Nvidia Maxwell mimarisinin ilk örneği GTX 750 Ti’yı tüm detaylarıyla inceliyoruz.
Ekran kartı dünyasının iki ezeli rakibi Nvidia ve AMD, uzun yıllardır süren süren liderlik savaşlarında Intel’in yol haritasındaki Tick ve Tock dönemlerinde olduğu gibi her model yenilemesinde/revizyonunda ilk olarak amiral gemileri ile gövde gösterileri yaptıktan sonra, ardından alt modellerini çeşitlendirerek piyasaya sürerdi. Ancak bu sefer hikayeye tersten başlıyoruz.
Nvidia’nın, Fermi’den sonra geliştirdiği Kepler mimarisi; daha düşük güç tüketimini daha yüksek grafik başarımı ile sunan ve iki nesildir (600 ve 700 serisi) kullanılan başarılı bir çıkıştı. Performansı bir tarafa bırakırsak, Fermi’nin tepe seviye modelleri GTX 480 (250 watt) ve GTX 580’den (244 watt) sonra Kepler tabanlı GTX 680’in 195 watt’lık çok daha düşük güç tüketimi (orantılı olarak düşük sıcaklıklar), özellikle oyuncular için büyük bir artıydı. Biz ev kullanıcılarını en çok ilgilendiren Crysis maceralarının yanında Kepler; iş istasyonları, süper bilgisayarlar, online oyun sunucuları, akıllı telefonlar, tabletler ve otomobillerde bulunan eğlence sistemlerinde de kullanılıyor.
Nvidia’nın bugün tanıtımını yapacağı Maxwell mimarisi ise, Kepler’e göre daha fazla performans ve watt başına daha az tüketime sahip enerji verimliliği ile ön planda. Bu konuda hemen bir parantez açalım:
Firmanın inceleme öncesi gönderdiği basın bülteninde, Fermi’nin ilk tepe modeli olan GTX 480 ile biraz sonra detaylarına gireceğimiz GTX 750 Ti’ın performans karşılaştırılması yer alıyor. Grafikte, GTX 480’nin bir miktar üstünlüğü görüyoruz ama buradaki küçük bir detay çok ilginç. Tüketim değeri olarak GTX 480’nin 1/4’ünden daha az enerji harcayan GTX 750 Ti, neredeyse GTX 480’in performansına yetişmiş durumda. Gerçi; 40nm’den, 28nm’ye küçülen işlemci mimarisinin bu konuda büyük etkisi var ama, tüketimin ve orantısal olarak ısı değerlerinin azalması bizim için her zaman iyi bir gelişme sayılır.
Yazının girişinde bahsettiğimiz gibi Maxwell’in ilk örneği olan GTX 750 Ti, tahmin edeceğiniz/ettiğimiz gibi tepe değil, giriş/üst seviye bir model. GM107 kod adlı GPU temel olarak; dar alanda kıs paslaşmaları oynayan küçük ebatlı oyun (SFF ) ve dizüstü sistemler (kısa süre sonra çıkacak mobil versiyonları ile birlikte) gibi sınırlı güç ortamları için tasarlanmış. Kepler mimarisine göre; mantık bölümleme, iş yükü dengeleme, derleyici tabanlı zamanlama, saat döngüsü başına verilen komut sayısındaki iyileştirmeler yanında, yeni nesil SMM kümeleri ile verimliliği %25 oranında artırıyor. Bunun yanında Maxwell; Kepler’de 256KB olan L2 bellek sığasına oranla çok daha büyük olan 2048KB L2 önbelleğe sahip. GM107’deki 2MB’lık L2 önbellek, bellek bant genişliğindeki iş yükünü hafifletmek ve bellek veriyolunda oluşabilecek darboğazları engelleme adına son derece önemli bir gelişme.
