Test Asus GeForce GTX 650 „E“: tichá, úsporná, bez přídavného napájení

S nejlevnější GeForce, kterou už lze označit za herní kartu, jste se mohli seznámit v recenzi přetaktovaného modelu od MSI při jejím uvedení loni v listopadu. Je postavená na malém 28nm grafickém čipu GK107 používaném i v GeForce GT 640.

Zatímco levnější GT 640 využívá paměti DDR3 a obejde se bez přídavného napájení (udávaná maximální spotřeba je 65 W), GeForce GTX 650 je vybavená pamětmi GDDR5, udávaná maximální spotřeba je 64 W. Přestože by k napájení GTX 650 mělo stačit 75 W ze sběrnice PCIe, je vybavená přídavným napájením (mimo jiné se hodí pro přetaktované modely).

Dnes se ale podíváme na speciální model Asusu, je upravený tak, že si vystačí i s proudem dodávaným přes sběrnici a bez přídavného napájení se obejde. Karta dostala v modelovém označení dovětek „-E“, snad jako zkratku výrazu Efficient. V označení, dokumentaci ani ve specifikacích se ale o tom, že by mělo jít o nějaký úsporný model nepraví zhola nic, na „úspornou“ kartu překřtili spíše novináři (asi i na základě zkušeností s dříve uvedenými opravdu úspornými modely GeForce, kterým scházelo přídavné napájení, měly snížené takty a s tím i část výkonu). Model GTX650-E-1GD5 patří sice k těm níže taktovaným, ale stále běží na vyšších taktech než jsou oficiální specifikace.

Výrobce má v nabídce celkem dost 1GB a 2GB modelů GTX 650. Z nich jsem na stránkách výrobce do porovnání vybral právě testovanou „úspornou“ GTX 650, jeden obyčejný a jeden přetaiktovaný model z řady „TOP“ a pro srovnání ještě GT 640.

Referenční takt GeForce GTX 650 je 1058 MHz a její paměti běží na 5 GHz efektivně. „Úsporná“ verze má při taktu 1071 MHz tedy ještě mírně přetaktovaný grafický čip.

Chlazení je velmi jednoduché, na GPU je jen masivní hliníkový pasiv shora ofukovaný axiálním ventilátorem. Kvůli krytu je ale chladič stejně celkem velký a rozměrnější než samotný plošný spoj.

Nebýt přečnívajícího plastu, karta mohla mít necelých 18 cm S ním to ale dělá bez tří milimetrů 20 cm. Přídavné napájení karta nemá, takže víc místa za ní už potřebovat nebudete.

Konfigurace výstupních konektorů je obvyklá spíše pro lowend, je to v daném segmentu populární kombinace vše na záslepce – dual-link DVI-D, HDMI a analogový D-sub.

Přesto se od běžných lowendových grafik minulých generací (a konkurenčních Radeonů) dost podstatně liší – D-sub nejspíš nahradil původní dual-link DVI-I, takže pokud ke kartě připojíte jeden monitor přes DVI, jeden přes HDMI a jeden přes D-sub, fungují všechny tři najednou.

Rotor má průměr 74 mm, což by nejspíš odpovídalo 80mm ventilátorům (rozměry se uvádí včetně rámečku).

Na krabici se výrobce chlubil prachuvzdorným ventilátorem, který má mít o čtvrtinu delší životnost. Prachuvzdornost by měla být daná menší mezerou mezi rotorem a statorem a límečky, které omezují přístup prachu k ložiskům. Ventilátor je připojený čtyřpinovým konektorem, což znamená podporu regulace PWM i monitoring otáček. Jednoznačně plus, v této cenové kategorii už se výrobci občas uchylují k dvoužilovému kabelu bez monitoringu.

Na kartě jsou paměťové čipy Samsung K4G20325FD-FC04, jde tedy o 0,4ns čipy GDDR5, které mohou běžet na frekvenci 5000 MHz efektivně při napětí 1,5 V.

O řízení napájecího napětí pro GPU se stará PWM regulátor Richtek RT8687, který podporuje až čtyři napájecí fáze. Na plošném spoji zůstala ale jedna fáze neosazená.

