NVIDIA Quadro K5000M - výkon pro pracovní stanice

14. 11. 2012 07:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

V královské disciplíně vede NVIDIA. Dnes si totiž představíme nejvýkonnější kartu specializovanou na profesionální aplikace. Nabízí bezkonkurenční výkon, certifikované drivery a podporu nejmodernějších technologií a standardů. Odvrácenou stranou je samozřejmě náročnost na energii.

Opravdovou třešničkou na dortě nabídky NVIDIA je určitě Quadro K5000M, třetí nejvýkonnější karta z portfolia firmy a čtvrtá na žebříčku renomovaného serveru notebookcheck.net (vyjma duálního zapojení typu SLI a Crossfire). Podporuje všechny moderní technologie a podává obrovský výkon, který umožní i profesionálům v oblasti 3D modelování, střihu videa a podobných oborů dělat jejich práci naplno. Samozřejmě že si můžete pořídit ještě násobně výkonnější pracovní stanice, ovšem ve světě mobilních IT vlastně nic lepšího není, pouze GeForce GTX 680MX má ještě o jeden blok shaderů více, ale Quadro to vyvažuje certifikovanými drivery a lepší stabilitou chodu.

Technicky jde vlastně o mírně upravenou kartu GeForce GTX 680M, se kterou sdílí všechno vyjma nastavení frekvence jádra a pamětí a samozřejmě ovladačů. Ale na technické specifikace se pojďme podívat blíže:

Čip je založen na aktuální architektuře Kepler, což je označeno písmenem „K“ před číslovkou v názvu. To je poměrně důležitá poznámka, neboť NVIDIA v současnosti vyrábí modelové řady založené na čipech posledních dvou generací, kdy vyšší číslo nemusí znamenat automaticky vyšší výkon – příkladem může být Quadro 5010M s architekturou Fermi.

Jedná se o jádro s kódovým názvem GK104, které se vyskytuje ve všech prastižních a aktuálních kartách GeForce nebo Quadro. V jádře se nachází osm SMX bloků, v nichž jsou řazeny jednotlivé shadery, aktivováno je však pouze sedm z nich, shaderů je tedy k dispozici „pouze“ 1344. Jsou taktovány na 706 MHz stejně jako celé jádro, je to o 14 GHZ méně než u srovnatelné GeForce karty (GTX 680M). Oproti předchozí generaci Fermi jsou ovšem pipelines mnohem úspornější a efektivnější, ale také podstatně pomaleji taktované, vcelku tedy vychází výkon jednoho Fermi shaderu jako dva shadery Kepler. Ale stále je jich k dispozici o dost více, druhý v modelové řadě Quadro, model 5010M má shaderů pouze 384. O práci s pamětí se stará 256bitová paměťová sběrnice, do které jsou navíc zapojovány pouze GDDR5 moduly, a to až do kapacity 4 GB. Taktovány jsou paměti na 750 MHz (3000 MHz efektivně), což je opravdu hodně a pomáhá to vyrovnat pomalejší takt jádra ve srovnání s GeForce GTX 680M.

Podpora výpočetních a grafických technologií samozřejmě zahrnuje všechny současné standardy: DirectX 11, SM 5.0, OpenGL, DirectCompute, OpenCL 1.2, CUDA

Celé čipy si samozřejmě fyzicky nevyrábí NVIDIA sama, má nasmlouvané výrobní kapacity v TSMC na Taiwanu, kde používají 28nm výrobní proces. Obsahují i novou technologii Turbo, která podobně jako u všech dalších technologií s tímto slovem v názvu umožňuje krátkodobě přetaktovat jádro a zvýšit výkon až o 15% (což ale asi nebude prakticky nikdy potřeba. Standardně je tato funkce ovladatelná z BIOSu, ale záleží jen na konkrétním výrobci, zda ji povolí, či ne. Ostatně také dost zvyšuje spotřebu energie, která už tak činí až 100 W (TDP). Mimochodem, pokud jste zvyklí na běžné kancelářské či multimediální notebooky, málokdy mají více než kolem 65-75 W TDP jako celek, zde nám chybí ještě procesor, paměti, displej...

Karta má pro podporu zobrazování až na čtveřici monitorů, ty navíc mohou mít rozlišení až 3840 x 2160 pixelů a připojeny pomocí HDMI 1.4a nebo DisplayPortu 1.2. Po HDMI lze vést i digitální zvuk v HD kodecích jako Dolby TrueHD nebo DTS-HD v bitstream módu. Týká se to ale hlavně notebooků s deaktivovanou integrovanou kartou, neboť při použití technologie Optimus přebírá řízení obrazových portů právě integrované jádro (obvykle Intel HD 4000), které si s takovou kvalitou a zátěží nedokáže poradit. A i u výrobců, kteří by se Optimu vzdali, nelze odhadnout, kolik výstupních portů budou chtít osadit, i když zejména modely s dokovací stanicí nabízejí velké možnosti.

Pátá generace technologie PureVideo HD se objevuje ve všech kartách NVIDIA architektury Kepler, obhospodařuje práci s 2D obrazem a je jasné, že výkonu je více, než může být kdykoli potřeba. Přináší všechny technologie potřebné pro 2D práci s videem, podporu všech obvyklých kodeků, možnost současného dekódování dvou HD videí pro vymoženosti jako Picture-in-Picture u Blu-ray.

Čtvrtá nejvýkonnější karta na trhu ma také poměrně dechberoucí výsledky benchmarků, srovnat můžeme s nedávno představovanou kartou NVIDIA Quadro K3000M a přímým konkurentem, AMD Radeon HD 7970M :
3DMark 11 Performance GPU: 4910 (2809; 6006) bodů
3DMark Vantage P Result: 19 704 (12 515; 22 012,8)
3DMark Vantage P GPU: 18 271 (9989; 21 865,2)
Cinebench R11.5: 79,1 (59,8, 68,4)

SPECviewperf 11 Catia: 54,1 (neproběhl; 7,3) fps
SPECviewperf 11 Lightwave: 62,8 ( - ; 30,1)
SPECviewperf 11 Maya: 84,2 ( - ; 14,1)
SPECviewperf 11 Pro/ENGINEER: 14 ( - ; 2,4)

Je dobré zaznamenat, jak zásadní význam může mít výborné vyladění driverů na specifický výkon počítače, zrovna zde vidíme, že AMD je schopno postavit plně konkurenceschopnou kartu, která v syntetických testech „hrubou silou“ snadno překoná NVIDIA, ovšem když dojde na práci v profesionálních programech, je násobně rychlejší kalifornský konkurent. Jen je škoda, že takovouto kartu potkáme opravdu jen v několika málo noteboocích, z velkých výrobců má modely s touto kartou ve výbavě pouze Dell a HP.