ANÁLISE: Nvidia GeForce GTX 670

ANÁLISE: Nvidia GeForce GTX 670
No dia 22 de março, um dos grandes mistérios do mundo 3D se revelou, com a chegada da primeira VGA baseada na aguardada arquitetura Kepler da NVIDIA. A GTX 680 surpreendeu a todos não apenas pelo seu desempenho, mas, sobretudo, pela relação entre performance vs. Watt (consumo de energia).

Decorridos pouco mais de 45 dias da chegada da primeira Kepler, eis que a NVIDIA lança mais uma grata surpresa: a GeForce GTX 670. Se por um lado a placa não tem o mesmo poder de sedução em termos de desempenho que a sua "irmã maior", por outro, conta em favor da GTX 670, o fato de ter um preço bem mais convidativo (US$ 100 a menos do que a GTX 680), mantendo "fôlego" mais do que suficiente para "encarar" os desafios mais pesados do mercado, mesmo em condições severas de configurações (resolução/filtros).

A GeForce GTX 670 herda o mesmo "DNA" de sua "irmã maior", ou seja, o mesmo chip grÁfico GK104. E como não poderia ser diferente, a placa segue a mesma receita de sucesso da GTX 680, isto é, entrega um desempenho consideravelmente maior do que a GeForce da geração passada, mantendo o TDP em níveis surpreendentemente baixos para a categoria.

Assim como a GTX 680, os números por trÁs da GTX 670 "saltam aos olhos" de quem lê: a quantidade de CUDA Cores (processadores grÁficos, também conhecidos como Sream Processors ou Shader Cores) foi aumentada em 2,8 vezes em relação à GTX 570! Em relação aos clocks, o incremento "assusta", principalmente nas memórias, que saíram de 3.8Ghz para 6.0Ghz! JÁ a GPU, que trabalhava em 732Mhz, agora opera em até 980Mhz!

Contudo, a placa apresenta outros destaques bem interessantes, como é o caso do GPU Boost – que turbina dinamicamente os clocks da placa – dos filtros proprietÁrios FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing) e TXAA (Temporal Anti-aliasing), além do recurso adaptive VSync (sincronismo vertical adaptativo) e do 3D Vision Surround.

Confiram no decorrer desta anÁlise o comportamento da placa nos mais diversos testes a que foi submetida pela nossa equipe. Vale destacar que a Adrenaline foi um dos poucos portais em todo o mundo a receber em carÁter super exclusivo, um modelo da GeForce GTX 670.

{break::Arquitetura GK104}A linha Fermi (que deu origem as GeForces da série 400 e 500) foi, sem dúvida para a NVIDIA, o passo à frente mais significativo em termos de avanço na macro-arquitetura das GPUs desde o lançamento da primeira G80 (8800 GTX) lançada no final de 2006, inaugurando o que se conhece muito bem hoje do conceito de grÁficos unificados e computação paralela conjugada MIMD (Múltiplas Instruções, Múltiplos Dados).

Com a Fermi, os engenheiros da NVIDIA empregaram todo o seu conhecimento adquirido ao longo das duas últimas gerações, bem como todos os aplicativos, e desenvolveram uma abordagem totalmente nova de design para criar a primeira GPU computacional do mundo. A arquitetura era baseada em pipelines de geometria paralela otimizadas para o Tessellation e para o mapeamento de deslocamento, bem como para uma nova arquitetura computacional que oferecia mais velocidade na troca de contexto e aprimoramento no desempenho para operações atômicas.

JÁ a Kepler, encabeçada pelo GK104 (presente na GTX 680/GTX 670) – embora construída a partir dos alicerces da Fermi – parece dar um passo adiante na evolução dos chips grÁficos da NVIDIA, ao focar na otimização e eficiência de recursos.

A nova geração de GPUs é composta de inúmeros blocos de hardware distintos, cada um especializado em tarefas específicas. Entretanto, o GPC (Graphics Processing Clusters) continua a ser o bloco de hardware de alto nível dominante na arquitetura Kepler, com recursos dedicados para a computação geral, rasterização, sombreamento e texturização. Em outras palavras, quase todas a funções de processamento grÁfico de um núcleo da GPU estão contidas no GPC.



Como pode ser visto acima na estrutura de processamento da Kepler, hÁ um grande bloco chamado pela NVIDIA de "Gigathread Engine", composto de quatro GPCs, quatro controladores de memória, partições ROPs e cache L2. Vale ressaltar que cada GPC, que são na realidade grandes unidades de processamento e se comportam como mini GPUs independentes, possui duas unidades da nova geração de Streaming Multiprocessors, chamados agora pela companhia de SMX (até então a companhia havia batizado os multiprocessadores de Streaming de SM). Diferentemente das duas gerações passadas (GF10x e GF11x), em que cada SM continha 32 CUDA Cores, os SMX da GK104 (assim como suas variantes) possuem nada menos do que impressionantes 192 CUDA Cores! Desta forma, a NVIDIA chega ao número "mÁgico" de 1536 CUDA Cores (4 GPCs x 2 SMXs x 192 CUDA Cores) na GTX 680.

Como não poderia deixar de ser, a tÁtica de desativar um(alguns) conjunto(s) de recurso(s) se repete com a GeForce GTX 670. Assim, ao invés de 8 unidades de SMX, a "irmã menor" da GTX 680 possui 7 unidades. Com isso, a quantidade total de CUDA Cores cai de 1536 para 1344 (8 SMXs x 192 CUDA Cores).

Outra mudança visível na comparação entre as arquiteturas da Fermi e Kepler estÁ na quantidade mÁxima de controladores de memória. Ao invés de seis blocos de 64 bits, hÁ "apenas" quatro, totalizando assim um bus de 256 bits (4 blocos x 64 bits) para a GK104 contra 384 bits das GF100 e GF110.

Em relação à quantidade de unidades de rasterização, a GK104 possui um total de 32 ROPs, contra 48 ROPs das GF100 e GF110. Essa diferenciação só foi possível em virtude dessas unidades estarem arranjadas em um bloco funcional separado do SMX. Assim, enquanto a linha Fermi possui seis blocos rasterizadores, cada um composto por oito ROPs – totalizando 48 ROPs (6 blocos x 8 ROPs), a GK104 possui "apenas" quatro blocos, explicando-se assim a quantidade de 32 ROPs (4 blocos x 8 ROPs).

Quanto às unidades de texturização, cada SMX é composto por 16 TMUs, o dobro do número de TMUs presentes no Streaming Multiprocessor da geração Fermi. Com um total de oito SMX (4 GPCs x 2 SMXs), a GK104 tem, portanto, um total de 128 unidades de texturização (8 SMXs x 16 TMUs), contra 64 TMUs da GF110 (16 SM x 4 TMUs).

Mais uma vez cabe explicar que, pela ausência de uma unidade SMX, a GeForce GTX 670 possui um total de 112 TMUs (7 SMXs x 16 TMUs).

Por dentro do SMX

Talvez a grande novidade presente na arquitetura Kepler seja a nova geração dos Streaming Multiprocessors, batizado pela NVIDIA de SMX. Além de disponibilizar um desempenho muito maior que o antigo SM da linha Fermi, cada multiprocessador de Streaming consome agora significativamente menos energia em relação à arquitetura anterior.

As principais unidades de hardware responsÁveis pelo processamento do GK104 estão inseridas dentro da estrutura do SMX, como é o caso dos CUDA Cores, que lidam, entre outros pontos, com o processamento dos vértices, pixels e da geometria, bem como os cÁlculos computacionais e de física.

Além disso, é aí que se encontram as unidades de texturização que lidam com a filtragem das texturas, com o carregamento/armazenamento das unidades de busca (units fetch) e pelo salvamento dos dados na memória.



Olhando para a imagem acima, podemos ver que os 192 CUDA Cores foram "empacotados" juntos com 64KB de memória cache dedicada que alterna entre os modos 48KB/16KB ou 16KB/48KB para toda a memória compartilhada e cache L1. Essa comutação dinâmica auxilia os desenvolvedores de jogos a otimizar a performance de seus games, em virtude da arquitetura ser bastante flexível. A GPU tem ainda à disposição 512KB de cache L2.