Na plošném spoji zůstala i příprava pro přídavné napájení, konektor ale není osazený. Na této fotce je také vidět, že schází konektor pro SLI. Snaha o navyšování výkonu spřažením dvou karet by byla v této cenové kategorii zhůvěřilost, proto jeho absenci kvituji s povděkem.

Dodávané příslušenství je pro výrobce z kategorie vysněných, s konektory na záslepce ušetří za redukce pro výstupy, díky odstranění šestipinu pak za redukci pro přídavné napájení. S kartou se tedy dodává jen instalační médium a stručná uživatelská příručka.

Testovací sestava, metodika

Testovací sestava

Jako testovací platforma posloužila základní deska Gigabyte X79-UD5 s BIOSem F10. Procesor je šestijádrový Core i7-3960X s TDP 130 W, který je přetaktovaný na 4,2 GHz při 1,36 V. Asistuje mu 16GB kit operačních paměti DDR3 od Kingstonu.

• základní deska: Gigabyte X79-UD5
• procesor: Core i7-3960X (deaktivovaný HTT, C1E, EIST), 4,2 GHz na 1,36 V
• chladič CPU: Noctua NH-D14
• paměti: 4× 4 GB Kingston DDR3 KHX2133C11D3K4/16GX
• zdroj: Enermax Revolution 85 ERV920EWT-00, 920 W
• pevný disk: Intel SSD 510 (250 GB)
• skříň: Gelid DarkForce
• operační systém: Windows 7 x64

Testy hlučnosti

Hlučnost grafických karet měřím samostatně na speciální sestavě, která vznikla jen kvůli tomuto účelu. Podrobnosti o ní najdete v článku Ze zákulisí: nové sestavy pro měření grafik a hlučnosti. Sestava je osazená SSD, o chlazení dvoujádrového Athlonu se stará chladič Noctua NH-C14, která během měření hlučnosti chladí procesor jen pasivně. Jediným aktivním zdrojem hluku u sestavy při měření je tak tichý zdroj Enermax s ventilátorem běžícím na přibližně 600 ot./min. Abych hluk jeho ventilátoru co nejvíc izoloval od grafické karty, je záměrně umístěný až za základní deskou.

Při měření na grafické kartě nastavím otáčky, které jsem zjistil ze zátěžových testů naměřených na herní sestavě a změřím samostatně hlučnost grafické karty. Protože je většina karet (hlavně bez zátěže) tišší než samotná testovací sestava pro měření výkonu, je to jediná možnost, jak se vyhnout zkreslení výsledků systémovými ventilátory a ostatními aktivními prvky chlazení.

Ovladače a karty pro srovnání

Ve srovnání najdete karty, které jste mohli vidět v recenzích na Extrahardware.cz. Na jakých ovladačích byla karta testovaná zjistíte z podrobnějších informací, které se zobrazí v rámečku v grafech po najetí na příslušný datový pruh.

 

 

Aliens vs. Predator, Battlefield 3

Aliens vs. Predator

Scénu z úvodu hry jsme nově nahradili samostatným benchmarkem, který je na internetu k dispozici ke stažení zdarma. Běží v režimu DirectX 11 a je o poznání náročnější než náš původní test.

Pro snadnější testování existuje utilita AvP benchmark tool, tu stačí nastavit takto a spustit test:

 

Battlefield 3

Battlefield testuji s maximální úrovní detailů, výjimkou je pouze deaktivované vyhlazování MSAA, který kvůli náročnosti enginu zvládají rozumně jen nejvýkonnější karty. Vyhlazuje se tedy pouze pomocí FXAA. Testuje se 70 s dlouhý úsek po začátku druhé mise Operation Swordbreaker po vystoupení z transportéru.

Crysis Warhead, Crysis 2

Crysis Warhead

K otestování výkonu v Crysis: Warhead používám utilitu Framebuffer Crysis Warhead Benchmarking Tool 0.31. Aby bylo měření kompatibilní s ověřovaným (ranked) benchmarkem, nechávám volbu na mapě ambush a implicitním čase (v tomto případě noc). Používám rozhraní DirectX 10 a zkouším jak nastavení Gamer (hráč, odpovídá detailům high v původním Crysis), tak Enthusiast (very high). Beru výsledek druhého měření, kdy už je hra načtena v paměti. Měření jsou opakovatelná s minimální odchylkou.

