براي کساني که طي سال هاي گذشته بازار کارت هاي ويدئويي را دنبال کرده اند، Nvidia و عنوان Ti خاطراتي را براي شان زنده مي کند. در اوايل سال هاي دهه 2000 ميلادي، Nvidia تعدادي از کارت هاي گرافيکي را در سري GeForce خود با مشخصه Ti طراحي و معرفي کرد. آيا GeForce4 Ti 4800 را به خاطر مي آوريد؟
Nvidia چندين سال است که از (Ti (titanium استفاده نکرده به همين دليل است که امکان دارد انتشار و عرضه کارت ويدئويي GTX 560 Tiکمپاني Nvidia براي افرادي که به شکل حرفه اي در حوزه کارت هاي گرافيک کار مي کنند، يادآوري گذشته ها باشد.
Nvidia به طور رسمي اعلام نکرده که چرا مجدداً از پسوند Ti در GTX 560 استفاده کرده است اما اين امر نشان مي دهد که اين کارت ويدئويي جديد تلفيق خوبي از ارزش و کارآيي را فراهم مي آورد. GTX 560 Ti يک کارت گرافيکي با قيمتي زير 250 دلار خواهد بود که آن را در جايي قرار مي دهد که Jutin Walker، مدير توليد Nvidia آن را "نقطه اي شيرين " در بازار کارت ويدئويي مي داند.

تغييرات انجام گرفته در GPU
 

رمز و راز نهفته در GTX 560 Ti، پردازنده گرافيکي GF 114 آن است. Nvidia اين پردازنده گرافيکي را به عنوان ارتقايي براي GF104 جولاي گذشته معرفي و به دنبال پيروي از همين الگوي مشابه، GF110 را در اواخر سال 2010 که ارتقايي براي GF110 به شمار مي رفت، معرفي کرد. تمام اين چهار چيپ، بخشي از خانواده Femi از GPU هاي Nvidia هستند اما GF104 و GF114 چيزي در خود دارند که Walker از آن با عنوان يک طراحي streamline شده در مقايسه با GF100 و GF110 که بازارهاي سطح بالا را در نظر دارد، ياد مي کند.
GF114 و GF104 از جنبه هاي متعددي شبيه هم هستند. Walker مي گويد، در واقع ساختار بنيادين موجود در اين دو چيپ مشابه هم است. هر چند که Nvidia سرعت ساعت در GF114 را در مقايسه با GF104 افزايش داده است و GF114 از يونيت هاي SM (streaming multiprocessor)‎‏‎ کاملاً فعال که کارآيي را افزايش مي دهند برخوردار است.
GF114 تمام SM GPU 8 را فعال مي کند در حالي که GF104 فقط 7 تا از آن ها را فعال مي نمايد. غيرفعال باقي گذاشتن يک SM موجب شده است که GF104 اندکي از ژئومتري، سايه زني (shading) و توان پردازش texture خود را از دست بدهد.
اگرچه GF104 و GF114 داراي 1،95 ميليارد ترانزيستور هستند، Nvidia ترانزيستورهاي موجود در GF114 را بهينه کرده است. اين فرآيند به Nvidia اجازه مي دهد کليه يونيت هاي عملياتي چيپ را فعال کند و همچنين بتواند سرعت ساعت را افزايش دهد. Walker مي گويد Nvidia اساساً توزيع ترانزيستورها را به منظور قرار دادن ترانزيستورهاي سريع تر در مناطقي از GPU که سرعت از اهميت زيادي برخوردار است تغيير داده است، حتي اگر اين ترانزيستورها تا حدودي به درز کردن گرايش داشته باشند.
Nvidia ترانزيستورهاي کُندتر که تمايل کم تري به درز کردن دارند را بر روي بخش هايي از چيپ که حداکثر سرعت در آن ها اهميت کم تري دارد، قرار داده است که اين کار امکان صرفه جويي در انرژي، ايجاد گرماي کم تر و کارآيي کلي بهتر در هر وات را فراهم مي آورد.
Walker مي گويد "کاري که ما انجام داده ايم، مهندسي مجدد GPU است. ما بخش هايي از die را که سرعت در آن اهميت حياتي دارد در نظر گرفتيم. با اين روش، ما در حال بهينه سازي کارآيي و کارآيي هر وات هستيم".
GF114 و GF104 هر دو از ساختار pin مشترکي استفاده مي کنند، اين بدان معنا است که سازندگان کارت هاي ويدئويي مي توانند GF114 GPU را داخل کارت هاي ويدئويي قديمي تر قرار دهند. هر چند، ممکن است طراحي برخي از کارت هاي قديمي تر قادر نباشد تقاضاي بيش تر براي انرژي و گرماي اضافي ايجاد شده در GF114 را قبول و اداره کند.
شما در آينده سازندگان کارت هايي را مشاهده خواهيد کرد که از طراحي قديمي استفاده مي کنند در حالي که بقيه توليدکنندگان از طراحي هاي جديد استفاده خواهند کرد.