Além disso, hÁ ainda as unidades Warp Scheduler e Master Dispatch que se alimentam de arquivos de registros (Register Files) imensos (65.536 entradas de 32-bits – o arquivo de registro pode aceitar formatos diferentes ou seja, 8-bit, 16-bit, etc). O cluster SMX possui ainda 16 TMUs, cache de textura e o mais importante de tudo: PolyMorph Engine 2.0.

As unidades de Polymorph Engine foram introduzidas na Fermi para lidar com uma enorme carga de trabalho advinda das novas tecnologias, como é o caso da API grÁfica DirectX 11. Talvez, a principal delas seja a badalada técnica de aprimoramento da qualidade das imagens, conhecida como Tessellation (Tess), que aumenta de forma quase exponencial a quantidade de triângulos em uma cena, exigindo assim o mÁximo da GPU.

Com a geração Kepler, a NVIDIA aprimorou a Polymorph Engine, ao introduzir a Polymorph Engine 2.0 que, de acordo com a companhia, possibilita o dobro de desempenho do processamento primitivo e de Tessellation por SMX, em relação à Fermi.

A PolyMorph Engine 2.0 lida com os buscadores de vértices, com o tessellation, transformador viewport, configurador de atributo e saída de streaming.

Finalmente, as Unidades de Função Especial, mais conhecidas pela sigla em inglês SFU (Special Function Units) controlam instruções transcendentais e de interpolação grÁfica.

{break::Os recursos da GTX 670}Abaixo, um resumo das principais especificações da GeForce GTX 670.

• 3,54 bilhões de transistores;
• Nova litografia em 28 nm;
• Área do die (estimado): 294mm2;
• Frequência de operação das texturas e ROPs (GPU): 915MHz (base clock) / 980Mhz (boost clock);
• 1344 CUDA Cores/shader processors;
• Frequência de operação das memórias: 6008MHz (GDDR5);
• Quantidade de memória: 2GB;
• Interface de memória: 256bits;
• TDP: mÁximo de 170 watts;
• Limiar térmico da GPU em 98° C;
• Suporte às tecnologias: CUDA, DirectX 11.1, GeForce 3D Vision, NVIDIA 3D Vision Surround, Filtros FXAA/TXAA, GPU Boost, Adptive VSync, NVIDIA PhysX,  PureVideo HD Technology, Badaboom, HDMI 1.4a, OpenGL 4.2, OpenCL, DirectCompute, Windows 7.

E ainda:

• Nova Geração do Streaming Multiprocessor (SMX);
• 192 CUDA cores por SMX, 6x mais que a GF110 (GTX 580/GTX 570);
• 8 PolyMorph Engine 2.0 (GTX 680) / 7 PolyMorph Engine 2.0 (GTX 670);

Conforme jÁ mencionado no tópico anterior, os engenheiros da NVIDIA se superaram no que diz respeito à imensa quantidade de CUDA Cores presentes no GK104. Triplicar o número de núcleos de processamento foi algo tão surreal, que os primeiros rumores que apontavam esse fato foram prontamente taxados por grande parte da comunidade como "fake", por ser algo supostamente impossível de acontecer.

Isso foi possível, em grande parte, pela mudança na arquitetura da geração Kepler. Ao reduzir a quantidade de Streaming Multiprocessor pela metade em relação à Fermi, a NVIDIA conseguiu aumentar a eficiência dos SMXs, na medida em que multiplicou por 6 (de 32 para 192) a quantidade de CUDA Cores em cada cluster de processamento.

Assim como a GTX 680, a GTX 670 tem vÁrios números que surpreendem até mesmo aos fãs mais apaixonados pela linha GeForce. A frequência de operação é um destes casos. Os 915Mhz do base clock (clock padrão em condições normais de uso) representa um incremento de 25% sobre os 732Mhz da GPU da GTX 570. Contudo, com o artifício do boost clock (clock quando a placa necessita de fôlego extra), a placa pode alcançar 980Mhz, elevando para 34% o ganho sobre a sua "irmã mais velha".

O caso das memórias é ainda mais surpreendente. Enquanto que a GTX 570 trabalha em 3.8Ghz, na GTX 670 as VRAMs operam em 6.0Ghz. Ou seja: upgrade de 58%!. Em contra partida, ao reduzir o bus de 320 bits para 256 bits, o incremento na largura de banda de memória é de "apenas" 26%, chegando a robustos 192,2 GB/s. Outro ponto não tão positivo refere-se a redução na quantidade de unidades de rasterização de 40 para 32, resultando em uma taxa de preenchimento de pixels (pixel fillrate) de 29,3 Gpixels/s, exatamente o mesmo de sua "irmã mais velha".

Outro número taxado como "algo sem fundamento" – e que se mostrou verdadeiro, foi a dissipação térmica (TDP). Apesar dos 3,54 bilhões de transistores (18% a mais que a GTX 580), 1344 CUDA Cores (180% a mais que a GTX 570) e clocks extremamente elevados para o segmento, a GeForce GTX 670 possui TDP mÁximo de 170W! Trata-se de um valor muito interessante, ainda mais em comparação aos 219W da GTX 570. De quebra, é a primeira vez em muitos anos que uma GeForce de alto desempenho apresenta uma dissipação térmica nominal menor que uma Radeon concorrente. Ou seja, a NVIDIA enterra de vez qualquer resquício de que suas placas são "beberronas" em termos de consumo de energia.

Vale mencionar que, para suprir os 170W, a companhia disponibilizou uma configuração até então inédita na indústria, ao disponibilizar dois conectores de energia de seis pinos (suprindo assim 150W, além dos 75W adicionais do PCI Express), ao invés do tradicional modelo 6+8 pinos. Com isso, reduz-se a necessidade da utilização de adaptadores (o que não é recomendÁvel), além de aumentar o espectro de fontes (PSUs) compatíveis com a placa. De acordo com a NVIDIA, é recomendado o uso de uma fonte real de 500W.

Fechando os "números mÁgicos" da GTX 670 – e que mais uma vez foi alvo de ceticismo por grande parte do mercado – temos a Área do die do chip grÁfico GK104. Com 294 mm² (contra 520mm² da GTX 580/GTX 570), trata-se de algo surpreendente – mais uma vez – se levarmos em conta sobretudo a quantidade de CUDA Cores e transistores.

É bom que se diga que grande parte destes "números mÁgicos" se devem à reengenharia por que passou a arquitetura Fermi – dando origem à Kepler, além, é claro, do refinamento no processo de fabricação em 28nm.

{break::As novidades da Kepler}Conforme jÁ mencionado no decorrer desta anÁlise, a nova geração Kepler trouxe gratas surpresas para os usuÁrios. Algumas, exclusivas, como é o caso dos novos filtros FXAA e TXAA, do GPU Boost, Adptive VSync e 3D Vision Surround com apenas uma VGA. Outras são comuns às demais placas de nova geração, com o é o caso do suporte ao DirectX 11.1 e do PCI Express 3.0. Detalharemos a seguir tais novidades.

DirectX 11.1
Apesar do suporte à mais recente API GrÁfica da Microsoft ter sempre sido motivo de destaque no marketing das companhias, ao que parece, a NVIDIA não estÁ tão empolgada com tal fato. Tanto que, apesar de a arquitetura Kepler suportar o  DirectX 11.1, John Danskin, vice-presidente de arquitetura de GPU da NVIDIA, soltou a seguinte frase durante o NVIDIA Editor's Day em São Francisco (evento super seleto, fechado a um restrito grupo de jornalistas de vÁrias partes do mundo – e coberto pelo Adrenaline): "Sim, [a GeForce GTX 680] serÁ compatível com DirectX 11.1, mas... quem se importa?"