Crysis 2

V prvních dvou grafech je v singleplayeru měřeno prvních 60 sekund z mapy Alien Vessel, ve druhém pak 105 s z mapy City Hall.

 

Hra má doinstalovaný patch s podporou DirectX 11 a hires pack textur. Detaily jsou nastavené na maximum.

Max Payne 3, Metro 2033

Max Payne 3

Také Max Payne 3 je testovaný stejnou metodikou jako ve srovnání výkonu grafických karet. Téměř všechna nastavení jsou na maximu, výjimkou je snížené rozlišení map pro stíny (s nejvyšší kvalitou stínů by nebylo možné měřit v rozlišení 2560 × 1600 bodů karty s 1 GB paměti). Z obdobného důvodu a také kvůli velkým nárokům na výkon karet je deaktivované náročnější vyhlazování MSAA, hrany jsou vyhlazované pouze pomocí FXAA..

Výkon měřím FRAPSem po dobu 38 sekund ve dvou náročných lokacích – na druhém checkpointu z páté kapitoly a na druhém checkpointu ze sedmé kapitoly.

 

 

Metro 2033

Testování v Metro 2033 doznalo oproti dřívější metodice jednu podstatnou změnu. Hru už netestuji ručně, ale pomocí vestavěného benchmarku.

Nastavení odpovídá velkému srovnání 16 grafických karet. Testuji v nabízené lokaci Frontline. V Metro 2033 netestuji nejnáročnější nastavení, jak již psal ve velkém srovnání 16 karet Mirek, MSAA je spíše na škodu (ve hře rozmazává tak, jakoby šlo o nějaký postprocessing filtr a ne běžný multi-sampling) a tudíž používám pro změnu zase skoro neznatelné AAA. Vypnuta je výkon neskutečným způsobem žeroucí funkce DOF (Depth Of Field, hloubka ostrosti), jelikož to podle diskuzních fór nejspíše pro hratelné snímkové frekvence udělá většina lidí.

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat Benchmark, World in Conflict

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat Benchmark

Nastavení testu je shodné s předcházející metodikou, liší se pouze v tom, že už nadále testuji pouze dvě náročnější nastavení.

Pro testování této moderními technologiemi nabité hry používám samostatný benchmark. V něm pak celkové nastavení Ultra, Enhan. full dynamic lighting s MSAA for A-teste objects (anti-aliasing transparentních textur), SSAO Mode nastaveným na HDAO, kvalitou na Ultra (verze Compute Shader), zaplou teselací i CHS (Contact hardening shadows).

World in Conflict

Testuji s upraveným profilem very high details. Navíc jsem zapínám water reflects clouds (voda odráží oblaka) a anizotropní filtrování navýšil na 16×. Používám vestavěný benchmark.

Řízení spotřeby, přetaktování, spotřeba (příkon)

Přetaktování

Při přetaktování se mi povedlo zvýšit takt asi o 90 MHz výše na 1162 MHz a paměti přetaktovat na 5800 MHz efektivně. Při dalším zvednutí taktů na +120 MHz Crysis po pár sekundách kolaboval, při dalším zvýšení taktů pamětí hra sice běžela dál, ale v obrazu už byly artefakty.

Na jednu stranu to není zase tak výrazné přetaktování, na druhou bych ale bez přídavného napájení předpokládal i nižší výsledek a ani v této oblasti karta nezklamala. Škoda jen, že navýšení taktů jádra o 100 MHz a pamětí o bezmála 1000 MHz je na výkonu karty znát méně než je obvyklé.

Měření spotřeby

Protože nás zajímají především rozdíly mezi jednotlivými kartami, pro zmenšení chyby měření a snížení vlivu procesoru jsou u sestavy deaktivované úsporné funkce procesoru (ten je navíc přetaktovaný). To kdybyste se divili, proč se jinde dostávají k hodnotám kolem 60 W, zatímco naše sestava jde daleko přes 100 W. Samotná sestava bez grafické karty by měla mít bez zátěže spotřebu kolem 115 W.