Aşağıdaki grafikte gördüğünü gibi SMM organizasyonundaki değişimleri görüyoruz. Her SMM kümesi dört ayrı işleme bloğu , komut tamponları, zamanlayıcı ve 32 adet CUDA çekirdeği barındırıyor. Bu bölümleme sayesinde hesaplama gecikme süresi bir hayli azaltılmış.
Nvidia, önümüzdeki dönem piyasaya süreceği Maxwell’in diğer üyeleri için TSMC’nin 20nm üretime geçmesini bekliyor. Ancak serisinin ilk örneği olan GM107, Kepler gibi 28nm üretim teknolojine sahip. 148mm2’lik zar alanına sığdırılan GM107’de 1.87 milyar transistör, 640 adet akış işlemcisi (Cuda çekirdeği), 40 doku haritalama birimi ve 16 adet ROP ünitesi mevcut. Maxwell ile güç tüketimi konusunda hayli iddialı gelen Nvida’nın, GTX 750 Ti için açıkladığı TDP değeri ise: 60 watt.
| Ekran Kartı | GTX 650 | GTX 650 Ti | GTX 650 Ti Boost | GTX 750 Ti | GTX 750 |
| Kod adı | GK107 | GK106 | GK106 | GM107 | GM107 |
| Üretim süreci (nm) | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 |
| Transistör sayısı (milyar) | 1.3 | 2.54 | 2.54 | 1.87 | 1.87 |
| Çekirdek hızı (MHz) | 1058 | 925 | 1085 | 1020/1085 | 1058 |
| Bellek hızı (MHz) | 1250 | 1350 | 1502 | 1350 | 1275 |
| Bellek tipi | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
| Bellek arabirimi | 128 bit | 128 bit | 128 bit | 128 bit | 128 bit |
| Akış işlemci sayısı | 384 | 768 | 768 | 640 | 512 |
| Doku haritalama birimi | 32 | 64 | 64 | 40 | 40 |
| ROP | 16 | 16 | 24 | 16 | 16 |
| Maks. TDP | 64W | 110W | 134W | 60W | 55W |
Nvidia GTX 750 Ti’ın Detayları
Ürün Özellikleri
- Grafik yongası: GM107
- Üretim teknolojisi: 28 nanometre
- Çekirdek hızı: 1020/1085MHz
- Bellek miktarı: 2048MB
- Bellek hızı: 1350MHz (efektif 5400MHz)
- Bellek tipi: GDDR5
- Bellek arayüzü: 128 bit
- Bant genişliği: 86.4GB/s
- TDP değeri: 55 watt
- Güç girişi: Bulunmuyor
- Görüntü çıkışları: 2 x DVI, 1 x Mini HDMI
İncelemeye gelen örnek, Nvidia’nın referans tasarım modeli. GM107 GPU standart olarak 1020MHz, GPU Boost ile 1085MHz’ hızda çalışıyor. Belleklerin çalışma frekansı ise 1350MHz (efektif olarak 5400MHz). 128 bit bellek veriyoluna sahip GDDR5 bellek sığası 2GB olmakla birlikte, kısa süre sonra 1GB’lık modeller de piyasaya sürülecek. Kartın 147mm’lik uzunluğu, yerine konumlandırıldığı GTX 650 Ti’dan 1-2 mm daha büyük. Ancak 60 watt’lık TDP değeri sayesinde üzerindeki soğutucu, referans tasarım GTX 650 Ti’dan çok daha küçük görünüyor:
Kartın dış dünya ile iletişimi sağlayan 2 x DVI ve Mini HDMI yuvaları:
PCIex16 yuvası maksimum 75 watt’a kadar akım verebildiği için, referans tasarım GTX 750 Ti’da herhangi bir güç giriş yuvası yok. Ancak devre kartı üzerinde 6 pinlik güç giriş yuvası için yer ayrılmış. Kartın satılmaya başlamasından sonra üreticiler hızaşırtmalı ve özel soğutmalı modelleri için bu bağlantıya ihtiyaç duyabilir:
Kartın arka yüzü:
60 watt TDP değerine sahip GPU’yu serinletmek için tasarlanan soğutucu, ciddi anlamda küçük ebatlarda. Soğutucunun tasarıma bakarak, herhangi bir test yapmadan GPU’nun aşırı sıcaklık değerleri üretmediğini rahatlıkla söyleyebiliriz:
Alüminyum soğutucu, Inte’in referans tasarım işlemci soğutucuları ile benzerlik gösteriyor:
GTX 750 Ti’ın devre kartı:
Maxwell mimarisinin ilk örneği GM107 kod adlı GPU:
2048MB’lık bellekler Hynix’den:
Test Sistemi
- MSI Big Bang-XPOWERII X79 anakart
- Intel Core i7-3930K işlemci
- GSkill RipjawsZ 16GB (4x4GB) 2133MHz bellek
- Plextor M5 Pro Xtreme 256GB SSD
- Noctua NH-U12P işlemci soğutucu
- Cooler Master Test Bench V 1.0 kasa
- Cooler Master 650 watt güç kaynağı
Nvidia kartlar 331.82, AMD kartlar ise 13.12 sürücüleri ile test edildi.
OC: Fabrika çıkışı hızaşırtılmış ve özel soğutma sistemine sahip modeller.
RT: Referans tasarım modeller.
3DMARK 11
3DMARK 11, tessellation, shadow map, shadow cascade, surface shadow, volumetric illimination, ambient occlusion, depth of field, color saturation gibi grafik detaylarıyla ekran kartının tüm limitlerini zorlayıp, kombine testler ile ekran kartının performansını ölçümleyen sentetik bir yazılım.
Performance Modu
Extreme Modu
3DMARK 2013
Fire Strike
Unigine Heaven 4.0
Unigine Heaven, ekran kartlarını zorlayan diğer bir sentetik yazılım. OpenGL’den DirectX 11’e geniş bir API yelpazesini test edebiliyor.
Tessellation Testleri
DirectX 11’le tanıştığımız tessellation, modellerdeki poligonları mesafeye göre (yakınlaştıkça artan bir şekilde) ufak parçalara ayrıp, “displacement mapping” tekniği yardımıyla çok daha gerçekçi görüntüler elde edilebilmesine imkan veren bir teknoloji. Nesnelerin çok daha yuvarlak yada daha keskin hatlara sahip olması ve dokuların daha detaylı gözükmesini sağlıyor. Tessellation, kullanılan detay seviyesine göre ekran kartlarını çok zorlayan bir seçenek.
Hitman Absolution
Crysis 2
Metro Last Light
Sleeping Dogs
Sniper Elite V2
Crysis 3
Battlefield 4
Güç Tüketimi
Güç tüketimi açısından kartların standart modellerle eşdeğer olduğunu kabul edebilirsiniz. Buradaki değerler, prize taktığımız bir güç ölçerle aldığımız “tüm sistem güç tüketimi” değerleri. Yani ekran kartı yük altında 300 küsur watt tüketmiyor. Ekran kartı yük altındayken, sistemin toplam tüketim değerlerini ölçüyoruz. Tüketim değerlerini alırken, sıcaklık testinde de kullandığımız ve ekran kartlarının canına ot tıkayan Furmark’dan yardım aldık. Yazılım, GPU’yu %100 yüke zorluyor. Bu arada işlemci kullanımı ise neredeyse sıfıra yakın.
Sıcaklık
Gürültü
Kartların ürettiği gürültü değerlerini uzay montaj sisteme 50 cm uzaklıktan aldık. Sizin sisteminiz muhtemelen kasa içinde olacağından, grafiklerde gördüğünüz değerlerin yaklaşık %20 ile %40 oranında azalacağını hatırlatalım.
Not: Grafiklerdeki “1” rakamı, desibel ölçerin algılayamadığı (28 dBA altı) gürültü değerleri için kullanılmıştır.
