Existem as placas de vídeo top e existem os modelos top das placas de vídeo top. Parece confuso? Não se preocupe, é fácil entender.

Estamos falando da Matrix Platinum, uma GeForce GTX 980 turbinada pela ASUS. O modelo vem com recursos feitos especialmente para quem busca o máximo desempenho em jogos. Mas onde ela brilha mesmo é em competições de overclock.

Essa placa de vídeo vem com componentes de qualidade e um sistema de gerenciamento de energia mais robusto que outros modelos. Isso tudo para garantir que overclocks mais ousados possam ser realizados.

Especificações

Design

O design dessa placa segue a mesma linha dos modelos mais recentes da ASUS. O sistema de refrigeração é o já tradicional DirectCU II, que mistura dois tipos de ventiladores em um para proporcionar um resultado mais eficiente por criar um fluxo de ar multidirecional.

O heatpipe cobre toda a superfície da placa, que, por trazer mais componentes, é maior que as placas de vídeo mais comuns. Isso resulta, consequentemente, em um heatpipe maior. Com isso, a dissipação de calor também é um pouco mais eficiente. A ASUS garante que a Matrix é capaz de ser até 25% mais fria que a edição de referência, além de também ser mais silenciosa.

A construção da placa é caprichada. Esse modelo leva as principais cores da linha ROG da ASUS. O dissipador de calor também apresenta um diferencial legal: tanto os heatpipes quanto o dissipador são na cor preta, fugindo dos tradicionais modelos prata.

Na parte superior, um painel iluminado mostra o uso da placa. Cada cor indica um nível: verde, azul, amarelo e vermelho. Deste modo, basta olhar para a placa de vídeo para saber se ela está sendo muito exigida pelo sistema ou não.

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Arquitetura ASUS

Para que seja possível realizar overclocks com segurança e estabilidade, é preciso fornecer energia para a GPU, e ela precisa ser constante e estável, caso contrário o sistema pode apresentar falhas.

A energia chega para o chipset através de um sistema de 14 fases (12 + 2). As bobinas sólidas aliadas a um regulador de voltagem digital (DIGI+ VRM) e capacitores sólidos preparados para resistir a temperaturas extremas (tanto positivas quanto negativas) são ideais para um bom desempenho. Apenas para comparar: o modelo de referência vem apenas com 5 fases (4 + 1).

A ASUS tem orgulho em falar que esse sistema foi desenvolvido por overclockers profissionais que trabalham diretamente no laboratório de engenharia da empresa.

Um item que certamente foi incluído por eles foi o sistema de descongelamento de chips de memória, o Memory Defroster. Quem faz overclocks em competições costuma utilizar nitrogênio líquido para refrigerar a placa, isso pode fazer com que o componente congele e acabe causando os chamados cold bugs.

Isso acontece quando os chips ficam frios demais para funcionar direito e acabam fazendo a máquina travar ou apresentar um desempenho abaixo do esperado. O que o switch na placa faz é ajudar no descongelamento da placa, consequentemente, evitando o problema.

O Safe Mode também chega em boa hora. Imagine que você alterou a BIOS da placa de vídeo, iniciou o PC e teve problemas de funcionamento na máquina. Aqui, basta pressionar o botão para restaurar o padrão de funcionamento da placa e resolver a questão instantaneamente.

GeForce GTX 980

A GeForce GTX 980 não é a primeira placa de vídeo dessa geração a trazer o chip Maxwell, mas é a primeira a realmente mostrar o poder desse processador. E o que mais surpreende é o consumo energético: se compararmos essa placa com a GTX 780 Ti, vemos que o TDP diminuiu de 250 para 165 watts, algo que não deixa de impressionar.

A tecnologia de construção continua sendo a mesma: 28 nanômetros. Contudo, os engenheiros da NVIDIA encontraram formas mais eficientes para o chip trabalhar. Ao lado disso temos novos recursos, como o VXGI e o DSR. A lista de siglas ainda continua com o MFAA, uma nova forma de antialiasing que chega com essa geração de GPUs.

Como essa placa de vídeo é um modelo especial, ela vem com clocks maiores que a placa de referência. Esse pequeno overclock de fábrica dá a ela mais poder de fogo “fora da caixa”, sem que você precise mexer em nada.

Maxwell GM204: mais poder com menor consumo

A primeira “aparição” do Maxwell nos desktops se deu no início deste ano com a chegada da GeForce GTX 750 Ti. A placa de vídeo veio mostrando do que a nova arquitetura era capaz. Em termos de desempenho, o modelo superou a GeForce GTX 480 (arquitetura Fermi), lançada em 2010. O mais impressionante é que ela fez isso com um quarto do consumo energético. Em relação ao Kepler (a geração anterior), a relação performance x watt é duas vezes maior.

A GPU que movimenta a GTX 980 é o GM204, que foi desenvolvido justamente para ser mais eficiente. Além disso, ele também é capaz de trabalhar com resolução 4K com mais facilidade que a arquitetura anterior (Kepler). De acordo com a NVIDIA, parte da pesquisa que resultou no Maxwell teve início com o desenvolvimento do Tegra K1, o chipset mobile da empresa que é, atualmente, um dos mais poderosos do mercado.

O GM204 é organizado da seguinte maneira: dentro dele existem quatro clusters de processamento gráfico, 16 processadores de stream e os controladores de memória, e o segredo da melhoria de desempenho do Maxwell está na melhor organização dos processadores de stream (SMM). Cada um dos clusters vem com um rasterizador dedicado, além de quatro SMM. Isso resulta em um total de 2.048 núcleos CUDA e 128 unidades de textura.

A memória é dividida em 4 controladores de 64 bits cada, o que totaliza os 256 bits oferecidos pela NVIDIA. Junto a eles estão 16 unidades ROP e um cache L2 de 512 K. Isso significa que o chip completo terá 64 ROPs e até 2.048 K de cache L2.

O segredo da eficiência do Maxwell está na lógica de processamento das informações. O número de redundâncias internas na transferência dos dados diminuiu consideravelmente, e isso, consequentemente, também reduziu o consumo energético e deixou tudo mais rápido.

A organização dos SMMs também mudou. Agora cada um deles é dividido em quatro blocos de processamento separados e conta com seu próprio buffer de instrução e 32 núcleos CUDA. Esse particionamento simplifica o desenho e a lógica de programação, economizando espaço físico e energia, além de reduzir a latência de processamento.

Os pares de blocos de processamento agora compartilham quatro unidades de textura e cache de textura. O cache L1 também foi combinado com a função de cache de textura. A memória é dividida em sete unidades e é compartilhada entre os quatro blocos.

No Kepler, um único controlador lógico era responsável por gerenciar e enviar instruções para blocos com 192 núcleos CUDA. No Maxwell, esse bloco foi dividido em quatro; desse modo, existem quatro conjuntos de 32 núcleos CUDA onde antes existia apenas um. Além disso, cada um deles possui o seu próprio controlador lógico.

Essa nova concepção garante que cada SMM seja significativamente menor, mesmo sendo capaz de entregar até 90% do desempenho de uma unidade SM presente na arquitetura Kepler. Essa área menor permite que mais SMMs sejam implementados dentro de uma única GPU. Isso garante 25% a mais de pico de textura, 1,7 vez mais núcleos CUDA e cerca de 2,3 vezes mais desempenho de shader.

ASUS GPU Tweak

Todas as placas de vídeo da NVIDIA trazem o painel de controle padrão em que você pode ajustar diversos itens diretamente nos drivers de vídeo. Contudo, a ASUS também oferece um software extra para quem quer extrair um pouco mais do seu equipamento. Trata-se do GPU Tweak, que serve tanto para monitoramento quanto para ajustes mais precisos, como overclocks.

O ASUS GPU Tweak também permite que você faça streaming ao vivo dos jogos pela internet.

VXGI – Voxel Global Illumination

A iluminação é um dos recursos mais fundamentais na hora de garantir o realismo nas cenas. A NVIDIA sabe disso e lançou junto com a GTX 980 o VXGI, sigla para Voxel Global Illumination. A nova tecnologia pode aumentar a capacidade da GPU na hora de processar efeitos de iluminação global.

Para entender como o sistema trabalha, antes é preciso entender como os voxels funcionam: enquanto um pixel representa um ponto 2D no espaço, um voxel representa um pequeno cubo do espaço 3D. Para realizar a iluminação global, é preciso calcular a luz que é emitida por todos os objetos na cena, e não apenas as luzes diretas.