Spotřeba Asus GeForce GTX 650

I přes abscenci přídavného napájení se spotřeba karty neliší od dříve testovaného modelu od MSI, rozdíly se pohybovaly spíše v řádech desetin wattů (GPU na kartě od MSI ale běželo dokonce na vyšších 1124 MHz).

Absence přídavného napájení tedy nižší spotřebu neznamená, v tomto ohledu se grafika neliší od ostatních GTX 650.

Spotřeba v úsporném režimu monitoru

Tady Radeony vítězí zásluhou technologie ZeroCore, ve kterém by jejich spotřeba měla být nižší než 3 W. Záměrně říkám že měla, protože s přibývajícími kartami a při rozdílech mezi Radeony je zřejmé, že se všechny Radeony do deklarovaného 3W limitu v ZeroCore vejít nemohly.

Spotřeba ve Windows

Následuje spotřeba počítače při nečinnosti, kdy je zobrazená pracovní plocha systému. Tam je spotřeba karty o malinko vyšší, pohybujeme se ale na rozdílech v řádech jednotek Wattů, které jsou jen o málo větší než chyba měření.

Spotřeba při intenzivní zátěži v Crysis

V následujícím grafu je spotřeba sestavy v náročné statické scéně v Crysis. Grafické karty v ní dosahují o poznání vyšší spotřeby než při běžném hraní, snad se dá říci, že má blízko k maximální hodnotám, na které se ve hrách běžně vůbec dá u grafické karty dostat.

Nejde o jednu špičkovou hodnotu, kterou zaznamenal wattmetr, jak se to často pro usnadnění v testech měří, ale o průměrnou hodnotu zaznamenávanou zhruba po dobu jedné minuty po 10–30 minutách stejné zátěže, kdy se dostatečně prohřeje chladič karty i samotná sestava a teplota grafického jádra i spotřeba se ustálí.

Při běžném hraní, kde není grafické jádro tolik vytížené a karty se tak nezahřívají, bývají rozdíly menší. Obzvlášť to platí, když grafickou kartu brzdí procesor.

Zejména 28nm Radeonům příliš nesvědčí vyšší teploty, na které se karty v testovací scéně v Crysis zahřívají, počítejte s tím, že při běžném hraní, kde takovou scénou jen proběhnete, na tom budou ve srovnání s Geforce líp.

Některé karty už jsou bohužel rozebírané, takže už nemají původní pastu.

V následujícím grafu je vypočtený poměr výkon/watt ze stejné scény. Číslo je to jen přibližné, vychází z odhadované spotřeby karty (tu jsem dostal odečtením spotřeby sestavy s jedním zatíženým jádrem od spotřeby celé sestavy) a vyjadřuje, kolik W si vyžádá jeden snímek za sekundu. Nižší hodnoty jsou lepší . Opět připomínám, že jde o situaci při intenzivním vytížení grafické karty náročnou scénou a v méně náročných situacích jsou rozdíly menší.

Teploty, otáčky ventilátoru, hlučnost

Teploty GPU

Teploty bez zátěže měřím při okolní teplotě 25 °C v zakrytované testovací sestavě. Teplotu v zátěži odečítám po ustálení po 10–60 minutách zatížení grafické karty náročnou scénou v Crysis. Dosahovaná teplota je vyšší než při běžném hraní, jde o zátěž, na kterou se můžete dostat ve výjimečně náročných scénách a situacích. Do jisté míry supluje zátěžové testy jako je Furmark či MSI Kombustor, jen s tím rozdílem, že nejde o umělý test stavěný speciálně na abnormální vytížení grafického čipu, ale je přímo z praxe.

Pamatujte na to, že se u daného údaje spoléháme jen na to, co na sebe sama grafická karta požaluje a nikde není uvedeno, nakolik údaj z čidla odpovídá realitě. U některých komponent se běžně stává, že senzory hlásí nižší teplotu, než má vzduch, který jej chladí.

Proto nedoporučuji srovnávat teploty u různých modelů karet, rozumně porovnávat se dají snad jen karty se stejným grafickým čipem. Mezi jednotlivými modely už nezbývá než se spoléhat na to, že hodnota, kterou zobrazují diagnostické utility, odpovídá realitě a výrobce ji nějak nepřikrášlil.

