Alkusanat
Vuosi 2007 oli erittäin hiljainen näytönohjainmarkkinoilla, vaikka loppuvuodesta muodostuikin kuluttajan kannalta varsin
mielenkiintoinen ja vilkas uusien tuotejulkaisujen muodossa. Kysyntä kasvoi merkittävästi marras-jouluussa verrattuna vuoden
aikaisempiin jaksoihin ja joulumyynnissä suosituimmaksi tuotteeksi nousivat edulliset, noin 200-300 euron hintaiset hi-end-näytönohjaimet.
AMD:n julkaisuista voidaan mainita esimerkiksi marraskuussa julkaistut DirectX 10.1 -ominaisuuksilla
varustetut Radeon HD3870 ja HD3850-näytönohjaimet, joiden suositushinta on pyörinyt Suomessa noin 200 euron molemminpuolin.
Radeon HD3800-sarjan näytönohjaimet perustuvat 55 nanometrin viivaleveydellä valmistettuun RV670-grafiikkaprosessoriin.
NVIDIA:n vastaus AMD:n edullisille hi-end-näytönohjaimille on joulukuussa julkaistu GeForce 8800 GTS 512.
GeForce 8800 GTS 512:sta löytyy 65 nanometrin valmistusprosessilla ja arkkitehtuurilla päivitetty G92-grafiikkaprosessori (G92-400-A2).
Merkittävin muutos on tietysti itse valmistusprosessi, joka on mahdollistanut ytimen paketoinnin pienempään pinta-alaan, korkeammat
kellotaajuudet ja virrankulutuksen pienentymisen. Lisäksi pienemmän viivaleveyden ansiosta NVIO-ohjainpiiri (sisältää mm. TMDS-lähetinpiirit,
kaksi 400 MHz RAMDAC-piiriä, HDTV-kooderin, HDCP-ROM, SLI-ohjainpiirin) on voitu pakata suoraan ytimeen, kun G80-pohjaisissa näytönohjaimissa
NVIO-ohjainpiiri sijaitsee erillisenä piirinä piirilevyllä. NVIDIA ei ole tyytynyt kuitenkaan pelkästään lisäämään NVIO-ohjainpiiriä ytimeen
semmoisenaan, vaan on parannellut sen Purevideo HD™ -ominaisuuksia lisäämällä mm. VP2-purkuominaisuudet ja AES128-kryptaukselle tuen. Aikaisemmin
nämä ominaisuudet ovat löytyneet ainoastaan halvemmista GeForce 8600 ja 8500-sarjan näytönohjaimista. Kustannussyistä NVIO-ohjainpiirin
lisääminen ytimeen on ollut erittäin kannattava ratkaisu, vaikka se nostaakin ytimen lopullista transistorimäärä.
SIMD-klustereita G92-400-A2 -grafiikkaprosessorissa on kahdeksan kappaletta, kun G92-270-A2 -grafiikkaprosessorissa (GeForce 8800 GT) niitä
on vain seitsemän. Vanhemmissa G80-grafiikkaprosessoreissa SIMD-klustereita on kuudesta (GTS) kahdeksaan (Ultra/GTX). SIMD-klustereiden osalta
NVIDIA on tuplannut tekstuuriosoiteyksiköiden (Texture Address) määrän G92-grafiikkaprosessorissa verrattuna G80-grafiikkaprosessorin klusteriin.
Teoriassa G92-grafiikkaprosessorit pystyvät tekemään tekstuuriosoitehakuja tuplasti enemmän kellojaksossa kuin G80-grafiikkaprosessorit, mutta
käytännössä vaikutus suorituskykyyn saattaa kuitenkin jäädä marginaaliseksi. 64-bittisiä muistiohjaimia G92-grafiikkaprosessoreissa on neljä
kappaletta ja muistikaistanleveys on 256-bittiä (64 GB/s). NVIDIA:n mukaan muistiohjaimien toimintaa on paranneltu rautatasolla kehittämällä
tehokkaampi pakkausalgoritmi, jonka avulla saadaan hyödynnettyä paremmin käytössä oleva muistikaista. ROP (raster operation partition) -yksiköitä
G92-grafiikkaprosessorissa on 16, jotka tarjoavat mm. reilut 10,4 Gigapikseliä ja 128 z/maskausnäytettä sekunnissa. Transistoreita
G92-grafiikkaprosessorissa on 754 milj. (pinta-ala 324 mm²), mikä on noin 75 milj. enemmän kuin G80-grafiikkaprosessorissa. GeForce 8800 GTS 512
tukee myös PCI Express 2.0 -väyläratkaisua.