Provavelmente o que o executivo quis dizer foi que a atualização da API GrÁfica da Microsoft não trarÁ tantas melhorias grÁficas; e mais ainda: deverÁ demorar até que o DX11.1 seja adotado amplamente pelos games – assim como o próprio DX11. Até que isso ocorra, é provÁvel que as GeForces da série 700 ou mesmo 800 jÁ tenha sido lançadas.

Outro ponto é que, até o Windows 8 chegar, tal recurso ficarÁ apenas no papel. Ainda assim, as principais novidades do DX11.1 serão:

• Rasterização independente de objeto;
• Interoperabilidade flexível entre computação grÁfica e vídeo;
• Suporte nativo ao Stereo 3D.

PCIe Gen 3
Na medida em que novas gerações de placas chegavam ao mercado, foi gerado um temor nos analistas de que o padrão de interface de comunicação PCI Express chegaria a um ponto em que não conseguiria dar mais vazão ao fluxo de dados com a intensidade necessÁria, criando assim um verdadeiro gargalo para o desempenho da VGA.

Este temor, contudo, se diluiu, com o recente anúncio da geração 3 do PCIe, que dobrou a taxa de transferência em relação ao PCIe Gen 2, garantindo tranquilidade para as futuras placas 3D.

Com o novo patamar de desempenho advindo da geração Kepler, a NVIDIA garantiu o suporte ao PCI Express 3.0 nas GeForces série 600, encerrando qualquer tipo de temor em relação a gargalo de desempenho.

Com o PCIe Gen 3, a largura de banda saltou de 16GB/s para 32GB/. JÁ nas placas acessórias instaladas, o ganho saiu de 500MB/s para 1GB/s por pista/linha. Assim, os dispositivos que utilizam a configuração x16 podem utilizar de 16GB/s, ou 128Gbps. Vale ressaltar, contudo, que para se beneficiar do PCI Express 3.0 o usuÁrio deverÁ ter um sistema totalmente preparado e compatível com tal recurso. Assim, além de uma VGA PCIe Gen 3.0, tanto a placa-mãe quanto o processador deverão suportar a novidade.

GPU Boost

Exclusivo das GeForces, trata-se da tecnologia combinada de harware com software de ajuste dinâmico nos clocks.

Semelhante ao Turbo Boost da Intel e ao TurboCore da AMD, o GPU Boost tem como objetivo disponibilizar a quantidade de megahertz necessÁria para o bom funcionamento das tarefas, a depender, claro, de certas condições, como consumo de energia e temperatura da GPU.

Com a Kepler, hÁ agora os conceitos de clocks base (base clock) e clock de impulso (boost clock). Dessa forma, a placa opera por padrão em 915Mhz, podendo ir a 980Mhz (overclock de 7%) quando for preciso um maior poder de processamento (como a renderização de grÁficos complexos), desde, claro, que haja condições para isso (TDP e temperatura abaixo do mÁximo permitido). Em outras palavras, a tecnologia utiliza a diferença entre o consumo atual (varia de acordo com o software executado) e o TDP mÁximo da placa, para alavancar o clock base e aumentar a performance, chegando assim ao patamar que a NVIDIA denominou de "boost clock".


(Algoritmo de execução do GPU Boost)


Em alguns casos, esse upgrade dinâmico pode superar em até 10% o clock base da GeForce, ou seja, chegar próximo a casa do gigahertz, desde, novamente, que haja condições para isso. O mais bacana é que, se você for um overclocker por natureza e quiser elevar ainda mais o desempenho via overclock tradicional, o GPU Boost continuarÁ funcionando mesmo com a placa overclockada, variando os clocks para cima e para baixo da mesma forma que em VGAs com clocks default.


(Cada jogo utiliza uma quantidade específica de energia da VGA.
O GPU Boost monitora o consumo de energia em tempo real e aumenta o clock da GPU quando hÁ condições disponíveis.)


Entretanto, caso o usuÁrio esteja realizando tarefas triviais, como, por exemplo, surfando na web, ou utilizando uma suíte de escritório, o GPU Boost reduz automaticamente a frequência de operação do chip grÁfico para economizar energia. Além de dar uma "ajudinha" no bolso do usuÁrio no final do mês com a conta de energia, a tecnologia é particularmente interessante para o mundo dos portÁteis, onde qualquer otimização na autonomia da bateria é bem-vinda.

FXAA

Embora não seja um filtro de Anti-Aliasing (antisserrilhado) inédito, a NVIDIA aprimorou o FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing) na nova geração Kepler.

Semelhante ao MLAA (Morphological Anti-Aliasing, ou Antisserrilhamento Morfológico) empregado pela AMD nas novas Radeons, o FXAA é uma técnica de pós-processamento, isto é, que aplica o filtro de anti-aliasing na imagem após esta ter sido gerada pela GPU. Isso é bastante vantajoso, haja vista que alivia a carga de trabalho da unidade de processamento grÁfico. Vale destacar que o FXAA é aplicado junto com outras técnicas de pós-processamento, como é o caso do motion blur e do bloom.

Com a chegada da Kepler, a NVIDIA passou a adotar o FXAA via driver (geração R300), possibilitando a utilização do filtro em centenas de jogos. Outro destaque do Fast Approximate Anti-Aliasing sobre o Morphological Anti-Aliasing estÁ no ganho de desempenho, chegando a ser 60% mais veloz que o MSAA em 4X.

Um fato que chamou bastante a atenção da comunidade foi a apresentação do Samaritan Demo (demonstração de um vídeo da Epic que ressalta o poderio grÁfico do DirectX da Unreal Engine) na Game Devolpers Conference – GDC 2011. Na ocasião, a Epic necessitou de três GeForces GTX 580 para rodar o demo a contento. Passado um ano, ou seja, na GDC 2012, a Epic fez uma nova apresentação do Samaritan Demo. Contudo, para a surpresa de todos, foi necessÁrio apenas uma GeForce GTX 680 e a utilização do FXAA para "dar conta do recado".



Para ver um comparativo mais apurado dos benefícios do filtro, clique aqui.

TXAA
Considerado pela NVIDIA como a próxima geração de filtros de antisserilhamento (responsÁvel pela geração do próximo nível em termos de qualidade de imagem), o TXAA (Temporal Anti-aliasing) promete disponibilizar muito mais qualidade e performance se comparado com o MSAA.

Segundo a companhia, o antisserilhamento temporal foi criado com o objeto de explorar toda a capacidade de processamento de texturas da geração Kepler (mais especificamente da dupla GTX 680/GTX 670).

O TXAA é um misto de anti-aliasing de hardware com filme GC estilo AA, e para o caso do filtro em 2X, um componente temporal opcional é empregado, para melhorar a qualidade da imagem.

O filtro de Temporal Anti-aliasing estÁ disponível em dois modos: TXAA1 e TXAA2. De acordo com a NVIDIA, o TXAA1 oferece uma qualidade grÁfica superior ao MSAA em 8X, com gasto de processamento semelhante ao MSAA em 2X. JÁ o TXAA2 permite uma qualidade das imagens superior ao TXAA1, com performance comparÁvel ao MSAA em 4X.

Inicialmente o filtro antisserilhamento temporal serÁ implementado diretamente na engine de alguns dos principais jogos da futura geração. Até o momento, a Epic Games, com a sua badalada Unreal Engine Technology 4, e a Crytek, são dois dos principais estúdios que jÁ estão desenvolvendo games com o novo filtro da NVIDIA.


Adptive VSync

O sincronismo vertical – V-Sync foi projetado para lidar com os chamados artefatos fora de sincronismo ou artefatos trepidantes (tearing artifacts ), que podem ocorrer quando a quantidade de FPS é bem superior à taxa de atualização (refresh rate) do monitor, e que além de causarem um desconforto visual, prejudicam a jogabilidade do usuÁrio. Embora seja raro, é possível ainda que o fenômeno aconteça na situação inversa ao mencionado acima, ou seja, quando os FPS são bem menores que a taxa de atualização da tela.


(Tearing artifacts)

Apesar de criado com o intuito de acabar (ou amenizar) com os tearing artifacts, o V-Sync gerou outro problema: a perda de frames (stuttering), também conhecido como "lag". Isso ocorre quando os FPS caem para menos de 60 quadros por segundo, ocasionando a redução do V-Sync para 30Hz (e demais quocientes de 60, como 20Hz ou 15Hz).


(Problema de sincronismo vertical - VSync)


Como forma de enfrentar esse desafio, os engenheiros de software da NVIDIA criaram o Adptive V-Sync. Presente na geração de drivers R300 da companhia, a tecnologia dinamicamente liga e desliga o sincronismo vertical, de forma a gerar FPS mais regulares e cadenciados, o que minimiza os lags nos games e previne a mÁ sincronização das imagens.

Mais especificamente, quando a taxa de quadros por segundo cai para menos de 60 FPS, o Adptive V-Sync entra em cena e desliga o sincronismo vertical, possibilitando que os frame rates funcionem em sua taxa natural, o que reduz as chances de ocorrer lag. Quando os FPS voltam para 60 quadros por segundo, o Adptive V-Sync atua novamente ao ligar o sincronismo vertical, reduzindo a possibilidade de ocorrerem artefatos fora de sincronismo.


(Adptive V-Sync em funcionamento)

NVENC
A NVIDIA introduziu em todas das VGAs da linha Kepler o NVENC, novo vídeo encoder para o padrão H.264.

Antes do NVENC, as GeForces utilizavam o Badaboom (mais detalhes na próxima seção), que utiliza do poder dos CUDA Cores para a conversão de diferentes formatos de streaming multimídia. Se, por um lado, esse recurso tem a grande vantagem de desafogar o processador e acelerar o processo, por outro, tem o ponto fraco de aumentar o consumo de energia da placa durante a conversão.

Para resolver essa questão, a NVIDIA criou o NVENC, que utiliza um circuito especializado para o "encodamento" H.264. Vale destacar que tal circuito é quase quatro vezes mais veloz que o encoder via CUDA Cores, além de consumir consideravelmente menos energia que o Badaboom.

O NVENC é capaz de lidar com as seguintes situações:

- Encodar vídeos em fullHD (1080p) com velocidade até oito vezes maior que em tempo real. De acordo com a companhia, em modo de alta performance, o NVENC é capaz de encodar um vídeo de 16 minutos em 1080p @ 30 FPS em apenas dois minutos;

- Suporte ao padrão H.264 nos níveis de profile 4.1 Base, Main e High (mesmo que o padrão Blu-Ray);

- Suporte ao MVC (Multiview Video Coding) para vídeos estereoscópicos – extensão do H.264 para o padrão Blu-Ray 3D;

- "Encodamento" para resolução de até 4096x4096 pixels.

É bom que se diga que, além da transcodificação, o NVENC é útil para edição de vídeos, telas do tipo wireless (sem fio) e aplicações de vídeo conferência.

{break::Outras tecnologias}CUDA
Trata-se da abreviação para Compute Unified Device Architecture (em tradução livre: Arquitetura de Dispositivo Unificado de Computação). Em outras palavras, CUDA é o nome dado pela NVIDIA para designar a arquitetura de computação paralela mais conhecida como GPGPU (general-purpose computing on graphics processing units).

Sem maiores complicações ou termos técnicos, trata-se da tecnologia na qual se utiliza uma GPU (chip grÁfico) para realizar uma tarefa comumente executada por um processador (CPU). Isso só é possível graças à adição de estÁgios programÁveis e da aritmética de maior precisão contidas nos canais de processamento da GPU, que permite que os desenvolvedores de programas utilizem o processamento de fluxo de dados para dados não grÁficos.

Apresentada inicialmente em 2007, a tecnologia CUDA estÁ presente em uma vasta gama de chips da NVIDIA, tais como nas GPUs de classe científica Tesla, nas profissionais Quadro, além, é claro, das GeForces desde a geração G8x.

De acordo com vÁrios experts no assunto, a grande vantagem de utilizar uma GPU ao invés de uma CPU para realizar tarefas do cotidiano estÁ na arquitetura por trÁs do chip grÁfico, massivamente focado na computação paralela, graças à imensa quantidade de cores/núcleos. Eles são, portanto, capazes de rodar milhares de threads simultaneamente. Dessa forma, aplicações voltadas para a biologia, física, simulações, criptografia, entre outras, terão um benefício muito maior com a tecnologia GPGPU/CUDA.

No campo dos games, a renderização dos grÁficos torna-se muito mais eficiente com a Compute Unified Device Architecture, como por exemplo, nos cÁlculos dos efeitos da física (como é o caso da fumaça, fogo, fluidos...)

Atualmente, é o processo de GPGPU mais difundido no mercado, com mais de 100 milhões de placas compatíveis.

PhysX
Embora seja uma das grandes "vedetes" dos games modernos, a tecnologia de processamento da física é uma tecnologia que jÁ vem de alguns anos.

Lançada inicialmente em 2005 pela então AGEIA, com a sua famigerada PPU (Physics Processing Unit – um tipo de chip exclusivo para o processamento da física), a iniciativa nunca chegou a decolar em virtude de seu alto custo para a época, apesar de toda a promessa por trÁs da tecnologia.

Contudo, a NVIDIA enxergou na PPU da AGEIA uma imensa oportunidade pela frente. Tanto foi que, em 2008, anunciou para o mercado a compra da companhia, bem como de seu bem mais precioso: a tecnologia PhysX. Assim, a NVIDIA passou a incorporar os benefícios da PPU dentro de suas GPUs.

Muito bem, mas o que vem a ser exatamente o tal cÁlculo da física presente no PhysX? Trata-se da técnica na qual o chip grÁfico realiza uma série de tarefas específicas em um game, tornando-o mais realista para o jogador ao adicionar ambientes físicos vibrantes, de imersão total.

A física é o próximo passo na evolução dos jogos. Diz respeito à forma como os objetos se movimentam, interagem e reagem ao ambiente que os cerca. Em muitos dos jogos atuais, sem física, os objetos não parecem se mover da forma desejada ou esperada na vida real. Hoje em dia, a maior parte da ação se limita a animações pré-fabricadas, que são acionadas por eventos do próprio jogo, como um tiro que acerta a parede. Até as armas mais pesadas produzem pouco mais que uma pequena marca nas paredes mais finas, e todos os inimigos atingidos caem da mesma forma jÁ programada. Para os praticantes, os jogos são bons, mas falta o realismo necessÁrio para produzir a verdadeira sensação de imersão.

Em conjunto com as GPUs GeForce habilitadas para a CUDA, o PhysX oferece a potência computacional necessÁria para produzir a física avançada e realista nos jogos de próxima geração, deixando para trÁs os efeitos de animação pré-fabricados.

É através do cÁlculo da física que, por exemplo, uma explosão parece mais real para o usuÁrio, uma vez que se pode gerar um verdadeiro "efeito dominó" por trÁs desse evento. Assim, é possível adicionar uma série de elementos para a cena, como é o caso de estilhaços, e não mais apenas o fogo e a fumaça.

O PhysX é responsÁvel, entre outras funções, por processar as seguintes tarefas em um game:

• Explosões com efeitos de poeira e destroços;
• Personagens com geometrias complexas e articuladas para permitir movimentação e interação mais realistas;
• Novos e incríveis efeitos nos efeitos dos disparos de armas;
• Tecidos que se enrugam e rasgam naturalmente;
• Fumaça e névoa formadas em torno de objetos em movimento.

(Vídeo de Batman Arkham Asylum, que compara o game com e sem o PhysX)

3D Vision Surround
Lançado no início de 2009 durante a Consumer Electronic Show (CES) em Las Vegas, Estados Unidos, o 3D Vision foi de início motivo de certa desconfiança por parte da comunidade. A razão nada teve a ver com a tecnologia em si (muito boa por sinal), mas sim por experiências nada bem sucedidas de outras empresas no passado.

Antes do 3D Vision, basicamente a sensação de imagens tridimensionais era (e na maioria dos casos ainda é) feita por óculos anaglíficos (famosos por suas lentes na cor azul e vermelha), ou por lentes mais elaboradas com LCD (aos moldes dos óculos presentes no Master System), mas que pecavam por suas limitações técnicas. Era esse o caso das televisões e monitores de CRT (tubo) que causavam dores de cabeça com o uso prolongado ou de LCDs com baixa taxa de atualização (refresh rate).

Contudo, a NVIDIA lançou um produto sem impedimentos técnicos, aproveitando-se da nova geração das telas de cristal líquido, com nada mais nada menos do que 120Hz (60Hz para cada olho).

Não basta apenas comprar o kit e um monitor especial e sair usufruindo da tecnologia. É preciso que o jogo tenha suporte a imagens em três dimensões. Dessa forma, o driver ForceWare reconhece a compatibilidade e entra em ação, acionando o 3D Vision e alternando os frames para o lado esquerdo e direito do óculos a cada atualização de imagem (técnica conhecida como multiplexação sequencial de tempo). Utilizando-se dos dados contidos na engine Z-buffer, o programa é capaz de criar uma representação 3D do game, ao invés de apenas duplicar e compensar a imagem para criar o efeito, como faz, por exemplo, o monitor Triton da Zalman, dinamicamente alternando a profundidade e então a distância dos objetos no game.

Foi uma ação extremamente ambiciosa e ousada da NVIDIA, jÁ que ela teve que contar com o apoio das produtoras para disponibilizar cada vez mais títulos compatíveis com a tecnologia. Porém, para a felicidade da gigante das GPUs, a companhia dispõe do programa "The Way It's Meant To Be Played", em que atua em conjunto com diversos estúdios dando o suporte para o desenvolvimento de novos jogos.

Vale ressaltar que a tecnologia não estÁ limitada apenas aos games. É possível, por exemplo, desfrutar de imagens e vídeos em três dimensões.

Utilizado em conjunto com as GPUs GeForce, o 3D Vision consiste nos seguintes componentes:

• Óculos Sem Fio 3D Estereoscópico Ativo - Projetado com lentes especiais, oferece o dobro de resolução por olho e ângulo de visão superior, em comparação com os óculos passivos. Parecidos com os óculos de sol, são uma alternativa aos tradicionais óculos 3D de papel e plÁstico.

• Emissor Infravermelho de alta potência (porta USB) - Transmite dados diretamente para os óculos 3D, a uma distância de até seis metros, além de possuir um controle de ajuste em tempo real.

• Monitores Ultra-Flexíveis - Projetado para os monitores LCD de 120Hz, o 3D Vision produz imagens 3D estereoscópicas nítidas em soluções de todos os tipos. 

• Softwares de Compatibilidade - Softwares da NVIDIA convertem automaticamente mais de 300 jogos para o formato 3D Stereo, sem a necessidade de patches ou atualizações. O 3D Vision também é a única solução 3D a suportar as tecnologias SLI e PhysX.

• Visualizador 3D - Inclui também um visualizador 3D Vision gratuito que permite a captura de screenshots e sua posterior visualização em 3D. Também é possível importar fotos e vídeos 3D de diversas outras fontes, como galerias de fotos da Internet.


(Kris Rey da NVIDIA jogando Skyrim em 3 monitores,
enquanto acessa o portal GeForce.com para acessar o guia de otimização do jogo para a VGA)


O passo seguinte no avanço da tecnologia 3D foi o lançamento do 3D Vision Surround (imagem acima), que possibilitou utilizar até três monitores simultâneos, formando assim uma ampla Área de visualização em três dimensões.

Com a chegada da linha Kepler (mais especificamente da GeForce GTX 680), a NVIDIA aprimora ainda mais o 3D Vision Surround, ao permitir o uso da tecnologia com o uso de apenas uma GPU da nova geração, barateando consideravelmente o investimento necessÁrio para se jogar em 3D com múltiplos monitores.

SLI
Antes de iniciarmos a falar da tecnologia SLI, é preciso voltar no tempo. Em 1998, em uma época em que Radeons e GeForces eram meras coadjuvantes, havia uma Rainha das Placas 3D: a Voodoo 2 da então 3Dfx. A placa tinha como destaque o suporte ao SLI (Scan Line Interleaving), que possibilitou colocar duas VGAs PCI (não confundir com o atual PCIe) Voodoo 2 para renderizar os grÁficos em regime de cooperação, dividindo as linhas de varredura em pares e ímpares, sendo que cada uma das placas ficava encarregada de processar um tipo de linha. Como resultado, o ganho de performance foi imenso para a época.

Sendo assim, o objetivo da tecnologia SLI presente tanto na antiga Voodoo 2 quanto nas modernas GeForces é o mesmo: unir duas ou mais placas de vídeo em conjunto para produzir uma única saída. Trata-se, portanto, de uma aplicação de processamento paralelo para computação grÁfica, destinada a aumentar o poder de processamento disponível nas placas 3D.

Depois de comprar a 3Dfx em 2001, a NVIDIA adquiriu a tecnologia, mas deixou-a "engavetada" até 2004, quando a reintroduziu com o nome de Scalable Link Interface. Contudo, a tecnologia por trÁs do nome SLI mudou dramaticamente.

Enquanto o modo SLI original dividia as linhas da tela (scan-lines) entre as placas — uma renderizava as linhas horizontais pares, enquanto a outra renderizava as ímpares — o modo SLI adotado pela NVIDIA (e também no CrossFire da ATI) separa o processamento por partes da tela (split frame rendering) ou em quadros alternados (alternate frame rendering). Abaixo, maiores detalhes dos métodos:

• SFR (Split Frame Rendering ou Renderização por Divisão de Quadros)

Trata-se do método em que se analisa a imagem processada a fim de dividir a carga de trabalho em duas partes iguais entre as GPUs. Para isso, o frame/quadro é dividido horizontalmente em vÁrias proporções, dependendo da geometria. Vale destacar que o SFR não escalona a geometria ou trabalho tão bem como no AFR. Esse é o modo padrão usado pela configuração SLI usando duas placas de vídeo.

• AFR (Alternate Frame Rendering ou Renderização Alternada de Quadros)

Aqui, cada GPU renderiza frames/quadros inteiros em sequência - uma trabalhando com os frames ímpares e outra responsÁvel pelos pares, um após o outro. Quando a placa escrava/secundÁria finaliza o processo de um quadro (ou parte dele), os resultados são enviados através da ponte SLI para a VGA principal, que então mostra o frame por completo. Esse é o modo utilizado normalmente pelo Tri-SLI.

• AFR de SFR

Como o próprio nome sugere, trata-se do método híbrido, no qual os dois processos descritos acima são utilizados. Dessa forma, duas GPUs processam o primeiro quadro via SFR, enquanto as outras duas renderizam o frame seguinte também em SFR. Como é possível perceber, é necessÁrio, portanto, de quatro placas 3D, em um conjunto chamado Quad-SLI.

• SLI Antialiasing

Esse é um modo de renderização independente voltado para a melhoria da imagem, que oferece até o dobro do desempenho com o filtro antialiasing (para retirar o efeito serrilhado) ativado, através da divisão da carga de trabalho entre as duas placas de vídeo. Enquanto com uma placa é possível normalmente utilizar até 8X de filtro antialiasing, com esse método ativado pode-se chegar a 16X, 32X ou mesmo a 64X via Quad-SLI.

Assim como com o CrossFire, é preciso possuir uma placa mãe com slot PCI Express x16. Na verdade, pelo menos dois, ou ainda com três ou quatro, para Tri-SLI ou Quad-SLI. Como a comunicação entre as placas é realizada via ponte SLI (conector dedicado que ligas as VGAs) e não pelo slot PCIe, não hÁ grandes problemas em utilizar o PCI Express na configuração x8.