Teploty Asus GeForce GTX 650

Teploty GPU mě až překvapily – bez zátěže nízkých 32 °C, v zátěži pouhých 64 °C. Karta má sice nízkou spotřebu, takže k velkému zahřívání není důvod, ale že by byly teploty i s tak jednoduchým a celkem malým pasivem tak nízké bych nečekal.

 

Otáčky ventilátoru

Protože ne všechny karty používají stejně koncipované chladiče a zejména stejně velké a stejně výkonné ventilátory, nemá samotné porovnávání otáček ventilátorů valný význam. Údaje v tomto grafu jsou pouze informativní na doplnění ke grafům hlučnosti.

Ještě dodám, že obecně jsou radiální (odstředivé) ventilátory s lopatkami po obvodu, které se běžně používají u výkonnějších referenčních karet, výrazně hlučnější než chladiče s axiálními ventilátory.

Karty s jedním ventilátorem bávají při stejných otáčkách tišší než karty se dvěma obdobnými ventilátory – důvodem nemusí být jen vyšší průtok vzduchu, ale i interference obou ventilátorů, kvůli níž mohou otáčky ventilátorů i hluk kolísat, což člověk vnímá hůř než stabilní hladinu hluku.

Ventilátor Asus GeForce GTX 650

A tady je druhé velké překvapení. Že se ventilátor bez zátěže držel na téměř minimálních otáčkách patří už dnes k dobrým mravům.

Automatická regulace umí jít s otáčkami ventilátoru i na 10 % výkonu. Výkon je už ale stejný jako při 25 %, což je spodní hranice otáček při manuální regulaci. Ventilátor při tomto nastavení běží na 1020 ot./min. Nejspíš kvůli „vyšší“ teplotě GPU ale regulace otáčky mírně zvedla na 1140 ot./min, při kterých je slyšet jen ve velmi tichém prostředí a na krátkou vzdálenost.

Ale že se ani v zátěži otáčky nedostanou přes 1300 ot./min jsem opravdu nečekal. Obzvláště na kartách s podobným pasivem výrobci rádi ventilátor roztáčí tak, aby nahnali výkon pasivu ventilátorem.

Maximálních 4260 ot./min dosahuje ventilátor od 82 % výkonu výše, oproti pracovním 1230 otáčkám je to gigantická rezerva.

Hlučnost Asus GeForce GTX 650

Nízké otáčky znamenají nízkou hlučnost. Z porovnávaných aktivně chlazených karet je suverénně nejtišší a určitě patří k nejtišším kartém, které jsem zatím testoval.

Cena a shrnutí výkonu

Ceny

Ceny jsou vybrané z některých velkých českých počítačovch e-shopů (Alfa Computer, Alza, Czech Computer), jde pokud možno o nejlevnější dostupné modely. Karty, které se už neprodávají, mají poslední ceny, za které byly k mání.

Protože cenu hledáme především kvůli porovnání poměru cena/výkon s nejvýhodnějšími kartami, které jsou ve stejnou dobu dostupné, nemusí odpovídat konkrétním testovaným modelům, ale může jít o levnější kartu na obdobných taktech.

Cena Asus GeForce GTX 650

Karta je o nějakou stokorunu dražší než nejlevnější dostupné modely GTX 650. Z modelů, které nabízí Asus, pak patří kupodivu k těm nejlevnějším a je dobrá i na poměry obvyklé u Asusu (ten se nikdy nepodbízel nižší cenou, spíše se snaží nabízet za větší peníze nějakou přidanou hodnotu).

Ještě musím upozornit na cenu OC verze HD 7790 od Sapphire, která zase spadla o nějakou tu stokorunu a už se konečně začíná blížit ostatním OC modelům.

Průměrný výkon

U každé hry počítáme celkový průměr ze všech měření, který následně započítáváme do celkového průměru. Každá hra je tedy v celkovém výsledku započtena stejnou vahou. Protože porovnáváme nejvýkonnější karty, z celkového průměru jsem tam, kde u her testujeme více nastavení detailů (nemyslím tím rozlišení), vypustil méně náročná nastavení, která používáme pro porovnávání slabších karet.

Jako základ, od kterého se počítá výkon dalších karet, slouží vždy nejvyšší skóre dosažené u všech testovaných karet.

