Análise da Solução Gráfica Nvidia GeForce GTX 480M "Fermi" - primeiros benchmarks
Senhor dos Pixels.
Parecia que a ATI iria tomar o controle do mercado de soluções gráficas nos últimos meses. Agora a Nvidia lança um "silver bullet" codenome "Fermi", que deve elevar o fabricante de GPU de volta ao topo. Temos os primeiros resultados para você.
O maior, ou melhor, o único competidor da Nvidia a ATI, já construiu a fundação para uma nova geração de soluções gráficas com a série Mobility Radeon HD 5000 no início desse ano. A inovação mais conhecida é o suporte DirectX 11. As novas soluções gráficas tomam a primeira posição no ranking médio de GPU (HD 5650) e elas também tem um candidato poderoso o HD5870, no ranking máximo, que bateu alguns recordes.
Ao contrário, a Nvidia continuou com o DirectX 10 e tentou ganhar pontos com sa tecnologia Optimus. No entanto, os usuários orientados pela performance de multimídia de lto-nível e jogos foram negligenciados. Eles tiveram que se contentar com GPUs baseados na antiga arquitetura G92.
Repetidas vezes rumores de que uma nova geração de chips inovadores apelidados "Fermi" iriam assustar seu competidor AMD. Levou muito tempo mais agora eles chegaram. Apresentamos os primeiros resultados do nosso teste da solução gráfica Nvidia Geforce GTX 480M.
Tecnologia
A GeForce GTX 480M é baseada no chip GF100 chip (codinome "Fermi"), que foi desenvolvido do nada. A Nvidia geralmente focada em cálculos tem dispositivos de performance na solução gráfica e também nos chamados cores CUDA que suportam todas as características do DirectX 11.
Na teoria, as características GF100 e 512 cores (1-dimensional) e os seis controladores de memória de 64-Bit GDDR5 (então um total de 384 Bits). Cada um dos cores pode executar Vertex, Pixel, geometria, e cálculos. Além disso, o GF100 tem 48 unidades ROP para mesclar pixels, anti aliasing, e acesso a memória atômica.
No entanto, como o consumo de energia para um chip multifacetário seria muto alta para o uso móvel, a GTX 480M usa uma versão simplificada. 352 cores continuam ativados (5 multi-processadores streaming desativados)e uma memória bus de 256 bits (2 controladores de memória desativados) são utilizados. Então o GTX480M está relacionado com o desktop GTX 465, que é simplesmente dirigido por frequências (clock rates) mais altas.
Informações detalhadas sobre a GF100 / arquitetura Fermi está disponível (em inglês) no GF100 Whitepaper (PDF).
| Mobility Radeon HD 5870 | GeForce GTX 480M | |
| Chip | RV840 | GF100 |
| Transistors | 1,04 Mrd. | ca. 3 Mrd. |
| Lithography | 40nm | 40nm |
| Reference clock rate | 700 | core 425 MHz/ shader 850 MHz |
| Cores | 800 bzw. 288 (5D) | 352 (1D) |
| ROPs | 16 | 32 |
| TMUs | 40 | 44 |
| TAUs | 40 | 44 |
| Memory interface | 128 Bit | 256 Bit |
O sistema de teste
Nós usamos um Clevo D901F Barebone para nosso primeiros testes. Fora a solução gráfica GTX 480M da Nvidia ele vem equipado com um CPU Intel Core i7-940, que na verdade é um processador de desktop. Assim, os resultados dos benchmarks influenciados pelo CPU podem ser mais baixos se comparados ao de um processador de notebook. Além disso, 6 GB RAM são embutidos e dois discos rígidos de 2.5" em a RAID 0 array (+ um HDD para dados) fornecem a performance necessária para um disco rígido.
Benchmarks genéricos
Antes de focarmos nos testes de jogos, nós demos uma olhada nos benchmarks genéricos mais populares.
3D Mark 2006
Mesmo já tendo alguns anos, o 3DM06 aida é compulsório para todas as soluções gráficas. De fato, o resultado do teste do sistema é impressionante. A combinação do i7 / GTX 480M alcança 16390 pontos e se posiciona entre os dispositivos de jogos com solução gráfica dual.