Para que isso seja feito, toda a cena é preenchida com pequenos cubos chamados voxels. Esse processo é chamado voxelização, que é o ato de determinar o conteúdo da cena em cada voxel. Ele é análogo ao processo de rasterização, que é a determinação do valor de uma cena em dadas coordenadas 2D.

Veja na ilustração a seguir como esse processo acontece:

No VXGI, são armazenadas duas informações em cada voxel: a) a fração de voxel que contém um objeto real; e b) por qualquer voxel que contém um objeto, as propriedades da luz que vêm do objeto (ou seja, saltando para fora dele a partir das fontes de luz primária), incluindo direção e intensidade.

Assim que a fase de cobertura dos voxels termina, são armazenadas informações em cada voxel que descrevem como a geometria física responde à luz. Isso inclui a codificação de opacidade da matéria e propriedades emissivas e reflexivas. Em seguida, a cena é checada novamente, desta vez verificando-se a iluminação direta em cada voxel não vazio. A cena é renderizada várias vezes a partir de pontos de vista de diferentes pontos de iluminação, capturando a luz que atinge cada voxel. O processo de voxelização fornece dados sobre toda a informação de luz presente na cena.

O último passo é a rasterização da cena, como ela é feita tradicionalmente. A diferença agora é que existem muito mais dados para serem utilizados nos cálculos juntamente com outras estruturas, como mapa de sombras.

De acordo com a NVIDIA, essa tecnologia pode ser escalonada para trabalhar em diferentes tipos de hardware, incluindo GPUs Kepler e até mesmo consoles de jogos. A vantagem do Maxwell é que ele já foi feito pensando nesse recurso, podendo aproveitar muito mais as novas funções.

O VXGI já está presente na Unreal Engine 4 e, em breve, deverá estar nos principais motores gráficos disponíveis no mercado.

DSR – Dynamic Super Resolution

A super-resolução dinâmica não é exatamente uma novidade. Existem diversas ferramentas não oficiais que podem fazer downsampling nas imagens, mas nada se iguala ao suporte oficial por parte do fabricante.

O que o DSR pode fazer é aumentar significativamente a qualidade das imagens. Para entender como ele funciona, pense em um monitor Full HD. Agora, imagine uma imagem em resolução inferior à do monitor. Para preencher toda a tela, a imagem precisa ser esticada, deixando as imperfeições mais aparentes.

O downsampling funciona de forma parecida, só que ao contrário. Em vez de esticar uma imagem pequena para preencher a tela, ele espreme uma imagem grande para que ela possa ser exibida em um monitor com resolução menor à da imagem gerada, eliminando quase que completamente as imperfeições. Isso é especialmente útil para quem pretende rodar jogos com qualidade 4K em monitores Full HD.

Para completar, uma série de filtros especiais são aplicados às imagens com o objetivo de remover quaisquer possíveis serrilhados e/ou artefatos que restarem nas imagens. A Nokia usa um processo semelhante em alguns celulares que utilizam a tecnologia PureView, como o Lumia 930. Lá, as fotos são batidas com qualidade 20 MP e depois reduzidas para 5 MP, por exemplo.

A compatibilidade é garantida pelo GeForce Experience, que configura os jogos e todos os detalhes para que você não precise se preocupar com nada. Basta selecionar o game desejado e mudar a resolução.

Apesar de a NVIDIA focar o seu marketing no 4K, é possível utilizar resoluções menores, como o 2K ou outros valores compatíveis com a sua tela, pois o sistema oferece opções diferentes de configuração para que você possa encontrar o perfeito equilíbrio entre desempenho e qualidade visual. E isso é bastante importante, pois rodar jogos nessas resoluções exige muito do hardware.

Por enquanto, essa tecnologia é compatível apenas com a GTX 970 e a GTX 980, mas vale lembrar que a NVIDIA sinalizou a possibilidade de lançamento desses recursos para as placas de vídeo da geração Kepler, mas ainda não oficializou modelos nem data para que isso aconteça.

Multi Sampling Anti-aliasing

O MSAA ou Multi Sampling Anti-aliasing é o método antisserrilhados mais comum hoje em dia. Essa técnica oferece um ótimo resultado visual, mas pode pesar um pouco em resoluções mais altas — principalmente em um hardware menos potente.

Para tentar resolver um pouco essa situação, a NVIDIA está trazendo o MFAA, que pode oferecer a mesma qualidade visual do MSAA, mas não pesa tanto na hora do processamento. Para fazer isso, o sistema aplica dois tipos diferentes de AA na imagem. Em seguida, as duas são mescladas para garantir um efeito próximo ao do MSAA, mas com uma penalidade menor no desempenho.

