Análise: Testamos a EVGA GeForce GTX Titan SC

02/07/2013 às 00:05

19 min de leitura

No início deste ano, a NVIDIA surpreendeu a todos com o lançamento da GeForce GTX Titan, pois todos esperavam que a primeira placa de vídeo da nova geração a ser lançada seria a GeForce GTX 780, que chegou alguns meses depois.

A placa utiliza as GPUs baseadas no núcleo Kepler GK110. O modelo é o mesmo encontrado dentro dos aceleradores Tesla K20X que movimentam o supercomputador Titan, localizado nos laboratórios de Oak Ridge, nos Estados Unidos.

A Titan não possui somente o nome do supercomputador. Ela carrega toda a avançada tecnologia criada pela NVIDIA, que vai além de gerar taxas de quadros mais altas dentro dos games.

O modelo que testamos desta vez é fabricado pela EVGA e, como de costume, a fabricante não se restringiu às especificações originais desenvolvidas pela NVIDIA. A Titan da EVGA possui clocks mais altos e garante ainda mais velocidade aos games.

Especificações Técnicas

Embalagem

Ao adquirir a GTX Titan da EVGA, você não leva somente a placa de vídeo para casa. Junto com ela você recebe dois cabos de força e um adaptador VGA para DVI. Vale lembrar que os cabos possuem os fios encapados individualmente, assim como aqueles da fonte NEX1500 Supernova Classified, que testamos há algum tempo.

A placa de vídeo fica armazenada em plástico antiestático, acomodada em uma caixa de isopor para garantir que o equipamento não sofra nenhum dano durante o transporte e/ou armazenamento.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

O equipamento também acompanha um CD com drivers e aplicativos da EVGA, um sticker para você colar no seu gabinete, um manual de instalação, um guia de referência rápida e um pôster em tamanho grande para você decorar a sua sala.

Visual da placa

A EVGA utiliza o desenho tradicional da NVIDIA na sua versão da Titan, e isso é muito bom, pois, como já comprovamos em outras análises, esse design é extremamente eficiente para garantir a temperatura da placa, além de oferecer beleza.

O desenho da peça é caprichado, contando com o visual já tradicional das placas da empresa; a peça ocupa dois slots no gabinete e mede 27 x 10 x 4 centímetros, e o cooler no estilo blower fica posicionado na parte de trás.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

A diferença desse modelo em relação às placas anteriores está no padrão de cores escolhido, que mescla tons em preto e prata, com a palavra “TITAN” em relevo na parte de cima da peça.

A Titan da EVGA traz um case de alumínio com uma espécie de “janela” transparente construída em policarbonato que nos permite uma visão do sistema de refrigeração da peça.

A parte de trás mostra o PCB, com 12 chips de memória Samsung posicionados em volta do local onde o processador GK110 fica localizado. Para conexão externa, a GeForce GTX Titan possui dois conectores DVI, um HDMI e um DisplayPort.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

A parte de cima da placa conta com dois conectores de energia, sendo um de seis e um de oito pinos e dois conectores SLI. Além disso, essa parte ainda apresenta um letreiro com a palavra “GeForce GTX”, que acende quando você liga o computador.

Você pode controlar a iluminação da placa com o aplicativo EVGA LED Controller, que traz diversas configurações diferentes:

Manual Control: permite a você definir o nível de iluminação da placa;
Frame Rate Per Second: a iluminação varia de acordo com a taxa de quadros por segundo apresentada nos games;
GPU Clock: a luz muda conforme as variações do clock da GPU;
LED Breathing: a luz acende e apaga em intervalos de milissegundos definidos por você;
GPU Temperature: funciona como um termômetro visual. Quanto mais quente a placa, mais forte fica a luz;
GPU Utilization: combina a luz com o consumo da GPU. Quanto maior a carga na GPU, mais forte fica a luz.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

Sistema de refrigeração

A EVGA GeForce GTX Titan utiliza a câmara de vapor para manter o GK110 estável. Essa tecnologia funciona assim: no interior da câmara existe uma pequena quantidade de água purificada. À medida que a GPU aquece, essa água evapora, levando consigo o calor do chip no processo.

Assim que esse vapor sobe, ele é resfriado, condensa e o processo reinicia. É como se fosse um pequeno water-cooler, mas sem a necessidade de tubulações, uma vez que todo o sistema é completamente vedado.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

O dissipador de calor pode ser visto em detalhes através da janela transparente que fica sobre ele, logo ao lado do cooler, que fica posicionado na parte de trás da placa.