O Deviltech 9700 DTX com CPU 820QM e GPU ATI Mobility HD5870 costumava ter o melhor resultado de uma solução gráfica com único chip em nosso banco de dados: 13451 pontos. Sendo claramente mais lenta (-20%). A GTX 285M SLI no XMG8.c é comparável.
3D Mark Vantage
Por que o 3DMark06 é conhecido por ser um pouco dependente do CPU nós olhamos o atual 3D Mark Vantage benchmark, que reduz ainda mais o impacto do CPU e posta um desafio adequado para GPUs.
O recorde do teste 9277 pontos para nosso sistema de teste. Mais uma vez a GTX 480M acança o nível das soluções gráficas SLI e Crossfire X2. O segundo lugar no ranking de único GPU conta 8463 pontos e fica cerca de 10% atrás do Fermi. Não é surpresa que seja a ATI Mobility Radeon HD 5870 no notebook Devil 9700 DTX.
Performance em jogos
Battlefield - Bad Company 2
Por que é um dos jogos multi-player mais populares o BC2 é compulsório no teste da GTX 480M. Comparado com outros sistemas poderosos com solução gráfica de único chip o Clevo D901F está no topo. Ele é cerca de 10% mais rápido do que a maioria das soluções gráficas da ATI, a H5870, en notebooks para jogos diferentes.
Comparada com a até agora mais poderosa solução gráfica da Nvidia, a Geforce GTX 285M no XMG8.c da Schenker, o ganho de performance é ainda mais impressionante.
No entanto, a performance de soluções gráficas duais, dois chips gráficos GTX 285M com CPUs igualmente rápidos no mySN XMG8.c continua claramente fora de alcance, com uma performance cerca de 38% melhor.
Por outro lado, nosso modelo de teste alcançou 37fps na configuração mais alta possível e o jogo permaneceu jogável e sem agarrar, mas considerando que o BC2 é um jogo de tiros online, a velocidade de frames caiu para menos de 30 fps com muita frequência.
| Battlefield: Bad Company 2 | |||
| Resolução | Configurações | Valor | |
| 1920x1080 | high, HBAO on, 4xAA, 8xAF | 37 fps | |
| 1366x768 | high, HBAO on, 1xAA, 4xAF | 70 fps | |
| 1366x768 | medium, HBAO off, 1xAA, 1xAF | 97 fps | |
| 1024x768 | low, HBAO off, 1xAA, 1xAF | 108 fps | |
Crysis
O Crysis é um jogo já estabelecido na nossa suite de benchmark. Desde que foi lançado é um dos jogos mais exigentes com o software em termos de performance. Isso se reflete nos resultados, que se mantiveram na gama do impossível de jogar nas configurações mais altos de detalhes (1920x1080 Pixel, detalhes muito altos).
Em nosso sistema de teste a solução GTX 480M atinge 16.1 frames/segundo com essas configurações no teste do GPU integrado ao jogo. Portanto, o sistema está no mesmo nível ou um pouco abaixo de outros sistemas com a ATI Mobility Radeon HD 5870 que usamos para comparação. Enquanto ela é cerca de 15% mais rápida do que a GTX 285M no mySN XMG8.c o notebook Devil DTX com GPU HD 5870 fica quase 6% melhor do que o Clevo D901F com a solução gráfica GTX 480M.
Mais uma vez, as soluções gráficas SLI (Nvidia) ou Crossfire (ATI) são claramente melhores. A HD 4870 X2 e a GTX 285M SLI tem performance melhor do que GPUs de único chip por cerca de 57%.
| Crysis - GPU Benchmark | |||
| Resolução | Configurações | Valor | |
| 1920x1080 | Very High, 0xAA, 0xAF | 16.1 fps | |
| 1024x768 | High | 62.3 fps | |
Colin McRae: Dirt 2
Fora seu gênero, o simulador de corrida Dirt 2 se difere de outros jogos especialmente por causa de seu suporte DirectX11. Entre todos os notebooks comparados, só aqueles com GPU compatível suportam esse dispositivo (ATI 5xxx Serie, GTX 480M).
O resultado gravado é muito positivo para o GPU GTX 480M. O novo marco da Nvidia alcança 46.8 fps com resolução de 1920x1080 pixels e ultra detalhes no benchmark integrado ao jogo e tem uma performance claramente melhor do que seus competidores da ATI e seu predecessor, o GTX 285M.
