rate, è un partner naturale per la GeForce GTX 690. A frame rate molto elevati, i frame si possono suddividere, creando un disturbo chiamato “tearing”. Con Adaptive V-Sync abilitato, un solido 60 FPS può essere mantenuta senza tearing. E se il frame rate scendesse sotto i 60 , V-Sync viene dinamicamente disabilitato per evitare un altro fenomeno chiamato “stuttering”.

 

Frame rate Metering migliorato

 

Kepler introduce un hardware basato su “frame rate metering”, una tecnologia che aiuta a ridurre lo stuttering.

In modalità SLI, le due GPU suddividono il carico di lavoro operando su fotogrammi successivi, una GPU lavora sul frame corrente, mentre l’altra GPU sul fotogramma successivo. Ma poiché il carico di lavoro di ogni fotogramma è diverso, le due GPU completare i loro frame in tempi diversi. Inviare i fotogrammi al monitor in tempi diversi può causare un evidente stuttering. La GeForce GTX 690 dispone di un meccanismo di misurazione (simile ad un casello stradale per l’ingresso in autostrada) per regolare il flusso di fotogrammi. Attraverso il monitoraggio e l’appianamento di eventuali disparità nel modo in cui i frame vengono inviati al monitor, il frame rate diventa più regolare e più coerente.

 

Conclusioni

 

Il lavoro di integrazione di due GPU di tale potenza su una singola scheda è una sfida ingegneristica incredibile. Si tratta di un tiro alla fune perpetuo tra i vincoli imposti da: performance, energia richiesta, calore generato e rumorosità. Il prodotto finale è quasi sempre un compromesso.

La GeForce GTX 690 può considerarsi a buon titolo la prima scheda grafica dual-GPU che è emersa in forma completa, senza compromessi. Si tratta della scheda grafica più veloce al mondo, e con un ampio margine. È più silenziosa e consuma meno energia rispetto al suo predecessore. È piena zeppa di funzioni che eliminano ogni scalettatura e permettono un framerate regolare. E per finire, è fatta di materiali pregiati, è sapientemente costruita, e con un look che parla direttamente della potenza che ha dentro.

Ad un prezzo consigliato di 999 dollari, non è una scheda grafica per tutti. Ma per gli appassionati che esigono il meglio e i giocatori che desiderano una scheda grafica che durerà per generazioni, la GeForce GTX 690 potrebbe essere proprio quello che stavate aspettando.

 
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GeForce GTX 690 - prestazioni di gioco

Nei giochi di cui sopra, la GeForce GTX 690 è in media del 75% più veloce della GeForce GTX 680.

GeForce GTX 690 Quad SLI

Il Quad SLI migliora le prestazioni del 50-90% nei titoli graficamente intensivi.

GeForce GTX 690 Cooling and Acoustics
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