Nvidia Geforce GTX 680. El nuevo líder

por Javier Rodríguez 22/03/2012 8La Mejor Tarjeta Gráfica

Introducción

Introducción.

Hoy conoceréis un poco mas de la nueva grafica de Nvidia. Una tarjeta grafica potente, como no podía ser de otro modo, pero también elegante. Elegante porque consigue un rendimiento notablemente superior a la generación anterior con bastante menos consumo, con poco ruido y con prestaciones añadidas notablemente mejoradas.

Arquitectura

Arquitectura.

28nm es el proceso de fabricación de este nuevo chip, denominado Kepler, que dará vida a toda una nueva generación de chips gráficos para entornos de sobremesa, portátiles, servidores y estaciones de trabajo. Una arquitectura renovada que potencia el nuevo de unidades de computo general para aumentar el rendimiento general de forma notable a la vez que se añade capacidad de ancho de banda y se mantienen grandes tasas de rendimiento tradicional gracias a una capacidad de relleno de pantalla espectacular.

Una grafica que no solo aporta más números, también aporta menos en el mejor sentido de la palabra y también aporta nuevos números. Nuevos algunos para la plataforma Nvidia y otros nuevos para el mundo de la graficas en general.

La nueva arquitectura SMX le permite a esta grafica aumentar el rendimiento a la vez que reduce consumos. Sus unidades de proceso ahora son mas densas, mas eficientes y también permiten sistemas de ahorro energéticos mas profundos que se traducen también en mejor adaptación a las aplicaciones en tiempo real. Esto lo veremos más adelante en su sistema de overclocking dinámico.

Cada núcleo de proceso SMX cuenta ahora con 192 unidades programables y la GTX 680 cuenta con 8 de estos conjuntos. En total 1536 unidades de shaders que multiplican por tres las unidades disponibles en la generación anterior. Una mejora que se traduce en un aumento notable del rendimiento pero también en un ahorro energético importante a la vez que se aumentan las frecuencias de trabajo y se normalizan las capacidades y los buses de datos.

Si por algo destaca el nuevo Kepler es por dar forma a una tarjeta potente, muy potente, con consumos ajustados y un diseño sonoro ajustado a los estándares más exigentes. Al menos esto es lo que encontramos en el modelo de referencia.

Especificaciones técnicas

Especificaciones técnicas.

Sin duda este nuevo chip tiene grandes números. Altas frecuencias, gran número de motores de shaders, gran número de conectores...pero también tiene otros números que se han reducido para bien. Por ejemplo el tamaño de la tarjeta, que ahora apenas alcanza los 28cm de largo y otro numero importante que se ha reducido, el consumo. Tiene un TDP de tan solo 195w así que para garantizar su alimentación correcta requiere de dos conectores PEG de tan solo seis contactos. Esto la convierte en la tarjeta de gama alta de Nvidia más asequible energéticamente en tres o cuatro generaciones.

Consume menos y por tanto genera menos calor y por tanto también es capaz de generar menos ruido. Concretamente Nvidia cifra la mejora en 5dBA sobre su generación anterior. La GTX 580 producía un máximo de 51dBA y la nueva GTX 680 se queda en 46dBA. Mas rendimiento, menos consumo y por tanto la tarjeta mas eficiente energéticamente de esta generación.

La GTX 680 presenta un total de 1536 motores de shaders distribuidos en 8 unidades de proceso. Cuenta con un bus de datos formado por 2GB de memoria GDDR5 de alta velocidad con una frecuencia efectiva de 6gbps. Esto genera un total de 192GB/s de ancho de banda que facilita la ejecución de complejos filtros a pantalla completa.

Cuenta con una frecuencia de trabajo nominal de 1006MHz con modos turbo dinámicos que Nvidia especifica en 1058MHz a carga completa pero que es ajustable, a mas, a la vez que se mantiene siempre el TDP. 8 unidades de geometría con 4 unidades de rasterización donde se localizan 128 unidades de texturas y 32 unidades ROP.

Dos puertos DVI de doble enlace, un puerto HDMI 1.4a y una conexión Displayport 1.2 son toda la conectividad que podemos necesitar ya que en este nuevo modelo ya no dependeremos de dos graficas para conseguir configuraciones de hasta cuatro monitores.

Otras prestaciones importantes

Otras prestaciones importantes.

