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Tema 2.h: Análisis de una arquitectura de GPU; GTX 560Ti


En este artículo vamos a analizar la tarjeta que tengo instalada en mi propio ordenador: Gigabyte NVIDIA GeForce GTX 560 Ti Super OverClock Rev 2 (GV-N560SO-1GI-950), actualmente con los drivers 301.42 de Nvidia.

Las especificaciones completas de mi sistema han cambiado ligeramente respecto al artículo1.d y son ahora: placa base tipo Asus M2N32-SLI Deluxe, procesador AMD Athlon 64 X2 Dual Core 6400+, 8 GB de memoria RAM (4X2 GB) DDR2 800 Corsair Dual Channel y sistema operativo Windows 7 Ultimate Service Pack 1 (64 bits).

Y la puntuación que me otorga Windows 7 en su propia herramienta de diagnóstico es:


A primera vista parece confirmar lo que ya sospechaba: que el cuello de botella de mi sistema se encuentra en el procesador, ya que a los discos duros no les doy tanta importancia para la tarea que más hago en mi ordenador: jugar y programar. Así mismo, parece que mi tarjeta gráfica está muy bien puntuada con un 7,7 sobre 7,9 (aproximadamente un 9,7 en una escala del 1 al 10).

Vayamos ahora con las características de la tarjeta según la información del bundle y la página web del fabricante:

Chipset GeForce GTX 560 Ti
Frecuencia del Core 950 MHz
Shader Clock 1900 MHz
Frecuencia de la Memoria 4580 MHz
Process Technology 40 nm
Memoria 1GB
Bus de Memoria 256 bit
Tipo de Bus PCI-E 2.0
Tipo de Memoria GDDR5
DirectX 11
OpenGL 4.1
PCB Form ATX
Multi View 2
E/S HDMI*1 (by cable), D-sub*1 (by adapter), DVI-I*2, mini HDMI*1
Maximum Digital Resolution 2560x1600
Maximum VGA Resolution 2048x1536
Card size H43mm x L255mm x W139mm
Power requirement Minimum 550W or greater system power supply with one 8-pin and one 6-pin external power connectors

Comentarios adicionales del fabricante:

  1. GIGABYTE WindForce™ 2X cooling design
  2. Support NVIDIA 3D Vision™ and SLI technologies
  3. Features Dual link DVI-I*2 / mini HDMI with HDCP protection

Las diferencias entre la versión básica (derecha), la de este artículo (centro) y otra nueva versión con 448 núcleos CUDA se pueden ver en la siguiente comparativa:


Como siempre, la información que nos da el fabricante de la tarjeta es muy justa y se limita a su implementación sin hablar casi del chip Nvidia, con lo que apenas nos sirve a la hora de elegir un modelo para nuestro sistema. Tendremos que ir a la página de Nvidia o a otras páginas especializadas donde al hacer los análisis nos digan qué se esconde de verdad dentro de la GPU. Y como viene siendo habitual también, en español encontraremos menos información que en las versiones en inglés de las páginas de los fabricantes.

De la web de Nvidia se extrae la siguiente información sobre el chip GTX 560 Ti:

Especificaciones de la GPU:
CUDA Cores 384
Reloj de gráficos (MHz) 822
Reloj del procesador (MHz) 1645
Tasa de relleno de texturas (miles de millones/s) 52.5
Especificaciones de la memoria:
Reloj de la memoria (MHz) 4008
Config. de memoria estándar 1024 MB GDDR5
Interfaz de memoria 256-bit
Ancho de banda de memoria (GB/s) 128.0
Funciones disponibles:
NVIDIA SLI® Ready* 
NVIDIA 3D Vision Surround Ready **
Tecnología NVIDIA PureVideo®***
HD Tecnología NVIDIA PhysX™ 
Tecnología NVIDIA CUDA™ 
Soporte de bus PCIe 2.0 x16
Certificado para Windows 7 
NVIDIA 3D Vision Ready 
Especificaciones térmicas y potencia:
Temperatura máxima de la GPU (en ºC) 99 C
Consumo máximo de la tarjeta gráfica (W) 170 W
Requisitos mínimos de potencia del sistema (W) 500 W
Conectores de alimentación suplementarios 22,86 cm

Del análisis hecho en The Guru of 3D podemos obtener las siguientes características:


El corazón de todas las GTX 560 Ti es el núcleo Fermi GF114 que se compone de 2 GPC (Graphic Processing Clusters), cada uno de ellos con 4 SM (Streaming Multiprocessors) compuestos a su vez de 48 Streaming Processors para hacer un total de 2x4x48=384 “núcleos CUDA”.

En esta imagen vemos la disposición general de la tarjeta, con 8 núcleos de memoria para hacer un total de 1 Gb.


En la siguiente podemos ver el esquema del núcleo GF114:

Y en esta el esquema de cada SM y ampliado el núcleo CUDA:

En cuanto al rendimiento hay numerosas pruebas que se pueden ver en los enlaces de la bibliografía, si bien mi impresión en general es que es una tarjeta que puede con todo, con un consumo de potencia ajustado (que no bajo…) y extremadamente silenciosa.

Como curiosidad incluyo los benchmarks hechos con varias tarjetas en la página Tom's Hardware para el Crysis 2:


Y el valor que saco yo en mi sistema con esos mismos ajustes y habiendo descargado el pack de mejora de DirectX11 y las texturas avanzados, todo al máximo y a 1680x1050:

2012-06-02 22:00:15 - Crysis2
Frames: 2286 - Time: 60000ms - Avg: 38.100 - Min: 29 - Max: 60

2012-06-02 22:02:35 - Crysis2
Frames: 3139 - Time: 60000ms - Avg: 52.317 - Min: 29 - Max: 61

2012-06-02 22:06:42 - Crysis2
Frames: 1618 - Time: 60000ms - Avg: 26.967 - Min: 15 - Max: 34

2012-06-02 22:10:54 - Crysis2
Frames: 1546 - Time: 60000ms - Avg: 25.767 - Min: 13 - Max: 31

En la última prueba bajé el Overclock de la tarjeta a los siguientes valores:
GPU Clock                  855 MHz
Memory Clock                       1031 MHz
Mientras que en el resto eran:
GPU Clock                  950 MHz
Memory Clock                       1145 MHz

Pero me producían corrupción gráfica. En este y en otros juegos he detectado errores, ralentizaciones y corrupción gráfica cuando estoy en valores cercanos a los 900 MHz, así que el Overclock de fábrica no es tan fiable como parecía en la documentación comercial.

Bibliografía:


 

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