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Pagina 1 - Introduzione Dopo aver analizzato le caratteristiche architetturali delle schede GeForce GTX 460 basate su architettura GF104, contenute in questo articolo, soffermiamo la nostra attenzione sulle prime schede basate su queste GPU ad essere state messe a disposizione dei partner AIB di NVIDIA. Accanto a queste abbiamo raccolto anche le soluzioni GeForce GTX 465 a disposizione in redazione, così da offrire un miglior raffronto con quanto la stessa NVIDIA mette a disposizione tra le proprie GPU. Riproponiamo la tabella di confronto tra le varie schede NVIDIA della serie GeForce GTX 400, aggiungendo a margine alcune ulteriori considerazioni tecniche legate all'architettura delle GPU GF104 utilizzate nelle schede GeForce GTX 460.
Il chip GF104 integra al proprio interno un totale di 8 SM o Streaming Multiprocessor, ciascuno dei quali è composto da 48 CUDA cores per un totale massimo teorico di 384 stream processors; nelle schede GeForce GTX 460 sono al momento attuale abilitati 7 SM, per 336 stream processors utilizzabili. In considerazione della buona tolleranza all'overclock di questa GPU, oltre che della possibilità teorica di avere a disposizione una versione di scheda che abia tutte e 8 gli SM abilitati, pare possibile che una ipotetica futura scheda GeForce GTX dotata di chip GF104 con queste caratteristiche possa prendere il posto della soluzione Geforce GTX 470. Questo scenario teorico, per quanto affascinante, resta più un sogno a nostro avviso: avere versioni overcloccate di default è facilmente ottenibile ma riteniamo che NVIDIA non possa assicurare rese produttive sufficientemente elevate per una versione di GPU GF104 con 8 SM funzionanti. Inoltre un prodotto di questo tipo potrebbe portare ad una sovrapposizione con le schede GeForce GTX 470 che riteniamo potrebbe rivelarsi controproducente per il produttore americano, stante la necessità per NVIDIA di utilizzare con queste schede tutte le GPU GF100 capaci di operare correttamente con 13 SM abilitati sui 15 fisicamente disponibili. In questo articolo comparativo analizzeremo anche alcune schede GeForce GTX 465 disponibili in redazione. Queste soluzioni utilizzano una versione di GPU GF100 con 352 stream processors attivi, abbinata a bus memoria da 256bit di ampiezza, specifiche tecniche che sono molto vicine a quelle delle soluzioni GeForce GTX 460. La disponibilità di queste schede è stata complessivamente ridotta: NVIDIA le ha messe a disposizione dei propri partner AIB in parte per placare l'attesa delle soluzioni GeForce GTX 460, in parte per permettere di utilizzare GPU GF100 non in grado di operare correttamente con 14 SM abilitate così da essere qualificate per l'utilizzo con schede GeForce GTX 470. Queste in dettaglio le schede video che metteremo a confronto in questo articolo:
Le immagini raffigurano il reference design sviluppato da NVIDIA per le proprie schede GeForce GTX 460, identico per le versioni con 768 Mbytes e 1.024 Mbytes di memoria video. Molte schede presentate in commercio si rifanno a questo approccio, mentre alcuni produttori hanno optato per una differenziazione sia del sistema di raffreddamento come delle frequenze di clock. Pagina 2 - Asus ENGTX460 TOP
Con la scheda ENGTX460 TOP Asus propone una soluzione GeForce GTX 460 dotata di 768 Mbytes di memoria video, abbinata ad un sistema di raffreddamento che si differenzia da quello implementato nel reference design. Troviamo un radiatore massiccio a contatto con la GPU, sul quale è montata una ventola da 8 cm di diametro circa che soffia aria all'interno dello chassis. Per migliorare il trasferimento termico dalla GPU al radiatore sono state utilizzate due heatpipes con tubi da 8 millimetri di diametro. I moduli memoria, di tipo GDDR5, sono invece sprovvisti di dissipatori di calore e non sono a contatto diretto con il radiatore.
