Видеокарта GeForce GTX 750 Ti: обзор, характеристики, тесты и отзывы

Видеокарта Nvidia GeForce GTX 750 Ti стала первой реализацией архитектуры «Максвелл». Ее выпуск был немного необычным для компании Nvidia, которая исторически занималась производством высокопроизводительных графических процессоров для непрофессионалов. Появление карты начального уровня означает, что новое ГПУ GM107 не собирается конкурировать с устройствами высокого класса в абсолютных показателях, но существенно сокращает энергопотребление по сравнению с предыдущими моделями. Серьезное внимание на нее обратят владельцы домашних кинотеатров и Steam-устройств. По отзывам пользователей, это одна из лучших карт базового уровня, которая отличается своей высокой эффективностью и низкой мощностью.

Конструктивные особенности

Видеокарта Nvidia GTX 750 Ti 2GB предлагается по цене 149 $ в версии с объемом памяти 2 ГБ и 139 $ с 1 ГБ. Как и предыдущий графический процессор, базирующийся на архитектуре «Кеплер», она построена по 28-нм технологии, но этот факт не стоит недооценивать. Компания Nvidia агрессивно оптимизировала архитектуру для обеспечения высокой производительности и низкого энергопотребления и достигла в этом поистине впечатляющих результатов.

Видеокарта Geforce GTX 750 Ti требует лишь 60 Вт. Чтобы это было более наглядно, следует сказать, что последним по-настоящему массовым ГПУ с таким же энергопотреблением была Nvidia GeForce 9600 GT (экономичная версия), выпущенная в 2009 году. Все другие бюджетные карты с таким низким показателем тепловой мощности обладают значительно меньшей производительностью.

GTX 750 Ti 2GB не совсем однослотовая — радиатор занимает несколько сантиметров второго уровня, но другие изготовители делают более компактные модели.

Старый дизайн процессора GK107, использовавшегося в Nvidia GT 640 Ti, включает два блока SMK, каждый из которых содержит 192 ядра CUDA с архитектурой унифицированного вычислительного устройства. Новый GM107 состоит из пяти SMM-блоков по 128 ядер. Ресурсы потоков распределяются совсем по-другому — без слишком глубокого погружения. Справедливо сказать, что одна из причин повышенной эффективности GM107 заключается в гораздо более тонком контроле над ресурсами потоков.

Перестройка процессора таким образом означает, что Nvidia способна обеспечить равную или более высокую производительность при гораздо лучших показателях энергопотребления. Стоимость GTX 750 Ті позволяет сравнивать карту с GTX 650 Boost. Последняя построена на базе 768 ядер, 64 устройств отображения текстур и 24 блоков растеризации. В то же время GTX 750 располагает 640 ядрами, 40 блоками текстур и 16 растеризации. Иными словами, на бумаге карта 650 Ті Boost должна быть на 10-15 % быстрее, чем Nvidia GTX 750 Ti. Но это один из тех случаев, когда спецификации оказываются обманчивыми.

Архитектура «Максвелл»

В ходе проектирования архитектуры «Кеплер», а затем при реализации ее в Tegra K1 команда инженеров компании Nvidia получила опыт и представление о том, как улучшить производительность и эффективность базовых вычислительных схем. Kepler представлял собой огромный скачок вперед по сравнению с «Ферми», и «Максвелл» обещает стать столь же революционным. Компания-производитель хотела снизить энергопотребление видеокарты, а также найти способы повышения быстродействия с сохранением того же уровня мощности.

Логика дизайна ГПУ осталась похожей на «Кеплер». Есть кластер обработки графики GPC, который включает мультипроцессоры SMM, созданные из большого количества ядер CUDA (потоковых процессоров). Изменения в организации различных блоков Maxwell касаются увеличения числа разделов и групп, но уменьшения количества ядер CUDA на один блок. Эта реорганизация стала частью усилий Nvidia по повышению производительности и эффективного энергопотребления новой видеокарты.

Наибольшие изменения произошли в каждом ядре, вычислительная мощность которых увеличилась на 35 %. Nvidia заменила механизм распределения ресурсов SMM более интеллектуальным, что позволило значительно сократить задержки. Новые мультипроцессоры создавались, чтобы улучшить производительность, как на единицу мощности, так и на единицу площади – эту цель преследуют все дизайнеры ЦПУ и ГПУ.

Nvidia смогла этого добиться благодаря изменению логики управления разделами, распределения нагрузки, управления тактовыми импульсами, планирования на уровне компилятора, количества команд за такт и многого другого. Вместо одного блока из 192 шейдеров SMM разделен на четыре, каждый из которых имеет отдельный буфер инструкций, планировщик и 32 выделенных ядра CUDA. Согласно Nvidia, такая конструкция упрощает дизайн и логику планирования, необходимые для экономии площади кристалла и мощности.