سرعت هاي ساعت به افزايش خود ادامه مي دهند
 

کارت ويدئويي GTX 560 Ti کمپاني Nvidia ارتقايي براي آخرين کارت ويدئويي GTX 460 که در ماه جولاي عرضه شده است و GTX 560 Ti سطح کارآيي آن در مقايسه با GTX 460 افزايش داده است.
پُشته GTX 560 Ti هسته ساعتي ارائه مي کند که بسيار سريع تر از GTX460 است (‎822MHz در مقابل ‎675MHz).
حداکثر سرعت هاي overclocking نيز در TX 560 Ti‎‏G بالاتر است. در زمان overclocking کارت GTX 460، افراد حرفه اي قادر بودند با 20درصد بيش تر از حداکثر سرعت هسته ساعت اين کارت کار کنند. ضمناً با GTX 560 Ti، سقف overclocking معادل 20 درصد است.
Walker مي گويد نتايج به دست آمده از overclocking اوليه براي گستره وسيعي از vendorها، ‎1GHz را براي GTX 560 Ti پشت سر گذاشته است. او مي گويد "با GTX 560 Ti، و به واسطه مهندسي به کار رفته در سطح ميکروساختار، ما کار را با سرعت هسته ‎822MHz آغاز مي کرديم. ما هدف خاصي براي افزايش کارآيي overclocking در نظر نداشتيم. خيلي خوب بود که توانستيم به سرعت ‎1GHz دست پيدا کنيم".
Walker مي گويد سازندگان کارت هاي گرافيکي و بازي کنان بلافاصله بعد از معرفي اين کارت گرافيکي جديد به يک اندازه مشتاق overclock کارت GTX 560 Ti بودند. او مي گويد قابليت هاي overclocking ي که Nvidia با GTX 460 ارائه مي کرد سازندگان کارت هاي گرافيکي و بازي کنان را خيلي بيش تر متوجه قابليت هايoverclocking کارت ويدئويي GTX 560 Ti کرد.
او اشاره مي کند "سازندگان کارت هاي گرافيکي به اندازه بازي کنان عاشق overclocking هستند. خيلي از چيزهايي که ما از سازندگان بُردها شنيديم به overclocking مربوط مي شد. با 460، اين اولين باري بود که ما چيزي را با فضايي بيش تر براي overclocking معرفي مي کرديم. با عرضه 560، از آن جائيکه آن ها قبلاً چنين چيزي را مشاهده کرده بودند با شتاب و علاقه به آن روي آوردند".

