Súboj troch GeForce GTX 660: ASUS, GIGABYTE, MSI

Cenovo dostupný mainstream už aj od nVidie. Otestovali sme konkurenciu pre Radeon HD 7800, tri pretaktované verzie GeForce GTX 660 - ASUS DirectCUII TOP, GIGABYTE OC a MSI TF/OC.

3x GeForce GTX 660 - GK106

Po polročnom čakaní od vydania GeForce GTX 680 sme sa minulý mesiac konečne dočkali kunkurencie pre Radeon HD 7870 a HD 7850. nVidia vydala v septembri GeForce GTX 660 s mainstreamovým jadrom GK106. To je rovnako ako väčšie GK104 postavené na architektúre Kepler a vyrábané 28nm výrobným procesom.

Nové jadro GK106 má na rozdiel od GK104 len menší počet SMX blokov. Znížením počtu SMX blokov dosiahla nVidia zmenšenie výrobných nákladov, spotreby a jadro má v porovnaní s GK104 (294mm2) len 214mm2, čo je len o 2mm2 viac ako konkurenčný "Pitcairn" od AMD. Každý z SMX blokov má štandardne 192 výpočtových a 16 textúrovacích jednotiek. Pamäťové rozhranie zostalo takmer nedotknuté (až na počet pamäťových radičov, ktorých má GK106 len tri), na jeden 64 bitový radič pripadá 8 ROPs jednotiek. Radiče sú podobne ako u GK104 optimalizované na vysoké frekvencie GDDR5 pamätí.

Plne aktivované jadro GK106 sa skladá z piatich SMX blokov, celkovo teda obsahuje 960 CUDA procesorov, 80 textúrovacích jednotiek, 192 bitovú zbernicu a 24 ROPs jednotiek. Menšia šírka zbernice je vykompenzovaná vyššou frekvenciou GDDR5 pamätí, ktoré pracujú s 6GHz efektívne. Veľkosť pamäte je 2 GiB, čo znamená, že je asymetricky pripojená k zbernici a jej plnú šírku je môžné využiť len do zaplnenia 1,5 GiB. Nová GeForce má TDP nastavené na 140W, vyžaduje teda len jeden prídavný napájací PCIe konektor.

Podobne ako tomu bolo u titánovej GTX 660, neexistuje referenčná verzia GeForce GTX 660. Dnes si predstavíme trojicu nereferenčných verzií, ktoré sú už od výroby pretaktované a navyše osadené tichými ventilátormi. Pôjde o modely ASUS GeForce GTX 660 DCII TOP, GIGABYTE GeForce GTX 660 OC a MSI GeForce GTX 660 TF/OC.

Referenčná frekvencia jadra pre GeForce GTX 660 je 980 MHz a 1502 MHz pre pamäte. Frekvencia jadra však "lieta" vďaka technológii GPU Boost vo väčšine prípadoch na vyšších hodnotách, v priemere 1032 MHz v závislosti od vyťaženia a momentálnych prevádzkovývch vlastností. Aké majú pracovné frekvencie dnes testované karty nájdete zhrnuté v tabuľke nižšie.

3x GeForce GTX 660 - Technické detaily

Zhrnutie technických parametrov (teoretické hodnoty) v nasledujúcej tabuľke.

3x GeForce GTX 660 - Testovacia zostava

Do našej testovacej zostavy s doskou Asus P8P67 Deluxe (recenzia) sme osadili procesor Core i7 2600k (recenzia), ktorý je pretaktovaný a výsledky by nemal ovplyvniť bottleneck z jeho strany. Ako zdroj je použitý nadpriemerne vybavený Enermax MaxRewo 1350W (preview). Každá grafická karta je otestovaná vždy s novou inštaláciou operačného systému, po ktorej sú následne nahodené posledné updaty a ovládače.

Testované grafické karty a použité ovládače:

• AMD Radeon HD 7950 (800/1.250 MHz, 3 GiB GDDR5) @ 12.4 WHQL
• AMD Radeon HD 7970 (925/1.375 MHz, 3 GiB GDDR5) @ 12.4 WHQL
• ASUS GeForce GTX 660 DCII TOP (1.072/1.527 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 306.97 WHQL
• GIGABYTE GeForce GTX 660 OC (1.033/1.502 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 306.97 WHQL
• MSI GeForce GTX 660 TF/OC (1.033/1.502 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 306.97 WHQL
• nVidia GeForce GTX 660Ti (1.019/1.502 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 306.23 WHQL
• nVidia GeForce GTX 670 (915/1.502 MHz, 2 GiB GDDR5) @ 301.33 WHQL

Za poskytnutie procesora Core i7 2600k ďakujeme spoločnost Intel

Za poskytnutie matičnej dosky Asus P8P67 Deluxe ďakujeme spoločnost Asus

Za poskytnutie zdroja Enermax MaxRevo 1350W ďakujeme spoločnosti Enermax

Za poskytnutie 30" LCD monitora SyncMaster 305T+ ďakujeme spoločnosti SAMSUNG

Za poskytnutie benchmarku 3DMark 11 ďakujeme spoločnosti Futuremark

3x GeForce GTX 660 - Metodika testovania

Herné testy prebiehajú vždy s maximálne možnými detailami a to v troch rozlíšeniach: 1.680 x 1.050, 1.920 x 1.200, 2.560 x 1.600. Vyhladzovanie hrán a filtrovanie textúr je, pokiaľ to menu hry umožňuje, nastavené priamo v ňom. Ak nie, tieto nastavenia sú vynútené priamo v ovládačoch grafických kariet. Pre minimalizovanie nepresnosti je každá testovaná scéna premeraná v troch pokusoch, ktoré sú zaznamenané pomocou programu FRAPS.

S novými hrami, hlavne pre tie s deferred renderingom, sme sa rozhodoli vyradiť merania s 8xMSAA. Tie hry, ktoré to umožňujú, budú odteraz pretestované v najvyššej kvalite obrazu za použitia režimu 4xMSAA a tie s DR so zapnutým MLAA/FXAA. Celkový výkon grafických kariet už nebudeme rozdeľovať na režimy 4x/8xMSAA, ale len na základe použitého rozlíšenia.

Ovládače

Ovládače grafických kariet sú nastavené podľa dole priložených screeshotov (okrem série HD 6xxx, pri ktorej používame filtrovanie textúr v režime High Quality).

3x GeForce GTX 660 - 3DMark 11, Unigine Heaven, Luxmark

3DMark 11

3DMark 11 od spoločnosti Futuremark je posledná verzia veľmi obľúbeného benchmarku, ktorá v porovnaní so staršou verziou Vantage prináša podporu nových funkcií najnovšieho Direct X API od Microsoftu, konkrétne Direct3D 11 (teselácia, DC 5.0 a multithreading). Prepracovaný je aj test fyziky, v ktorom bol PhysX nahradený open-source Bullet Physics. Grafické karty sme testovali v režime Extreme Preset, ktorý z troch prednastavených režimov predstavuje svojím nastavením najvyššiu záťaž kladenú práve na grafickú kartu a v menej náročnom Performance Presete. Pre Extreme Preset je definované rozlíšenie 1920x1080 so zapnutým 4xMSAA a 16xAF. Pre Performance preset to je 1280x720 1xMSAA a 1xAF.

Performance   Extreme

Unigine Heaven

Unigine Heaven bol pri svojom uvedení vôbec prvý syntetický benchmark využívajúci možnosti Direct3D 11 rozhrania. Okrem neho obsahuje podporu pre D3D 9, 10 ,11 a od verzii 2.1 aj OpenGL 4.0. Najvýraznejšou časťou tohto syntetického testu je hardvérová teselácia. Tej sekundujú techniky ako SSAO, Parallax Occlusion Mapping, 64bit HDR rendering či DirectCompute. S verziou 2.1 pribudla do benchmarku aj podpora stereoskopickej projekcie. Výkon GPUs testujeme s použitím 4xMSAA, 16xAF v rozlíšeniach 1920x1200 a 2560x1600. Použité množstvo teselácie normal a extreme.

Normal   Extreme

Normal   Extreme

Luxmark

Luxmarkje voľne dostupný OpenCL renderovací benchmark pre viaceré platformy (Windows, Linux, MacOS, atď). Ako testovaciu scénu pre renderovanie sme použili “Room Scene“, ktorá je z trojice testov najkomplexnejšia a pozostáva až z dvoch miliónov trojuholníkov.

3x GeForce GTX 660 - Anno 2070, Batman Arkham City

Anno 2070

V najnovšom pokračovaní stratégie Anno 2070 sa po prvýkrát dostávame do budúcnosti. Napriek tomu, že hra beží na rovnakom engine ako Anno 1404, moderné prostredie hry je kompletne prepracované a obohatené o efekty najnovšieho Direct3D 11 rozhrania. Naše testy prebiehajú na začiatku kampane počas 20s.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

Batman Arkham City

Pokračovanie najlepšej komiksovej hry súčasnosti Batman beží na upravenom Unreal Engine 3 s podporou Direct3D 11. Skvelú atmosféru v hre dopĺňajú grafické efekty ambient occlusion, teselácia a zároveň niekoľko úrovní PhysX nastavení (off, normal, high). Testovanie prebieha v stavanom benchmarku.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

3x GeForce GTX 660 - Battlefield Bad Company 2, Crysis Warhead

Battlefield Bad Company 2

Dice s vylepšeným enginom Frosbite 1.5 priniesla do druhého dielu Bad Company okrem vylepšenia vizuálnej stránky (HBAO, Depth of Field, soft particles) vynovený deštrukčný model pod názvom Destruction 2.0. Ten je postavený na fyzikálnom engine Havok a v hre umožňuje zničiť obrovské množstvo detailov. Vývojári nezabudli na podporu Eyefinity od AMD. V teste je použitá jedna z najnáročnejších scén singleplayer časti s masívnymi explóziami, misia Crack The Sky. Priebeh zaznamenáva program FRAPS počas 60s akcie.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

Crysis Warhead

Príbeh hry Crysis Warhead sa odohráva paralelne k dielu Crysis a je postavený na rovnakom engine ako jednička Cryengine 2. V kampani sa dostanete do role bývalého člena SAS Delta Force Michaela Sykes-a s prezývkou Psycho. Počas nej bojujete proti nepriateľom zo Severnej Kórei a mimozemšťanom. Dej sa odohráva na rôznych miestach, ako napríklad džungľa, podzemný komplex, letisko a mnoho ďalších. Hra je aj napriek svojmu veku jedna z najnáročnejších vôbec. Testovanie prebiehalo v náročnej scéne From Hell’s Heart po dobu 30s.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

3x GeForce GTX 660 - Crysis 2, Colin McRae Dirt 2

Crysis 2

V novej časti hry Crysis 2, ktorá je postavená na Cryengine 3, sa dostávame z džungle do mesta. S novým enginom (hlavne po opatchovaní) nám pribudli efekty Direct3D 11 (teselácia) a textúry s vysokým rozlíšením. Hru testujeme v scéne "Dead Man Walking" po dobu 25s.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

Colin McRae Dirt 2

Závodná hra Colin McRae Dirt 2 od Codemasters beží na Ego Engine, ktorý podporuje aj najnovší Direct3D 11. Hra ako prvá zahŕňala podporu tohto štandardu. Reálnosť hry dotvára hardvérová teselácia vody, publika a vlajok, HDAO využívajúce DirectCompute, HDR osvetlenie, motion blur, Depth of Field a mnoho ďalších efektov. Testy prebiehali po dobu 60s v náročnej mape Malaysia.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

3x GeForce GTX 660 - Metro 2033, S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat

Metro 2033

Hra Metro 2033 je vytvorená podľa sci-fi románu ruského autora. Je založená na vlastnom engine od 4A. Svojou pokročilou grafikou v podobe viacerých efektov (Depth of Field, teselácia, SSAO, motion blur, soft shadows a mnoho iných) s kombináciou PhysX fyzikálneho enginu "predbehla" dobu. V hre Metro ste postavený do role Artyom-a, ktorý prežil atómovú vojnu a žije v podzemí. Jeho úlohou je dostať sa do mesta Polis. Testovanie prebieha počas útokov mutantov v misii Cursed, priebeh zaznamenáva FRAPS po dobu 30s.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat

Dej tretieho pokračovania akčnej FPS hry od ukrajinského GSC Game World sa odohráva krátko po skončení dielu Shadow of Chernobyl. Call of Pripyat beží na X-Ray engine 1.6, v ktorom je doplnená podpora o Direct3D 11 (teselácia a vylepšené tiene). Pre fotorealistickú grafiku okrem nich využíva napríklad SSAO, HBAO, Depth of Field (viac tu). Testovacia scéna z mesta Pripyat je zaznamenávaná FRAPSom po dobu 30s behu.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

3x GeForce GTX 660 - Spotreba, Hlučnosť, Teploty

Spotreba

Meranie spotreby prebieha za pomoci meracieho prístroja Voltcraft Energy Monitor 3000 v dvoch druhoch prevádzky. Najprv bola zmeraná spotreba celej zostavy (bez monitora) v režime bez záťaže (2D), 10minút po nabootovaní operačného systému Windows 7 64bit so zapnutou Aero plochou. Následne prebehlo meranie 3D spotreby v testovanej scéne hre Crysis pri rozlíšení 2560x1600 s 1xMSAA/16xAF. 

