In questo periodo i riflettori sul palcoscenico delle schede video high-end sono tutti puntati sulle proposte AMD della serie Radeon HD 7900, soluzioni che hanno consentito alla casa di Sunnyvale di riconquistare il primato tra le GPU a singolo chip più veloci sul mercato.
Nell' attesa del rilascio delle prime schede basate sulla nuova architettura Kepler da parte di nVidia - previste tra marzo e aprile - i vari partner della casa di Santa Clara continuano a proporre modelli custom appartenenti all'attuale generazione Fermi. Queste schede hanno il compito di offrire alcuni incrementi prestazionali, grazie a frequenze di clock più elevate, e contemporaneamente, migliorare le temperature di funzionamento mediante sistemi di raffreddamento più efficienti.
E' il caso della scheda video N580GTX Twin Frozr II/OC della taiwanese MSI di cui ci occuperemo oggi.
Costruita sullo stesso pianale (o meglio: sullo stesso PCB) della GTX 580 reference di nVidia, la N580GTX Twin Frozr II/OC si distingue per il BIOS personalizzato MSI, che alza le frequenze di default dai canonici 772/1544/4008 Mhz (GPU/SPs/Mem) a 800/1600/4096 MHz, e per l'omonimo sistema di raffreddamento Twin Frozr II. Quest'ultimo è ormai un classico del marchio taiwanese e consiste in un generoso radiatore in alluminio, che copre in lunghezza tutto il PCB della scheda, attraversato da 5 heatpipe in rame nichelato. Sul radiatore sono montate due ventole assiali a basso profilo, da 8 centimetri di diametro, con regolazione PWM.
A seconda dei vari Paesi e delle aree geografiche di distribuzione, MSI commercializza tre tipologie di N580GTX con dissipatore Twin Frozr II. Si tratta dei modelli: standard, TFII/OC e OC.
| Modelli di schede N580GTX commercializzati da MSI | |||
| Standard | TFII/OC | OC | |
| Frequenza Core (MHz) | 772 | 800 | 822 |
| Frequenza Shader (MHz) | 1544 | 1600 | 1644 |
| Frequenza Memorie (MHz) | 4008 | 4096 | 4276 |
Le tre versioni differiscono esclusivamente per le frequenze pre-impostate via BIOS. Da notare che MSI non ha effettuato alcun tipo di selezione particolare per i core GF110 o per i chip di memoria video GDDR5 utilizzati e che nessuno dei tre BIOS va a modificare il valore vGPU (tensione di alimentazione del core grafico) di default. In teoria è possibile flashare il BIOS della versione OC sulla versione standard senza problemi.
Packaging, accessori e feature
Sulla confezione esterna sono sintetizzati i benefici apportati dal sistema di raffreddamento custom rispetto a quello reference di nVidia: temperature più basse di 18 gradi centigradi e livello di rumorosità inferiore di 8,4 dB. All'interno, come consuetudine MSI, la scheda vera e propria è ben protetta da uno spesso strato spugnoso piuttosto rigido.
La lista di accessori forniti è completa ma non include nessun extra, tipo giochi o coupon in bundle. Oltre al CD con i driver ed al manuale/guida per l'installazione, troviamo: un adattatore DVI-to-VGA, due adattatori di alimentazione (uno da doppio molex a singolo PCIe 6 pin ed uno PCIe 6-to-8 pin ) ed un cavo maschio-maschio da mini-HDMI a HDMI.
La scheda supporta la funzione di overvolt della GPU tramite il tool proprietario MSI Afterburner ed è compatibile con l'utility MSI Live Update 5 per l'aggiornamento automatico del BIOS e dei driver.
La scheda
Per lo sviluppo della N580GTX Twin Frozr II/OC MSI si è affidata al design reference nVidia, per quanto riguarda il PCB e la componentistica elettronica, ma ha cambiato completamente il sistema di raffreddamento.
Il dissipatore Twin Frozr II lo conosciamo bene: occupa due slot PCI sulla scheda madre ed è composto da 5 heatpipe in rame nichelato (due da 8mm e tre da 6mm di diametro) che attraversano l'heatsink in maniera parallela alla staffa di montaggio.
Il corpo lamellare è sormontato da due ventole low-profile, dal diametro di 80 mm e con pale appositamente sagomate, protette da un convogliatore in alluminio che previene le turbolenze ed indirizza il flusso in aspirazione.