La conectividad acabamos de tratarla pero hay que detallarla. Hasta ahora las graficas de Nvidia soportaban únicamente dos monitores de forma simultánea. Salvo los modelos de doble GPU que aprovechaban su electrónica duplicada para ofrecer soluciones de hasta tres monitores con conectores DVI de doble enlace permitiendo controlar monitores de hasta 120Hz de frecuencia. Esto se mantiene en este modelo pero ya no necesitaremos de dos tarjetas o de dos GPUs para controlar tres monitores 3D con frecuencia de hasta 120Hz. Usando en conector Displayport tendremos acceso a tres monitores y aprovechando en HDMI podremos añadir hasta un cuarto monitor. Además la tecnología ha sido actualizada así que tendremos soporte para monitores de resolución 4k (3840x2160 puntos) gracias a la conectividad HDMI o Displayport.

Los nuevos modos de multimonitor disponen de un nuevo software de gestión que permite configurar la barra de tareas de Windows o ajustar la perdida de visión por los marcos de las pantallas e incluso generar teclas de acceso rápido que permitan eliminar esos puntos muertos d ellos marcos en juegos donde parte de los datos se presentan precisamente en esa zona de la pantalla.

La nueva tarjeta ofrece también nuevos niveles de rendimiento en prestaciones ya conocidas de generaciones anteriores. Su motor de Tesselation ha sido mejorado de forma notable y aunque Nvidia afirma que es cuatro veces superior a la oferta de AMD la verdad es que una prueba que siempre le es bastante favorable, como es el benchmark Unigine Heaven, reduce esta ventaja a un porcentaje interesante pero alejado de las afirmaciones de Nvidia. Sea como fuere mantiene el tipo con respecto a las ofertas de AMD, que hay que recordar que mejoraron también de forma notable en esta técnica en concreto, y por tanto tendremos una tarjeta adaptada a las técnicas mas utilizadas en juegos DirectX 11. También hay que recordar que este modelo será completamente compatible con DirectX 11.1 que como sabéis acompañara a Windows 8 cuando este se lance definitivamente.

Nvidia ha añadido también nuevas técnicas de antialiasing a pantalla completa que saquen mejor partido del ancho de banda de memoria que es uno de los talones de Aquiles de la tarjeta con respecto a su competencia. Dispone de menos ancho de banda pero lo cierto es que lo aprovecha mejor. Al menos en nuestras pruebas con un único monitor de 2560x1440 puntos de resolución, Los nuevos modos responden FXAA y TXAA. El primero no es nuevo pero si ha sido mejorado y ahora es configurable de forma manual y forzada desde el propio driver Forceware de Nvidia y además estará presente también en las generaciones anteriores así que los que tengáis una tarjeta de la generación anterior os encontrareis con nuevas prestaciones en los próximos drivers. Por otro lado el TXAA es un modo exclusivo de Kepler y el más avanzado de Nvidia hasta la fecha. Tiene dos modos de ejecución que permiten con consumos de recursos como un MSAA de 2x lograr resultados superiores a MSAA 4x y en un segundo modo pasar a resultados superiores a MSAA 8x con consumos de MSAA 4x.

La tarjeta integra también una nueva unidad de proceso de video (NVENC) tanto para codificación como decodificación. Ahora las tarjetas de Nvidia, como ya hacen las AMD desde hace tiempo, no usaran las unidades de shaders sino una unidad dedicada al proceso de video precisamente optimizada para ello y que permitirá reproducir y crear contenidos multimedia a una velocidad notablemente superior (hasta cuatro veces) con respecto a la CPU mas rápida del mercado liberando además estos recursos para otras tareas. Es compatible con los estándares mas extendidos incluidos los de multicanal que se aplican normalmente a contenidos en tres dimensiones y hace todo esto con consumos inferiores a los 10w. Esta nueva tecnología requerirá de software preparado para ello.

PhysX también recibirá prestaciones mejoradas. Ahora con efectos mas complejos tanto a nivel de proceso de física como efectos relacionados con el movimiento de la ropa, pelo, etc. Aun así habrá que esperar a una nueva generación de juegos, que trabajen con estas mejoras, para disfrutar de las nuevas características de PhysX.

Formato y características del modelo de referencia

Formato y características del modelo de referencia.

La nueva tarjeta de Nvidia, para ser su gama más alta en un solo procesador, sorprende por su tamaño y ligereza. Nvidia ha trabajado duro en el consumo de su primera tarjeta de 28nm y lo ha conseguido manteniendo frecuencias de trabajo elevadas. Esto permite que un disipador en bloque, alimentado por heatpipes internas, mantenga temperaturas de trabajo completamente adecuadas para el nuevo chip.