Atualmente, não hÁ restrição quando aos tipos de placas a serem utilizadas no SLI, bastando apenas que elas possuam o mesmo chip grÁfico. No início, a tecnologia restringia o uso a VGAs idênticas, do mesmo fabricante e, em alguns casos, com a mesma versão da BIOS! Felizmente, hoje isso é coisa do passado.

PureVideo

Trata-se do recurso de otimização de imagem e decodificação por hardware de vídeos nos formatos WMV, WMV-HD, MPEG4, DVD e HD-DVD, tendo ainda como vantagem o fato de desafogar a CPU do oneroso trabalho, transferindo a tarefa para a GPU. Dessa forma, o usuÁrio poderÁ ainda utilizar o computador para executar outras tarefas, como por exemplo, navegar pela web.

O PureVideo possui os seguintes recursos:

• Aceleração MPEG-2 de alta definição por hardware: Um processador dedicado de 16 vias proporciona fluência na reprodução de vídeo de alta definição (HD) com o mínimo uso da CPU;
• Aceleração WMV de Alta Definição por hardware: Suporte programÁvel ao novo formato disponível no Windows Media Player e no Windows XP MCE 2005, proporcionando fluidez na reprodução de vídeos WMV e WMV-HD;
• Gravação de vídeos em tempo real de alta qualidade: Uma avançada engine de compensação possibilita gravação em tempo real sem perda de qualidade;
• Desentrelaçamento temporal/espacial adaptÁvel: Permite assistir a conteúdo entrelaçado provindo de satélite, cabo e DVD nos mínimos detalhes sem serrilhados ou artefatos;
• 3:2 Correção "Pull-down" e Correção "Bad Edit": Restaura o filme ao seu formato original de 24 fps, evitando "fantasmas" e "trepidações" durante a reprodução;
• Flicker-free Multi-Steam Scaling: Mantém a qualidade de imagem aumentando ou diminuindo a Área da tela de reprodução;
• Display Gamma Correction: Detecção automÁtica de formato que ajusta a qualidade de cor na reprodução para que não seja muito escuro ou claro demais, independentemente da tela.

Badaboom

Trata-se da tecnologia utilizada para a conversão de diferentes formatos de streaming multimídia para utilização em outros meios. A grande diferença do Badaboom para a grande maioria dos outros programas existentes no mercado é que, enquanto seus concorrentes utilizam o processador para executar a tarefa, a solução da NVIDIA faz uso de outra tecnologia, a CUDA, ou seja, da GPU. Desta forma, o processo é realizado de forma muito mais rÁpida e eficiente.

Outro benefício é que, ao deixar a CPU livre, o usuÁrio poderÁ realizar outras atividades, como por exemplo, navegar pela a web. Na conversão tradicional via processador, a mÁquina fica praticamente inoperante para outras tarefas.

{break::Fotos}Nas fotos abaixo, vemos que o layout da GeForce GTX 670 segue o padrão dos demais modelos referência da empresa, com cooler na extremidade contraria das conexões de vídeo.

Curiosamente a primeira vista vemos que os dois conectores de força de 6 pinos ficam praticamente no centro da placa, mas olhando com maior cuidado da para notar que o PCB da placa é muito menor do que qualquer outra placa destinada ao segmento HIGH, provavelmente esse é o menor PCB referência jÁ lançado.

Nas fotos abaixo podemos ver melhor o tamanho exato do PCB, jÁ que removemos a carcaça que protege o cooler. Devido o tamanho do PCB (base física da placa), poderemos ver parceiros da Nvidia lançando modelos compactos com um FAN sobre o chip ou mesmo um cooler menor que torna o tamanho final da placa bem menor do que o modelo referência, o que seria um belo trunfo da Nvidia. Inicialmente nenhum parceiro lançou um modelo com tamanho reduzido.

Reparem no tamanho comparado a uma GeForce GTX 570 referência e depois a uma HiS Radeon HD 7750, placa LOW que nem conector de força possui, o que da a exata noção do excelente trabalho nesse quesito.

Nas fotos abaixo vemos a GTX 670 ao lado da GTX 680, mostrando que apesar de ambas terem tamanhos parecidos, fica constatado que o "projeto" do PCB é consideravelmente diferente pelo tamanho.


JÁ nas fotos abaixo, a comparação é com a GTX 570, placa que em teoria seria a versão que a GTX 670 assumirÁ o posto em se tratando dessa nova geração.

{break::MÁquina/Softwares utilizados}Como de constume, utilizamos uma mÁquina TOP de linha baseada em um processador Intel Core i7 3960X overclockado para 4.6GHz.

Abaixo, fotos do sistema montado com a GTX 670.


A seguir, os detalhes da mÁquina, sistema operacional, drivers, configurações de drivers e softwares/games utilizados nos testes.

MÁquina utilizada nos testes:
- Mainboard MSI Big Bang XPower II
- Processador Intel Core i7 3960X @ 4.6GHz
- Memórias 16 GB DDR3-1600MHz Corsair Dominator-GT
- HD 1TB Sata2 Western Digital Black
- Fonte XFX ProSeries 1000W
- Corsair H80

Sistema Operacional e Drivers
- Windows 7 64 Bits 
- Intel INF 9.3.0.1019
- Catalyst 12.3 WHQL: Placas AMD 
- GeForce 296.10 WHQL: Placas Nvidia, exceto GTX 680
- GeForce 301.10 WHQL: GTX 680
- GeForce 301.34 BETA - GTX 670

Configurações de Drivers
3DMark 
- Anisotropic filtering: OFF 
- Antialiasing - mode: OFF 
- Vertical sync: OFF 
- Demais opções em Default

Games: 
- Anisotropic filtering: Variado através do game testado 
- Antialiasing - mode: Variado através do game testado 
- Texture filtering: High-Quality 
- Vertical sync: OFF 
- Demais opções em Default 

Aplicativos/Games
- 3DMark 11 1.0.3 (DX11) 
- Unigine HEAVEN Benchmark 3.0 (DX11)

- Aliens vs Predator (DX11) 
- Batman Arkham City (DX11)
- Crysis Warhead (DX10) 
- Crysis 2 (DX11)
- DiRT 3 (DX11) 
- HAWK 2 (DX11)
- Just Cause 2 (DX10.1) 
- Mafia II (DX9) 
- Metro 2033 (DX11) 

{break::GPU-Z e Temperatura}Abaixo temos a tela principal do GPU-Z, mostrando algumas das principais características técnicas da GTX 670.

GPU Boost
Antes dos testes, vejam um vídeo que fizemos demonstrando a tecnologia GPU Boost em ação rodando com uma GTX 680 referência, reparem na mudança constante do clock e voltagem da placa.

Temperatura
Iniciamos nossa bateria de testes com um bench bastante importante: a temperatura do chip, tanto em modo ocioso como em uso contínuo.

Em modo ocioso (idle), a placa se comporta bem, ficando apenas 3 graus acima da GeForce GTX 680, mas também um grau acima da ASUS Radeon HD 7970 referência e empatando com a ASUS Radeon HD 7970 DirectCU II TOP. A GeForce GTX 670 também conseguiu apresentar temperatura inferiores às versões dos modelos HD 7970 e HD 7950 da PowerColor e da XFX (overclockadas).

Medimos o pico de temperatura durante os testes do 3DMark 11 rodando em modo contínuo. Como podemos ver, a GeForce GTX 670 passa a apresentar a maior temperatura de todas as placas testadas, com um aumento de 48 graus. Isso provavelmente acontece graças ao seu sistema de cooling em que o fan, que não fica acima do chip, o que trouxe este aumento de temperatura mas, em contrapartida, deixou a placa mais enxuta. Os 7 graus acima da GeForce GTX 680 também podem ser causados pela diferença nos dissipadores de calor das duas versões (o da 680 é mais robusto). A NVIDIA possivelmente contarÁ com as soluções de cooling dos seus parceiros, com heatpipes ou um novo posicionamento de fan que resolva este problema.

{break::Consumo de Energia}Também fizemos testes de consumo de energia com todas as placas comparadas. Os testes foram feitos todos em cima da mÁquina utilizada na review, o que da a noção exata do que cada VGA consome.