O melhor resultado da HD 5870, gravado para MSI GX740 é 33.8 fps cerca de 30% abaixo do resultado da GTX 480M. A GTX 285M no mySN XMG8.c se prejudica no mesmo nível.
Mais um vez as soluções GPU dais são top, ou seja, a HD 4870 X2 no Alienware M17x (+8%) ou a GTX 285M SLI no XMG8.c (+50%), mas nenhuma dessas tem suporte para DX11.
| Colin McRae: DIRT 2 | |||
| Resolução | Configurações | Valor | |
| 1920x1080 | Ultra Preset, 4xAA | 46.8 fps | |
| 1360x768 | High Preset, 2xAA | 84.4 fps | |
| 1024x768 | Medium Preset, 0xAA | 130.5 fps | |
| 800x600 | Low Preset, 0xAA | 176.5 fps | |
Call of Duty - Modern Warefare 2
Fora o Battlefield, é claro que seu correspondente da série Call of Duty também pertence aos jogos compulsórios para teste: Modern Warfare 2. Nossos testes anteriores indicaram que o MW2 é um pouco menos exigente.
Isso pode explicar os resultados do GTX 480M, que não consegue passar a ATI Mobility Radeon HD 5870. Nossa configuração de teste alcançou 51 fps e assim o resultado é quase idêntico ao da HD 5870 no MSI GT740. Resultado, o jogo rodou sem problemas.
No entanto, o melhor resultado para foi para a GTX 285M em nosso banco de dados, gravado para o XMG8.c, pode ser superado. É cerca de 15% mais lenta que a Fermi. Mais uma vez os resultados obtidos com a HD4870 X2 no Alienware M17x ou a GTX 285M SLI no XMG8.c estão fora de alcance.
| CoD Modern Warfare 2 | |||
| Resolução | Configurações | Valor | |
| 1920x1080 | all on/max vsync off, textures extra, 4xAA | 51 fps | |
| 1366x768 | all on/high vsync off, high textures, 4xAA | 68 fps | |
Metro 2033
Metro 2033 é o mais novo jogo em nossos testes. Infelizmente, por isso, não temos resultados para comparar. No entanto, uma primeira classificação da GTX 480M deve ser possível.
O primeiro teste já prova que o Metro exige ainda mais performance do que os outros jogos acima mencionados. Está um pouco abaixo de jogável para o D901F com Fermi a uma resolução de 1600x900 pixels, alto nível de detalhes, e dispositivos DX10.
Seu mais duro competidor da ATI, a Radeon HD 5870 não terá um desempenho melhor como prova nossa comparação com o notebook Medion X7811. Ela fica um pouco abaixo da GTX 480M da Nvidia no D901F (+6%) a uma resolução de 1680x1050 pixels, alto nível de detalhes, e DX10.
Assim que o DX11 é ativado, as duas soluções gráficas cedem. Embora a diferença absoluta seja pequena, o ganho de performance da HD 5870 para GTX 480M aumenta 9%.
| Metro 2033 | |||
| Resolução | Configurações | Valor | |
| 1920x1080 | Very High DX11, AAA, 4xAF | 12 fps | |
| 1600x900 | High DX10, AAA, 4xAF | 34 fps | |
| 1360x768 | Normal DX10, AAA, 4xAF | 69 fps | |
| 800x600 | Low DX9, AAA, 4xAF | 126 fps | |
Unigine Heaven-Demo 2.0
Finalmente, nós contabilizamos a pontuação de performance DirectX 11 com a ajuda de dois benchmarks. Primeiro comparamos o sistema de teste ao do Asus G73JH (GPU ATI HD 5870 e CPU Core i7-720QM) com base no novo benchmark DirectX 11 "Unigine Heaven".
Esse teste usa extensivamente o dispositivo tessellation do DX11 e pode já vislumbrar futuras demandas para jogos de computador.
O resultado não é ambíguo. As duas soluções gráficas alcançam seus limites em relação à jogabilidade nessa configuração (tessellation: normal | alto nível de detalhes | tudo ligado | VSync, AA e AF desligado), mas, a GTX 480M da Nvidia tem uma performance claramente melhor do que o HD 5870 do Asus GX73JH por 30%.
