Với hàng tá kết quả benchmark từ các trang phần cứng trên thế giới, GTX 680 chính là "boss" gaming thực thụ năm 2012! Dù thỉnh thoảng vẫn có lúc bị HD 7970 "bắt nạt", nhưng không đáng kể đâu nha. Điểm cộng khủng: giá rẻ hơn HD 7970 tới 50 USD và còn "ngon điện" hơn nữa!
Nhưng mà hóng chưa? Làm sao chip 3,54 tỷ transistor (GTX 680) lại mạnh hơn con 4,31 tỷ (HD 7970)? Và còn mạnh gấp 1,5 lần con GTX 580 cùng nhà (3 tỷ trans) nữa chứ? Làm sao nhét được 1536 nhân CUDA vào 3,54 tỷ trans trong khi trước đây chỉ có 512 nhân với 3 tỷ trans thôi?
Câu trả lời: Kiến trúc! Mấy bạn ơi, kiến trúc là tất cả!
Nhìn lại kiến trúc Fermi một tý nhé
Fermi - kiến trúc của dòng GeForce 400 & 500 có 2 phiên bản: GF100 (hoặc GF110) và GF104 (hoặc GF114). Khác biệt ở đâu? GF100 có 32 SP mỗi SM, còn GF104 có tận 48 SP! Nghĩa là GF104 xử lý được nhiều luồng hơn ở cùng mức xung.
Tại sao lại khác nhau vậy? Vì GF104 thiết kế cho game, còn GF100 cho tính toán khoa học (GPGPU/HPC). Top 10 siêu máy tính thế giới có tới 3 hệ thống dùng GPU NVIDIA đó nha! ️
SP nhiều gấp 4, hiệu năng chỉ gấp đôi - Sao lạ vậy?
GTX 680 có số SP gấp 3 lần GTX 580 hoặc 4 lần GTX 560 Ti nhưng hiệu năng chỉ tăng 1,5 lần và 2 lần. Vì sao kỳ vậy?
Bí mật nằm ở chỗ: NVIDIA đã loại bỏ xung shader riêng - thay đổi lớn nhất từ thời GeForce 8000! Giờ xung shader bằng đúng xung GPU luôn. Trước đây, xung shader của Fermi gấp đôi xung GPU - GTX 580 có GPU 772 MHz nhưng shader chạy 1.544 MHz nha! Khủng không?
Vậy nên dù GK104 có 1536 SP (gấp 4 lần GF114 với 384 SP), nhưng hiệu năng chỉ gấp đôi thôi. Đây cũng là lý do tại sao card NVIDIA vốn có ít SP hơn AMD - vì AMD cũng dùng xung shader bằng GPU mà!
Nhiều SP hơn nhưng die nhỏ hơn - "Ma thuật" gì đây?
Không phải bạn đọc nhầm đâu! GK104 nhiều SP hơn nhưng die lại nhỏ hơn cả GF104 và GF100! Dĩ nhiên phải công nhận "công lao" của tiến trình 28nm so với 40nm - cùng số transistor nhưng die 28nm chỉ bự bằng 1/2 die 40nm.
Die GK104 chỉ 294mm² @ 28nm. Nếu sản xuất trên 40nm thì có thể lên tới 600mm²! (GF100 là 520mm² để so sánh).
Nhưng "ma thuật" thật sự ở đâu? Đơn giản: rất nhiều thứ trên silicon không dùng để làm SP! NVIDIA đã cắt giảm scheduler vật lý và năng lực FP64 (dùng cho tính toán khoa học) - những thứ cần cho GPGPU nhưng game không cần. Giống như bớt quản lý đi, tăng công nhân vậy!
Nhìn qua AMD để hiểu rõ hơn: từ Cayman lên Tahiti, transistor tăng 60% (2,64 lên 4,3 tỷ) nhưng SP chỉ tăng 33% (1536 lên 2048). AMD đổ nhiều silicon vào scheduler vật lý, tạo ra chip cực mạnh về GPGPU!
Vậy là rõ rồi: NVIDIA cắt giảm scheduler và FP64 trên GK104 → kết quả là chip chỉ 3,54 tỷ trans nhưng có tận 1536 SP!