Il pannello delle connessioni posteriori riprende il design della reference board: troviamo due connettori DVI accanto ad uno mini-HDMI. Non manca la griglia di areazione all'altezza del secondo slot, soluzione che tuttavia ha una efficienza marginale considerando il design scelto per il sistema di raffreddamento custom. La tabella seguente riassume le specifiche tecniche alla base di questo prodotto:
Le frequenze di clock scelte da Asus per questo prodotto sono leggermente più spinte di quanto indicato da NVIDIA come specifica per queste schede. La GPU è stata portata a 700 MHz, con incremento a 1.400 MHz per gli stream processors; i 768 Mbytes di memoria video operano a 3.680 MHz effettivi, in liene aumento rispetto ai 3.600 MHz di default per queste schede. Una delle peculiarità di questa scheda è la possibilità di incrementare via software la tensione di alimentazione della GPU, così da ottenere potenzialmente un più elevato margine di successo nel momento in cui la frequenza di clock di questo componente venisse incrementata in modo sensibile.
In dotazione con la scheda vengono forniti adattatori video da DVI a HDMI oltre che da DVI a VGA, un cavo adattatore da Molex a PCI Express 6 pin, il CD-Rom contenente driver, manuale in formato elettronico e software di supporto oltre ad un manuale cartaceo multilingua che aiuta nella corretta installazione della scheda. Produttore: Asus Pagina 3 - Gigabyte GV-N460OC-1GI
La proposta Gigabyte si differenzia sensibilmente dal reference design sviluppato da NVIDIA grazie ad un sistema di raffreddamento che integra due ventole da 7,5 cm di diametro ciascuna, montate su un voluminoso dissipatore di calore che vede la presenza di due heatpipes con la funzione di trasferire il calore lontano dalla GPU.
Il pannello delle connessioni posteriori presenta la griglia per l'espulsione dell'aria calda comune alle altre schede, benché la particolare conformazione del sistema di raffreddamento non permetta l'evacuazione diretta dalla parte posteriore dello chassi dell'aria calda. Troviamo due connettori DVI oltre ad una porta mini-HDMI. Queste le specifiche tecniche dettagliate:
Gigabyte ha optato per un lieve overclock di default per la GPU GF104, con una frequenza incrementata di 40 MHz sino a 715 MHz per il chip e di 80 MHz per gli stream processors, passati a 1.430 MHz. Rimangono invariate le specifiche di funzionamento per i 1.024 Mbytes di memoria video: troviamo bus da 256bit di ampiezza con frequenza di clock di 800 MHz (3.600 MHz effettivi).
In dotazione con la scheda sono forniti un connettore adattatore da Mini HDMI a HDMI standard, un adattatore da DVI a VGA e un cavo di alimentazione da 2 Molex 4 pin a 1 connettore PCI Express a 6 pin. Non mancano il DVD con i driver e le utility, oltre ad una guida all'installazione rapida. Produttore: Gigabyte Pagina 4 - Zotac GeForce GTX 460 Per la propria scheda video basata su GPU GeForce GTX 460 Zotac ha sviluppato un design del sistema di raffreddamernto che per certi versi ricorda quello delle soluzioni Radeon della serie HD 5000. Troviamo infatti una copertura completa per la parte superiore del PCB, con ventola posizionata nella parte posteriore a soffiare aria dall'interno dello chassis direttamente sul dissipatore di calore, così che possa venir espulsa all'esterno. La risultante è una struttura molto semplice come aspetto esterno, che cela pressoché completamente i componenti montati sul PCB.
Il pannello delle connessioni posteriori prevede due collegamenti DVI, uno HDMI e uno Display Port. Ricordiamo come le GPU NVIDIA GeForce GTX 460 possano gestire solo un massimo di due schermi per ogni scheda video: da questo la notevole flessibilità in termini di tipologia di display messi a disposizione fermo restando il limite nel loro numero massimo.