Ve výsledcích jednotlivých testů najdete i měření v rozlišení 2560 × 1600 bodů, protože je měřím kvůli kompatibilitě výsledků s testy výkonnějších karet. Protože ale testování lowendových grafik v tomto rozlišení někteří jedinci i přes výslovné upozornění o účelu těchto měření a jen hrubě orientační vypovídací hodnotě výsledků odsuzují, nechám je tu pro ty zvídavější jen formou odkazu.

Poměr cena/výkon

Poměr cena/výkon nevypadá příliš dobře, a asi to bude jediný pádnější důvod, proč kartě nedám ocenění Smart Buy.

Na druhou stranu je třeba brát v úvahu to, že při takto nízkém výkonu už s poměrem cena/výkon hýbe každá padesátikoruna navíc. Rozdíl mezi HD 7750 a GTX 650 je jen něco málo přes třista korun, i když je to na tento segment dost, není to zase tak dramatická částka.

Poměr cena/výkon v rozlišení 2560 × 1600 bodů uvádím taktéž jen formou odkazu.

Asus GeForce GTX 650: závěrečné shrnutí

GeForce GTX 650 je podobně jako Radeon HD 7750 (pozor, ne modely s DDR3!) takovým nejnutnějším minimem pro hráče na stolních PC. Na spoustu her stačí jen s malým snížením detailů i v plném HD rozlišení.

Oproti běžným GeForce GTX 650 (s přídavným napájením) se tento model v podstatě liší jen tím scházejícím konektorem (a možná menší rezervou pro přetaktování). Scházející konektor není tedy výrazná výhoda a na vlastnosti karty to nemá velký vliv. Spotřeba karty je obdobná, zjevně není úspornější než modely s přídavným napájením. Když máte starší zdroj bez napájecího konektoru pro grafiky, není ani osazení karty s přídavným napájením nic nemožného, obvykle stačí využít redukci pro napájení z diskových molexů.

 

Velkou vadou na karty je jen o stupínek vyšší GeForce GTX 650 Ti, který už je osazený větším jádrem GK106. Nejlevnější modely stojí jen o tři stovky víc a nabízejí o bezmála polovinu vyšší výkon. Ani v levných sestavách pro hráče tedy tato GTX 650 proti výkonnější GTX 650 Ti nemá šanci obstát.

V jedné věci je ale dost podstatný rozdíl a bude to i důvod, proč si své zákazníky určitě najde – patří jednoznačně k nejvýkonnějším kartám, které lze osadit do počítačů bez nutnosti řešit přídavné napájení nebo výměnu slabších zdrojů. Nízká spotřeba také znamená nižší zahřívání a minimální hlučnost.

 

U karty bez přídavného napájení je nízká spotřeba samozřejmostí. Přes prvotní nedůvěru k použitému chladiči jsem byl velmi mile překvapený tím, jak se karta projevuje – regulace funguje na výbornou, karta je velmi tichá, přesto je i velmi chladná a chlazení tak není co vytýkat. Chladič (respektive ventilátor) má navíc obrovskou výkonnostní rezervu. Připomínku mám snad jen ke zbytečně dlouhému krytu, který kartu zbytečně natáhne o 2 cm.

Je trochu škoda, že výrobce šetřil na redukcích, vynechal jeden konektor DVI a nahradil jej analogovým D-subem. Se standardní kombinací konektorů by bylo možné digitálně připojit hned tři monitory a šlo by o ideální pracovní grafiku i pro extrémisty se třemi LCD. Pozitivní na tom je, že pokud si u jednoho monitoru s D-subem vystačíte, lze provozovat i tři najednou.

Celkový dojem, který na mě karta udělala, je ale jednoznačně pozitivní.

Plusy a mínusy

+ nevyžaduje přídavné napájení
+ spotřeba
+ chladič má velkou rezervu
+ neslyšná bez zátěže
+ extrémě tichá (až neslyšná) i v zátěži

± přetaktování GPU (navýšení taktů není zanedbatelné, ale výrazně rychlejší kartu přetaktováním stejně nedostanete)

− horší poměr cena/výkon
− jen o ~300 Kč levnější než téměř o polovinu rychlejší GTX 650 Ti
− jen lowendová kombinace výstupů D-sub, DVI a HDMI