Эти блоки сгруппированы попарно и разделяют четыре блока фильтров и кэша текстур. Память тоже разделена между четырьмя блоками каждого SMM. С этими изменениями мультипроцессоры обеспечивают 90 % производительности предыдущей архитектуры, но на меньшей площади кристалла. GM107, первый чип, основанный на Maxwell, состоит из 5 SMM (640 ядер CUDA), а прежний GK107 имел 2 SMK (384 ядра CUDA), что дает 2,3-кратный рост эффективности работы.

Другим значительным изменением структуры мультипроцессора стало повышение объема кэша второго уровня до двух мегабайт. Учитывая, что в «Кеплере» его реализация ограничивалась размером 256 кБ, 8-кратное увеличение мощности должно снизить нагрузку на интегрированный контроллер памяти GM107. Со 128-битным интерфейсом доступный объем хранения данных GTX 750 Ti узким местом не станет определенно.

Компания Nvidia в новой архитектуре также улучшила возможности проигрывания видео путем повышения скорости кодирования в 2 раза и декодирования в 10 раз.

Было создано новое состояние питания GC5, призванное уменьшить энергопотребление GPU во время легких нагрузок, таких как воспроизведение видео. Поддержка API осталась прежней. Это значит, что реализованы не все возможности DirectX 11.2.

Первая реализация

GM107 состоит из одного GPC, пяти SMM и двух контроллеров памяти. 128 ядер CUDA на каждый SMM составляют 640 единиц, что на 66 % больше, чем 384 в архитектуре «Кеплер», использовавшейся в GTX 650. Справедливости ради следует сказать, что GeForce для видеокарты 650 Ti имеет 768 ядер CUDA, но почти с двукратным TDP. Базовая частота 1020 МГц и разгон до 1085 МГц на самом деле очень занижены. Даже при скромном разгоне легко достичь уровня 1300 МГц!

Пиковая теоретическая производительность вычислений составляет 1,3 TFLOPS (на 60 % больше, чем в GK107), несмотря на то что пропускная способность памяти остается в основном на том же уровне. Вот почему появление 2 МБ кэша L2 имеет решающее значение для эффективной оптимизации архитектуры Maxwell.

GM107 по-прежнему базируется на 28-нм технологии TSMC, но увеличивает размер чипа на 25 % по сравнению с GK107 при числе транзисторов на 43 % большем. С учетом 60 % вычислительного превосходства «Максвелла» над «Кеплером» 25%-е изменение площади указывает ориентацию компании Nvidia на снижение размера чипа и повышение эффективности его работы. Если добавить двукратное увеличение производительности на каждый потребленный ватт для того же 28-нм процесса, то новая архитектура впечатляет.

Дизайн Nvidia

Первой карте, основанной на новой архитектуре «Максвелл», компактный размер стоил больших изменений. Очевидным индикатором ее производительности является ее серия и цена. При стоимости 149 долларов США GTX 750 Ti дороже Radeon R7 260Х и 650 Ti. У нее довольно маленький ГПУ. В отсутствие необходимости в механизмах доставки мощности компании-производителю удалось разработать видеокарту, которая может поместиться в компьютерах небольших размеров. В прошлом остался и знакомый закрытый кожухом дизайн GTX 700-й серии.

Сердцем устройства является процессор GM107 и 640 ядер CUDA, что на бумаге выглядит менее впечатляюще, чем на самом деле. Хотя GTX 650Ti обладает большей вычислительной мощностью как по числу пиковых вычислений, так и по количеству ядер, более высокая тактовая частота и эффективность «Максвелла» делают видеокарту GTX 750 Ti явным лидером.

Даже с совершенно новой архитектурой технология ускорения работы ГПУ работает таким же образом, как и в случае «Кеплера». Это означает, что есть базовая частота, рекламируемая тактовая частота разгона и возможность ее превышения во время игры.

Одна функциональная возможность, которая отсутствует в GTX 750 Ti, – это поддержка SLI, что довольно разочаровывает. Непонятно, является ли это технологическим ограничением или результатом маркетинговой политики по дифференциации продуктов. Большинство игроков, которые покупают графические процессоры за 150 долларов, вероятно, не будут беспокоиться о приобретении второй графической карты для мульти-GPU конфигураций, но, например, в R7 260X реализован CrossFire.