Outros recursos NVIDIA

Essa placa de vídeo também possui todos os recursos exclusivos desenvolvidos pela NVIDIA. Entre eles está o PhysX, um sistema que realiza os cálculos de física para trazer aos jogos efeitos mais realistas. Roupas, partículas e iluminação podem ficar muito mais detalhadas com o PhysX ativado.

Junto dele estão recursos avançados de antialiasing como o FXAA e o TXAA, capazes de garantir uma ótima qualidade visual sem comprometer muito o desempenho do sistema como um todo. O Adaptive V-Sync sincroniza as imagens com a frequência da tela para garantir a fluidez nas animações sempre que a placa tem poder de sobra. O efeito é ativado e desativado em tempo real para garantir um bom equilíbrio entre desempenho e qualidade visual.

O GPU Boost é uma tecnologia que pode aumentar o clock do processador gráfico em tempo real, oferecendo mais poder de fogo enquanto a temperatura máxima do chip não for atingida.

Para completar, a GeForce GTX 980 também é compatível com o G-Sync, sistema que sincroniza os quadros gerados pela placa com as imagens criadas pelo monitor. Isso garante mais fluência durante as animações e acaba com screen tearing e engasgos.

Testes de desempenho

Como os testes são feitos

Todos os produtos testados no TecMundo são mantidos em suas configurações originais, ou seja, com os padrões de fábrica. Algumas placas de vídeo possuem chaves físicas e, ou configurações especiais para aumentar o desempenho, mas sempre que utilizamos esses recursos, identificamos nos testes.

No caso das placas de vídeo com arquitetura Maxwell em que a alteração do Power Limit pode trazer um razoável ganho de desempenho, esse recurso não é alterado durante os testes a não ser em condições especiais e, ou, se o fabricante já enviar o produto com esse parâmetro alterado.

Os drivers utilizados durante os testes sempre são a última versão estável disponível. A única alteração feita é a desativação do V-Sync para não limitar a taxa de quadros por segundo.

Máquina de testes

• CPU: Intel Core i7-3930K @ 3.800 MHz;
• Placa-mãe: EVGA X79 SLI;
• Memória: 16 GB RAM quad-channel G. Skill Sniper DDR3 2133;
• SSD: Kingston HyperX 3K 480 GB;
• HD: 3 TB Seagate ST3000M001;
• Fonte: Corsair AX1500i.

Batman: Arkham Origins

Batman: Arkham Origins utiliza uma versão modificada da Unreal Engine 3 e DirectX 11 aliados a diversos efeitos especiais para garantir o visual. O game também aproveita o PhysX da NVIDIA para trazer recursos de física mais realistas.

Battlefield 4

Battlefield 4 utiliza a nova engine Frostbite 3 para trazer efeitos especiais e ambientes maiores e mais detalhados, incluindo muitas partículas, texturas de alta resolução e tessellation. Tudo isso através do DirectX 11.

BioShock Infinite

O terceiro BioShock utiliza uma versão altamente modificada da Unreal Engine 3 e foi refeito completamente do zero para garantir uma ótima experiência visual. O mundo do jogo é grande e repleto de efeitos visuais.

Crysis 3

O motor de Crysis 3 é o CryEngine 3, que desta vez apresenta uma série de novos recursos gráficos, incluindo fumaça e luz volumétricas e vegetação e tecidos dinâmicos, além de texturas em altíssima resolução. Para que tudo isso seja possível, o game roda exclusivamente com o DirectX 11.

GRID 2

GRID 2 utiliza a engine EGO 3.0, desenvolvida pela Codemasters e presente em diversos games de corrida da desenvolvedora. O jogo apresenta efeitos visuais impressionantes, incluindo batidas, efeitos de fumaça, luz e sombras.

Metro: Last Light

Metro: Last Light aproveita o poder das GPUs modernas para trazer gráficos excelentes, texturas em alta definição e muita destruição com efeitos especiais incríveis. O game é construído com a engine 4A e também é compatível com o PhysX, da NVIDIA.

Total War: Rome 2

Total War: Rome 2 é um game de estratégia que coloca centenas de personagens simultaneamente no mesmo campo de batalha: cenários enormes e repletos de detalhes, como rios, pedras e vegetação, precisam de uma máquina potente para serem renderizados com perfeição.