Và còn "ngon điện" hơn nữa
Không chỉ nhờ tiến trình 28nm đâu nha! Việc bỏ xung shader riêng giúp tiết kiệm điện cực kỳ. Quy luật đơn giản: xung cao = cần điện áp lớn. Shader của NVIDIA trước đây chạy trên 1 GHz khi fullload, ngốn cực nhiều điện!
Giờ xung shader bằng GPU, tiêu thụ điện giảm mạnh. Bonus: GPU có thể đạt xung cao hơn! GTX 580 OC lên 1,5 GHz, nhưng GTX 680 ngay ngày đầu đã OC lên 1,9 GHz!
Tất nhiên, không có gì "free" cả. NVIDIA phải nhồi gấp 4 lần SP để được hiệu năng gấp đôi. Và phải cắt giảm scheduler vật lý → GK104 yếu về GPGPU, thậm chí kém cả GTX 580 trong nhiều test!
Trình điều khiển nhớ được nâng cấp đỉnh
NVIDIA thường thua AMD về công nghệ nhớ DRAM. GDDR5 có thể nói là AMD "đẻ" ra luôn! Khi NVIDIA còn loay hoay với GDDR3 thì AMD đã chơi GDDR4 & 5. Đây cũng là lý do GeForce thường yếu hơn Radeon ở độ phân giải cao - hụt băng thông nhớ!
Nhưng với Kepler, NVIDIA quyết tâm cải thiện IMC. Kết quả: chỉ với bus 256-bit nhưng GK104 đạt băng thông ngang GF100 (384-bit)! Và IMC của GTX 680 còn OC được trên 7 GHz nữa! Siêu khủng!
GPU Boost - học theo Turbo của CPU
NVIDIA học hỏi Turbo Boost của Intel/AMD: khi game không dùng hết GPU, phần TDP "thừa" được dùng để tự động tăng xung. Nghe hay nhưng thực tế... không hiệu quả lắm trong game. Chênh lệch chỉ vài % thôi!
Lý do: Game hiện đại đã khai thác GPU rất tốt rồi, không còn TDP "thừa" mấy!
Những tính năng khác xịn sò
• Adaptive V-Sync: Khắc phục nhược điểm của V-Sync truyền thống, không còn "giật" từ 60fps xuống 30fps nữa!
• FXAA & TXAA: Công nghệ khử răng cưa mới, cho hình ảnh đẹp hơn mà ít tốn hiệu năng hơn. TXAA1 ngang MSAA 8x nhưng chỉ tốn như MSAA 2x! Wow!
• Bindless Textures: Shader có thể đọc > 1 triệu mẫu texture cùng lúc (so với 128 mẫu trước đây)!
• Đa màn hình: Cuối cùng NVIDIA cũng hỗ trợ 4 màn hình cùng lúc (vẫn kém AMD Eyefinity 6/12 màn hình nhưng "muộn còn hơn không")!
Kết quả benchmark thực tế
GTX 680 dẫn đầu hầu hết các game, mạnh gấp khoảng 2,3 lần GTX 560 Ti. Kết hợp xung cao hơn (1006 vs 822 MHz), về lý thuyết nhanh hơn 2,45 lần - đủ để trở thành GPU gaming mạnh nhất thời điểm đó!
Năng lực tính toán GPGPU
Đây là điểm yếu: GTX 680 không mạnh về GPGPU, thậm chí kém GTX 580! Lý do đơn giản: NVIDIA cắt bỏ nhiều thành phần cho GPGPU, thay bằng SP để tăng gaming tối đa. Trade-off rõ ràng!
Nhiệt độ, độ ồn, tiêu thụ điện ️
Nhờ bỏ xung shader riêng và tiến trình 28nm, GK104 mát hơn, ít tốn điện hơn và êm hơn (quạt không phải quay nhiều) so với đối thủ!
Kết luận
Nếu bạn là gamer, GTX 680 là lựa chọn số 1! Giá thấp hơn HD 7970 tới 50 USD, hiệu năng cao hơn, ít tốn điện hơn. Nhưng có 1 vấn đề: sold out toàn tập! TSMC không cung cấp đủ chip, có thể phải đợi 2-3 tháng và giá sẽ cao hơn nhiều!
Còn HD 7970 vẫn là card mạnh thứ 2, và nếu AMD giảm giá thì vẫn rất đáng cân nhắc. Bonus: HD 7970 còn mạnh về GPGPU nữa!
Nguồn: gamek.vn