کارآيي بيش تر، حداقل هزينه
 

Nvidia قادر بوده اين تغييرات را تنها با يک افزايش اندک در پاور اعمال کند. عليرغم يک افزايش بالاي 20 درصدي در پُشته هسته ساعت، GTX 560 Tiاز يک TDP معادل 170 وات برخوردار است که فقط 10وات بيش تر از GTX 460 است. Walker مي گويد کارآيي کلي ايجاد شده، بسيار بيش تر از افزايش در پاور بوده است. او اشاره مي کند که افزايش سرعت ساعت GTX 560 Ti و استفاده آن از تمام SMها منجر به افزايش کارآيي 33 درصدي آن در مقابلGTX 460 شده است. او مي گويد با محاسبه نيازمندي ها در حوزه افزايش پاور، Nvidia موفق شده کارآيي GTX 560 Ti براي هر وات را در حدود 21 درصد افزايش دهد.
Walker مي گويد "افزايش کارآيي در حد مورد انتظار ما بوده است. حقيقت اين است که هدف ما براي GF114، بهينه سازي کارآيي چيپ و بهينه سازي براي هر وات بود".
Nvidia همچنين طراحي فيزيکي GTX 560 Ti را بهينه کرده است. طول GTX 560 Ti معادل 9 اينچ است در حالي که GTX 460 کمي کوتاهتر و 8،25 اينچ بود. GTX 560 Ti از يک heatsink و فن هايي که از سَلَف خود اندکي بزرگ تر هستند و امکان خنک کنندگي بهتري فراهم مي آورند استفاده مي کند. شما در GTX 560 Ti يک heatpipe اضافي که heatpipe3 براي اين چيپ فراهم مي آورد نيز مشاهده مي کنيد.
Walker مي گويد "در سطح بُرد، ما ترمال ها و منبع تغذيه بزرگ تري که به overclocking بيش تر کمک مي کند اضافه کرده ايم. به همين دليل است که ما چنين کارآيي خوبي را در overclocking مشاهده مي کنيم".

نقطه شيرين
 

Nvidia کارت هاي ويدئويي GTX 580 و GTX 570 را به ترتيب در ماه نوامبر و دسامبر 2010 عرضه کرد که هر دوي آن ها مبتني بر GF110 GPU بودند. هر دوي اين ها، کارت هاي سطح بالا هستند و قيمت شان حدود 500 دلار براي GTX 580 و 350 دلار براي GTX 570 است. با اُفت قيمت GTX 460 به زير 200 دلار، Nvidia فضاي 250 دلاري GTX 560 Ti را پر کرده است.
Walker مي گويد "ما از عرضه همه ي آن چيزهاي جالب توجه با 580 بسيار ذوق زده شديم اما همه نمي توانند بهاي آن را بپردازند. نکته عالي در اين حوزه قيمت اين است که شما مي توانيد همين حالا يکي از اين کارت ها را تهيه کنيد". Walkerاشاره مي کند کهNvidia قصد ندارد overclocking را به يک سگمنت مشخص در بازار کارت ويدئويي محدود کند. او مي گويد کاربراني که منتظر overclock هستند به کساني که فقط کارت هاي ويدئويي سطح بالا را تهيه مي کنند، محدود نمي شوند؛ به همين دليل است که Nvidia دوست دارد قابليت هاي overclocking را در کارت هايي مثلGTX 560 Ti لحاظ کند.
Walker همچنين به پشتيباني GTX 560 Ti از DirectX 11، هشت موتور موزائيکي و سرعت ساعت CUDA معادل ‎1.645GHz که Nvidia به عنوان يک ويژگي کليدي در کارت ويدئويي و به منظور اطمينان از عمر طولاني در آن گنجانده است، اشاره مي کند.
Walker مي گويد Ti 560 امکانات بسيار زيادي دارد. ما تعدادي از تکنولوژي هايي را که به آينده تعلق دارند در آن گنجانده ايم.
قرار دادن تکنولوژي هاي آينده در يک کارت ويدئويي باعث شده تا GTX 560 Ti به يک توازن عالي بدل شود. کافي است فقط به قابليت هاي overclocking يک گيگاهرتزي آن توجه کنيد تا متوجه شويد که چرا Nvidia فکر مي کند جديدترين کارت ويدئويي250 دلاري آن در حوزه نقطه شيرين بازار قرار مي گيرد.

تشريح ساختار GF114
 

GF114 GPU کمپاني Nvidia در GeForce GTX 560 Ti که اخيراً معرفي گرديده گنجانده شده است. با GF114، کمپاني Nvidia ساختار اساسي چيپ GF104 را تغيير نداده اما تمام اجزا را فعال و بهينه کرده است. GF104 GPU در کارت ويدئويي GTX 460 گنجانده شده است.
Walker مي گويد در مقايسه با GF104 و GTX460، ما از همان ميکروساختار مشابه استفاده مي کنيم. ساختار بلاک، بسيار شبيه به 460 خواهد بود.
همان گونه که در شکل (2) که نشان دهنده ساختار GF114 است مشاهده مي شود، شما 4SM در هر دو (GPC(graphics processing clusters‏ که با رنگ سفيد نشان داده شده است مشاهده مي کنيد. ساختار GF104 نيز داراي دو GPC است. در داخل هر يک از 8SM، شما دو يونيت dispatch در هر warp scheduler مشاهده مي کنيد.
هر SM در GF114 در بردارنده 48 هسته، CUDA ،16 load/store unit‏ ‎8 SFU‎(special function unit‎ و هشت texture processing unit است.
CUDA يک تکنولوژي متعلق به Nvidia است که امکان پردازش موازي را با استفاده از توان پردازش GPU در کنار CPU فراهم مي کند. هسته هاي CUDA مي توانند به طور همزمان و مداوم براي پردازش داده ها کار کنند و با به کار گيري هسته هاي CUDA ي بيش تر در GF114، کارآيي کلي پردازنده افزايش پيدا مي کند.
ساختار بنيادين هر SM در GF104 مشابه GF114 است اما يکي ازSM هاي GF104 غيرفعال شده است و اين بدان معنا است که GF104 فقط 336 هسته CUDAي فعال دارد. در تصوير شماره 2، شما مي توانيد SM غيرفعال را با رنگ خاکستري مشاهده کنيد.
Walker مي گويد "با اضافه کردن موتور polymorph و با سرعت هاي ساعت بالاتر، ما کارآيي موزائيکي را افزايش مي دهيم. با اضافه شدن هسته هاي بيش تر، ما مي توانيم کارآيي موزائيکي بيش تري را به آن بيفزائيم".
درGF114 (درست مثل GF104) کمپاني Nvidia از حافظه گرافيکي محلي، يک کاشه ‎512KB L2، چهار کنترولر حافظه 64 بيتي و يک کانکشن باس حافظه 256 بيتي را به GPU اضافه کرده است.

GeFore GTX 560 Tiدر مقابلGeFore 8800 GT
 

وقتي يک کارت ويدئويي جديد وارد بازار مي شود، گرايش طبيعي کاربران، مقايسه آن با کارت هاي نسل مشابه يا با نسل قبلي است. Justin Walker مي گويد کمپاني Nvidia نيز تمايل دارد GeFore GTX 560 Ti را با يک کارت ويدئويي متعلق به دو نسل قبل يعني GeFore 8800 GT که قيمت آن نيز در زمان عرضه در اکتبر 2007 زير 250 دلار بود مقايسه کند.
Walker اشاره مي کند تحقيقات Nvidia بر روي بازار نشان مي دهد که بسياري از بازي کنان، خصوصاً آن هايي که به دنبال کارت هاي ويدئويي در حوزه قيمت 250 دلاري هستند الزاماً قصد ندارند هر بار که نسل جديدي از راه مي رسد کارت قبلي خود را ارتقا دهند. به جاي اين کار، آن ها براي مدت بيش تري از کارت خود استفاده مي کنند، Walker مي گويد Nvidia انتظار دارد بخش اعظم کساني که کارت هاي خود را به GTX 560 Ti ارتقا مي دهند آن هايي باشند که در حال حاضر صاحب GT 880 هستند.
Walker مي گويد "يک بازي کن ممکن است در هر سيکل، کارت گرافيکي خود را ارتقا ندهد. ما بازي کناني داريم که از چند نسل قبلي به GTX 560 Ti روي مي آورند".
آن هايي که کارت گرافيکي خود را از GT 8800 به GTX 560 Ti ارتقا مي دهند پشتيباني از DirectX 11 را در کارت جديد مشاهده خواهند کرد و تعداد هسته هاي CUDA نيز از 112 به 384 افزايش پيدا کرده است. در screenshotهاي Crysis (شکل 3)شما مي توانيد کيفيت ارتقا يافته تصوير که GTX 560 Ti در مقايسه با GT 8800 ارائه مي کند را مشاهده نمائيد.
براساس گفته هاي Walker، کمپاني Nvidia تخمين زده است که کارآيي GTX 560 Ti‎‎‏3/4 برابر بيش تر از GT 8800 باشد. او مي گويد پشتيباني کارت هاي GTX 560 Ti از DirectX 11، يک کارآيي جدي در مقايسه با هر نوع کارت هاي ويدئويي DX9 و DX10 فراهم مي آورد.
او مي گويد "اين يک تفاوت کاملاً مشخص و بارز است. اين که چنين ارتقايي چه معنايي براي افرادي که به آن علاقه مند هستند دارد، هميشه جالب است".

مقايسه کارت هاي ويدئويي Nvidia GTX
 

جدول زير، برخي از کارت هاي ويدئويي را که Nvidia براساس ساختار Fermi GPU خود توليد کرده است، مقايسه مي کند. GTX 480 و ‎470 که در ماه مارس 2010 عرضه شدند براساس GF 100 Fermi GPU توليد شده اند. هر چند، GTX 580 و ‎470 که به ترتيب در ماه نوامبر و دسامبر 2010 عرضه شدند جايگزين GTX 480 و ‎470 گرديدند. هم GTX 570 و هم GTX 580 براساس GF110 Fermi GPU ساخته شده اند.
اين کمپاني GTX 460 را که براساسGF104 Fermi GPU ساخته شده است در جولاي 2010 به بازار عرضه کرد. GTX 560 Ti که در اواخر ژانويه عرضه شد براساس GF114 Fermi GPU که ارتقايي براي GF104 محسوب مي شود ساخته شده است.

GTX 580
 

Manufacturing process: 40nm
Graphics clock: 772MHz
Processor clock: 1.544GHz
Memory:1.5GB GDDR5
Memory bus: 384-bit
Memory bandwidth:192.4GBps
CUDA cores: 512
Texture units: 64
SMs:16
TDP: 244W

GTX 570
 

Manufacturing process: 40nm
Graphics clock: 732MHz
Processor clock: 1.464GHz
Memory:1.28GB GDDR5
Memory bus: 320-bit
Memory bandwidth:152GBps
CUDA cores: 480
Texture units: 60
SMs:15
TDP: 219W

GTX 560 Ti
 

Manufacturing process: 40nm
Graphics clock: 822MHz
Processor clock :1.645GHz
Memory:1GB GDDR5
Memory bus: 256-bit
Memory bandwidth:128.3GBps
CUDA cores: 382
Texture units: 64
SMs: 8
TDP:170W

GTX 480
 

Manufacturing process: 40nm
Graphics clock: 700MHz
Processor clock :1.401GHz
Memory:1.5 GB GDDR5
Memory bus: 384-bit
Memory bandwidth:177.4GBps
CUDA cores: 480
Texture units: 60
SMs:15
TDP: 250W

GTX 470
 

Manufacturing process: 40nm
Graphics clock: 607MHz
Processor clock:1.215GHz
Memory: 1.28GB GDDR5
Memory bus: 320-bit
Memory bandwidth:133.9GBps
CUDA cores: 448
Texture units: 56
SMs: 14
TDP: 215W

GTX 460
 

Manufacturing process: 40nm
Graphics clock: 675MHz
Processor clock :1.35GHz
Memory:1GB GDDR5
Memory bus: 256-bit
Memory bandwidth:115.2GBps
CUDA cores: 336
Texture units: 56
SMs: 7
TDP:160W
Nvidia GTX Video Cards Compared
منبع: بزرگراه رايانه، شماره ي 140