Sonuç
Maxwell mimarisinin ilk örneği olan GTX 750 Ti, aslında Nvidia’nın “neler yapabileceğini” gösteren küçük bir örnek. Yazının başında bahsettiğimiz gibi Nvidia bu kez farklı olarak sınıflandırmaya amiral gemisinden değil, giriş seviyesi modelinden başladı. Çünkü firma, Maxwell’in tüm yeteneklerini göstermek için TMSC’nin 20nm geçiş sürecini bekliyor ve diğer modeller yeni mimari altyapılarıyla karşımıza çıkacak.
İlk olarak güç tüketiminden bahsedelim. İncelemeye gelen GTX 750 Ti’ın TDP değeri 60 watt. Performans olarak GK106 GPU’sunu barındıran GTX 650 Ti’la (110 watt) aynı, GTX 650 Ti Boost’a (134 watt) yakın grafik performansı sergileyen GTX 750 Ti’ın güç tüketimi sadece 60 watt. AMD tarafındaki karşılaştırmada ise; en yakın rakibi olan R9 260’ın TDP değerinin 95 watt olduğunu görüyoruz. Buna; Maxwell’in henüz 20nm üretim teknolojisine geçiş yapmadığını ve 20nm’lik süreçten sonra güç tüketiminin daha da azalacağını eklersek, orta ve özellikle tepe seviyesi modellerde büyük süprizlerin yaşanacağını şimdiden söyleyebiliriz.
20nm ile birlikte azalacak TDP değerleri ile, daha küçük ebatlardaki devre kartı, daha az ısınan GPU ve daha sessiz çalışan soğutma sistemleri ile karşılaşacağız. Masaüstü modelleri haricinde Maxwell kısa süre sonra akıllı telefonlar, tabletler, düzüstü ve mobil/sabit/küçük ebatlı eğlence sistemlerinde de kullanılmaya başlanacak. Düşük tüketim değerleri, mobil sistemlerde daha fazla pil ömrü ve daha uzun kullanım süresi anlamına geliyor.
Nvidia’nın tam olarak GTX 650 Ti’ın yerine konumlandırdığı GTX 750 Ti; 148mm2’lik zar alanına sığdırılan GM107 GPU’su ile birlikte 1.87 milyar transistör, 640 adet akış işlemcisi (Cuda çekirdeği), 40 doku haritalama birimi ve 16 adet ROP ünitesi barındırıyor. Nvidia’nın, Kepler mimarisinin kırpılma operasyonlarından sonra giriş seviyesine konumlandırdığı GTX 650 Ti’dan akış işlemci sayısı ve doku haritalama birimi olarak daha düşük değerlere sahip olan GTX 750 Ti, verimli mimari yapısı ile neredeyse GTX 650 Ti Boost’u yakalamış durumda. Maxwell, orta ve üst seviyede performans bazında büyük gelişmeler vaadediyor.
Toparlayacak olursak;
Nvidia, yeni mimari için 20nm üretim sürecini bekliyor. Henüz, orta ve üst seviye modeller hakkında net bilgilere sahip değiliz. Ancak kısa süre içinde yeni kartlarla tanışacağız. AMD’nin Mantle teknolojisine cevap niteliğinde güzel gelişmeler olabilir, bunu da dip not olarak geçelim.
Bugün tanıtımı yapılacak olan GTX 750 Ti’ın satış fiyatı yaklaşık olarak 190$ + kdv civarında olacak. GTX 650 Ti Boost’dan fiyat olarak bir miktar düşük olan GTX 750 Ti’ı; giriş seviyesinde oyun sistemi kurmak isteyen kullanıcılara, düşük güç tüketimi ve sınıfına göre sergilediği etkili performansı ile birlikte rahatlıkla tavsiye ediyoruz.
Yeni nesil hakkında daha fazla bilgi edinmek için Technopat Video İncelemelerini İzleyebilirsiniz: