Grafički dekatlon

Grafičke kartice su, kada se radi o igrama, najvažnija komponenta računara: možete da kupite najmoćniji procesor, stavite ogromnu količinu memorije, nabavite vrhunski 4K monitor, ali sve će to biti bačen novac ukoliko nemate odgovarajuću grafičku karticu, odnosno dovoljno moćan GPU da to "potera"i prikaže na ekranu sliku u dovoljno visokoj rezoluciji i dovoljno frejmova u sekundi. U prilog tome govori i činjenica da razvoj GPU-ova danas ide mnogo strmijom putanjom od razvoja CPU-ova i da moderne igre praktično kompletnu obradu slike sa glavnog procesora prebacuju na GPU.

U igračkom svetu naprosto ne možete bez najbolje grafičke karte koja će uspeti da prikaže maksimalne rezolucije u igrama, što nije nimalo lako. Sada je pravi trenutak za pravljenje preseka stanja grafičkih karti zato što su i NVIDIA i AMD na tržište izbacili svoje najjače modele GPU-ova koji ciljaju najzahtevnije igrače, a predstavljene su i kompletne linije grafičkih podsistema, za one malo manje i najmanje zahtevne. I dok u najvećem (nižem i srednjem) segmentu tržišta pored performansi značajnu ulogu ima i cena, na najvišem nivou ona je od drugorazrednog značaja. Pasionirani igrači jednostavno moraju da imaju najbolje, pa šta košta da košta. A košta mnogo…

Nekada i sada

Evolucija modernih grafičkih procesora počela je predstavljanjem prvih 3D add-in kartica 1995. godine, što se poklopilo sa omasovljavanjem 32-bitnih operativnih sistema i većim probojem pristupačnih PC računara na tržište. Pre toga, grafička industrija uglavnom se zasnivala na 2D grafici za konzole i arkadne igračke mašine za široke mase ili na grafikama namenjenim za naučna istraživanja u nekim ozbiljnijim sferama primene.

Kada je 3D grafika od PC-ja napravila mašinu koja je je uspešno uspela da zameni konzole za igru, počela je da se stvara istorija, koju bismo mogli da podelimo u nekoliko etapa: rano razdoblje grafike od 1976. do 1995. godine, 3DFX Voodoo razdoblje od 1995. do 1999. godine, koje je promenilo način igranja na računaru, ATI & NVIDIA razdoblje od 2000. do 2006. godine i moderno GPU doba od 2006. godine naovamo.

NVIDIA je od lansiranja GTX980 bila praktično jedina na tržištu, sve dok AMD nije odgovorio svojim GPU-om u pokušaju da se vrati u igru. Istovremeno, NVIDIA je dodatno unapredila pomenutiGPU i malo snizila cenu svojih grafičkih kartica da bizadržala poziciju na tržištu. I ko je tu bio pobednik? Kupci. Kad god postoji zdrava konkurencija, profitiraju korisnici jer dobijaju bolji kvalitet i jače performanse po nižoj ceni.

Ako se tržište grafičkih kartica sada nalazi u ovakvom stanju, možemo da se zapitamo kako će se odvijati trka ovih komponenti. Hoćemo li imati cenovno prihvatljive i generalno brže GPU-ove? Da li će oni biti sposobni da nam omoguće kvalitetno 4K iskustvo na budućim monitorima visoke rezolucije? I da li se bliži kraj klasičnim periferijama koje se konektuju preko PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) interfejsa?

I NVIDIA i AMD planiraju da sledeće godine pređu na nove GPU arhitekture zasnovane na sve sitnijim proizvodnim procesima. To će biti veoma turbulentno vreme za njih, kako zbog očekivanog povećanja rezolucije monitora, tako i zbog sve jačeg pritiska VR industrije koja je uvek gladna grafičke snage. Pre nego što odemo toliko daleko u budućnost u kojoj će se koristiti high-bandwidth memorija (HBM), nov način povezivanja komponenti i nove GPU arhitekture, još uvek postoji nekoliko "rupa" koje treba da popune postojeće NVIDIA i AMD grafičke kartice.