In tabella sono riportate le specifiche tecniche dettagliate di questa scheda:
Zotac ha scelto di mantenere le specifiche di default della reference board NVIDIA, intervenendo sul solo sistema di raffreddamento: la GPU opera quindi a 675 MHz con i 336 stream processors caratterizzati da una frequenza di clock di 1.350 MHz. Per la memoria video troviamo moduli GDDR5 da 800 MHz di clock, corrispondenti a 3.600 MHz effettivi.
La dotazione accessoria fornita da Zotac con la propria scheda prevede due adattatori di alimentazione da Molex a PCI Express 6 pin, oltre ad un adattatore da DVI a VGA. Dal versante software Zotac offre un ricco bundle: una copia del gioco Prince of Persia The Forgotten Sands accanto ad un DVD contenente i driver per il sistema e un pacchetto di applicazioni che beneficiano via CUDA della presenza di una scheda video basata su GPU GeForce. A chiudere un manuale per l'installazione nel sistema e le condizioni di garanzia, pari a 5 anni nelle nazioni europee. Produttore: Zotac Pagina 5 - MSI N465GTX Twin Frozr II
La scheda video MSI è chiaramente identificabile dal sistema di raffreddamento, indicato con il nome di Twin Frozr II. Alla base un voluminoso dissipatore di calore a diretto contatto con la GPU, dal quale si diramano 5 heatpipes. Il raffreddamento è assicurato da due ventole, dichiarate da 80 millimetri di diametro ma che si sono rivelate essere da 75 millimetri. Proprio sulle qualità di questo sistema di raffreddamento MSI punta l'attenzione, grazie anche alle informazioni riportate nella confezione della scheda: il produttore dichiara un contenimento della temperatura della GPU di 16 gradi centigradi e del rumore di 21,5 dB rispetto al reference design sviluppato da NVIDIA.
Osservando la parte posteriore della scheda, che utilizza lo stesso PCB della versione GeForce GTX 470, notiamo come siano presenti 10 moduli memoria contro gli 8 che sono necessari per un bus da 256bit di ampiezza e 1.024 Mbytes di capacità complessiva. Questa soluzione può quindi, almeno in teoria, venir convertita in scheda GeForce GTX 470 attraverso una procedura di riprogrammazione del bios, illustrata in questo articolo; i margini di successo non sono assicurati, in quanto tutto è legato al numero di unità SM che sono disabilitate e che una volta abilitate si dimostrano essere correttamente funzionanti.
Il pannello delle connessioni posteriori riprende quanto visto con altre schede: troviamo due connettori DVI accanto ad un terzi mini-HDMI; l'area occupata dal secondo slot di raffreddamento è dedicata alla griglia di espulsione dell'aria calda, solo in parte utile visto il design del dissipatore di calore e delle ventole che tende a far rientrare nello chassis la maggior parte dell'aria che viene soffiata.
Le specifiche tecniche della scheda MSI, a dispetto del sistema di raffreddamento originale, sono quelle di specifica: troviamo quindi GPU GF100 con 352 stream processors con frequenza di clock di 607 MHz per il core e 1.215 MHz per gli stream processors. La memoria video, da 1 Gbyte di dotazione, opera con frequenza di clock di 3.208 MHz.
La dotazione fornita in bundle dal produttore prevede una guida all'installazione rapida, un manuale che mostra in lingua inglese le principali caratteristiche tecniche della scheda oltre all'immancabile componente software, comprendente anche il software proprietario Afterburner. MSI ha inoltre inserito anche due adattatori da connettore di alimentazione Molex a PCI Express 6 pin, un adattatore da Mini-HDMI a HDMI, un adattatore da DVI a HDMI e uno da DVI a VGA. Produttore: MSI Pagina 6 - Zotac GeForce GTX 465
La proposta Zotac basata su GPU GeForce GTX 465 è basata sul reference design sviluppato da NVIDIA per le schede GeForce GTX 460: troviamo quindi una ventola montata nella parte posteriore, che aspira aria dall'interno dello chassis soffiandola verso l'esterno così da raffreddare il dissipatore di calore. I connettori di alimentazione a 6 pin sono montati nella parte superiore, così da facilitarne il collegamento con l'alimentatore anche in chassis poco sviluppati in larghezza.