Aumentando a configuração do tessellation para "extrema", o resultado da GTX 480M cai para 24.3 fps. Esse é o nível registrado da ATI Mobility Radeon HD 5870 com tessellation e nível "normal".
Benchmark Stone Giant
A performance no tessellation da GF100 também é aparente no benchmark Stone Giant DX11. Nosso sistema de teste pode alcançar 37 fps a 1680x1050 e configuração tessellation alta. Isso o iguala ao Desktop HD 5830-5870 (veja Overclocking.net) e é claramente melhor do que as soluções gráficas AMD.
Stalker: Call of Pripyat
Usamos o benchmark gratuito para checar a performance do DirectX 11 desse jogo de tiro. A GTX 480M alcançou uma média de 43.9 frames por segundo a 1920x1080 Pixels, configuração: alta, EFDL DX11. Por que não rodamos esse benchmark no sistema de teste com a HD 5870 até agora, nós contamos com os registros de nossos colegas do Notebookjournal.de. De acordo com eles 5870 são alcançados dependendo do notebook (todos equipados com CPUs móveis) entre 49 e 53 fps. Aparentemente, a Mobility 5870 é 16% melhor nesse caso.
A Nvidia também publicou resultados de benchmark do Stalker. Eles foram registrados com "ultra" nível de detalhes e a GTX480M é por volta de 20-30% mais rápida do que a HD 5870. Detalhes disponíveis n apêndice desse artigo.
Então parece que a GTX 480M ganha com a confguração mais alta e a HD 5870 é um pouco mais rápida com detalhes menos exigentes.
Mais testes de jogos
Também conduzimos testes benchmark com o Resident Evil 5. Por que não temos registros para a HD 5870, usamos dados de um teste do Asus G73Jh da Legitreviews. A GTX 480M alcançou 67.4 fps a 1920x1080 sem AA e Motion Blur (em contraste com os dados na tabela) em nosso teste. A HD 5870 marcou 58.3 fps 14% mais devagar. A 1280x720 a diferença aumenta para 20% (98.3 fps versus 78.8 fps). No entanto, o poderoso CPU Desktop no D901F tem um impacto maior com menor nível de detalhes.
Considerando todos os jogos fica aparente que a GTX 480M não roda com fluência o Metro 2033 e o Crysis em alto nível de detalhes. Todos os outros jogos rodaram com fluência e jogabilidade nas configurações e resoluções mais altas em nosso teste.
| baixo | média | alto | ultra | |
|---|---|---|---|---|
| Quake 3 Arena - Timedemo (1999) | 720 | |||
| Doom 3 (2004) | 310 | 290 | ||
| Counter-Strike Source (2004) | 191 | |||
| Quake 4 (2005) | 62 | |||
| Half Life 2 - Lost Coast Benchmark (2005) | 234 | |||
| World in Conflict - Benchmark (2007) | 84 | 35 | ||
| Crysis - GPU Benchmark (2007) | 62.3 | 16.1 | ||
| Crysis - CPU Benchmark (2007) | 58.3 | 15.5 | ||
| Supreme Commander - FA Bench (2007) | 52.4 | 45.1 | ||
| Call of Duty 4 - Modern Warfare (2007) | 93 | |||
| Trackmania Nations Forever (2008) | 52.8 | |||
| Crysis Warhead (2008) | 98 | 34 | ||
| Far Cry 2 (2008) | 174 | 106 | 45.4 | |
| Left 4 Dead (2008) | 142 | |||
| GTA IV - Grand Theft Auto (2008) | 53.9 | |||
| F.E.A.R. 2 (2009) | 119 | 61 | ||
| Sims 3 (2009) | 105 | |||
| Anno 1404 (2009) | 170 | 53 | ||
| Colin McRae: DIRT 2 (2009) | 176.5 | 130.5 | 84.4 | 46.8 |
| Need for Speed Shift (2009) | 84 | 51 | ||
| Resident Evil 5 (2009) | 150.5 | 96.3 | 59.7 | |
| Risen (2009) | 38 | |||
| CoD Modern Warfare 2 (2009) | 68 | 51 | ||
| Battlefield: Bad Company 2 (2010) | 108 | 97 | 70 | 37 |
| Metro 2033 (2010) | 126 | 69 | 34 | 12 |
Veredicto da performance
Vamos olhar finalmente para todos os benchmarks executados na comparação (excluindo os resultados de fontes externas). Nos benchmarks sintéticos a GeForce GTX 480M tem uma performance melhor do que a Mobility Radeon HD 5870 por 11%. Se considerarmos os benchmarks significativos (sem versão antiga do 3DMark, sem testes OpenGL, que dependem muito da versão do driver), o ganho de performance aumenta para 15%. A vantagem no Unigine Heaven, que vem da alta performance no tessellation é particularmente impressionante.
