NVIDIA Quadro P4000 – Pascal pro profesionály

12. 7. 2017 08:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

NVIDIA vydala své profesionální karty založené na čipech generace Pascal a 16nm výrobním procesu. Takže pokud chcete nejnovější technologie a o generaci efektivnější kartu, je právě teď čas řešit obměnu hardware. A co karta všechno umí?

Mít profesionální karty s lepší podporou a certifikacemi od výrobců specializovaného software pro vytváření 3D objektů, střih videa apod. Je dneska pro oba hlavní výrobce nezbytnost a i třetí vzadu – Intel – to trochu zkouší. Vysoké požadavky na stabilitu a potřeba perfektního odladění ovladačů ovšem zapříčiňují také to, že vydání nejnovějšího hardware s nejaktuálnějšími technologiemi se vždy poněkud zdrží za herními kartami. Je to pochopitelné a netřeba to kritizovat. Teď zde tedy máme První profi karty založené na generaci Pascal a 16nm výrobním postupu. Situace v celé modelové řadě kopíruje stav u herních GeForce karet – silné karty disponují Pascalem (Quadro P5000, P4000 a P3000), slabší jsou založeny na starších čipech Maxwell.

I pro karty Quadro platí to, co pro herní GeForce. NVIDIA nabízí prakticky stejný výkon v notebookových i desktopových verzích, proto je nadále názvem nerozlišuje. Asi opravdu není třeba, jediným zásadním rozdílem je fyzická podoba karty, protože u notebookových verzí se musí vměstnat stejný hardware na menší plochu MXM destičky. S tím může souviset i komplikovanější návrh chlazení, ovšem výkonnost by měla být srovnatelná.

Pojďme k vlastnostem celého grafického řešení: Quadro P4000 je postavena na čipu GP104, který je z hlediska architektury spíše třetí generací Maxwellu, byť značně optimalizovanou. Přesně mu ovšem neodpovídá žádný z GeForce modelů, Quadro P4000 má totiž 1792 CUDA jader. V Čipu GP 104 najdeme celkem 4 clustery, z nichž každý má pět streamovacích multiprocesorů (Streaming Multiprocessors) a 128 CUDA jader, v P4000 je ovšem aktivních pouze 14 multiprocesorů z 20 přítomných. Dále je v multiprocesoru 8 paměťových kontrolerů (celkem 256bitová sběrnice), 256 KB registrového bufferu, 96 KB sdílené paměti, 48 KB L1 cache paměti a 8 texturovacích jednotek. Jádra jsou továrně naladěna na 14202 MHz, ovšem záleží na výrobci notebooku, jak s frekvencemi pohne a kam až povolí boost. NVIDIA ve svých webových specifikacích takty vůbec neuvádí. TDP celé karty by mělo být 100 W (u desktopové verze se uvádí 105 W).

Paměťový systém netvoří jedinou širokou sběrnici, ale pracuje s osmi paralelními 32bitovými sběrnicemi, udává se tedy šířka 256 bitů. Podporovány jsou GDDR5 paměti, takt je 6000 MHz efektivně. Maximální kapacita je 8 GB a všechny nabízené modely jsou touto pamětí také osazeny. Zapracovalo se i na kompresních algoritmech, teoretická maximální šířka pásma 192 GB/s by tedy měla být využita zase o trochu lépe i v praktických hodnotách. Samozřejmostí je podpora propojení přes PCIe 3.0.

Co se týče těch důležitých technologií, karta konečně podporuje plnou specifikaci DirectX 12 (FL_12_1) Shader Model 5.1 a Open GL 4.5. Samozřejmostí je také přepínání mezi dedikovanou a integrovanou grafickou kartou Optimus (které ovšem problematizuje možnost připojení více monitorů), CUDA 5.2 a OpenCL 1.2 (pro obecné/negrafické výpočty), PhysX, 3D Vision Pro (které ovšem právě s Optimem nefunguje) a 3DTV Play. Podpora je i pro DisplayPort 1.4 a HDMI 2.0b.