Al pari di quanto individuato nella scheda MSI analizzata nella pagina precedente, osservando la parte posteriore della scheda, che utilizza lo stesso PCB della versione GeForce GTX 470, notiamo come siano presenti 10 moduli memoria contro gli 8 che sono necessari per un bus da 256bit di ampiezza e 1.024 Mbytes di capacità complessiva. La scheda Zotac può quindi, quantomeno in teoria, venir convertita in GeForce GTX 470 a condizione che la GPU abbia unità SM disabilitate che siano funzionanti correttamente. Per ulteriori informazioni sulla procedura, alquanto rischiosa a onor del vero, che può essere seguita rimandiamo a questo articolo.
Sono due le connessioni DVI implementate in questa scheda, accanto ad una mini HDMI; l'area del secondo slot è interamente occupata dalla griglia di areazione posteriore, dalla quale fuoriesce l'aria calda soffiata dalla ventola.
Le specifiche di funzionamento di questa scheda sono quelle reference: ritroviamo quindi frequenze di clock per GPU e stream processors identiche a quelle delle soluzioni GeForce GTX 470, con l'ovvia differenza data dal numero di stream processors pari a 448 per la scheda GeForce GTX 470 e a 352 per questa proposta. La frequenza di clock della memoria video è pari a 3.208 MHz, contro i 3.348 MHz delle soluzioni GeForce GTX 470 che beneficiano anche di un bus da 320 bit di ampiezza oltre che di un quantitativo di memoria video più elevato. La dotazione accessoria in bundle prevede un adattatore di alimentazione da Molex a PCI Express 6 pin, oltre ad un adattatore da DVI a VGA. Dal versante software Zotac fornisce un DVD contenente i driver per il sistema e un pacchetto di applicazioni che beneficiano via CUDA della presenza di una scheda video basata su GPU GeForce, indicando il pacchetto con il nome di Zotac Boost. A chiudere un manuale per l'installazione nel sistema e le condizioni di garanzia, pari a 5 anni nelle nazioni europee. Segnaliamo anche un'etichetta adesiva che ricorda di collegare entrambi i connettori di alimentazione a 6 pin prima di accendere il sistema, segnalando anche che la scheda diventa molto calda durante il funzionamento. Produttore: Zotac Pagina 7 - Configurazione di test Per analizzare le prestazioni delle schede video in prova abbiamo utilizzato una piattaforma basata su processore Intel Core i7 965 Extreme, con frequenza di clock di default pari a 3,2 GHz e tecnologia Turbo Mode abilitata. La frequenza di clock effettiva è quindi pari a 3,33 GHz nel momento in cui il processore è utilizzato a pieno carico, in quanto la tecnologia Turbo Mode attiva un moltiplicatore di frequenza in più quando 2 o più core sono utilizzati contemporaneamente. Di seguito il dettaglio dei componenti utilizzati per i test:
Di seguito le schede video utilizzate nella recensione:
Questi i titoli inseriti in questo confronto, con le differenti configurazioni utilizzate.