Em modo ocioso (também conhecido como idle), o consumo de energia da GeForce GTX 670 é muito bom, ficando com a mesma temperatura da GeForce GTX 680 e entre as placas que menos consomem dos modelos utilizados nos comparativos.

 

No teste de carga, rodando o 3DMark 11, a GeForce GTX 670 perde algumas posições na tabela, entre elas para a 7950 da PowerColor, mas ainda assim com ótimo consumo, 6% abaixo da GTX 570. A GTX 680 consumo 6% a mais, provavelmente devido seu clock mais alto.

UPDATE 15/05/2012: Tínhamos feitos os testes com uma mainboard e cooler diferente, consequentemente os testes de consumo de energia também deram diferentes. Remontamos a plataforma utilizada para a reviews de todas as VGA´s e atualizamos os testes a fim de ter resultados corretos para comparação.

{break::3DMark 11, Heaven 3.0}Com o 3DMark 11, versão mais recente do aplicativo para testes de desempenho de placas de vídeo mais famoso do mundo. A placa conseguiu um ótimo desempenho, ficando abaixo apenas da GeForce GTX 680 (-10.61%), e das dual chip da geração anterior, a GeForce GTX 590 (-12,18%) e Radeon HD 6990 (-13,35%).

 

Unigine HEAVEN 3.0 - DirectX 11
Trata-se de um dos testes sintéticos mais "descolados" do momento, pois tem como objetivo mensurar a capacidade das placas 3D em suportar os principais recursos da API grÁfica DirectX 11, como é o caso do Tessellation.

O teste foi dividido em duas partes: uma sem e outra com o uso do Tessellation, ambas a 1920x1080 com o filtro de antialiasing em 8x e anisotropic em 16X.

No primeiro teste, com o tessellation desativado, a GeForce GTX 670 perdeu para todas as demais da atual geração, tanto da NVIDIA quanto da AMD, com um desempenho 5,68% menor que o da GeForce GTX 680 e 11,63% inferior ao da Radeon HD 7970 referência.

Usando o tessellation ativado em modo normal, a placa se comporta um pouco melhor, conseguindo um empate técnico com a versão overclockada da Radeon HD 7950 da PowerColor, mas ainda abaixo das demais. Comparada à GeForce GTX 680, a performance é 6,44% menor, e à referência da Radeon HD 7970 é inferior em 7,97%.

{break::Aliens vs Predator}

Começamos os testes em jogos com o Aliens vs Predator, game que traz o suporte ao DX11 e que foi muito bem recebido pelo público e crítica.

Em AvP, a GeForce GTX 670 se comporta de forma muito semelhante à GeForce GTX 680. Ambas ficam abaixo das demais placas da atual geração, mas o modelo analisado agora apresenta um desempenho cerca de 2,5% menor na média entre as resoluções. Comparada com a Radeon HD 7970, a placa consegue uma média de performance 13% abaixo da rival.

{break::Batman Arkham City}

Lançado no final de 2011, a sequência Batman Arkham City é um dos games mais elogiados de 2011, mesmo com alguns problemas relativos à API DirectX 11 na versão para PC. Utilizamos a versão atualizada que corrige o problema.

Um driver BETA da Nvidia pode ter dado melhor resultado à GTX 670 na comparação com a GTX 680, jÁ que ambas apresentam os mesmo resultados nas duas resoluções, que superam todas as rivais da AMD, mesmo as overclockadas. As placas da NVIDIA conseguem uma perfomance cerca de 5,5% melhor que a ASUS Radeon HD DirectCU II TOP, uma das melhores versões com o chip do mundo, na média entre as resoluções.

{break::Crysis Warhead}

O FPS futurístico da Crytek fez muito barulho por trazer uma qualidade grÁfica bem superior a dos concorrentes e por ser considerado por muito tempo como um dos games que mais exigia recursos do computador, principalmente das placas 3D. Assim, nada melhor do que submeter as VGAs da review pelo crivo de "Crysis Warhead".

Aqui, a GTX 670 quase repete a vitória obtida em AvP, superando as rivais da AMD da geração atual e ficando apenas abaixo da GTX 680 por 5,63% na resolução de 1680x1050. No entanto, quando passamos para a os 1920x1080, o rendimento da placa cai muito, e ela é ultrapassada pelas versões overclockadas da Radeon HD 7970 da ASUS e da XFX, mas ainda supera a referência com uma performance 3,39% superior.

{break::Crysis 2}

Para os testes com o Crysis 2, utilizamos a ferramenta Adrenaline Crysis 2 Benchmark Tool, que lançamos no ano passado e é utilizada por praticamente todos os websites internacionais para benchmarks com o Crysis 2. O game, como todos sabem, é referência em qualidade de imagem, e no mês de junho 2011 finalmente ganhou seu patch com suporte ao DirectX 11, jÁ que originalmente o game vinha apenas em DX9.

Em Crysis 2, a GTX 670 não consegue bons resultado como nos testes anteriores, praticamente superando apenas a Radeon HD 7870 DirectCU II TOP da ASUS das placas da atual geração, em uma média entre as duas resoluções. A GTX 680 consegue um desempenho cerca de 7% melhor e a Radeon HD 7970 referência a supera por uma média de 8,27%.

{break::DiRT 3}

DiRT 3 é o game mais recente de uma das séries de corrida off-road de maior sucesso da história da indústria dos jogos eletrônicos. Lançado em junho de 2011, o game traz o que existe de melhor em tecnologia da API DirectX 11. Os testes com o game foram feitos utilizando a ferramenta Adrenaline Racing Benchmark Tool.

Aqui a GTX 670 se recupera da queda de rendimento apresentado em Crysis 2 e volta ao topo das tabelas, superando todas as rivais da AMD da atual geração, e atrÁs da GTX 680 com uma performance 7,4% menor na média. O modelo supera a Radeon HD 7970 referência com um desempenho quase 16% melhor.

{break::HAWX 2}

Agora é a vez da NVIDIA. Em HAWX 2, simulador aéreo da Ubisoft, a empresa tem grande vantagem sobre os modelos da AMD.

Este benchmark causou polêmica desde antes de seu lançamento, quando a AMD lançou nota à imprensa alegando que a Ubisoft (desenvolvedora do HAWX 2) deixou de usar código otimizado para todas as GPUs em benefício de um código que prejudicaria a performance das placas Radeon ao utilizar técnicas de renderização que têm melhor desempenho no Fermi da NVIDIA. Este, é sabido, tem maior poder de processamento de geometria ao renderizar até quatro triângulos por ciclo de clock, enquanto a HD 6800 (placa lançada na mesma época em que o benchmark foi disponibilizado) renderiza apenas um triângulo por ciclo de clock.

Em HAWX2, a GTX 670 repete a vitória sobre as rivais da AMD da atual geração, mas também é superada pela GTX 580, tanto referência quando overclockada, nas duas resoluções, ficando com um desempenho em média 9,78% menor que o da MSI GeForce GTX 580 Lightning Xtreme, que também supera a GTX 680, em um fenônemo que ainda não temos explicação, mas que provavelmente estÁ relacionado aos drivers.

{break::Just Cause 2}

Para fazer o "contra peso", as placas da série Radeon dominam em todos os segmentos rodando o Just Cause 2, curiosamente apoiado pela NVIDIA.

Sem grandes surpresas, a GTX 670 perde para todas as demais da atual geração, com um desempenho em média 7,4% menor que o da ASUS Radeon HD 7870 DirectCU II TOP, 9,7% abaixo da GTX 680 e 22,45% inferior ao da Radeon HD 7970 referência.

{break::Mafia II}

Mafia II trouxe a continuação do aclamado game de ação em terceira pessoa ambientado no obscuro mundo da mÁfia italiana dos anos 40 e 50, nos EUA.

Em Mafia II, a GTX 670 não consegue refletir a grande performance da GTX 680, que chegou até a superar a dual chip Radeon HD 6990. Assim, perde para a colega por uma média de desempenho de 9,4%, e também para as versões overclockadas da Radeon HD 7970 nas duas resoluções, mas supera os demais modelos da rival.