GeForce GTX Titan

Criar uma placa de vídeo com DNA de supercomputador não é uma tarefa simples. Entretanto, a NVIDIA é uma das poucas empresas no mundo que pode contar com um projeto desses no seu currículo. Ao aproveitar o hardware e o conhecimento, a empresa conseguiu criar um chipset realmente poderoso.

A GPU traz especificações técnicas impressionantes: o processador GK110 construído com mais de 7 milhões de transistores possui 2.688 núcleos CUDA, podendo atingir um desempenho de até 4,5 teraflops por segundo. Entre as novidades desse modelo, está o GPU Boost 2.0 e um consumo energético ainda mais eficiente que aquele encontrado na série GTX 600 (equipados com o GK104).

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

Os 6 gigabytes de memória RAM GDDR 5 instalados na placa transferem os dados através de uma banda de 384 bits a incríveis 288,4 GB/s, permitindo que games possam rodar com resoluções altíssimas sem que o desempenho seja sacrificado por isso.

A placa da EVGA carrega o chipset Titan e possui o mesmo visual do modelo de referência da NVIDIA, que testamos há alguns meses. Entretanto, a empresa decidiu investir um pouco mais e criar um modelo com clocks mais altos, garantindo mais desempenho.

Além disso, a placa da EVGA carrega outros diferenciais, que são os softwares OC Scanner e Precision X, que podem ser utilizados em conjunto para garantir o controle total e completo de todas as funções da placa de vídeo, incluindo testes de estabilidade, informações e overclock.

Kepler GK110

A NVIDIA não desenvolve GPUs apenas para jogos. Com o avanço da tecnologia, tornou-se possível incorporar os aceleradores da companhia em máquinas que trabalham em diversos setores, como medicina, engenharia e ciência. Essas áreas demandam computadores poderosos e capazes de resolver problemas com eficiência.

O Kepler GK110 oferece um alto poder de processamento de dados através de uma nova tecnologia de processamento paralelo. O chip é construído com mais de 7 bilhões de transistores, fazendo dele um dos microprocessadores mais complexos já construídos. Não é à toa que o GK110 foi o modelo escolhido para compor os aceleradores Tesla K20X, aqueles utilizados no supercomputador Titan.

AmpliarKepler GK110 (Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

O Kepler consegue superar o núcleo Fermi, utilizado na família de placas da geração 500, em eficiência energética na escala de 3 para 1, ou seja, a capacidade de processamento por watt é três vezes maior nessa geração. Graças a isso, é possível ter mais desempenho e menos consumo energético, aumentando a eficiência do equipamento.

Veja os principais recursos do GK110:

Dynamic Parallelism: o paralelismo dinâmico permite que a GPU designe trabalho para si mesma, sincronizando os resultados e controlando os processos de forma inteligente, tudo sem precisar recorrer à CPU em nenhum momento. Desse modo, os desenvolvedores podem criar diversas rotinas de trabalho paralelo que podem rodar inteiramente pela GPU, deixado a CPU livre para outras tarefas mais importantes;
Hyper-Q: o Hyper-Q permite que os múltiplos núcleos de uma CPU possam conversar com apenas uma GPU ao mesmo tempo, reduzindo significativamente o tempo ocioso do processador e, consequentemente, aumentando o desempenho do sistema como um todo por aproveitar melhor a GPU;
Grid Management Unit: o GMU, ou Unidade de Gestão da Grade, pode ajudar a GPU a equilibrar melhor rotinas de trabalho, como o paralelismo dinâmico. O GMU é quem define o trabalho da GPU, organizando as grades de processos para que eles sejam executados de forma mais eficiente;
NVIDIA GPUDirect: o GPUDirect permite que diferentes GPUs em uma única máquina ou GPUs localizadas em uma mesma rede troquem dados diretamente, sem a necessidade de recorrer à CPU ou à memória principal do sistema.

O Kepler GK110 foi desenvolvido para incorporar os aceleradores Tesla, portanto o objetivo da NVIDIA ao desenvolver o modelo foi criar o microprocessador de processamento paralelo mais poderoso do mundo.

Poder computacional além dos games

A GeForce GTX Titan é a primeira GeForce a trazer computação de dupla precisão completa. A placa da NVIDIA carrega 64 núcleos CUDA de dupla precisão por SMX. A empresa optou por incorporar esses recursos na peça para permitir que desenvolvedores do mundo todo tenham a oportunidade de trabalhar com a computação acelerada pela GPU, permitindo a estudantes, pesquisadores e engenheiros utilizar 1 teraflop de dupla precisão de desempenho para computadores desktop.

