ANÁLISE: MSI GeForce GTX 680 Lightning

ANÁLISE: MSI GeForce GTX 680 Lightning

A série Lightning da MSI se tornou uma das mais famosas do mundo por seu projeto diferenciado e foco em usuÁrios overclokers. Hoje iremos analisar a MSI N680 Lightning, placa de vídeo baseada no chip GeForce GTX 680, com certeza uma das melhores do mercado a utilizar esse chip da NVIDIA.

MSI N680 Lightning
A placa de vídeo MSI N680 Lightning, como destacado na introdução, foi criada com um projeto bastante diferenciado, consideravelmente diferente de um modelo referência, visando tirar o mÁximo do que o chip GTX 680 pode oferecer. Para isso, a MSI teve que fazer mudanças no PCB original e melhorar os componentes, além é claro do sistema de cooler que também teve tratamento especial, consequentemente um visual mais imponente, muito parecido com o modelo com chip Radeon.

A placa de vídeo vem com clock do chip trabalhando a 1110MHz (contra 1006MHz do modelo referência), mas promete alcançar clock superior a 1200MHz através do aplicativo Afterburner da própria MSI. Seu custo em cenÁrio internacional fica na casa de US$580, quase US$100 a mais do que um modelo normal. Nesta review veremos na prÁtica como ela irÁ se comportar frente a outros modelos.

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Vamos à review da placa. No final, temos uma surpresa.

{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) – 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).

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).

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 oito 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 680}Abaixo, um resumo das principais especificações da GeForce GTX 680.

• 3,54 bilhões de transistores;
• Nova litografia em 28 nm;
• Área do die (estimado): 294mm2;
• Frequência de operação das texturas e ROPs (GPU): 1006MHz;
• 1536 CUDA Cores/shader processors;
• Frequência de operação das memórias: 6008MHz (GDDR5);
• Quantidade de memória: 2GB;
• Interface de memória: 256bits;
• TDP: mÁximo de 195 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);
• 8 PolyMorph Engine 2.0;

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.

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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.

AliÁs, a GTX 680 tem vÁrios números que surpreendem até mesmo aos fãs mais apaixonados pela linha GeForce. A frequência de operação é um destes casos. Trata-se da primeira GeForce que sai de fÁbrica, por padrão, com GPU trabalhando na casa dos gigahertz, mais precisamente 1,006Ghz, ou 1006Mhz (30% acima dos 772Mhz da GTX 580). O clock da memória é outro exemplo da força dos números da VGA. Com 6008Mhz (50% mais veloz que a GTX 580), é a primeira vez, desde a introdução das ultra rÁpidas GDDR5, que uma GeForce tem VRAM mais rÁpida que uma Radeon.

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), 1536 CUDA Cores (200% a mais que a GTX 580) e clocks extremamente elevados para o segmento, a GeForce GTX 680 possui TDP mÁximo de 195W! Trata-se de um valor extremamente surpreendente, ainda mais em comparação aos 244W da GTX 580. 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 GTX 680 enterra de vez qualquer resquício de que as placas da NVIDIA são "beberronas" em termos de consumo de energia.

Vale mencionar que, para suprir os 195W, a companhia disponibilizou uma configuração 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 550W.

Fechando os "números mÁgicos" da GTX 680 – 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), 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 1006Mhz, podendo ir a 1058Mhz (overclock de 5%) 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, ultrapassar 1,1Ghz, 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.

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(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 GTX 680).

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 humano).

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 tecbnologia 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::Diferenciais MSI N680 Lightning}Abaixo temos alguns dos diferenciais da GeForce GTX 680 Lightning, mostrando que a MSI procurou desenvolver um produto com alta qualidade, durabilidade, estabilidade em situações extremas e alto poder de overclock.

Unlocked Digital Power

A tecnologia Unlocked Digital Power oferece o desbloqueio de todas as proteções para overclock com apenas um clique e controlador PWM digital estÁvel e preciso. O design de energia foi aprimorado e a potência OC é duas vezes maior.

Reator na GPU
A placa vem, também, com o módulo opcional de energia "GPU Reactor" que fica incorporado na parte de trÁs da GPU e que permite maior estabilidade do overclocking, com aumento do volume de energia na placa em 200% e redução do ruído causado pela energia elétrica.