La griglia di sfogo anteriore riporta sagomato il logo MSI e si trova sopra le ormai classiche uscite video per i modelli basati su GPU nVidia: due connettori DVI-I ed uno mini-HDMI.
I connettori di alimentazione supplementare sono due, uno da 6 pin ed uno da 8 pin, nel pieno rispetto delle specifiche PCI-SIG per i modelli di GPU di fascia alta con TDP vicino ai 300W.
Nella parte laterale anteriore sono presenti i due connettore a pettine SLI. Sono supportate configurazioni a doppia scheda (2-way SLI) e a tripla scheda (3-way SLI).
Uno sguardo da vicino
Una volta rimosso l'heatsink notiamo che MSI ha posizionato sopra al PCB una placca metallica. Questa ha il compito di raffreddare i chip di memoria video e la sezione di alimentazione (VRM) ma al contempo conferisce una maggiore rigidità al PCB stesso utile a sopportare le sollecitazioni del peso del dissipatore una volta installata la scheda all'interno del case, andando ulteriormente a rafforzare l'ancoraggio sopra la staffa PCI.
Il dissipatore ha una massa non indifferente ed ha una struttura che si estende in larghezza e lunghezza per tutta la scheda.
Dall'immagine laterale possiamo ammirare meglio le 5 supe-pipe ed i due alloggiamenti per le ventole ricavati tra le alette di raffreddamento.
La base di ancoraggio a tre punti delle ventole è rinforzata, precauzione necessaria perchè quest'ultime hanno una particolare conformazione delle pale che genera una notevole pressione dell'aria verso il basso.
Le ventole sono delle Power Logic LP con assorbimento di 0.35A. Lanciate al 100% della loro velocità consumano circa 4.5W ciascuna.
La sezione VRM è a 6 + 2 fasi di tipo PWM (GPU + Mem). Ognuna delle 6 fasi di alimentazione GPU è abbinata a tre MOSfet, un choke ed un condensatore. In alto a destra sono presenti i tre sensori INA219 di Texas Instruments per il controllo dinamico della corrente assorbita.
Nella parte posteriore a destra troviamo il controller CHiL 8266 che supporta la regolazione ed il monitoring della tensione di alimentazione via software.
Specifiche techiche e funzionamento a default
| Caratteristiche tecniche schede video | ||||||
| GeForce GTX 570 | GeForce GTX 580 | GeForce GTX 590 | Radeon HD 6970 | Radeon HD 6990 | MSI N580GTX TFII/OC | |
| Sigla GPU | GF110 | GF110 | GF110 | Cayman XT | Antilles | GF110 |
| Numero GPU | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 |
| Processo produttivo | 40nm | 40nm | 40nm | 40nm | 40nm | 40nm |
| Transistor | ~3 miliardi | ~3 miliardi | ~2x3 miliardi | 2,64 miliardi | 2x2,64 miliardi | 3 miliardi |
| Dimensioni del die | 520mm2 | 520mm2 | 2x520mm2 | 389mm2 | 2x389mm2 | 520mm2 |
| Frequenza GPU | 732MHz | 772MHz | 607MHz | 880MHz | 830MHz | 800MHz |
| Frequenza shader | 1464MHz | 1544MHz | 1215MHz | 880MHz | 830MHz | 1600MHz |
| Interfaccia memorie | 320-bit | 384-bit | 2x384-bit | 256-bit | 2x256-bit | 384-bit |
| Frequenza memorie | 950MHz | 1000MHz | 854MHz | 1375MHz | 1250MHz | 1024MHz |
| Freq. mem. effettiva | 3,8GHz | 4GHz | 3,414GHz | 5,5GHz | 5GHz | 4,096GHz |
| Tipo di memoria | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
| Banda di memoria | 152GB/s | 192GB/s | 327,7GB/s | 176GB/s | 320GB/s | 196,6GB/s |
| Quantità memoria | 1280MB | 1536MB | 2x1536MB | 2GB | 2x2GB | 1536MB |
| Interfaccia | PCIe 2.1 | PCIe 2.1 | PCIe 2.1 | PCIe 2.1 | PCIe 2.1 | PCIe 2.1 |
| Alimentazione supplementare | 2x6-pin | -1x6-pin -1x8-pin |
2x8-pin | -1x6-pin -1x8-pin |
2x8-pin | -1x6-pin -1x8-pin |