Pogled na tržište

Krajem avgusta NVIDIA je predstavila GTX950, novu entry-level grafičku karticu. Ona se zasniva na ogoljenoj verziji GM206 GPU-a iz GTX 960 kartice, ali je dovoljna da ponudi impresivnu energetsku efikasnost i kvalitetno 1080p gejming iskustvo. Interesantno je da će uporedo sa GTX 900 serijom grafičkih kartica nastaviti da koegzistira i GTX 750 Ti, za oko 100 dolara. Razlika je u tome što GTX950, kao i sve nove grafičke kartice, zahteva dodatni šestopinski PEG konektor, dok GTX 750 Ti kompletno napajanje preuzima s matične ploče. AMD takođe pokušava da se uglavi u low-end segment tržišta svojom Trinidad GPU zasnovanom Radeon 370X grafičkom karticom koja predstavlja još jednu reinkarnaciju Pitcairn GPU-a iz 2012. godine. Karticaje napravljena tako da cenovno parira GTX950 Ti.370X je lansirana otprilike u isto vreme kad i GTX950 (nedelju dana posle nje), pa će biti interesantno da vidimo koja od njih će u narednom periodu (recimo do kraja godine) zauzeti vrh najnižeg tržišnog segmenta.

Šuška se da AMD ozbiljno radi na tome da obezbedi kompletan asortiman HBM podržanih grafičkih karticakoje će imati novi Fiji GPU iskorišćen u Radeon R9 Fury modelima. Još se ne zna da li će to biti suštinsko unapređenje postojećih čipova ili samo interno "osveženje", mada je ovo drugo verovatnije. Očekujemo da će asortiman ovih grafičkih karticabiti aktuelan do predstavljanja nove AMD GPU arhitekture, koja se očekuje u toku sledeće godine. Nova generacija kartica, kako iz kompanije NVIDIA tako i iz AMD-a,preskočiće veliki jaz u proizvodnom procesu. Kada su počele da kolaju priče o NVIDIA Maxwell i AMD Fiji GPU-ovima, javnost jeočekivala da će to biti prvi čipovi zasnovani na novom 20-nm proizvodnom procesu. Čak su i sami proizvođači čipova očekivali da će se tako nešto desiti. Ispostavilo se ipak da je 20-nm proces "noćna mora" za proizvođače silikonskih ploča, jer su imali prevelik broj škartova, što je 20-nm litografiju učinilo znatno skupljom nego što se očekivalo. Ako tome dodamo činjenicu da ovaj proces nije doneo očekivani skok u performansama iefikasnosti, jasno je da promena nije bila vredna truda i novca.

Tako su i NVIDIA i AMD ostali "zarobljeni" na postojećem 28-nm proizvodnom procesu, barem još jednu generaciju GPU-ova duže nego što su želeli. Čak i u takvoj situaciji, izgleda da je NVIDIA bolje prošla. Sa svojom već efikasnom Maxwell arhitekturom i dalje je bila u mogućnosti da donekle unapređuje GPU-ove. AMDnije više imao prostora za unapređenje na postojećoj arhitekturi i jednostavno je pokušavao da povećanjem broja tranzistora poboljša performanse.

Šta nas čeka

Kako stvari stoje, za 20-nm proizvodni proces, voz je neumitno prošao. Nove GPU arhitekture koje se očekuju u 2016. godini neće se proizvoditi u tom proizvodnom procesu, iz prostog razloga što je tehnologija uznapredovala. Obe kompanije planiraju da migriraju proizvodnju svojih čipova na novu 16-nm FinFET litografiju, koja je slična Intel-ovoj Tri-Gate 3D tranzistorskoj litografiji. To će omogućiti da se na istu ili čak i manju ploču spakuje veći broj tranzistora, što direktno doprinosi većoj efikasnosti procesora. Kada je NVIDIA u pitanju, očekuje nas arhitektura nazvana Pascal, po francuskom fizičaru Blezu Paskalu. Nezvanično se pominje da će naslednik GM 200 GPU-a imati bar dvostruko više tranzistora, otprilike 16 milijardi! Pascal GPU biće prvi NVIDIA čip koji će ponuditi 3D memoriju i biće ukomponovan s drugom generacijom HBM-a (2.0) kako bi se obezbedila maksimalna 32 GB memorije. Današnje AMD-ove Fijigrafičke kartice imaju relativno malu, iako brzu, memoriju od samo 4 GB.Prednost HBM 2.0 arhitekture jeste u tome što je dizajnirana da poveća maksimalnu veličinu memorije, na 16 GB ili 32 GB.Pascal takođe želi da "ujedini"svoju memoriju, da je učini dostupnom i za CPU i za GPU. U tradicionalnim interfejsima, to bi dovelo dokašnjenja kroz PCIe konekciju tokom komunikacije između CPU-a i GPU-a. Ali s Pascal-om, NVIDIA predstavlja i nov interfejs nazvan NVLink koji će eliminisati to kašnjenje, mada će do njegovog globalnog prihvatanja na PC računarima proteći još dosta vode. NVLink je predstavljen kao nov način povezivanja GPU-a koji potencijalno može da donese između 5 i 12 puta veći protok od današnje PCIe 3.0 konekcije. NVIDIA čak pominju da NVLink može da donese brzine i latencije iz DRAM klase i to je osnovni razlog zašto misle da bi mogli tako da dobiju linearnije skaliranje u igračkim performansama. Osim NVLink interfejsa na strani GPU-a, i na strani CPU-a moraće da postoji deo koji će obezbediti direktnu komunikaciju sa NVLink-om i kompletno "preskakanje" PCIe interfejsa. Zato NVLink neće još neko vreme dobiti svoje mesto na PC računarima, već da će biti rezervisan samo za tzv. superkompjutere - teško da će Intel pristati na ubacivanje delaNVIDIA arhitekture u dizajn svojih procesora.

