Czy karty graficzne muszą być tak duże? To nie wymysł producentów, lecz kwestia TDP

W ostatnich dniach firma AMD przedstawiła swoją kartę graficzną R9 285. Stało się to przy okazji prezentacji związanej z 30-leciem kart graficznych. Nowy układ to następca wysłużonego już R9 280, a zarazem konkurent dla GTX 760. Karta łączy w sobie zupełnie nowy procesor graficzny Tonga Pro i technologie AMD, jakie mogliśmy do tej pory spotkać tylko w droższych kartach z rodziny R9 290X. Firma Sapphire będąca flagowym producentem kart z układami AMD przygotowała na tę okazję dwa modele – pełnowymiarowy (ponad 26 cm) i kompaktowy (nieco ponad 17 cm). To rodzi pytanie: czy naprawdę każda karta graficzna musi być taka duża?

Przykład Sapphire nie jest zresztą jedynym, jaki można tutaj przytoczyć, aby zastanawiać się nad tą kwestią. Po stronie „zielonych” znajdziemy konkurenta w postaci GeForce GTX 770. W tym przypadku to firma Asus zdecydowała się na wypuszczenie czegoś mniejszego, modelu Mini. Zarówno w jednym jak i drugim przypadku mniejsze wersje co prawda będą pasować do niewielkich obudów, niemniej podczas wymagającej pracy zaserwują nam zapewne odgłosy podobne do startującego samolotu. To jest właśnie klucz do odpowiedzi na postawione wcześniej pytanie: chłodzenie, a także wydzielane ciepło. Z wielkością kart wiele wspólnego ma ich wskaźnik TDP, o czym przekonuje serwis ExtremeTech udowadniając, że bardzo długie karty graficzne wymagające dostosowanych do nich obudów to nie wymysł producentów, lecz konieczność wynikająca z praw fizyki.

Sam procesor graficzny nie jest zbyt duży i nie stanowiłby problemu. Karta graficzna to jednak nie tylko GPU: znajdziemy na niej kości pamięci, regulatory napięcia, a także inne wyspecjalizowane układy. Oczywiście można zminimalizować odległości między nimi, jednak każdy komponent ma swoją wytrzymałość cieplną. Obwody drukowane (PCB) kart nawet o bardzo dużych rozmiarach nagrzewają się natomiast tak, że nie sposób ich dotknąć po wymagającej grze, nie mówiąc już zupełnie o kopaniu kryptowalut. Możliwe jest stosowanie lepszych części, to jednak podnosi ceny, które do najmniejszych już i tak nie należą (a tendencja może być jeszcze gorsza). Można stosować również lepsze, gęściej ożebrowane radiatory, ale niezbędne staje się korzystanie z małych wentylatorów o dużych prędkościach obrotowych. Właśnie dlatego wspomniane wcześniej mniejsze edycje kart graficznych charakteryzują się bardzo niską kulturą pracy. Nie każdy jest z kolei w stanie wytrzymać „huragan” wewnątrz obudowy. Stąd właśnie ogromne rozmiary, które wcale nie są domeną naszych czasów – Voodoo 5 6000 również mógł „pochwalić się” ogromnymi wymiarami.

Problem wielkości i szerokości kart nie dotyczy zresztą tylko kart dla wymagających graczy. Problemy zaczynają się nawet w przypadku kart ekonomicznych. Zaprezentowane na początku roku GeForce 750 i 750Ti na rdzeniu Maxwell cechują się bardzo wysoką sprawnością energetyczną. Referencyjna karta nie jest zbyt długa, nie wymaga dodatkowego zasilania, a jej chłodzenie choć spore, zablokować może tylko jeden slot PCI/PCI-Express znajdujący się zaraz pod kartą. Jak wygląda natomiast sytuacja w przypadku innych producentów? Ci tradycyjnie zdecydowali się na podbicie zegarów. W zasadzie wszystkie karty są o wiele dłuższe i pod tym względem przypominają raczej szybsze modele GTX 660. Niektóre wymagają dodatkowego chłodzenia, a większość posiada rozbudowane układy chłodzenia z dwoma wentylatorami. Efekt? Karta blokuje dodatkowego śledzia, a często nawet jeszcze jedno złącze, bo przez wentylatory nie da się go w praktyce wykorzystać. Czy nadrabiają takie starty wysoką kulturą pracy? Niestety, nie wszystkie są ciche.

Sytuacja wcale nie jest jednak taka zła, jak mogłoby się wydawać. Wydajność kart graficznych rośnie i to w zastraszającym tempie. Jeżeli porównamy sobie GTX 285 z 2008 roku (TDP 205 W) do zeszłorocznego GTX 770 (230 W) zobaczymy przyrost o 158% w wydajności wypełniania teksteli i o 61% w wydajności wypełniania pikseli. To duża różnica, która pokazuje, że wydajność energetyczna rośnie. Niebawem zadebiutują nowe układy z serii GeForce 8xx, które będą bazowały na energooszczędnym rdzeniu Maxwell. Choć proces technologiczny najprawdopodobniej zostanie taki sam (28 nm), karty powinny pobierać znacznie mniej energii przy tej samej lub nieco wyższej wydajności. To pozwoli tworzyć nieco mniejsze modele... o ile oczywiście producenci zdecydują się na taki krok i nie będą zbyt nachalnie zmieniać referencyjnych zegarów.