Ensimmäisien testien perusteella GeForce 8800 GTS 512 suorituskyky on osoittautunut erinomaiseksi ja nopeudessa päästään
parhaimmillaan jopa GeForce 8800 GTX:n tasolle tai hieman edelle. Hintatasoltaan GeForce 8800 GTS on myös reilusti edullisempi
kuin esimerkiksi GeForce 8800 GTX, mutta ei riittävän edullinen vielä kilpailemaan täysin AMD Radeon HD3870:n kanssa. Jatkossa
on odotettavissa varmasti reiluja hinnanpudotuksia, kunhan näytönohjaimien kysyntä ja saatavuus paranevat Suomessa. GeForce 8800 GTS 512
suositushinta on 290 euroa.
Jimm's PC Store lähetti Skenegroupin testipenkkiin Sparkle:n toimittaman
referenssimallisen GeForce 8800 GTS 512 -näytönohjaimen. Tässä artikkelissa käydään läpi itse näytönohjain, tuotepaketin sisältö
ja suorituskykytestit peleissä ja yleisessä laskennassa (GPGPU/GPU Computing). Verrokkina suorituskykytesteissä ovat mukana NVIDIA:n
GeForce Ultra, GeForce 8800 GTX ja GeForce 8800 GTS. Mukana on myös tukku uusia testipelejä, kuten Gears of War ja Crysis. Suorituskykytesteistä
löytyy lisää tietoa sivulta 3.
Vasemmalta: NVIDIA GeForce 8800 GTS, GeForce 8800 GTX ja GeForce 8800 Ultra.
Skenegroupissa on aikaisemmin arvosteltu seuraavat NVIDIA GeForce 8-sarjan näytönohjaimet:
Tuotepakkaus ja oheismateriaali
Sparkle on pakannut GeForce 8800 GTS 512 ja oheismateriaalin ikkunalla varustettuun tuotepakettiin. Pakkauksen etupuoli on varsin
pelkistetty ulkoasultaan ja se ei sisällä kuin vähäisen määrän tietoa ohjaimesta. Tuotetiedot näytönohjaimen ominaisuuksista,
virtalähdevaatimuksista löytyvät pakkauksen sivuilta ja takapuolelta. Näytönohjain ja oheismateriaali ovat suojattu tuotepakkauksen
sisällä muovisella suojapakkauksella, joka on kuitenkin täysin riittämätön suojaamaan näytönohjainta suurempia kolhuja vastaan.
Toivottavasti jälleenmyyjät muistavat suojata hyvin vastaavat tuotepaketit pakkausmateriaalilla ennen esimerkiksi postilähetyksiä.
Tuotepakkauksesta löytyvät näytönohjaimen lisäksi seuraavat oheismateriaalit: ohjekirja, S-video-kaapeli,
HDTV-kaapeli (S-Video/komposiittiliitännät [RCA], YPrPb), DVI / VGA-adapteri, 6-pinninen PCI-E-virtakaapeli / haarakappale (molex)
ja ajuri-cd. Sisältö on niin karu, ettei siitä ole enempää kerrottavaa. Ilmeisesti valmistajien ainoa keino kilpailla hinnoilla on
jättää tuotepakkauksista kaikki ylimääräinen pois, mukaanlukien myös pelit ja erilaiset ohjelmistot.
Sparkle GeForce 8800 GTS 512
Referenssimallisessa GeForce 8800 GTS 512:sta on hieman lyhyempi piirilevy kuin G80-pohjaisissa näytönohjaimissa. Pituutta
piirilevyllä on 22,9 senttimetriä, kun GeForce 8800 GTX:n piirilevyn pituus on 26,7 senttimetriä. Kerroksia GeForce 8800 GTS 512:sta
piirilevystä löytyy 10, mutta viimeisimpien huhujen mukaan NVIDIA olisi pyytänyt valmistajia tiputtamaan kerroksien määrän kuuteen.
Kuluttajille muutos tarkoittaisi myös samalla edullisempia hintoja, kun piirilevyn valmistuskustannukset laskisivat jopa 10-20 dollaria
nykyisestä tasosta. Suorituskykyyn tai ohjaimen toimivuuteen muutos ei vaikuta.
Piirilevyn etupuolelta löytyvät G92-grafiikkaprosessori, kahdeksan kappaletta FBGA-kantaisia GDDR3-muistipiirejä (Qimonda) sekä
takaosasta kolmivaiheinen virransyöttö. SLI-liitin (MIO-portti) on perinteisessä paikassa piirilevyn reunasta, joten 3-way SLI -teknologiaa
(SLI 2.0) GeForce 8800 GTS 512 ei valitettavasti tue. Sparklen valmistajakohtaiset merkinnät löytyvät jäähdystysratkaisun päältä.