{break::Metro 2033}

Trata-se de um FPS da 4A Games baseado em um romance homônimo russo, que conta a saga dos sobreviventes de uma guerra nuclear ocorrida em 2013 que se refugiam nas estações de metrô. O game, que faz uso intensivo da técnica de Tessellation e demais recursos do DirectX 11, desbancou de Crysis o título de jogo mais pesado. Sendo assim, nada melhor do que observar como se comportam as VGAs sob este intenso teste.

A GTX 670 fica logo atrÁs da GTX 680 com um desempenho 3,1% inferior em média e ambas perdem para a linha 7900 da AMD, com um resultado 12,8% abaixo da referência da Radeon HD 7970.

{break::PhysX}Quando se trata de uma placa de vídeo da Nvidia, não temos como não testar a tecnologia de física PhysX, presente em alguns games e que promete maior realismo, adicionando efeitos não encontrados em placas que não sejam da empresa.

Para os testes, utilizamos o Batman Arkham City, sequência da série que traz efeitos muito bons dessa tecnologia. Abaixo, um exemplo da diferença do game rodando com e sem PhysX.

Como a tecnologia adiciona mais efeitos, ela exige mais da placa de vídeo e consequentemente afeta diretamente o desempenho. Abaixo, nos testes com a tecnologia ativada, vemos que a GTX 670 supera todos os modelos da NVIDIA, até mesmo a GTX 680. Isso provavelmente se dÁ devido ao driver BETA lançado pela empresa recentemente, que ainda não suporta a 680. Chegamos a refazer os testes, mas os drivers mais recentes deram estes resultados. Mesmo assim, deve ser uma questão de tempo até a GTX 680 ganhar um boost de desempenho e recuperar a liderança.

{break::Overclock: Temperatura}Assim como a GTX 680, a GTX 670 tem um bom potencial para overclock, sem contar que sobre seu clock overclockado definido pela BIOS ou por algum programa, o GPU Boost vai atuar aumentando ainda mais o clock da placa. como estamos analisando um modelo referência, não fizemos alterações na voltagem, aumentando o clock em 150MHz e deixando a placa com core a 1065MHz. JÁ as memórias aumentamos 200MHz, trabalhando com clock final em 6208MHz.

Confiram abaixo as telas do GPU-Z e os testes da placa quando overclockada.


Temperatura
Curiosamente, a temperatura da GTX 670 não se alterou, permanecendo nos (jÁ altos) 82 graus. Efeito semelhante ocorreu no overclock da GTX 680, que aumentou apenas 1 grau. Isso provavelmente aconteceu porque não alteramos a voltagem de nenhuma das duas. Em breve analisaremos uma GeForce GTX 680 DirectCU II, pretendemos colocar em clocks mais altos do que na review do modelo referência e provavelmente teremos que aumentar a voltagem, ai poderemos ver se se afetarÁ a temperatura, apesar do sistema de cooler diferenciado da Asus.

{break::Overclock: Consumo de Energia, 3DMark 11}Consumo de Energia
O aumento de 11 Watts no consumo da GTX 670 quando overclockada mostra um bom comportamento da placa nessa situação, ficando ainda 10w abaixo da GTX 570.

UPDATE 15/05/2012: Tínhamos feitos os testes com uma mainboard e cooler diferente, consequentemente os testes de consumo de energia também deram diferentes. Remontamos a plataforma utilizada para a reviews de todas as VGA´s e atualizamos os testes a fim de ter resultados corretos para comparação.

3DMark 11
A GTX 670 consegue um aumento de 7,46% em relação à sua performance em clock base, mas ainda não consegue superar a GTX 680, com um resultado inferior em 3,94%.  A placa também é alcançada pela versão overclockada da Radeon HD 7970 DirectCU II, que consegue um empate técnico, mesmo estando a 1197 MHz e a da NVIDIA estar a 1065 MHz.

{break::Overclock: AvP, Crysis 2 e DiRT 3}Além do 3DMark 11, fizemos testes com a placa overclockada na resolução de 1920x1080 em alguns games. Vamos acompanhar abaixo como a placa se comportou.

Aliens vs Predator
Em AvP, a GTX 670 consegue um aumento de 6,58% de performance em relação ao seu clock base, mas não consegue superar nenhuma versão da Radeon HD 7970, mesmo em seus clocks base.

Crysis 2
A situação se repete aqui. A GTX 670 consegue um aumento de 7,01% em relação ao seu desempenho no clock base, mas não é suficiente para ultrapassar os modelos Radeon HD 7970 em seus clocks base. Neste caso, ela não consegue ultrapassar a GTX 680 em seu clock base, com um desempenho 0,44% inferior, mas fica empatada tecnicamente.


Metro 2033
Novamente, a GTX 670 não ultrapassa os modelos Radeon HD 7970, com um aumento de desempenho de 6,98% em relação ao seu clock base, superando a GTX 680 em 3,37%

 

{break::Conclusão}Conforme evidenciado em nossa bateria de testes, o comportamento da GeForce GTX 670 é um tanto irregular. Em alguns casos, a placa não apenas deixa a Radeon 7950 para trÁs, como também a 7970. Fato digno de louvor. Contudo, em outros momentos, a GTX 670 se mostra um tanto estranha, sendo consideravelmente mais lenta do que a sua rival direta.

Por falar em concorrência, sabendo dos predicados presentes na GTX 670, a AMD não teve outra alternativa a não ser reduzir o preço da Radeon 7950 para o mesmo patamar de sua rival, de forma a posicionÁ-la em melhores condições de igualdade frente a placa da NVIDIA. Nada como uma boa concorrência para forçar a baixa do preço, não é mesmo?

A GeForce GTX 670 segue o trinômio tão enfatizado pela NVIDIA durante o seu Editor's Day em São Francisco sobre a Kepler: mais velocidade, mais suavidade e maior riqueza.

Das três bases de sustentação da nova geração de GPUs da companhia, duas estão claramente evidenciadas: mais suave (uso dos filtros FXAA/TXAA e do Adptive VSync) e maior riqueza (3D Vision Surround com apenas 1 VGA/GPU, e PhysX mais poderoso).

A mudança na arquitetura da Kepler além de proporcionar uma maior otimização na relação desempenho por watt gasto, permitiu uma estratégia de marketing bastante interessante para a companhia: a de possuir VGAs com quantidades de Shaders Processors (ou Stream Processors / CUDA Cores) bem próximas as Radeons rivais. Nada de discrepância da ordem de 2,5-3 vezes.

Por fim, a GeForce GTX 670 é sem dúvidas uma opção bastante interessante para o mercado, uma vez que é consideravelmente mais barata que as placas single GPUs tops (como é o caso da própria GTX 680), com "poder de fogo" mais do que suficiente para rodar qualquer game de nova geração em condições extraordinÁrias, tornando ela junto com a 7950 os modelos indicados para quem quer desempenho sem gastar no modelo top.




PRÓS
Excelente TDP para a categoria;
Roda com folga todos os games em condições extremas;
US$ 100 mais barata que a GTX 680, mas com desempenho próximo em vÁrios testes;
Recheada de recursos e tecnologias, como os filtros FXAA e TXAA, Adptive VSync, GPU Boost...;
Boa possibilidade para overclock;
PCB bastante pequeno para a categoria.
CONTRAS
A imensa quantidade extra de CUDA Cores em relação as TOP da geração passada não se traduziu em um expressivo ganho de performance;
Gera ruído consideravelmente mais alto do que a GTX 680.
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  • Redator: Fabio Feyh

    Fabio Feyh

    Fábio Feyh é sócio-fundador do Adrenaline e Mundo Conectado, e entre outras atribuições, analisa e escreve sobre hardwares e gadgets. No Adrenaline é responsável por análises e artigos de processadores, placas de vídeo, placas-mãe, ssds, memórias, coolers entre outros componentes.

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