Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 77

К оглавлению

Опубликовано14 июля 2011 года

Новые чипы, вошедшие в серию GeForce 500M, сохранили достоинства графики предыдущего поколения GeForce 400M, но при этом лишились основных недостатков: они стали более экономичными и выделяют значительно меньше электроэнергии.

Подробное описание модифицированной микроархитектуры Fermi можно найти в статьео «настольных» графических ускорителях GeForce 500, здесь же напомним её основные особенности. Прежде всего, Fermi относится к классу MIMD (МКМД — вычислительная система со множественным потоком команд и множественным потоком данных).

"Полноформатный" дестопный графический процессор GF100 состоит из движка GigaThread, четырёх больших блоков Graphics Processing Clusters («Кластеров графической обработки»), в каждый из которых входит по четыре мультипроцессора SM и выделенный движок растеризации. 16 мультипроцессоров, в свою очередь, объединяют 512 потоковых процессоров CUDA — по 32 в каждом SM, четыре текстурных модуля, полиморфный движок и 64 Кб кэш-памяти L1.

В мультипроцессоре установлены по два планировщика для группы CUDA (Warp Scheduler) и по два диспетчера инструкций. 48 блоков ROP сгруппированы в шесть модулей по восемь блоков, каждый из которых работает с одним из шести 64-разрядных контроллеров видеопамяти GDDR5 — общая ширина шины памяти составляет 384 бит. Объём кэш-памяти L2, подключённой к контроллерам кадрового буфера, — 768 Кбайт.

Модернизированные Fermi отличаются от чипов первого поколения применением в микросхеме транзисторов нового типа с минимальными токами утечки, доработанными блоками адресации и фильтрации текстур, а также улучшенными алгоритмами обработки буфера глубины.

Процессоры полностью поддерживают программный интерфейс Microsoft DirectX 11, включая шейдеры версии 5 и аппаратную тесселяцию), а также интерфейсы DirectCompute 11 и OpenCL 1.0, позволяющие использовать видеочип для общих вычислений.

Мобильные чипы содержат меньше потоковых процессоров CUDA, чем десктопные (до 384), а ширина шины памяти не превышает 256 бит в топовых моделях. Существенных конструктивных отличий между GeForce 500 и GeForce 500M нет.

Среди важных достоинств мобильных GeGorce 500M следует назвать поддержку технологии Optimus, которая позволяет автоматически переключаться между интегрированной и дискретной графикой, в зависимости от нагрузки на видеосистему ноутбука. Это позволяет одновременно использовать в портативном компьютере мощный дискретный чип и экономить заряд батареи при работе в интернете или с офисными приложениями. Optimus реализована во всех без исключения чипах серии 500M.

В линейку GeForce 500M входит восемь графических ускорителей: флагманские GeForce GTX 580M и GTX 570M, чипы среднего класса GeForce GTX 560M и GT 555M, а также бюджетные модели GeForce GT 550M, GT 540M, GT525M и GT 520M/MX. При этом GeForce 555M, имеет две модификации, совершенно непохожих друг на друга как по конструкции, так и по производительности. Все чипы производятся по 40-нм технологии.

Флагманская модель GeForce GTX 580M до последнего времени считалась самым мощным мобильным графическим ускорителем — по сравнению с GTX 480M число CUDA было увеличено с 352 до 384, а рабочие частоты существенно увеличены. Однако 12 июля 2011 года AMD официально представила мобильный чип Radeon HD 6990M, который, по утверждению разработчиков, на 25% превосходит по производительности любой другой ГП для ноутбуков. Десктопный аналог GeForce GTX 580M — GeForce GTX 560 Ti.

Графический процессор GF114

384 универсальных процессора

64 текстурных и 32 блока блендинга

Тактовая частота ядра — 620 МГц

Тактовая частота универсальных процессоров — 1240 МГц

Частота видеопамяти, эффективная — 3000 МГц (4 х 750 МГц)

Тип видеопамяти — GDDR5

Объём памяти — 2048 Мбайт

Шина памяти — 256 бит

Пропускная способность памяти — 96 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки — 39,7 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски — 19,8 Гпикс/с

Максимальная производительность — 952,3 Гфлопс

Интерфейс — PCI Express 2.0 x16

Пиковое энергопотребление — 100 Вт

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Второй по рангу мобильный графический ускоритель GeForce GTX 570M построен на том же чипе, что и его десктопный аналог GeForce GTX 560. Однако при этом рабочие частоты серьёзно занижены, а шина памяти урезана с 256 до 192 бит.

Графический процессор GF114

336 универсальных процессора

56 текстурных и 24 блока блендинга

Тактовая частота ядра — 575 МГц

Тактовая частота универсальных процессоров — 1150 МГц

Частота видеопамяти, эффективная — 3000 МГц (4 х 750 МГц)

Тип видеопамяти — GDDR5

Объём памяти — 1536 Мбайт

Шина памяти — 192 бита

Пропускная способность памяти — 72 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки — 32,2 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски — 13,8 Гпикс/с

Максимальная производительность — 772,8 Гфлопс

Интерфейс — PCI Express 2.0 x16

Пиковое энергопотребление — 75-100 Вт

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Мобильный ускоритель «высшего среднего» класса GeForce GTX 560M может стать одним из самых популярных чипов семейства: он предлагает оптимальный баланс между тепловыделением и производительностью, что позволяет использовать его в ноутбуках самых разных габаритов и конструкций. По сравнению с десктопным аналогом GeForce GTX 550 Ti у этого чипа снижены рабочие частоты, зато увеличен в полтора раза объём кадрового буфера.

Графический процессор GF116

192 универсальных процессора

32 текстурных и 24 блока блендинга

Тактовая частота ядра — 775 МГц

Тактовая частота универсальных процессоров — 1550 МГц

Частота видеопамяти, эффективная — 2500 МГц (4 х 625 МГц)

Тип видеопамяти — GDDR5

Объём памяти — 1536 Мбайт

Шина памяти — 192 бита

Пропускная способность памяти — 60 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки — 24,8 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски — 18,6 Гпикс/с

Максимальная производительность — 595,2 Гфлопс

Интерфейс — PCI Express 2.0 x16

Пиковое энергопотребление — 50 Вт

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Под названием GeForce GT 555M на самом деле скрываются два разных чипа, условно отнесённые нами к «нижнему среднему» классу. Получившая наибольшее распространение в ноутбуках модификация построена на базе микросхемы GF108, базовой для бюджетных ускорителей, но при этом она работает в связке с памятью GDDR5, используемой в старших моделях. Менее распространённый вариант основан на более мощном чипе GF106, однако его рабочие частоты сильно занижены по сравнению с десктопным аналогом GeForce GT 545 и применяется память типа DDR3. Ближайший «настольный» аналог модификации на GF108 — GeForce GT 530 с незначительно повышенными частотами и с поддержкой более быстрой памяти.