Xtreme Thermal
Esta função mantém o produto longe da poeira para uma melhor condição térmica. Combinado a isso estão dissipadores duplos ‘form-in-one' que proporcionam uma melhor dissipação de calor e reforçam a estrutura.

Design de Energia aprimorado


Os componentes da placa banhados a ouro ajudam na eficiência energética da GPU.

Military Class III Components

A GPU vem com componentes Military Class III, entre eles o MIL-STD-810G que garante a estabilidade e qualidade no funcionamento da placa que também possui o Adopt CopperMOS, o Hi-c CAP, o Golden SSC e o Dark Solid CAP.


Abaixo temos a evolução da Série Lightning da MSI e uma imagem da GTX 680 "aberta", que mostra os diferenciais na construção da placa em comparação a outras placas de referência.


Por fim, uma tabela comparativa entre a GTX 680 da série Lightning e uma GTX 680 com características de modelo referência, também da empresa. O resultado você confere abaixo:


{break::Fotos}Assim como o modelo Lightning baseado no chip Radeon HD 7970, a MSI adotou a cor amarela, com excelente acabamento e visual bastante imponente, muito parecida com a R7970 Lightning. Além do cooler com heatpipes que dão um ar bastante imponente à placa, o "reator" na parte traseira dÁ um ar diferente do que estamos acostumados a ver.

Ela possui dois conectores de energia de oito pinos, diferente da referência que possui dois conectores de seis pinos. O motivo é entregar mais energia à placa e possibilitar overclocks mais altos. É o mesmo propósito do reator que, de acordo com a MSI dÁ para a placa um ganho de até 5% sobre outros modelos.

Suas fases extras e controlador de voltagem também são uma característica à parte, sendo que os componentes são banhados a ouro, assim como os conectores de vídeo, novamente visando melhor desempenho em situações de overclock extremo.

Abaixo temos algumas fotos comparando a N680 Lightning com um modelo referência da GeForce GTX 680 da NVIDIA. Reparem que a MSI não fez alterações nas conexões, isso porque o indicado pela NvVIDIA é justamente compor um sistema com no mÁximo quatro monitores, três na horizontal e um sobreposto ao central.

Além do PCB da Lightning ser mais longo, foi adicionada uma base que ocupa praticamente toda a parte de baixo do PCB, com intuito de proteger e também resfriar a placa (devido ao material utilizado nessa base). Os conectores, ambos de oito pinos, estão posicionados lado a lado e não frente a frente como na referência, mais fÁceis se serem removidos.

{break::MÁquina/Softwares utilizados}Utilizamos uma mÁquina TOP de linha baseada em um processador Intel Core i7 3960X overclockado para 4.6GHz e 16GB de RAM DDR3 Corsair Dominator-GT em 1600MHz.

Abaixo, fotos do sistema montado com a MSI N680 Lightning. Reparem na última foto: quando utilizamos uma mainboard MSI X79A-GD65 8D e o cooler Cooler Master X6 Elite, tivemos uma limitação devido ao reator da placa de vídeo, que impossibilitou a conexão. A solução é remover o reator, utilizar outro slot PCI-Express que não o primeiro, ou mesmo mudar o cooler, jÁ que ele que estÁ gerando essa limitação por ter seu heatsink ocupando um espaço não utilizado pela grande maioria. Vale destacar que essa limitação acontece exclusivamente com essa placa de vídeo que possui esse reator, um modelo comum não sofre desse problema.

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

MÁquina utilizada nos testes:
- Placas-mãe: MSI Big Bang XPower II / X79A-GD65 8D
- Processador: Intel Core i7 3960X @ 4.6GHz
- Memórias: 16 GB(4x4GB) DDR3-1600MHz Corsair Dominator-GT
- HD: 2TB Sata3 Western Digital
- Fonte: Coler Master Silent Pro Hybrid 1300W
- Cooler: Cooler Master X6 Elite

Sistema Operacional e Drivers
- Windows 7 64 Bits 
- Intel INF 9.2.0.1030
- Catalyst 12.3 WHQL: MSI R7970 Lightning
- Catalyst 12.6 WHQL: Placas AMD
- GeForce 301.10 WHQL: Placas Nvidia e ASUS GTX 680 DirectCU II
- GeForce 306.02: MSI GTX 680 Lightning

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) 
- Just Cause 2 (DX10.1) 
- Mafia II (DX9) 
- Metro 2033 (DX11) 
- Sniper Elite V2 (DX11)

{break::GPU-Z e Temperatura}Abaixo temos a tela principal do GPU-Z, mostrando que a placa vem overclockada para 1111MHz, curiosamente 1MHz acima do que deveria ser, jÁ que a MSI divulga como 1110MHz. Esse clock é 104MHz acima do modelo referência, que vem com core trabalhando em 1006MHz, isso em se tratando do clock normal da placa, jÁ que o GPU Boost eleva esse número para 1176MHz. O clock das memórias não foi alterado sobre um modelo referencia, mesmo a placa "aguentando" clocks mais altos como mostraremos adiante.


