Мобильные графические процессоры NVIDIA Олег Нечай
Мобильные графические процессоры NVIDIA
Олег Нечай
Опубликовано 14 июля 2011 года
Новые чипы, вошедшие в серию GeForce 500M, сохранили достоинства графики предыдущего поколения GeForce 400M, но при этом лишились основных недостатков: они стали более экономичными и выделяют значительно меньше электроэнергии.
Конструктивные особенности
Подробное описание модифицированной микроархитектуры Fermi можно найти в статье о «настольных» графических ускорителях GeForce 500, здесь же напомним её основные особенности. Прежде всего, Fermi относится к классу MIMD (МКМД — вычислительная система со множественным потоком команд и множественным потоком данных).
"Полноформатный" дестопный графический процессор GF100 состоит из движка GigaThread, четырёх больших блоков Graphics Processing Clusters («Кластеров графической обработки»), в каждый из которых входит по четыре мультипроцессора SM и выделенный движок растеризации. 16 мультипроцессоров, в свою очередь, объединяют 512 потоковых процессоров CUDA — по 32 в каждом SM, четыре текстурных модуля, полиморфный движок и 64 Кб кэш-памяти L1.
В мультипроцессоре установлены по два планировщика для группы CUDA (Warp Scheduler) и по два диспетчера инструкций. 48 блоков ROP сгруппированы в шесть модулей по восемь блоков, каждый из которых работает с одним из шести 64-разрядных контроллеров видеопамяти GDDR5 — общая ширина шины памяти составляет 384 бит. Объём кэш-памяти L2, подключённой к контроллерам кадрового буфера, — 768 Кбайт.
Модернизированные Fermi отличаются от чипов первого поколения применением в микросхеме транзисторов нового типа с минимальными токами утечки, доработанными блоками адресации и фильтрации текстур, а также улучшенными алгоритмами обработки буфера глубины.
Процессоры полностью поддерживают программный интерфейс Microsoft DirectX 11, включая шейдеры версии 5 и аппаратную тесселяцию), а также интерфейсы DirectCompute 11 и OpenCL 1.0, позволяющие использовать видеочип для общих вычислений.
Мобильные чипы содержат меньше потоковых процессоров CUDA, чем десктопные (до 384), а ширина шины памяти не превышает 256 бит в топовых моделях. Существенных конструктивных отличий между GeForce 500 и GeForce 500M нет.
Среди важных достоинств мобильных GeGorce 500M следует назвать поддержку технологии Optimus, которая позволяет автоматически переключаться между интегрированной и дискретной графикой, в зависимости от нагрузки на видеосистему ноутбука. Это позволяет одновременно использовать в портативном компьютере мощный дискретный чип и экономить заряд батареи при работе в интернете или с офисными приложениями. Optimus реализована во всех без исключения чипах серии 500M.
Модельный ряд GeForce 500M
В линейку GeForce 500M входит восемь графических ускорителей: флагманские GeForce GTX 580M и GTX 570M, чипы среднего класса GeForce GTX 560M и GT 555M, а также бюджетные модели GeForce GT 550M, GT 540M, GT525M и GT 520M/MX. При этом GeForce 555M, имеет две модификации, совершенно непохожих друг на друга как по конструкции, так и по производительности. Все чипы производятся по 40-нм технологии.
Флагманская модель GeForce GTX 580M до последнего времени считалась самым мощным мобильным графическим ускорителем — по сравнению с GTX 480M число CUDA было увеличено с 352 до 384, а рабочие частоты существенно увеличены. Однако 12 июля 2011 года AMD официально представила мобильный чип Radeon HD 6990M, который, по утверждению разработчиков, на 25% превосходит по производительности любой другой ГП для ноутбуков. Десктопный аналог GeForce GTX 580M — GeForce GTX 560 Ti.
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GTX 580M
Графический процессор GF114
384 универсальных процессора
64 текстурных и 32 блока блендинга
Тактовая частота ядра — 620 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1240 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 3000 МГц (4 х 750 МГц)
Тип видеопамяти — GDDR5
Объём памяти — 2048 Мбайт
Шина памяти — 256 бит
Пропускная способность памяти — 96 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 39,7 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 19,8 Гпикс/с
Максимальная производительность — 952,3 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 100 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Второй по рангу мобильный графический ускоритель GeForce GTX 570M построен на том же чипе, что и его десктопный аналог GeForce GTX 560. Однако при этом рабочие частоты серьёзно занижены, а шина памяти урезана с 256 до 192 бит.
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GTX 570M
Графический процессор GF114
336 универсальных процессора
56 текстурных и 24 блока блендинга
Тактовая частота ядра — 575 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1150 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 3000 МГц (4 х 750 МГц)
Тип видеопамяти — GDDR5
Объём памяти — 1536 Мбайт
Шина памяти — 192 бита
Пропускная способность памяти — 72 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 32,2 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 13,8 Гпикс/с
Максимальная производительность — 772,8 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 75-100 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Мобильный ускоритель «высшего среднего» класса GeForce GTX 560M может стать одним из самых популярных чипов семейства: он предлагает оптимальный баланс между тепловыделением и производительностью, что позволяет использовать его в ноутбуках самых разных габаритов и конструкций. По сравнению с десктопным аналогом GeForce GTX 550 Ti у этого чипа снижены рабочие частоты, зато увеличен в полтора раза объём кадрового буфера.