O antigo GeForce GTX 285M é cerca de 11% mais devagar (onde o excelente resultado PCMark Vantage GPU bagunça um pouco a média). A solução gráfica SLI (280M e 285M SLI) e a Crossfire (4870 CF) permanecem entre 9% e 15% por cento a frente da 480M.
Nos benchmarks de jogo a HD 5870 é aproximadamente 9% mais devagar. A GTX 480M é em todos os jogos, com exceção do Crysis (só em configuração muito alta) e Anno 1404, mais rápida. Uma única GeForce GTX 285M é consideravelmente mais devagar (-20%) nesse caso. No entanto, as combinações SLI e Crossfire permanecem fora do alcance e até ganham vantagem.
Aceleração de vídeo
Assim como outros chips 40nm litografia da NVIDIA antes do Fermi, o GF100 possui PureVideo HD através de um decodificador de vídeo de quarta geração (VP4) e VDPAU Feature Set C. Assim, a solução gráfica pode decodificar completamente vídeos HD em H.254, VC-1, MPEG-2, e MPEG-4 ASP sem sobrecarregar o processador (incluindo 2 streams em paralelo para PIP). No nosso teste o D901F pode rodar H.264 (Big Buck Bunny) e VC1 (Elephants Dream) a 1920x1080 sem trepidações e enquanto a carga do CPU permanecer baixa. De acordo com GPU-Z a ferramenta de vídeo da solução gráfica alcançou uma carga de 50%.
O mais atual lançamento do Flash 10.1 também suporta decodificar de vídeos HD com a GeForce GTX 480M. Embora a carga do CPU estivesse mais alta comparado com vídeos locais um trailer do Youtube rodou fluentemente sem perda de frames a 1080p.
CUDA, DirectCompute, OpenCL & PhysX
É claro que a nova geração GeForce também suporta executar cálculos no chip gráfico. É possível usar os cores através do CUDA, DirectCompute, ou OpenCL. No entanto, programas existentes parecem não usar completamente a arquitetura aprimorada, por que são otimizados para gerações mais antigas. Na prática, o usuário encontrará basicamente software para decodificação de vídeo mais rápida (z.B. Badaboom ou Powerdirector).
Um dispositivo só suportado pela solução gráfica Nvidia é o PhysX. É claro que a Fermi, o novo marco, pode fazer isso. Em Batman: Arkham Asylum, Mirrors Edge ou o novo Mafia 2 mais efeitos lindos são possíveis (sem supote de GPU não rodam fluentemente a maior parte do tempo).
Para acessar a performance do PhysX com a GTX480M usamos o benchark FluidMark. Ela alcançou um resultado 3 vezes melhor, quando os cálculos do PhysX foram feitos pela GTX 480M (17 versus 49 fps) ao invés do CPU de desktop rápido. Para a comparação usamos GeForce GTX 280M que alcançou cerca de 31 fps e assim 184 points (27% menos) de acordo com uma fonte online: ozone3d.net.
Consumo de energia
Todo o quadro MXM, incluindo a memória, da GeForce GTX 480M tem um TDP de 100 Watts. Esse é um novo nível para uma solução gráfica móvel de único GPU. Até agora cerca de 75 Watts eram típicos em soluções de alto nível (por exemplo Geforce GTX 285M). Isso não é causado unicamente pelo chip Fermi exigente, mas também pela memória de vídeo de 2 GB GDDR5. A memória gráfica sozinha presumidamente necessita de 10-15 Watts mais do que 1 GB DDR3 - GDDR5 RAM. Mas, o TDP da GTX 480M ainda é claramente mais baixo do que das soluções gráficas SLI ou Crossfire que requerem 2x75 Watts. Cuidado com os valores de TDP para soluções ATI eles normalmente não incluem o quadro MXM todo, mas somente o chip. Portanto, o consumo de energia não é comparável.