Sve ovo odnosi se na objedinjavanje memorije za upotrebu sa CPU-om i GPU-om. Dok do toga ne dođe, NVLink će kompletan protok posvetiti samo GPU-u, što nije loše -ako sve bude kako najavljuju, računari namenjeni igračima naprosto će "poleteti". U svakom slučaju, to je daleka budućnost u računarskom svetu što je, pretočeno u standardni vremenski opseg, period od nekoliko godina u kojima će PCIe sigurno i dalje dominirati.

AMD-ova ostrva

AMD Arctic Island arhitektura, koja će se takođe pojaviti tokom 2016. godine, mogla bi da bude prva nova GPU arhitektura iz ove kompanije nakon Graphics Core Next (GCN) arhitekture dizajnirane početkom 2012. godine. Pominje se da će nova arhitektura GPU-a duplirati efikasnost u sferi performansi-po-vatu. Ipak, mala je verovatnoća da će se nova arhitektura drastično razlikovati od postojeće GCN arhitekture zato što istovremeno predstavljanje novog proizvodnog procesa i arhitekture ostavlja previše prostora da nešto krene naopako... Već danas se zna da će se naslednik Fiji GPU-a zvatiGreenland i imaće istu HBM 2.0 memorijsku arhitekturu kao i NVIDIA. Arctic Island serija GPU-ova izrađivaće se u 16-nm FinFET tehnologiji. Za sada nema odgovora napitanja kako će i da li će ona uspeti da obezbedi dva puta bolje performanse po vatu, što je cilj koji je AMD zacrtao. Sve u svemu, izgleda da će 2016. godina biti veoma interesantna u oblastigrafičkih kartica. Efikasnost koja će biti dobijena prelaskom na 16-nm litografiju omogućiće da buduće grafičke karte srednjeg ranga bez problema pariraju današnjim vrhunskim grafikama, dok će nove vrhunske grafike možda biti sposobne ne samo za 4K već i za 8K gejming.

Odabrali smo deset grafičkih kartica koje koriste nove (unapređene ili izmenjene GPU-ove) iz svakog korisničkog segmenta i pokušali da na osnovu toga zaključimo šta aktuelni GPU-ovi mogu da ponude igračima, kao i da procenimo koliko će one biti upotrebljive i konkurentne kada se sledeće godine pojave grafike zasnovane na budućim GPU arhitekturama. Za test mašinuupotrebljena je Intel Corei7-5960X saASUS X99-Deluxe matičnom pločom i 16 GB 2133 MHz DDR4 memorijom. Grafičke kartice instalirane su s najnovijim verzijama drajvera i, da bi se obezbedili fer uslovi, u svim slučajevima postavljena su ista benchmark podešavanja. U tabelamasu upisane minimalne i maksimalneframerate vrednosti kako bi se utvrdila konzistentnost kartica.

Za detaljni test 10 vrhunskih grafičkih kartica, njihove specifikacije, rezultate postignute na testu i preporuke urednika pogledajte PC #226.