Компания Nvidia снабдила GTX 750 Ті двумя двухканальными выходами DVI и одним портом mini-HDMI для подключения дисплея. По мнению пользователей, это довольно странно, поскольку означает, что модель не поддерживает флагманскую функцию G-Sync. Хорошей новостью для потенциальных покупателей видеокарты является то, что другие производители на своих моделях предлагают DisplayPort, так что нетрудно будет найти подходящую конфигурацию для своего монитора.

Несмотря на малые размеры радиатора, он по-прежнему занимает два слота расширения. Опять же, партнеры Nvidia создали модификации с конструкциями кулеров (даже пассивными), занимающими всего один слот. Стоит отметить, что вентилятор, несмотря на его размеры, удивительно тихий. Даже под полной нагрузкой температура GPU не поднимается выше 65°С.

Тыльная сторона видеокарты GTX 750 Ti тоже довольно скучная и говорит о том, что на ней установлены четыре чипа памяти.

Эталонная модель не включает разъем питания, но на плате есть четкие разграничения, предполагающие его установку. Вероятно, компания Nvidia до последней минуты решала, по какому пути питания ей следует пойти. Процессор GM107 – первый, созданный на основе архитектуры «Максвелл», очень маленький, но фактически на 25 % больше, чем заменяемый им чип GK107.

GTX 750 vs GTX 750 Ti

Видеокарта GTX 750 также основана на архитектуре Maxwell. Основное отличие между ней и версией 750 Ti состоит в количестве ядер CUDA, объеме памяти и скорости работы. У первой – 512 ядер, 1 ГБ GDDR5 частотой 1250 МГц, а у второй 640 ядер поддерживаются 2 гигабайтами, разогнанными до 1350 ГГц. Базовый дизайн предусматривал лишь 1020 Мгц с увеличением до 1085 МГц при благоприятных температурных условиях.

Производительность

Сравнение производительности 650 Ті Boost и Nvidia GeForce GTX 750 Ti, установленными на материнской плате Gigabyte Z87X-D3H с 8ГБ памяти DDR3-2133 под управлением Windows 8.1, на играх с максимальным уровнем детализации Full HD дало интересные результаты. И вот какие. На первый взгляд может показаться, что видеокарта Nvidia GeForce GTX 750 Ti – это простой шаг в сторону. Преимущество часто оказывается на стороне 650-й модели, отличаясь на несколько процентов, хотя есть заметные исключения, такие как Shogun 2, где 750Ti работает на 25 % быстрее своего предшественника. Однако, учитывая, что старшая карта опережает более новую в Civilization V, можно сказать, что в этом плане устройства практически ничем не отличаются.

Энергоэффективность

Показатель, являющийся главным преимуществом GTX 750 Ti, тесты раскрывают во всей красе. Это уровень потребляемой мощности. Замеры общего энергопотребления системы, сделанные с помощью Kill-A-Watt, дали следующие результаты. На холостом ходу энергопотребление модели 650Ti не превышает 52 Вт как при включенном, так и при выключенном дисплее. HIS R9 270 требуется 72 Вт мощности в режиме простоя при включенном мониторе и всего 52 при выключенном. GeForce GTX 750 Ti потребляет 48 ватт. Когда все три карты находятся под нагрузкой в тесте LateGameView «Цивилизации V», ситуация резко меняется. 650 Ti требует уже 161 Вт, HIS R9 270 – 172 Вт, а 750 Ti – 121 Вт.

Что же это означает с точки зрения потребляемой мощности на один кадр изображения? HIS R9 270 потребляет в среднем 2,48 Вт на каждый фрейм в секунду, GTX 650Ti – 2,82 ватта на кадр в секунду, а 750 Ті – всего 2,12 ватта. Это огромное преимущество перед картами AMD и предыдущим поколением GTX, учитывая, что «Цивилизация» практически представляет собой наихудший сценарий для 750 Ti с точки зрения производительности на ватт потребленной мощности — зазор между ней и GTX 650 более широкий в этой игре, чем в любой другой. В остальных тестах результаты практически идентичны, а энергоэффективность еще более разительная.

Разгон

Пользователи отмечают одну особенность GTX 750 Ti: характеристики карты позволяют увеличивать ее тактовую частоту. Существующие инструменты, используемые для разгона графических процессоров, сталкиваются скорее с программными, а не аппаратными ограничениями. Например, программа MSI Afterburner позволяет легко увеличить частоту ГПУ на максимальные 135 МГц вообще без настройки каких-либо параметров напряжения. Это предоставляет возможность разогнать карту с 1020 до 1155 МГц, что является отличным показателем. Кроме того, приложение способно увеличить тактовую частоту памяти с 1350 до 1600 МГц и напряжение смещения на 31 мВ при сохранении 100 % стабильности. Результатом является значительно более быстрая карта, которая все еще имеет большой потенциал увеличения производительности. Проверка частоты процессора во время игры Metro: Last Light демонстрирует последовательное достижение 1297 МГц. Это на 27 % быстрее базового значения.