La tarjeta mide menos de 29cm de largo y tiene dos slots de altura. Es bastante compacta y por tanto mas adaptable que generaciones anteriores.

A menos consumo, menos calor y a menos calor menos ventilador se necesita para expulsar el calor fuera de la caja. El diseño es el tradicional con una turbina en la zona posterior que expulsa el aire caliente fuera de la caja a través de los brackets de la tarjeta. Es de doble slot así que el segundo de ellos, a pesar de tener un puerto DVI, prácticamente se dedica a la salida del aire caliente. El diseño esta también pensado para configuraciones SLI, que en este caso no lo hemos comentado pero sigue siendo de doble conector y por tanto pensado para configuraciones de 3 y hasta 4 tarjeas simultaneas. Para ello se potencia la entrada de aire por la zona posterior de la turbina para que las tarjetas no se afecten, en la medida de lo posible, las unas a las otras.

La conectividad es variada ya que contaremos con los tradicionales puertos DVI y los puertos HDMI 1.4 y Displayport 1.2. Soportan sonido multicanal por conector asi que tendremos el aporte multimedia perfecto.

Del doble conector PCI Express ya hemos hablado, hemos hablado también de la conectividad frontal, de sus puertos para SLI y también de su doble conector de alimentación de seis contactos. Lo que no hemos dicho es que Nvidia ha cambiado el diseño o mejor dicho la colocación de dichos conectores de alimentación situándolos en vertical, aprovechando la altura de la tarjeta a bien de mejorar la colocación del cableado. Notaremos la diferencia sobretodo n fuentes con conectores 6+2 donde en modos horizontales siempre andamos peleando por dejar adecuadamente y sin que se molesten los conectores de 2 pines que sobran en los sockets de seis contactos. De este modo queda mejor colocado pero nuestra experiencia es que a la hora de retirar los conectores, a pesar de estar en diferentes niveles, se hace algo más complicado y farragoso.

Nueva disposición de los conectores de alimentación de la Geforce GTX 680.

El interfaz de la tarjeta es PCI Express 3.0 así que este es otro punto que se ha modernizado para dar el soporte de ancho de banda adecuado en procesadores y chipsets de última generación tanto para plataformas Intel como AMD.

GPU Boost y Vsync adaptativo

GPU Boost y Vsync adaptativo.

Hemos dejado las dos características más llamativas e importantes para el final. El primero, el GPU Boost, es un concepto inspirado en las técnicas de Turbo de procesadores Intel y AMD. La tarjeta tiene marcado un TDP o consumo máximo y en base a él es capaz de subir la frecuencia de trabajo de la tarjeta para aprovecharlo de forma eficiente. No todos los juegos o programas exigen el 100% de uso de nuestra tarjeta (unidades de renderizacion, shaders, etc.) por tanto porque no aprovechar esos vatios que sobran para subir la frecuencia de la GPU y que el rendimiento sea mejorado de forma dinámica sabiendo que siempre tendremos respetado el consumo máximo de la tarjeta y que por tanto esta no sufrirá de calentamiento adicional ni de ajustes de voltaje que puedan suponer una merma en su fiabilidad. Con esta tarjeta veremos aumentos de hasta 200MHz sobre su frecuencia nominal dependiendo de la aplicación que ejecutemos y de cuanto tiempo este en proceso. Es un mecanismo dinámico que no influye en el overclocking manual y que veremos con múltiples fabricantes lo aprovechan, levantando la mano en los voltajes máximos, para conseguir frecuencias de fabrica aun mas agresivas que en el modelo de referencia.

Uso tradicional de la potencia en consumo de una grafica en diferentes juegos. No siempre se somete a la GPU al 100% de carga dejando margen de ahorro de energia...

...que la Geforce GTX 680 aprovecha para aumentar la frecuencia de la GPU subiendo el voltaje, aumentando el consumo hasta el TDP de la tarjeta y mejorando las frecuencias hasta en un 20%.

El Vsync adaptativo es una prestación llamativa pero que habrá que conocerla a fondo con el tiempo, y quizás mas en gamas mas bajas, ya que permite bloquear o desbloquear el Vsync de forma dinámica a bien de que no se produzcan saltos bruscos en las tasas de FPS cuando nuestra tarjeta no es capaz de generar los 60 o 120Hz de frecuencia vertical de nuestro monitor. En una tarjeta como esta, con los resultados que veréis a continuación, es difícil incluidos filtros avanzados que con un único monitor veamos tasas de menos de 60FPS. Por eso digo que será una prestación mas orientada a gamas mas bajas pero que en definitiva lo que hace es quitar el Vsync cuando detecta una perdida de FPS para que la recuperación sea más homogénea sin esos efectos de “bloqueo” habituales en estos casos.