Namerané hodnoty predstavujú príkon celej zostavy bez monitora, preto je možné že vznikli menšie nepresnosti kvôli účinnosti zdroja, ktorá nie je pre každé zaťaženie rovnaká.

Hlučnosť

Meranie hlučnosti grafických kariet prebieha za pomoci hlukomeru Voltcraft SL-100 v rovnakých režimoch aké používame pri meraní spotreby. Teda 2D režim 10minút po nabootovaní systému a 3D počas hry Crysis. Vo všetkých prípadoch boli vypnuté nainštalované ventilátory v skrini. Zdrojom hluku bol disk a zdroj Enermax MaxRevo 1350W. Meranie bolo uskutočnené 20cm od skrinky SilverStone FT02B-W s otvorenou bočnicou.

Teploty

Meranie teplôt naväzuje na meranie spotreby, počas dvoch testov (2D, 3D - Crysis) sú teploty pre jadro grafických kariet odčítavané v programe GPU-Z a MSI Afterburner. Pre zvyšné teploty (pamäte a napäťové regulátory) bolo nutné otvoriť bočnicu skrinky FT02B-W. Pre toto meranie bol použitý laserový teplomer Voltcraft IR-280.

3x GeForce GTX 660 - Pretaktovanie, Výkon po OC

Všetky tri dnes testované karty sú už v základe OCnuté a pre ďalšie pretaktovanie už neostal väčší priestor. Vo väčšine testov vedeli karty udržať frekvenciu stabilne nad 1200 MHz pre jadro.

Výkon po pretaktovaní a škalovanie

Pre otestovanie výkonu som použil dva syntetické benchmarky (3DMark 11, Unigine Heaven) a jednu hru (Crysis), ktoré boli použité aj pri testoch stability. Ako sa prejavili jednotlivé OC výsledky na výkon testovaných kariet môžete vidieť v grafoch.

klikni na graf pre zväčšenie

klikni na graf pre zväčšenie

klikni na graf pre zväčšenie

3x GeForce GTX 660 - Zhrnutie výsledkov

Do celkového hodnotenia sme brali do úvahy len výsledky z 8 hier prerátané individuálne na percentá. 100% výkonu reprezentuje v každom rozlíšení referenčná AMD Radeon HD 7950.

1680x1050   1920x1200   2560x1600

3x GeForce GTX 660 - Záver

Výkon pretaktovaných edícií GeForce GTX 660 je 8-12% pod AMD Radeon HD 7950, teda niekde na úrovni referenčného HD 7870, ktorý nám v grafoch chýba. Na referenčných taktoch sa výkon pohybuje medzi HD 7870 a HD 7850. Čo je postačujúce vo väčšine tituloch a to aj v rozlíšení 1920x1200. Jadro GK106 nie je nijak energeticky náročné, vyžaduje napájanie len z jedného prídavného 6pin konektora a PCIe zbernice (Radeon HD 7870 potrebuje až dvojicu 6pinov). Samozrejmosťou sú teda skvelé prevádzkové vlastnosti.

ASUS si drží s chladičom DirectCU II vysoký štandard a jeho účinnosť demonštruje aj pri GeForce GTX 660. DirectCUII je v dnešnom teste najvyššie pretaktovaná GeForce GTX 660 a zároveň aj najtichšia. Menší problém je jej spotreba bez záťaže, ktorá je spôsobená pravdepodobne komplexnejším PCB. Je o niekoľko Wattov vyššia ako u modeloch od Gigabyte a MSI. Spoločnosť Gigabyte u svojej GeForce GTX 660 zrejme uprednostnila teploty pred hlučnosťou, aspoň čo sa týka záťaže, karta je z tejto trojice najhlučnejšia. Tu vidím veľký priestor k regulácii ventilátorov, pretože teploty celého plošného spoja su extra nízke. Ku karte od MSI nemám žiadnu pripomienku, chladič na nenáročnom jadre splnil svoj účel a karta je v záťaži príjemne tichá.

Zhrnutie kladov a záporov testovaných kariet