По отзывам владельцев, разница между производительностью карты в стандартном и разогнанном состоянии существенная. Например, Battlefield 4 идет на 10 % быстрее, Bioshock Infinite – на 14 % и Metro: Last Light – на 13 %. Это большой прирост, и, учитывая ограничения программного обеспечения, пределом он не является.

Версия видеокарты компании «Гигабайт»

Эталонный дизайн от Nvidia уже был довольно компактным, однако Gigabyte GTX 750 Ti пошла еще дальше. Это низкопрофильная карта, способная без труда поместиться в самых компактных корпусах. Она получает питание с системной шины, то есть никаких дополнительных разъемов питания нет и Gigabyte даже комплектует устройство низкопрофильным кожухом, что делает его идеальным для тонких корпусов домашних кинотеатров.

И все-таки Gigabyte GTX 750 Ti – это полноценная карта с разъемами DisplayPort, DVI и двумя HDMI-выходами и установленным в центральной части вентилятором охлаждения ГПУ. С частотой 50,4 к/с в тесте Dirt Showdown в Full HD - разрешении она доказывает, что может справиться с менее требовательными играми, и хотя она может обеспечить 30 к/с в Tomb Raider с включенным ресурсоемким сглаживанием SSAA, снижение до FXAA дает идеально ровные 40 к/с.

Обрывистые 18,5 к/с в Metro: Last Light в очень высоком качестве и SSAA указывают на пределы возможностей карты, но снижение качества изображения до высокого и отключение тесселяции и сглаживания возвращает все до более приемлемых средних 44 к/с. Компактный размер и крышка в комплекте делают видеокарту Gigabyte GTX 750 Ti хорошим выбором, способным дать игровую мощь низкопрофильному корпусу, хотя MSI R7 260X почти столь же быстрая и гораздо дешевле, а намного более мощная PoweColor PCS+ R9 270X лишь на 19 $ дороже.

Модель компании «Асус»

Если пространство не является проблемой, то можно выбрать Asus GeForce GTX 750 Ti, которая является примерно такой же экстремальной видеокартой, как и Nvidia. У нее двойной вентилятор системы охлаждения, она разогнана изготовителем и комплектуется программным обеспечением для еще большего повышения частот, поэтому придется по душе тем, кому нравится самому настраивать свое оборудование.

Asus GTX 750 Ti полностью отключает кулеры, когда пользователь не играет. Даже при двух задействованных вентиляторах уровень шума остается невысоким. Графический процессор работает на 1124 МГц и разгоняется до 1202 МГц. Dirt Showdown в разрешении Full HD идет с качеством изображения 48 к/с, и почти сносная частота кадров достигается в Tomb Raider со сверхвысоким качеством и включенным SSAA. 27,5 к/с – это все еще немного вяло, но переход на FXAA повышает данное значение до 43,1 к/с. Карта Asus способна на большой разгон, но более гибкая модель Gigabyte выгоднее. Тем же, для кого компактный размер не критичен, лучше остановить свой выбор на R7 260X от MSI, которая стоит намного дешевле, обеспечивая аналогичное быстродействие.

Захватывающее начало

Если оценивать строго производительность, то Nvidia GTX 750 Ti немного медленнее видеокарт аналогичной ценовой категории. Однако она предлагает два преимущества: во-первых, однослотовые кулеры партнеров позволяют ей вписаться в малый однослотовый форм-фактор и в системы, подобные Steam или домашним кинотеатрам, популярным на рынке персональных компьютеров.

Во-вторых, показатели эффективности работы на каждый затраченный ватт, обеспечиваемые архитектурой «Максвелл», означают, что данный чип может стать весьма грозным в случае его масштабирования. Снижение общей мощности позволяет Nvidia повысить число ядер в графическом процессоре, а большее их количество непосредственно ведет к росту производительности. И это не единственный фактор — размер кристалла играет важную роль в определении прибыльности — но архитектура «Максвелл» должна привести компанию Nvidia к значительному увеличению числа ядер в каждом ценовом диапазоне.

Те, у кого GTX 650 Ti Boost уже установлена в обычном настольном ПК GTX 750 Ті, не дает повода для обновления, но для тех пользователей, которые ищут высокую производительность для систем небольшого форм-фактора или хотят свести энергопотребление до абсолютного минимума, данная карта подойдет как нельзя лучше.