| Numero slot occupati | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Texture processor, Render Backend | ||||||
| Texture unit | 60 | 64 | 2x64 | 96 | 2x96 | 64 |
| ROPs | 40 | 48 | 2x48 | 32 | 2x32 | 48 |
| Texture fillrate | 43,9GT/s | 49,4GT/s | 77,7GT/s | 84,5GT/s | 159,4GT/s | 118,4GT/s |
| Pixel fillrate | 29,3GP/s | 37,1GP/s | 58,3GP/s | 28,2GP/s | 53,1GP/s | 38,5GP/s |
| Tipi di FSAA | -Rotated-grid MS -Improved CSAA -Improved transparent MS |
-Rotated-grid MS -Improved CSAA -Improved transparent MS |
-Rotated-grid MS -Improved CSAA -Improved transparent MS |
-RG MS* -CF CSAA** -Edge detect AA -Morph AA -Transparent MS -EQAA |
-RG MS* -CF CSAA** -Edge detect AA -Morph AA -Transparent MS -EQAA |
-Rotated-grid MS -Improved CSAA -Improved transparent MS |
| MSAA hardware | Si | Si | Si | Si | Si | Si |
| Numero di sample | 2÷32 | 2÷32 | 2÷32 | 2÷24 | 2÷24 | 2÷32 |
| Shader processor | ||||||
| Shader processor | 480 | 512 | 2x512 | 384 | 2x384 | 512 |
| Numero di ALU | 480 | 512 | 2x512 | 1536 | 2x1536 | 512 |
| Shader processor design | Scalare | Scalare | Scalare | Superscalare VLIW4 |
Superscalare VLIW4 |
Scalare |
| Geometry shader | Si | Si | Si | Si | Si | Si |
| Supporto DirectX | DX 11 | DX 11 | DX 11 | DX 11 | DX 11 | DX 11 |
| Shader model | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 |
| Supporto DirectCompute | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 |
| Supporto OpenCL | Si | Si | Si | Si | Si | Si |
| Supporto CUDA | Si | Si | Si | No | No | Si |
| Supporto PhysX | Si | Si | Si | No | No | Si |
| Supporto OpenGL | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 |
| HDR | ||||||
| Supporto FP16 | Si | Si | Si | Si | Si | Si |
| Filtraggio FP16 | Si | Si | Si | Si | Si | Si |
| Compressione FP16 | Si | Si | Si | Si | Si | Si |
| Antialiasing FP16 | Si | Si | Si | Si | Si | Si |
| Multi-GPU | ||||||
| Tipologia | 3-way SLI | 3-way SLI | 4-way SLI | CrossFireX | CrossFireX | 3-way SLI |
| Configurazione massima | 3 GPU | 3 GPU | 4 GPU | 4 GPU | 4 GPU | 4 GPU |
| Multimedia | ||||||
| Engine video | PureVideo HD VP4 | PureVideo HD VP4 | PureVideo HD VP4 | UVD 3 | UVD 3 | PureVideo HD VP4 |
| Decodifica | -MPEG2 -MPEG4 -H.264 -WMV -HD WMV -VC-1 -DivX |
-MPEG2 -MPEG4 -H.264 -WMV -HD WMV -VC-1 -DivX |
-MPEG2 -MPEG4 -H.264 -WMV -HD WMV -VC-1 -DivX |
-MPEG2 -MPEG4 -H.264 -WMV -HD WMV -VC-1 -DivX |
-MPEG2 -MPEG4 -H.264 -WMV -HD WMV -VC-1 -DivX |
-MPEG2 -MPEG4 -H.264 -WMV -HD WMV -VC-1 -DivX |
| Bitstream/Entropy | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware |
| Inverse transform | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware |
| Motion prediction | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware |
| Deblocking | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware | Hardware |
| HDMI audio | Esterno | Esterno | Esterno | 7.1-ch | 7.1-ch | Esterno |
| Path audio protetto | No | No | No | Si | Si | No |
| HDMI | 1.4a | 1.4a | 1.4a | 1.4a | 1.4a | 1.4a |
| Altro | ||||||
| Display contemporanei | 2 | 2 | 4 | 6 | 6 | 2 |
| TDP (Max/Min) W | 219/~30 | 244/~31 | 365/ND | 250/20 | 375/37 | 244/~31 |
| Connettori tipici | -DVI -mini HDMI |
-DVI -mini HDMI |
-DVI -mini DP |
-DVI -mini DP -HDMI |
-DVI -mini DP |
-DVI -mini HDMI |
| Prezzo consigliato al lancio | 329$ | 499$ | 699$ | 369$ | 699$ | 499$ |
Nella tabella seguente abbiamo indicato le frequenze di clock di GPU/SPs/Mem ed i voltaggi di alimentazione GPU in modalità Desktop 2D e Load 3D.