Výsledky syntetických benchmarků podle nezávislého serveru notebookcheck.net:
• GFXBench 3.0 Manhattan Off: 408 bodů
• GFXBench 3.0 Manhattan On: 60 bodů
• Cinebench R15 Ref. M. 64B: 99,6 bodů
• Cinebench R15 OpenGL 64b: 107,2 bodů
• Cinebench R11.5 OpenGL: 105,6 bodů
• Cinebench R10 Shading 32b: 6831 bodů
• 3DMark13 Time Spy Graphics WQHD: 3960 bodů
• 3DMark13 Fire Strike Graphics: 12259 bodů
• 3DMark13 Cloud Gate Standard Graphics: 53 834 bodů
• 3DMark13 Ice Storm Standard Graphics: 81 998 bodů
• 3DMark11 Performance GPU: 12 346 bodů
• ComputeMark 2.1: 8609 bodů
• LuxMark 2.0 Room: 1847 samplů
• LuxMark 2.0 Sala: 3564 samplů

Výsledky benchmarků SPECviewperf 12:
• Solidworks (sw-03) 1900 x 1060: 117,1 fps
• Siemens NX (snx-02) 1900 x 1060: 83,1 fps
• Maya (maya-04) 1900 x 1060: 77,9 fps
• Catia (catia-04) 1900 x 1060: 115,2 fps

A na závěr několik herních testů v ultra vysokém Full HD nastavení rozlišení a detailů:
• Warhammer 40.000 DoW III (2017): 54 fps
• Civilization VI (2016): 43,7 fps
• Doom (2016): 87,1 fps
• Rise of Tomb Rider (2016): 65,5 fps
• Star Wars Battlefront (2015): 85,7 fps
• The Witcher 3 (2015): 41,1 fps
• Grid: Autosport (2014): 84,5 fps

Pozn.: Jako plynulá hratelnost se hodnotí výsledky větší než 25 fps, ovšem udávaná fps jsou průměrná, což znamená, že při průměru 25 fps dochází v náročných scénách k nedostatečnému vykreslování obrazu – trhání.

Velká pozornost je věnována možnosti zobrazování na 4K panelech, výkon karty také bez problému stačí na vysokou obnovovací frekvenci 120 Hz. Se značkou VR ready se můžeme setkat jak u Quadra P4000, tak i P5000, jen nejslabší P3000 jí nedisponuje.

Multimediální schopnosti budou opět společné pro celou generaci a vyšší či nižší model příliš změn nepřinese. Oproti Maxwellům toho přibylo celkem dost, Dnes tedy karty zvládají 10bitové kódování HVEC a 10 i 12bitové HVEC dekódování. Přibyla i hardwarová akcelerace VP9 (4K 120 Hz 320 Mbps). Má i certifikaci PlayReady 3.0 (SL3000), umožňuje tedy zobrazovat 4K obsah na Netflixu ve Windows 10.Přibyla i podpora HDR přes HDMI 2.0b a DisplayPort 1.4, první televize už jsou na trhu a monitory se objeví nejspíše ve vánoční sezoně nebo během počátku příštího roku. Připojit lze až 4 monitory najednou a přenést lze teoreticky až rozlišení 7680x4320 @ 60 Hz přes dva DP 1.3 porty. Kterými ovšem notebooky obvykle vybaveny nejsou.

Aktualizací prošla i technologie BatteryBoost, která má optimalizovat výdrž notebooku na baterie, ale po pravdě, podobné stroje na baterii dlouho nevydrží, ať se hráči i vývojáři snaží, jak chtějí. Podobně je na tom řada mobilních uživatelů s technologií G-SYNC. Externí monitory musí být pro její použití napojeny přímo na kartu, většina notebooků včetně špičkových herních ovšem používá pro zobrazení na externích displejích technologii Optimus. V mobilním světě tedy ještě nějakou dobu bude velice výjimečná.