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

A GTX 680 Lightning consegue manter uma temperatura mais baixa que a da referência e de todos os modelos da Radeon HD 7970, ficando apenas 1ºC acima da GTX 680 DirectCU II TOP. Bom resultado da placa da MSI, que consegue ficar abaixo da referência mesmo com um clock 104 MHz mais alto.

Aqui a GTX 680 Lightning apresenta um crescimento de temperatura (31ºC) maior que a versão Lightning da Radeon HD 7970 (25ºC), ficando um grau acima. Mesmo assim, ela consegue se manter abaixo de todas as demais Radeon HD 7970 e da própria referência, com apenas três graus acima da GTX 680 DirectCU II TOP.

{break::Consumo de energia}Fizemos testes de consumo de energia das placas utilizando o mesmo sistema, dessa forma o consumo tanto em modo idle como rodando o 3DMark 11 diz respeito ao consumo de toda a mÁquina, e não apenas da placa de vídeo.

A GTX 680 Lightning mantém um empate técnico com as demais GTX 680 (referência e DirectCU II TOP), com as HD 7970 (referência e Lightning) e com a dual-chip GTX 690. Ela consegue isso ao consumir apenas um Watt a mais que a outra placa da MSI, dois a mais que a referência e dois a menos que a DirectCU II TOP.

Com 3DMark 11, a placa apresenta um aumento de consumo que a faz ficar um pouco acima da GTX 680 DirectCU II TOP e da referência, três Watts e um Watt respectivamente, mas nove Watts abaixo da HD 7970 Lightning.

{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 da MSI apresentou performance superior à Lightning da HD 7970 em mais de 16%, mas ficou 4,38% abaixo da GTX 680 DirectCU II TOP


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 placa da MSI conseguiu superar as demais GTX 680, em um empate técnico com a DirectCU II TOP, mas ficou abaixo das Radeon HD 7970. A versão Lightning com chip da AMD conseguiu uma superioridade de quase 13% sobre a versão com GPU NVIDIA.

Usando o tessellation ativado em modo normal, a GTX 680 Lightning consegue superar a HD 7970 referência em 2,9%, mas é ultrapassada pela GTX 680 DirectCU II TOP em 0,46%. A HD 7970 Lightning continua com performance superior, agora em 7,97%.

{break::Aliens vs Predator}

Chegamos finalmente ao ponto alto da review: os testes em jogos!

Nada melhor do que começar por "Aliens vs Predator", game que traz o suporte ao DX11 e que foi muito bem recebido pelo público e crítica.

É importante ter em mente que, durante os testes, a GTX 680 Lightning utilizava um driver mais atualizado do que a sua "prima" da ASUS. A placa volta a ultrapassar a GTX 680 DirectCU II TOP, mesmo que apenas por 0,4% na média, mas fica novamente atrÁs das Radeon HD 7970, com uma diferença de 17% para a HD 7970 Lightning.

{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 680 Lightning consegue superar suas principais concorrentes com uma performance mais de 1% acima da GTX 680 DirectCU II TOP, 4,8% da sua referência, 9% da HD 7970 Lightning e mais de 16% da HD 7970 de referência.

{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 de 2011 finalmente ganhou seu patch com suporte ao DirectX 11, jÁ que originalmente o game vinha apenas em DX9.

Nova vitória da GTX 680 Lightning sobre suas concorrentes diretas - e até sobre a dual-chip da geração passada da AMD, a HD 6990. Pode-se observar praticamente um empate técnico com a HD 7970 Lightning, com a diferença não chegando aos 3%, e uma vantagem de até 5,72% em relação à GTX 680 DirectCU II TOP na resolução mais alta.

{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.