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GTX 560M
Графический процессор GF116
192 универсальных процессора
32 текстурных и 24 блока блендинга
Тактовая частота ядра — 775 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1550 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 2500 МГц (4 х 625 МГц)
Тип видеопамяти — GDDR5
Объём памяти — 1536 Мбайт
Шина памяти — 192 бита
Пропускная способность памяти — 60 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 24,8 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 18,6 Гпикс/с
Максимальная производительность — 595,2 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 50 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Под названием GeForce GT 555M на самом деле скрываются два разных чипа, условно отнесённые нами к «нижнему среднему» классу. Получившая наибольшее распространение в ноутбуках модификация построена на базе микросхемы GF108, базовой для бюджетных ускорителей, но при этом она работает в связке с памятью GDDR5, используемой в старших моделях. Менее распространённый вариант основан на более мощном чипе GF106, однако его рабочие частоты сильно занижены по сравнению с десктопным аналогом GeForce GT 545 и применяется память типа DDR3. Ближайший «настольный» аналог модификации на GF108 — GeForce GT 530 с незначительно повышенными частотами и с поддержкой более быстрой памяти.
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GT 555M (модификация с GDDR5)
Графический процессор GF108
96 универсальных процессоров
16 текстурных и 4 блока блендинга
Тактовая частота ядра — 753 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1506 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 3138 МГц (4 х 784,5 МГц)
Тип видеопамяти — GDDR5
Объём памяти — 1024 Мбайта
Шина памяти — 128 бит
Пропускная способность памяти — 50,2 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 12 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 3 Гпикс/с
Максимальная производительность — 289,15 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 30-35 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GT 555M (модификация с DDR3)
Графический процессор GF106
144 универсальных процессора
24 текстурных и 24 блока блендинга
Тактовая частота ядра — 590 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1180 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 1800 МГц (2 х 900 МГц)
Тип видеопамяти — DDR3
Объём памяти — 1536 Мбайт
Шина памяти — 192 бита
Пропускная способность памяти — 43,2 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 14,6 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 4,6 Гпикс/с
Максимальная производительность — 289,15 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 30-35 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Бюджетные карты GeForce GT 550M/540M/525M/520M/MX построены на чипе GF108 и не рассчитаны на современные компьютерные игры в высоких разрешениях. Две модификации ультрабюджетника GeForce GT 520M и GT 520MX отличаются исключительно рабочими частотами, а урезанная до 64 бит шина памяти делает их практически полностью непригодными для игр.
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GT 550M
Графический процессор GF108
96 универсальных процессоров
16 текстурных и 14 блоков блендинга
Тактовая частота ядра — 740 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1480 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 1800 МГц (2 х 900 МГц)
Тип видеопамяти — DDR3
Объём памяти — 1024 Мбайта
Шина памяти — 128 бит
Пропускная способность памяти — 28,8 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 11,84 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 2,96 Гпикс/с
Максимальная производительность — 284,16 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 32-35 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GT 540M
Графический процессор GF108
96 универсальных процессоров
16 текстурных и 14 блоков блендинга
Тактовая частота ядра — 672 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1344 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 1800 МГц (2 х 900 МГц)
Тип видеопамяти — DDR3
Объём памяти — 1024 Мбайта
Шина памяти — 128 бит
Пропускная способность памяти — 28,8 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 10,75 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 2,68 Гпикс/с
Максимальная производительность — 258,05 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 32-35 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GT 525M
Графический процессор GF108
96 универсальных процессоров
16 текстурных и 14 блоков блендинга
Тактовая частота ядра — 600 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1200 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 1800 МГц (2 х 900 МГц)
Тип видеопамяти — DDR3
Объём памяти — 1024 Мбайта
Шина памяти — 128 бит
Пропускная способность памяти — 28,8 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 9,6 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 2,4 Гпикс/с
Максимальная производительность — 230,4 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 20-23 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Основные технические характеристики видеокарты GeForce GT 520M/MX
Графический процессор GF108
48 универсальных процессоров
8 текстурных и 4 блока блендинга
Тактовая частота ядра — 740/900 МГц
Тактовая частота универсальных процессоров — 1480/1800 МГц
Частота видеопамяти, эффективная — 1600 МГц (2 х 800 МГц)/1800 МГц (2 х 900 МГц)
Тип видеопамяти — DDR3
Объём памяти — 1024 Мбайта
Шина памяти — 64 бита
Пропускная способность памяти — 12,8 Гбайт/с
Максимальная скорость выборки — 5,92 Гтекст/с
Максимальная скорость закраски — 2,96 Гпикс/с
Максимальная производительность — 142,08 Гфлопс
Интерфейс — PCI Express 2.0 x16
Пиковое энергопотребление — 12 Вт
Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.1, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0
Во второй части этой статьи мы познакомимся с некоторыми моделями ноутбуков, в которых устанавливаются графические ускорители NVIDIA серии GeForce 500M.
К оглавлению