A NVIDIA acredita que com isso a GeForce GTX Titan vai ajudar a aumentar a adoção de GPUs para a aceleração de aplicações, possibilitando que os desenvolvedores criem e otimizem aplicativos em um ambiente próximo ao que é oferecido pelos clusters movimentados por aceleradores Tesla.

Esse recurso pode ser ativado dentro do painel de controle da NVIDIA.

Tecnologia de ponta

GPU Boost 2.0

O recurso GPU Boost foi introduzido no mercado no ano passado com a GeForce GTX 680. O que ele faz é aumentar o clock do processador até um limite específico, baseado em determinadas condições. Na geração anterior, o GPU Boost utilizava como limitação a energia, ou seja, enquanto o limite não fosse atingido, o clock poderia aumentar.

A versão 2.0 trabalha de forma parecida, mas em vez de se basear no consumo energético para definir o clock máximo, agora a placa utiliza a temperatura como fator determinante. Essa mudança de padrão pode elevar ainda mais o desempenho da GeForce GTX Titan.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

O modelo de fábrica trabalha com um limite de 80 graus Célsius, ou seja, enquanto a GPU não atingir essa marca, ela continua aumentando o clock através de um sistema de monitoramento que controla dinamicamente a tensão, a frequência e a temperatura do chip.

A vantagem é que esse novo sistema vai permitir aos usuários modificarem o comportamento do GPU Boost conforme sua necessidade. No futuro, será possível ajustar a temperatura máxima de 80 graus para 85 graus (ou mais), por exemplo, garantindo mais desempenho com um controle maior das funções e dos limites da placa.

Overclock para todos os gostos

A mudança realizada no modo como o GPU Boost funciona também permite que os limites sejam ultrapassados com mais facilidade. Como o recurso não é mais limitado pela tensão e sim pela temperatura, agora é possível fornecer mais energia para o chip com o “overvoltage” (ou sobretensão) para arrancar ainda mais desempenho da placa.

Esse recurso é completamente personalizável e cada montadora será responsável por liberar essa função nas suas placas, além de definir os critérios para a sua utilização, uma vez que a medida pode afetar a durabilidade dos componentes.

Se apenas realizar o overclock na placa ainda não é suficiente para você, agora é possível ir ainda mais longe e aumentar a taxa de atualização do seu monitor.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

Hoje em dia, temos a seguinte situação: para garantir uma animação mais fluente na tela durante os games e evitar os terríveis tearing effects, ligamos o vsync (ou sincronização vertical). Como a grande maioria dos monitores possui a atualização de tela travada em 60 Hz, o máximo que você vai conseguir enxergar são 60 quadros por segundo dentro dos games — mesmo que a placa de vídeo seja capaz de renderizar as imagens a 90 ou mais frames por segundo.

Para resolver esse problema, agora será possível executar o overclock do monitor; por exemplo: uma tela com resolução de 80 Hz pode rodar os games em até 80 frames por segundo mesmo com a sincronização vertical ativada.

Para executar essa tarefa, a EVGA disponibiliza o EVGA Pixel Clock OC. Através dele, é possível alterar a taxa máxima de atualização de tela do seu monitor.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

Importante: essa função não é compatível com todos os monitores disponíveis no mercado, portanto é preciso testar com o seu. Lembre-se de que qualquer tipo de overclock coloca o aparelho para funcionar acima das especificações de segurança definidas pelo fabricante, o que pode resultar em danos aos seus equipamentos.

Velocidade e qualidade de imagem

De nada adiantam velocidade e altas taxas de quadros por segundo se a qualidade de imagem não é a melhor. Para garantir esse aspecto tão importante dos games, a NVIDIA traz diversos recursos embarcados.

O PhysX é um sistema de aceleração de física que acompanha todas as GPUs de última geração da NVIDIA. A origem do mecanismo é a PPU (Phisics Processing Unit – Unidade de Processamento de Física), criada pela AGEIA Technologies. A NVIDIA adquiriu a empresa em 2008 e incluiu esses aceleradores de física nas suas GPUs.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

Esse recurso pode gerenciar efeitos como explosões, roupas, cabelos e uma infinidade de objetos simultaneamente, proporcionando efeitos de partículas e iluminação muito mais reais.

Outra ferramenta importante trazida pela GeForce GTX Titan é o TXAA, um novo modelo de anti-aliasing. O “T” da sigla significa filtro temporal, e o “AA” é o anti-aliasing propriamente dito.