A GTX 680 DirectCU II TOP consegue recuperar a vantagem, mas não chega a 2% de superioridade. Mesmo assim, a performance da GTX 680 Lightning consegue superar as HD 7970, a dual-chip da geração passada da AMD (HD 6990) e até mesmo a dual-chip da geração passada da NVIDIA, a GTX 590.

{break::Just Cause 2}

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

A placa consegue o melhor desempenho entre as GTX 680, não abrindo nem 3% de vantagem em relação à DirectCU II TOP e ficando bem atrÁs das HD 7970, com um inferioridade de até 18% em relação à HD 7970 Lightning na resolução mais baixa.

{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.

As GTX 680 voltam a superar as HD 7970. A GTX 680 Lightning fica pouco atrÁs da GTX 680 DirectCU II TOP, não chegando a 2% de inferioridade. A placa consegue uma performance melhor que a HD 6990, dual-chip da geração passada da AMD, e supera a HD 7970 Lightning em até 11% na resolução mais baixa.

{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 680 Lightning até encosta na HD 7970 referência, mas não consegue superar as GPUs da AMD. Ainda assim, é a melhor versão da GTX 680, com superioridade de mais de 3% em relação à DirectCU II TOP.

{break::PhysX: Batman Arkham City}Quando se trata de uma placa de vídeo da NVIDIA, um dos principais destaques é a tecnologia de física PhysX, presente em alguns games e que adiciona maior realismo e 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 vemos nos grÁficos abaixo, A N680 Lightning chega bastante próxima de duas GTX 680 em SLI, isso acontece porque o gerenciamento do PhysX em SLI não estÁ trabalhando de forma ideal, diferente do que acontece com a GTX 690 que, em teoria, tem duas GTX 680 em SLI.

O ganho sobre o modelo referência fica maior na resolução de 1920x1080, ficando 8% acima. 

{break::Overclock}Para o overclock utilizamos o aplicativo Afterburner, da própria MSI. Esse aplicativo estÁ entre os melhores do mercado com série de opções avançadas.

Colocamos a placa com clock do core em 1211MHz, 100MHz acima do clock padrão desse modelo e 205MHz acima do clock de um modelo referência, que representa aumento de 20%. Aumentamos o clock das memórias de 5008MHz para 6008MHz, representando também 20%, considerado bom para uma placa TOP. Fazendo algumas alterações na voltagem ainda seria possível subir mais, mas como essa placa serÁ parte de uma promoção, preferimos parar por aqui.

Abaixo a tela principal do GPU-Z mostrando a placa overclockada e as opções escolhidas para o overclock, sempre destacando que manter a placa com alto overclock por longo período pode gerar problemas irreversíveis, então recomendamos que o overclock seja moderado.


{break::Overclock: Temperatura, Consumo de energia}Temperatura
Com o overclock, a placa apresentou um aumento de dez graus, muito superior aos aumentos da GTX 680 DirectCU II TOP (quatro graus) e HD 7970 Lightning (seis graus). Se compararmos com a DirectCU II, a placa da ASUS se mostrou mais eficiente com seu sistema de cooler que ocupa três slots.

Consumo de energia
O aumento de 24 Watts deixa a placa com consumo bem inferior ao da HD 7970 Lightning. Isso talvez se explique porque seu clock é 14 MHz mais baixo. Em relação à GTX 680 DirectCU II TOP, ela consome quatro Watts a mais, com um aumento superior em apenas um Watt.

{break::Overclock: 3DMark 11, AvP, Crysis 2 e DiRT 3}3DMark 11
No primeiro teste, com o 3DMark, a placa apresentou um ganho de performance na casa dos 6%, comportamento parecido com o overclock da GTX 680 DirectCU II TOP.

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
O ganho de 15% sobre a performance no clock padrão faz com que a GTX 680 Lightning  aumente a superioridade em relação à GTX 680 DirectCU II TOP. Se no clock base a diferença entre as duas é de apenas 0,5%, overclockadas a superioridade vai para mais de 3%.

Crysis 2
Um aumento de 10% deixa a GTX 680 Lightning pouco à frente da HD 7970 Lightning overclockada a 1225 MHz. Bom resultado se considerar que a versão com GPU da NVIDIA apresenta clock mais baixo, a 1211 MHz.


Metro 2033
Com o overclock, ela consegue se aproximar da GTX 590, mas ainda não supera a HD 7970 Lightning em clock base, diminuindo a diferença de 10% para pouco menos de 4%.