GeForce 8800 GTS 512 G92-grafiikkaprosessori (G92-400-A2, 65 nm prosessi, 754 milj. transistoria,
128 x scalar SIMD ALU:a [8 x 16 MADD + MUL / SF, 2 käskyä / 3 operaatiota kellojaksossa per pikseli {MADD + MUL / SF}, kellotaajuus 1620 MHz],
64 x TA-yksikköä [INT32 / FP32, kellotaajuus 1620 MHz], 64 x TF-yksikköä [2 x 32, INT8 / FP16 / FP32, yksi {1} bilenearinen näyte kellojaksossa
per TF-yksikkö], 4 x ROP-yksikköä [neljä {4} pikseliä kellojaksossa per ROP-yksikkö], 256-bittiä leveä muistiväylä [4 x 64]) toimii
NVIDIA:n asettamalla 650 megahertsin kellotaajuudella (referenssi), kun shadereiden kellotaajuus on 1620 megahertsiä. Qimondan valmistamat
1,0 nanosekunnin GDDR3-muistipiirit (8 x 64 MB [HYB18H512321BF-10 - GDDR3 2000 MHz - 64 MB], FBGA-paketointi, yhteensä
512 MB) toimivat niin ikään NVIDIA:n asettamalla referenssikellotaajuudella, 1940 megahertsillä. Ylikellotusvaraa muistipiireihin
on jätetty hieman, mutta ei mitenkään ruhtinaalisesti.
G92-grafiikkaprosessorin jännite GeForce 8800 GTS 512 on 1.15 volttia, kun taas esimerkiksi G80-pohjaisessa GeForce 8800 GTX:ssä jännite on
1.30 volttia. Muistipiirien jännite on 1.80 volttia.
Piirilevyn takaosassa sijaitsee GeForce 8800 GTS 512:sta käyttämä kolmivaiheinen ja digitaalisesti ohjattu virransyöttö (PWM - Pulse Width
Modulation). Piirilevyn etupuolelta löytyvät virransyötön peruskomponentit ja takapuolelta Primarion PX3540-ohjainpiiri, mikä vastaa
ohjaimen jännitteiden ohjauksesta. Muistijännite on ohjattu Intersil ISL6549-ohjainpiirillä.
Laskeneen virrankulutuksen ansiosta GeForce 8800 GTS 512:sta on vain yksi 6-pinninen (2 x 3, 75 wattia) PCI-E-lisävirtaliitin virransyötön
vieressä. PCI Express 2.0 -väyläratkaisun ansiosta ohjaimelle voidaan antaa väylän kautta maksimissaan 150 watin edestä virtaa.
Rasituksessa GeForce 8800 GTS 512 kuluttaa noin 50 wattia vähemmän virtaa NVIDIA:n mukaan kuin GeForce 8800 GTX, mutta GeForce 8800 GTS 512
maksimikulutus saattaa kuitenkin olla rasituksessa ilmoitettua korkeampi. NVIDIA suosittelee käytettäväksi GeForce 8800 GTS 512 kanssa
vähintään 400 watin virtalähdettä. Muita vaatimuksia virtalähteelle on 12V-linja 26 ampeerilla.
GeForce 8800 GT:n paljon kritiikkiä ja huomiota saaneen äänekkään ja jäähdytystehoiltaan heikon jäähdytysratkaisun NVIDIA on vaihtanut
GeForce 8800 GTS 512:sta tehokkaampaan ratkaisuun. Uusi referenssijäähdytysratkaisu perustuu "heatpipe"-teknologialla varustettuun
ratkaisuun, joka muistuttaa pitkälti aikaisempia G80-sarjan näytönohjaimien ratkaisuja - lukuunottamatta muutamaa pientä muutosta.
Esimerkiksi tuuletin on asennettu hieman kaltevaan asentoon ohjaimen takaosaan, josta GeForce 8800 GTS 512 (G92) -mallisen näytönohjaimen
voi myös helposti tunnistaa. Ratkaisu peittää koko näytönohjaimen ja tilaa se tarvitsee kaksi paikkaa.
Referenssijäähdytysratkaisu koostuu neljästä eri osasta: G92-grafiikkaprosessorin heatspreaderistä, 97 x 94 x 33 mm radiaalituulettimesta,
kahdella lämpöputkella varustetusta alumiinisiilistä sekä muovisuojasta tai kotelosta alumiinisiilin päällä. Heatspreaderin tarkoitus
G92-grafiikkaprosessorin päällä on levittää ytimen tuottama lämpö tasaisemmin ja suuremmalle pinta-alalle ennen lämmönsiirtymistä varsinaiseen
jäähdystysratkaisuun. Jäähdytysratkaisun suurin osa on alumiinisiili ja se kattaa G92-grafiikkaprosessorin, GDDR3-muistipiirit ja virransyötön
komponentit. Lisäksi alumiinisiilin pohjassa on kuparista valmistettu blokki, mikä parantaa lämmönsiirtymistä grafiikkaprosessorista
jäähdytysratkaisun muihin osiin. Radiaalituulettimen puhaltama ilma ohjataan muovikotelon avulla lämpöputkella varustettujen alumiinilevyjen
läpi, minkä jälkeen ilma ohjautuu ulos näytönohjaimen takaosassa sijaitsevista ilmanpoistoaukoista.