O consumo de energia do Clevo D901F barebone variou de 70 a 318 Watts em nosso teste. O poderoso CPU de desktop Core i7-940M, que tem um TDP de 130 Watts, também é responsável por isso. No entanto, o D901F ainda está no mesmo nível que o Clevo X8100 (285M SLI, Core i7-920XM) ou o Asus W90VP (HD 4870 CF, Q9000), tanto com CPUs móveis (55W bzw. 35W TDP) sem carga.
Durante jogos medimos um consumo de energia de 180-190 Watts (COD 6), que é marginalmente melhor do que as configurações SLI e CF. O máximo medido foi 318 Watts que vem principalmente do CPU desktop, que necessita de 165 Watts a mais quando roda o Prime95 do que em modo inativo.
É claro que o consumo de energia da GeForce GTX 480M também é interessante. Ele pode ser reduzido para frequências muito baixas de 50 MHz core / 67 MHz sombreamento / 100 MHz memória. A uma frequência máxima, mas sem carga, registramos cerca de 21-23 Watts mais do que com a frequência mais baixa. Carga aumenta a demanda de energia de 20-42 Watts. Assim, o notebook precisa de cerca de Watts se somente a solução gráfica estiver carregada (Nvidia Island Demo).
Comparado a outros notebooks com a HD 5870 o D901F tem uma clara desvantagem. Os componentes de desktop, dois discos rígidos e Fermi pesam. Em modo inativo precisa de cerca de 20 Watts mais (por exemplo comparado com o Devil 9700 DTX) e cerca de 60 Watts em modo de jogo.
| desligado |   0.2 / 2 Watt |
| Ocioso |  69.7 / 74 / 82 Watt |
| Carga |
188 / 318 Watt |
    
| |
Key:
min: ,
med: ,
max: | |
Verdicto
Em todos os nossos testes a Nvidia Geforce GTX 480M é cerca de 10% mais rápida do que as mais rápidas soluções gráficas da ATI, como a Mobility Radeon HD 5870. Assim, o novo marco da Nvidia ganha o título de "mais rápida solução gráfica para notebook". Como de costume o ganho e performance depende do aplicativo/jogo. O chip GF100 pode demonstrar força especialmente no DirectX 11 com jogos e testes e prova ser claramente melhor. Configurações atuais SLI e Crossfire são mais rápidas do que a média, mas consomem muita energia e sofrem de trepidações a 30fps. Para ganhar dessas soluções gráficas uma configuração GTX 480M SLI está para ser usada no próximo Clevo Barebone.
A alta demanda de energia de 100 Watts não faz diferença no D901F, mas não permite que ele seja usado em notebooks menores. Assim, teremos que esperar por uma versão menor do Fermi (GF104), que também poderá ser usada em notebooks menores e mais baratos. Ela também será mais energéticamente eficiente o que chip básico GF100.
A maior desvantagem é o alto preço, que a Nvidia cobra pelo seu novo modelo top. Ainda assim, você sempre tem que pagar um alto preço para conseguir o hardware mais rápido do mercado.
Os resultados registados comparado com outros chips gráficos estão disponiveis em nosso artigo Jogos de Computador em Soluções Gráfica de Notebooks ou em nossa comparação de soluções gráficas.
Apêndice: Benchmarks da Nvidia
Além de nossos benchmarks, a Nvidia publicou alguns (seletos) benchmarks, que quisemos mostrar a vocês. Nesses jogos / configurações a GeForce GTX 480M tem um desempenho claramente melhor do que a Mobility Radeon HD 5870. Eles também usaram um Clevo D900f barebone, mas com componentes um pouco mais fracos. (Core i7 920, 4 GB DDR3, 320GB 5400 HDD, driver 257.07) e compararam a um Asus G73 (Core i7-720QM, 8 GB RAM, 1 TB 7200 HDD, HD5870 1 GB GDDR5, Catalyst 10.4).