I grafici sono stati generati ordinando i risultati dal più alto al più basso, prendendo quale riferimento la risoluzione di 1920x1200 pixel salvo diversamente specificato. Pagina 8 - Analisi prestazioni
L'overclock di serie di alcune delle schede GeForce GTX 460 inserite in questo confronto permette di ottenere valori prestazionali di tutto rispetto; in particolare la scheda Gigabyte di avvicina alle risoluzioni inferiori alla proposta ATI Radeon HD 5850, venendo poi distanziata in modo più netto al crescere della risoluzione complice in questo la superiore bandwidth della memoria video della scheda ATI. Con questi test abbiamo selezionato impostazioni qualitative più conservative rispetto a quanto visto nell'analisi architetturale delle schede GeForce GTX 460, pubblicata a questo indirizzo; in particolare l'anti aliasing è stato diminuito da 4x a 2x, e da questo un riposizionamento parziale di alcune schede rispetto a quanto visto nel precedente articolo. Nel confronto tra schede GeForce GTX 465 e GeForce GTX 460 viene confermato quanto già emerso nella nostra precedente analisi: le seconde sono preferibili dal punto di vista prestazionale già alla frequenza di default, ma la disponibilità sul mercato di versioni overcloccate di default rende l'ultima arrivata in casa NVIDIA ancor più consigliata dal punto di vista prestazionale rispetto a questa particolare interpretazione della GPU GF100 Fermi. Pagina 9 - Overclocking I margini di overcloccabilità registrati con le schede video in prova in queste magine sono tutti estremamente interessanti, soprattutto per quanto riguarda la frequenza di clock massima raggiunta dalla GPU. Abbiamo preferito non overvoltare la GPU, indicandone la tensione riportata quale valore di default durante il funzionamento: questa tecnica lascia spazio, sulla carta, a ulteriori incrementi nelle frequenze di clock massime benché sia sempre da abbinare ad un adeguato raffreddamento supplementare della scheda. Per le memorie GDDR5 abbiamo registrato un picco massimo attorno ai 4 GHz di frequenza massima con tutte le schede GeForce GTX 460 e GeForce GTX 465 utilizzate nei test; per questo componente pertanto i margini di incremento sono più interessanti con riferimento alle schede GeForce GTX 465 rispetto che alle nuove arrivate sul mercato, in quanto è diversa la frequenza di clock di partenza.
Le frequenze di clock massime per la GPU raggiunte stabilmente da tutte le schede vanno da un minimo d 800 MHz a salire; si tratta di incrementi molto elevati, che superano il 30% per le due schede GeForce GTX 465. Le frequenze di clock degli stream processors incrementano della stessa misura: il rapporto è infatti 1/2 tra le frequenze della GPU e degli stream processors. Per la memoria video come abbiamo indicato si raggiunge la soglia di 4 GHz, con l'unica eccezione per la scheda MSI N465GTX che nel sample in nostro possesso si è fermata 100 MHz prima. Anche in questo caso gli incrementi sono interessanti, percentualmente più contenuti ma molto validi soprattutto per le schede GeForce GTX 465 che partono da una frequenza di clock di default più ridotta.
Grazie all'incremento della frequenza di clock le due schede GeForce GTX 460 e 465 da 1 Gbyte di memoria video riescono a far registrare prestazioni velocistiche molto elevate, leggermente superiori a quelle della scheda GeForce GTX 470. Rispetto alle impostazioni di default l'incremento è ben evidente soprattutto alle risoluzioni video più elevate ma già chiaramente misurabile anche a 1280x1024 pixel. Pagina 10 - Rumore e temperature La rilevazione delle temperature di funzionamento delle GPU è avvenuta con due differenti modalità. La prima prevede l'esecuzione di 3 scene di benchmark in sequenza con Far Fry 2, alla risoluzione di 1920x1200 pixel con anti aliasing 4x, monitorando la temperatura attraverso il tool GPU-Z.
Le schede Zotac sono quelle che registrano le più elevate temperature di funzionamento in questo test, con una progressione simile a quella delle altre schede ma con un valore di picco più elevato. Comportamento atipico per la scheda MSI N465GTX, con una temperatura massima contenuta per essere questa una scheda basata su GPU GF100 ma con un andamento del grafico meno lineare delle altre schede riteniamo più per problemi nel range di misurazione del tool di analisi che per un comportamento non standard della GPU. La seconda modalità di misura della temperatura, più orientata al picco massimo, è stata basata sempre su GPU-Z come tool di monitoraggio in abbinamento al software Furmark, portato in modalità test a mettere sotto stress la GPU al massimo delle sue potenzialità. Per questo test la ventola di raffreddamento è stata portata alla massima velocità di rotazione, così da assicurare la migliore dissipazione termica possibile.