 

{break::Conclusão}A linha Lightning consiste em produtos diferenciados, que buscam não apenas o título de mais rÁpido do mercado na comparação com modelos concorrentes, mas todo seu projeto visa acima de qualquer coisa desenvolver um produto que aguente as mais extremas condições de overclock. Para isso, o projeto da N680 Lightning, como aconteceu com a R7970 Lightning, é bastante diferenciado, com PCB alterado a fim de suportar um sistema de cooler da mais alta qualidade. A MSI ainda adicionou o que chama de "reator" na parte de trÁs do PCB, dando mais 5% de ganho em condições extremas de overclock, de acordo com a empresa. Ao contrario de dois alimentadores de seis pinos, a placa, assim como a Direct CU II, possui dois conectores de oito pinos, consequentemente entregando mais energia à placa e possibilitando a ela ser ainda mais exigida, visando melhor desempenho.

O acabamento e visual da placa é muito bom e lembra muito a R7970 Lightning, sendo possível diferenciÁ-las pelas conexões de vídeo. Tão linda e imponente quanto a placa com chip Radeon, a N680 Lightning é uma das melhores versões com chip NVIDIA GeForce GTX 680 disponíveis no mercado.

Em se tratando de desempenho, ela se comportou de forma semelhante a GTX 680 DirectCU II. Em seu clock padrão, a placa da Asus se sai melhor porque vem com core trabalhando 27MHz acima, dessa forma consegue desempenho um pouco superior. Temos que levar em consideração que os testes da DirecuCT II foram feitos com uma versão mais antiga dos drivers, por lógica devido ao seu clock mais alto, teria resultados um pouco acima da Lightning. A placa da MSI tem a vantagem de ser dual slot, ao contrario da DirectCUI II que é triple slot. Mas ambos os modelos alcançam resultados muito semelhantes no que diz respeito a overclock, dificultando bastante dizer qual dos dois modelos é efetivamente o melhor, um empate com certeza é mais justo.

Assim com a R7970 Lightning, o "reator" na parte traseira atrapalha sistemas em Crossfire se ela não for a primeira placa ou se o usuÁrio tiver mais de uma Lightning. Porém, é possível remover o reator e mesmo assim a placa vai funcionar sem nenhum problema.

Apesar do belo projeto da placa, seu custo de mais de US$ 580 na newegg.com é um valor bastante alto, mesmo na comparação com modelos TOPs de marcas concorrentes. Para se ter ideia, a DirectCU II estÁ custando U$530, U$ 50 dólares a menos. Agora, a pergunta: vale a pena pagar esse valor a mais por esse modelo? A resposta é velha e usamos em vÁrias reviews semelhantes: Depende. Vai valer a pena se você quer o que existe de melhor e for um amante de overclock, porque é garantia de se ter uma das melhores placa de vídeo com esse chip para bater recordes.

A surpresa é que essa mesma placa por nós analisada faz parte de uma nova promoção em parceria com a MSI, possibilitando que um de nossos leitores ganhe uma das placas de vídeo mais desejadas do planeta atualmente. TÁ esperando o que? Entre no hotsite da promoção e participe.

PRÓS
Overclockada de fÁbrica com core em 1110MHz(padrão = 1006Mhz);
Controlador digital de voltagem;
Sistema de refrigeração Twin Frozr IV;
Componentes de primeiríssima qualidade, alguns banhados a ouro;
Excelente acabamento;
Bastante silenciosa;
Excelente TDP para a categoria;
Suporte a vÁrias tecnologias de ponta como DX11.1, PCIe 3.0, 3D Vision, Surround...
CONTRAS
Bastante cara, mesmo sendo um projeto único e diferenciado, custa em média US$50 a mais que modelos correntes TOP de linha, até mesmo mais;
O reator da parte traseira pode atrapalhar quando em SLI.
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  • Redator: José Hüntemann

    José Hüntemann

    Jornalista formado pela Universidade Federal de Santa Catarina, é fascinado por inovações tecnológicas. Gosta de internet, redes sociais, mobiles e futuro dos vestíveis. Mas o que mais lhe impressiona é a tecnologia que busca melhorar a vida das pessoas e não serve apenas como mero acessório. Nos games, é um zero à esquerda, mas está no pódio no campeonato de Just Dance da redação.

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