Deltan valmistama BFB1012L -radiaalituuletin
on malliltaan sama kuin GeForce 8800 Ultrassa. Laitetietojen mukaan tuulettimen pyörimisnopeus on noin 2700 kierrosta minuutissa (rpm) ja äänentaso kovimmillaan 45,0 dB/A.
Tuulettimen pyörimisnopeus on kuitenkin säädetty GeForce 8800 GTS 512:sta kohtuullisen alhaiseksi, noin 1000 kierrokseen minuutissa. Käyttökokemuksien perusteella tuuletin oli
erittäin hiljainen rasituksessa ja edes kierroslukemien nostaminen korkeammalle ei muuttanut äänentasoa häiritseväksi. Jäähdystystehoiltaan ratkaisu toimii erinomaisesti,
vaikka tuulettimen kierroslukema voisi olla korkeampi. Mitatut lämpötilat olivat lepotilassa lämpöanturin mukaan 47-49 °C ja rasituksessa 59-62 °C.
Takapanelista löytyvät ilmanpoistoaukkojen alta seuraavat liittimet: S-video (HDTV-ulostulo / komposiitti) ja 2 x DVI (Dual-link DVI).
Digitaalisten DVI-liitäntöjen suurin mahdollinen näyttötarkkuus digitaalinäytöillä on 2560x1600 pikseliä ja analogisilla
näytöillä 2048 x 1536 pikseliä (analoginen lähtö, komponentti / komposiitti / S-Video, 1080i -tuki).
Ylikellottaminen ja lämmöntuotto
NVIDIA GeForce 8800 GTS 512:n ylikellottaminen suoritettiin edellisistä artikkeleista tuttuun tapaan käyttämällä RivaTunerin
kellotusominaisuuksia (Driver-level hardware overclocking). RivaTuner mahdollistaa erittäin helpon ja nopean ympäristön
grafiikkaprosessorin (GPU domain ja GPU shader) ja muistipiirien kellotaajuuksien nostamiseen sekä niiden vakauden testaamiseen
manuaalisesti. Näytönohjaimien vakautta testattiin lisäksi suorittamalla GPUDIP-testiohjelmaa silmukassa noin 15 minuuttin ajan.
Kellotaajuuksia nostettiin aluksi 10 MHz askelin ja lopuksi 1 MHz askelin. Näytönohjaimien jännite- ja muistiasetukset jätettiin
tehdasasetuksille. Tuulettimen kierroslukema säädettiin manuaalisesti 50 prosenttiin NVIDIA:n nTune -ohjainpanelista.
Testien perusteella referenssimallisen NVIDIA GeForce 8800 GTS 512 ylikellottui grafiikkaprosessorin osalta kohtuullisen hyvin
ilman suurempaa vaivaa. G92-grafiikkaprosessori toimi ylikellotettaessa vakaasti aina 744,0 megahertsin (+14 %) kellotaajuudella,
kun Qimondan GDDR3-muistipiirien kellotaajuus onnistuttiin nostamaan vain 2080,1 megahertsiin, joka on noin 7 prosentin parannus.
Suorituskyky peleissä kasvoi ylikellotettaessa parhaimmillaan noin 11 prosentilla.
G92-grafiikkaprosessorin lämpötila nousi rasituksessa noin 10 astetta (63 °C -> 73 °C). Alimmaisissa taulukoissa Sparklen GeForce
8800 GTS 512:n kellotaajuudet ja lämpötilat vakiona sekä ylikellotettuna.
Kellotaajuudet (MHz)
G92-grafiikkaprosessori (GPU) ja GDDR3-muistipiirit
 | | | GPU domain
| | | GPU shader
| | | GDDR3-muistit
| |
| | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |  | | | 650
| | | | | | | |  | | | 744
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1620
| | | | | | | | | | | | | 1854
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1940
| | | | | | | | | | | | | 2080
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|
| | 8800 GTS 512 vakio
| | 8800 GTS 512 ylikellotus
|
|
|
Lämpötilat rasituksessa (°C)
G92-grafiikkaprosessori (GPU)
|  | 8800 GTS 512 vakio
|  | 8800 GTS 512 ylikellotus
|
|
|
Sparkle GeForce 8800 GTS 512 (G92)