| Frequenze e tensioni |
||||
| Freq. GPU (MHz) |
Freq. Shader (MHz) |
Freq. Memorie (MHz) |
Voltaggio GPU (V) |
|
| Desktop 2D | 50,6 | 101 | 270 | 0,957 |
| Load 3D | 797,3 | 1600 | 4096 | 1,008 |
Piattaforma di test
I test sulle schede grafiche sono eseguiti applicando scrupolosamente sempre le stesse condizioni di prova al fine di garantire una perfetta comparabilità degli stessi e la ripetibilità, quale requisito essenziale di qualunque test. Nella pratica scegliamo le sequenze che meglio si adattano alle nostre condizioni di prova, preferendo i titoli che contengono al loro interno un sistema di benchmark grazie al quale è facile escludere eventuali errori umani nelle misurazioni.
I test sono ripetuti per tre volte e nel momento in cui la varianza fra un risultato e l'altro dovesse risultare troppo elevata, il test viene ulteriormente ripetuto fino a scartare le cause che hanno determinato il risultato non conforme. Il sistema utilizzato include solo i componenti strettamente necessari mentre il sistema operativo è installato di fresco ed i software sono limitati ai giochi utilizzati per le prove con i rispettivi tool di benchmark.
La configurazione di prova include i seguenti componenti:
| Sistema di prova |
|
| Scheda madre | Intel DX79 LGA 2011 |
| Processore | Intel Core i7-3960X @4.2GHz |
| Memorie | 8GB DDR3 @1600MHz |
| Hard disk | Hitachi 500GB SATA2 |
| Alimentatore | Enermax MaxRevo 1350W |
| Sistema operativo | Windows 7 Ultimate 64-bit |
Il sistema installato e pronto per i test:
3DMark11
Benchmark sintetico sviluppato da Futuremark per testare le potenzialità di rendering 3D delle moderne GPU di AMD e nVidia compatibili con le DirectX11. Il test supporta l´illuminazione volumetrica, la tessellation, la profondità di campo e gli effetti di post processing, oltre alla simulazione della fisica.
Performance Preset
Extreme Preset
Unigine Heaven 2.5
Versione 2.5 del benchmark 3D "Heaven" basato sull´omonimo motore grafico proprietario Unigine in grado di sfruttare le API DirectX 11. Nelle nostre prove abbiamo cercato di evidenziare le differenze prestazionali con i seguenti settaggi della Tessellation: Disabled, Normal ed Extreme.
Tessellation: Disabled
Tessellation: Normal
Tessellation: Extreme
Alien vs. Predator
Alien vs. Predator: la versione originale progettata per console Atari subisce una profonda rivisitazione per essere adattata a sistemi DirectX 11, API delle quali sfrutta in particolare effetti SSAO (Screen Space Ambient Occlusion), di ombre dinamiche e di smooting delle curve dell´alieno.
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Battlefield 3
FPS bellico basato sull'engine Frostbite 2.0 di DICE. Il motore grafico è completamente compatibile con le DirectX 11 e gestisce in tempo reale: radiosity, rendering differito, sistema di collisioni Destruction 3.0 e animazioni ANT. Battlefield 3 mostra tutto quello che un sistema hardware moderno è in grado di fare grazie ad una qualità delle scene davvero impareggiabile. Per le nostre prove abbiamo utilizzato una sequenza fissa ed il tool di registrazione del framerate FRAPS.
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Dirt3
Gioco di guida arcade di tipo off-road e rally costruito interno all'ultima versione del motore grafico EGO Engine di Codemasters arricchita con effetti DirectX 11.
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Just Cause 2
Action in terza persona con elementi da gioco di guida di tipo free roaming sviluppato da Avalanche Studios e pubblicato da Eidos Interactive. Basata sull' Avalanche Engine 2.0 il gioco sfrutta il rendering DirectX 10.
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Lost Planet 2
Avventura d´azione sci-fi di CAPCOM disponibile in versione DirectX 9 e DirectX 11 nella quale vengono pesantemente sfruttati effetti di tesselation.
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img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="/images/2012/02/13/N580GTX/test/lp2/2048_aa.png" alt="2048 aa" width="495" height="369" />
Mafia 2
Sviluppato da 2K Czech utilizza il motore grafico The Illusion Engine. Le nostre prove sono baste sul sistema di benchmark integrato.