Es raro que una tarjeta de esta capacidad vaya a someternos a caídas bruscas de rendimiento pero por si las moscas Nvidia ha desarrollado un sistema para reducir el impacto de la perdida de vsync.

Pruebas de rendimiento. I

Pruebas de rendimiento. I.

Nuestra maquina de analisis de rendimiento cuenta con un procesador Core i7-3960X a una frecuencia de trabajo de 4.5GHz, 32GB de RAM, RAID 0 de discos SSD Agility 3 de OCZ y una fuente MaxRevo de 1500w de Enermax. Son resultados comparativos actualizados a las ultimas versiones de drivers tanto para la GTX 680 como para su competidora directa la Radeon 7970.

Dragon Age 2. 2560x1440 calidad Maxima. FSAA 4x. AF 16x.

Tom Clancy HAWX 2. 2560x1440. Calidad ultra. FSAA 8x. AF 16x.

Deus Ex Revolution. 2560x1440. FSAA 4x. AF 16x.

Shogun II. 1920x1080. Perfil Alto.

F1 2011. 2560x1440. Calidad Ultra. FSAA 8x y AF 16x.

Pruebas de rendimiento. II

Pruebas de rendimiento. II.

Heaven Benchmark 3.0. 1920x1080.

Dirt 3. 2560x1440. Calidad Ultra. FSAA 8x. AF 16x.

BattleField 3. 2560x1440 Calidad ultra.

Serious Sam 3. 2560x1440. Calidad Ultra.

3DMark 2011.

A la luz de los resultados vemos que el rendimiento de las dos tarjetas gráficas de gama mas alta de esta generación mantienen niveles bastante parecidos aunque si miramos estadísticamente la Geforce GTX 680 consigue mejores resultados en global, con la 7970 siguiendo de cerca, y lo consigue también con un consumo en carga mas ajustado. No solo vence en la mayoría de las pruebas muy exigentes, siempre con calidades máximas, sino que lo hace con bastante autoridad salvo en tres de las pruebas. En definitiva dos grandes chips gráficos pero con un vencedor claro en el global de nuestra batería de test.

Análisis y conclusión

Análisis y conclusión.

Sin duda Nvidia tiene desde el día de hoy la tarjeta grafica de gama alta más potente del mercado. También es la que mejor relación consumo/rendimiento tiene y eso la hace doblemente atractiva. Su precio de lanzamiento es de unos 495 Euros y por tanto esta en línea con su competencia. Es seguro un precio caro pero ahora AMD deberá responder quizás con una revisión aun mas potente de su chip 7970 o bajando precios para que su ratio de coste/rendimiento vuelva a ser atractivo.

Nvidia ha logrado una tarjeta fresca, silenciosa, con potencia que prácticamente dobla su generación anterior y con un potencial de overclocking manual o dinámico de grandes resultados. Es la tarjeta grafica mejor diseñada que hemos visto en mucho tiempo ya que logra sus objetivos de rendimiento reduciendo además su demanda de energía. Solo se echa de menos, a este respecto, modos más profundos de reposo que permitan menos consumo cuando no requerimos de la gran potencia de esta tarjeta.

Nvidia ha respondido con casi tres meses de retraso a su competencia pero sin duda lo hace con un producto mejor y con un precio alto pero similar. Ahora nos quedara conocer qué nos depara la gama media de Nvidia en las próximas semanas porque será ahí donde AMD y Nvidia tendrán la pelea más dura y definitiva.

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La Mejor Tarjeta Gráfica

Nvidia Geforce GTX 680

Del 22/03/2012 al 05/05/2012

  • Este producto fue La Mejor Tarjeta Gráfica analizado por GEEKNETIC.
  • Del 22/03/2012 al 05/05/2012
Premio a Nvidia Geforce GTX 680
  • Producto: Nvidia Geforce GTX 680
  • Fecha: 22/03/2012 11:44:39
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Redactor del Artículo: Javier Rodríguez

Javier Rodríguez

Empecé a publicar artículos sobre los componentes de PC que pasaban por mis manos en 1999, al tiempo que era director técnico de la cadena de tiendas de informática Batch-PC. Me uní a Geeknetic como redactor jefe y responsable de laboratorio en 2005. El hardware es mi pasión, aunque en mi tiempo libre acostumbro a disfrutar de juegos de PC multijugador.