Tomb Raider

O reboot chegou com diversas novidades em relação aos games anteriores da série. O mundo aberto possui muitos lugares para serem explorados, e o título trabalha com texturas em alta definição e o recurso TressFX, que garante à protagonista do jogo cabelos incrivelmente detalhados.

Sintéticos

3DMark

O 3D Mark é, talvez, o mais conhecido software de benchmark do mercado. No mundo todo, pessoas utilizam essa ferramenta para medir o desempenho de suas máquinas. A versão que usamos é dividida em três categorias, e cada uma delas apresenta um nível de complexidade diferente.

Valley Benchmark

O Valley Benchmark utiliza a Unigine para testar os limites do hardware. O software mostra uma região montanhosa com uma enorme quantidade de árvores e plantas de variadas espécies em um terreno de 64 milhões de metros quadrados. O Valley também exibe efeitos de luz e variações climáticas, colocando o poder das placas de vídeo à prova.

Heaven Benchmark

O Heaven Benchmark foi desenvolvido para explorar todos os recursos das placas de vídeo, testando os limites do hardware em situações específicas. O teste é baseado no motor gráfico Unigine e utiliza o que há de mais moderno em sistema de iluminação, física e tessellation para determinar o poder da placa de vídeo.

Computacional

Civilization 5

Civilization 5 oferece uma ferramenta de benchmarks que utiliza o DirectCompute para calcular a taxa de descompressão das texturas do jogo. Quanto mais quadros por segundo o teste apresentar, melhor é a GPU.

Folding @ Home

O FAHBench é um benchmark que simula os cálculos do Folding @ Home, a iniciativa de pesquisa em conjunto via internet que tem o objetivo de auxiliar na descoberta de cura para doenças como Alzheimer e Parkinson. O aplicativo utiliza o OpenCL para calcular os dados.

Luxmark 2.0

O Luxmark pertence à suíte gráfica LuxRender. O que esse teste faz é simular uma série de efeitos de ray tracing através da linguagem OpenCL.

Temperatura e overclocks

Sem fazer alterações no sistema de refrigeração, conseguimos realizar overclocks de até 10% de velocidade sem problemas de superaquecimento ou falhas no sistema. Por padrão, a temperatura máxima da GPU estabiliza em 80 °C, mas isso pode ser alterado para mais ou para menos. Se quiséssemos ultrapassar os limites no overclock sem alterar o sistema padrão de refrigeração, seria preciso aumentar o limite térmico.

Durante os testes, a temperatura variou entre os 30 °C e os 80 °C a maior parte do tempo. O sistema de refrigeração é perfeitamente capaz de manter a placa dentro dos limites em silêncio, o que é um ótimo ponto positivo para o equipamento.

Na imagem da câmera térmica podemos ver como o calor se dissipa: o primeiro cooler sente mais a pressão do trabalho, pois é ele quem fica mais próximo da principal fonte de calor, que é a GPU. O segundo complementa o trabalho.

A parte traseira mostra como uma backplate pode fazer a diferença na hora de dissipar o calor. Nas imagens é possível ver como o calor se espalha de maneira uniforme na placa de metal.

Vale a pena?

Essa é uma placa de vídeo construída para quebrar barreiras e desenvolvida para overclocks de alto desempenho. Se você não utilizar o equipamento para isso, certamente estará desperdiçando parte do seu potencial.

Os recursos de overclock adicionados pela ASUS fazem dessa placa um equipamento muito interessante e resistente. O sistema de descongelamento dos chips de memória é um dos destaques que chama atenção. Além disso, o sistema de fornecimento de energia vai garantir um sistema mais confiável sob condições mais extremas.

Em termos de desempenho “fora da caixa”, essa placa de vídeo consegue ser bastante eficiente. Nenhum jogo é páreo para ela em resolução Full HD e com detalhes no máximo. Em resoluções maiores ela também não se sai mal.

Se você quer comprar uma GTX 980, existem modelos mais simples e mais em conta que essa, que custa cerca de 650 dólares, contra 550 de um modelo mais tradicional.

Contudo, se você não abre mão da qualidade e dos recursos dela, vai encontrar na GeForce GTX 980 Matrix Platinum uma campeã em desempenho construída para durar muitos anos.