O que ele faz é oferecer quase a mesma qualidade apresentada pelos filmes de computação gráfica, com imagens mais limpas principalmente em cenas com movimentação mais intensa. Além disso, esse recurso é mais otimizado, não prejudicando muito o desempenho dentro das aplicações.

O Adaptive Vsync (Sincronização Vertical Adaptativa) promete aumentar a qualidade visual dos games como um todo sem comprometer o desempenho das aplicações. Quando o vsync é ativado, a taxa de atualização dos quadros do jogo é sincronizada com a frequência do monitor, garantindo uma movimentação muito mais suave na tela.

Metro: Last Light (Fonte da imagem: Reprodução/NVIDIA)

O problema é que, em cenas de movimentação intensa, o frame rate diminui, causando lentidão em determinados momentos. Com o vsync desativado, essa lentidão não ocorre, mas os gráficos podem apresentar falhas.

O Adaptive Vsync junta o melhor dos dois mundos, ou seja, em trechos do jogo em que a animação é mais intensa, o vsync é desativado automaticamente, evitando lentidão. Logo depois, ele é reativado, garantindo a fluidez das animações.

GeForce Experience

Para garantir a máxima compatibilidade com o grande volume de novos títulos que são lançados regularmente, as fabricantes de GPUs precisam assegurar a atualização dos drivers com velocidade. A NVIDIA já faz isso; contudo, para os jogadores, pode ser um pouco difícil acompanhar todas as mudanças e novos lançamentos de drivers.

Para resolver esse problema, a empresa está lançando o aplicativo GeForce Experience. A ferramenta é um sistema de notificação que pode avisar, baixar e instalar automaticamente um novo driver assim que ele estiver disponível.

(Fonte da imagem: Reprodução/NVIDIA)

Outro importante recurso oferecido por ele é a regulagem automática das configurações de vídeo para os games. Como cada um requer perfis específicos, alterar um de cada vez pode ser cansativo (e complicado) se você tiver muitos jogos instalados.

As versões atuais dos drivers de vídeo da NVIDIA já trazem o aplicativo GeForce Experience incluído, não sendo necessária a instalação separada.

Aplicativos para controlar a sua placa de vídeo EVGA

Quem adquire as placas de vídeo da EVGA pode utilizar alguns aplicativos desenvolvidos pela empresa para garantir sempre o máximo de desempenho com o seu equipamento. Entre eles está o OC Scanner, que traz uma série de testes para que você possa manter o seu computador sempre funcionando corretamente.

Com o OC Scanner é possível realizar benchmark da placa de vídeo, acompanhar a temperatura e as velocidades dos clocks da GPU e da memória do componente. Outra função é a busca de “artefatos” nas imagens; eles indicam quando uma placa de vídeo pode estar com problemas.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

O OC Scanner trabalha em conjunto com o Precision X. Através dele é possível controlar minuciosamente as funções da sua placa de vídeo, incluindo clock da GPU, clock da memória e a velocidade do cooler. Se você quiser, poderá até mesmo ajustar as voltagens da GPU com precisão.

O Precision X permite que você altere a configuração do GPU Boost 2.0, oferecendo uma interface simples e descomplicada até mesmo para que não possui muita experiência com overclock.

EVGA Precision X (Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

Preparação para os testes

Depois de tantas informações, precisamos saber se essa Titan é mesmo poderosa. Para descobrir isso, nós rodamos diversos testes diferentes, incluindo games de última geração e softwares de benchmark. Nós também colocamos a nova placa da NVIDIA ao lado de outros modelos que testamos recentemente para comparar os resultados.

Configuração da máquina de testes

Processador: Intel Core i7 3770 (Ivy Bridge) @ 3,40 GHz;
Placa-mãe: ASUS P8Z77-V Deluxe;
Memória: 16 GB RAM DDR3 1.600 MHz;
Sistema operacional: Windows 8 PRO.

Para capturar a taxa de quadros apresentada pela placa durante os testes, nós utilizamos o Fraps, que é um aplicativo capaz de gerar um relatório completo sobre o desempenho do equipamento.

Metro: Last Light

Metro: Last Light é continuação de Metro 2033, lançado em 2010. O game é uma sequência direta dos acontecimentos anteriores, nos levando novamente a uma Rússia pós-apocalíptica em que os humanos sobreviventes precisam se esconder.

O novo jogo aproveita o poder das GPUs modernas para trazer gráficos impressionantes, texturas em alta definição e muita destruição com efeitos especiais incríveis. Tudo isso pode acabar exigindo muito do hardware.