La scheda Zotac GeForce GTX 465 è caratterizzata dalle temperature più elevate tra le schede in prova, ben superiori a quelle della proposta MSI N465GTX basata sulla stessa GPU; si comportano molto bene le 3 soluzioni basate su GPU NVIDIA GeForce GTX 460, con la scheda Zotac che dimostra di avere il sistema di raffreddamento meno efficiente tra le soluzioni in prova con temperature che sono più elevate della proposta MSI basata su GPU NVIDIA GeForce GTX 465. La rumorosità delle schede è stata rilevata utilizzando un fonometro, impostato in dbA e lettura Fast, con rilevazione ad una distanza di circa 5 cm dalla scheda montata in un sistema all'esterno del case. Le rilevazioni sono state effettuate in idle per tutte le schede e con ventola impostata al 70% , massima percentuale della velocità di rotazione che è stato possibile selezionare con tutte le schede basate su GPU GeForce GTX 460. Per le due schede GeForce GTX 465 si è provveduto ad eseguire una rilevazione anche con ventola portata al 100%. Riteniamo che l'impossibilità di spingere le ventole oltre una velocità di rotazione del 70% sia legata ad un limite dei software di monitoraggio a disposizione, non ancora adeguatamente aggiornati per il supporto alle GPU GeForce GTX 460; è possibile che quanto indicato come 70% corrisponda in realtà al 100% per queste schede video, ma non possiamo confermarlo ufficialmente pertanto abbiamo preferito affidarci a quanto indicato dal software MSI Afterburner.
Non solo la scheda MSI, basata su GPU GeForce GTX 465, riesce a registrare valori di temperatura molto interessanti ma questo si abbina ad un funzionamento molto silenzioso in tutte le condizioni d'uso, soprattutto con ventola al 70% prendendo quale riferimento le altre schede in prova. Buon comportamento complessivo anche per la proposta Gigabyte basata su GPU GeForce GTX 465, che riesce a far registrare valori vicini a quelli della proposta MSI sfruttando del resto un design a doppia ventola che è molto simile. Buon risultato per la scheda Asus in idle, bilanciato da una certa rumorosità di funzionamento a pieno carico, mentre molto elevata la rumorosità in idle della scheda Zotac GeForce GTX 465 che si accompagna, come abbiamo visto, a valori di temperatura non contenuti. Nel grafico sono state riportati i valori di rumorosità ordinati a partire dal valore più basso in idle; è bene tenere presente che alla velocità di rotazione della ventola del 70% corrispondono, con le differenti schede video, valori din temperatura di esercizio variabili. La soglia del 100% di velocità di rotazione deve infine essere presa più come un riferimento massimo teorico della rumorosità generabile da ogni scheda. Pagina 11 - Considerazioni Giunti al termine di questa analisi comparativa emergono alcune indicazioni generali che confermano quanto già visto in precedenza durante la nostra analisi prestazionale e architetturale delle soluzioni GeForce GTX 460. La GPU GF104 supera buona parte delle limitazioni delle soluzioni GF100 in termini di consumi e temperature di funzionamento, ponendosi nel segmento di fascia media del mercato delle GPU discrete come un prodotto ben bilanciato. Tra soluzioni con 1 Gbyte di memoria video e quelle con 768 Mbytes tendiamo a consigliare le prime, viste le migliori prestazioni velocistiche complessive date non dal superiore quantitativo di memoria quando dal bus memoria più elevato e dal maggior numero di ROPs.
Tra GeForce GTX 460 e GeForce GTX 465 raccomandiamo l'acquisto della prima nella versione da 1 Gbyte di memoria video, in quanto capace di un migliore bilanciamento complessivo tra costo d'acquisto, prestazioni velocistiche, consumi e silenziosità di funzionamento. Questo non implica tuttavia scartare a priori le soluzioni GeForce GTX 465: alcune proposte si differenziano dal reference design con prestazioni superiori in termini di dissipazione termica, lasciando anche spazio agli utenti più smaliziati per intervenire ad abilitare, ove possibile, le SM disabilitate nella GPU e ove presenti i due moduli memoria montati sul PCB e non attivati da bios. Vediamo in chiusura quali sono i punti di forza e i limiti delle 5 proposte qui analizzate: Asus ENGTX460 Top
Gigabyte GV-N460OC-1GI
Zotac GeForce GTX 460
MSI N465GTX Twin Frozr II
Zotac GeForce GTX 465
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