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Metro 2033
Sparatutto in prima persona con ambientazione post-apocalittica sviluppato da 4A Games e pubblicato da THQ. Il gioco supporta appieno tutte le feature DirectX 11, come tessellation e DirectCompute, e per questo richiede molte risorse hardware.
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Shogun 2
Strategico in tempo reale sviluppato da The Creative Assembly e pubblicato da SEGA. Il motore grafico è stato aggiornato con la patch 2.0 alle DirectX 11 ed offre effetti avanzati di tesseletion, anti-aliasing ed ombre dinamiche.
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The Witcher 2
Gioco di ruolo di CD Projekt che sfrutta il motore proprietario Red Engine. Nonostante il supporto limitato alle DirectX 9 è uno dei titoli con la migliore grafica in circolazione, merito soprattutto dell'elevatissimo dettaglio poligonale e della massiccia presenza di effetti di post-processing.
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Con questo particolare gioco abbiamo deciso di effettuare una prova separata attivando l'uber sampling alla massima risoluzione. Si tratta di un'autentica opzione performance-killer in grado di mettere in ginocchio qualsiasi sistema.
UberSampling: Attivato
Temperature e consumi
Per la valutazione di temperature e consumi abbiamo deciso di confrontare il modello MSI N580GTX Twin Frozr II/OC esclusivamente con le schede video munite di sistema di raffreddamento custom, con una o più ventole di tipo assiale, tralasciando le soluzioni reference.
Le temperature della GPU sono state rilevate tramite il tool GPU-Z cercando di far rimanere quelle ambientali costantemente sui 21°C.
I consumi si riferiscono all'intero sistema.
Overclock
La MSI N580GTX Twin Frozr II/OC è chiaramente una scheda di tipo overclocker-friendly. Grazie all'utility MSI Afterburner è possibile modificare i principali parametri di funzionamento, compresa la tensione di alimentazione della GPU, da Windows e monitorare le temperature in tempo reale.
Senza overvolt il limite della GPU è pari a 830MHz ma impostando un valore di 1.150 V e settando la velocità delle ventole al massimo siamo riusciti a raggiungere stabilmente la frequenza di 950 MHz (1900MHz per gli shader) e 4500MHz per la memoria video.
L'incremento prestazionale ottenuto è quantificabile in un 16% sia nei test sintetici che nei giochi. Nel 3Dmark 11 la scheda ha sfondato senza problemi il tetto degli 8000 punti nel preset Performance.
Conclusioni
Con la N580GTX Twin Frozr II/OC MSI propone una soluzione di fascia alta destinata ai videgiocatori e agli overclocker fedeli alle GPU di casa nVidia, che vogliono giocare a risoluzioni elevate e con filtri attivi. L'overclock di serie è appena sufficiente a distanziare il modello reference di pochi frames al secondo, ma grazie al raffreddamento custom e alla possibilità di variare la tensione di alimentazione della GPU in maniera semplice - attraverso l'utility MSI Afterburner - la scheda può essere spinta a frequenze di clock interessanti ed offrire buoni incrementi prestazionali.
Il dissipatore Twin Frozr II è una garanzia di efficienza e silenziosità e la scelta di MSI di non lasciare naked i chip di memoria video GDDR5, come invece fanno altri produttori, contribuisce ad alzare la tolleranza in overclock e lascia lavorare al meglio il memory controller.
Il costo della scheda sul nostro mercato è di circa 479 Euro iva inclusa: si tratta di una cifra elevata ma va considerato che stiamo parlando di quella che è attualmente ancora la GPU top di gamma nVidia. Il debutto dei chip grafici di nuova generazione - nome in codice Kepler - costruiti con il nuovo processo produttivo a 28 nanometri è sempre più vicino ma la roadmap del produttore di Santa Clara non è del tutto chiara e al momento è difficile stabilire con certezza quando e come terminerà il ciclo di vita della GTX 580.
Nel parco VGA utilizzato per la nostra prova la MSI N580GTX Twin Frozr II/OC è risultata la più veloce, ma anche la più costosa. Tuttavia manca il confronto diretto con la nuova generazione di GPU della rivale AMD, in particolare con le neonate HD 7970 e HD 7950 che hanno fatto riconquistare alla casa di Sunnyvale il primato tra le schede video a singola GPU più veloci sul mercato. Stiamo effettuando un upgrade della piattaforma di testing e a breve saranno aggiornati i risultati con le nuove soluzioni di AMD.