Análisis: Palit GTX 1050 Ti StormX

Nvidia se ha metido de lleno a luchar en la gama media-baja de tarjetas gráficas tras la presentación de los chips GTX 1050 y 1050 Ti, y lo hace curiosamente en unos puntos de precio en los que no tiene competencia de AMD. El salto de potencia entre la RX 460 y RX 470 es tan grande que es un sector en el que ambas tarjetas van a brillar por sí solas.

La compañía no ha proporcionado un modelo de referencia con su típico diseño de ventilación tipo turbina, pero hay algunos ejemplos de fabricantes que utilizan el chip con las frecuencias de referencia como la GTX 1050 Ti StormX de Palit. Es un modelo que llega con un precio de 165 euros, y por tanto bastante interesante en un principio.

Inspección visual

La tarjeta es bastante básica en todos sus aspectos. Debido al tipo de chip que es el GP107 que incluye, no necesita un gran sistema de ventilación y eso lleva a disponer de modelos bastante pequeños e ideales para los mini-PC. Como mostraré más adelante, se calienta poco y hace poco ruido, por lo que el sistema de un solo ventilador de la tarjeta es más que suficiente para sus necesidades.

Tiene un tamaño de 166 x 112 mm, por lo que se sitúa entre las más pequeñas del mercado y entra en cualquier caja por pequeña que sea. El armazón de plástico cubre la parte superior de la tarjeta, y tiene un diseño sobrio pero bonito en negro, con el logo de Palit a un lado y el nombre de la tarjeta gráfica en el medio del ventilador de 90 mm que incluye.

No posee conector de alimentación adicional, por lo que extraerá los 75 W máximos de consumo de la ranura PCIe de la placa base. En la parte posterior cuenta con un conector HDMI 2.0b, un DisplayPort 1.4 y un DVI-DL. Muy simple para una tarjeta gráfica simple y de precio básico. No incluye tampoco placa trasera ni ningún otro tipo de extra. Las frecuencias de funcionamiento son las de referencia, de 1290 MHz de base y 1392 MHz de turbo, con 4 GB de memoria GDDR5 a 7 GHz.

El precio del modelo de referencia de GTX 1050 Ti es de 139 dólares —sin IVA—, por lo que el precio de 165 euros —con IVA— que tiene este modelo de Palit se ajusta bastante bien al precio sugerido por Nvidia.

Arquitectura del chip GP107

Aunque en esencia la arquitectura Pascal no es muy diferente de la Maxwell, el mayor cambio introducido, y del que se derivan la mayoría de las mejoras, es la fabricación de los chips a 16 nm. Al menos hasta la presentación de este chip GP107, que está fabricado por Samsung en sus fundiciones a 14 nm. El uso de transistores de tipo FinFET ha permitido a las compañías (no solo a Nvidia) gestionar de una manera más eficaz las curvas de voltaje de los chips, y con ello ganar en estabilidad y potencia.

El GP107 de esta GTX 1050 Ti tiene un tamaño de 148 mm², frente a los 314 mm² del GP104, los 200 mm² del GP106 o los 135 mm² del GP107 usado en la GTX 1050, e incluye 3300 millones de transistores frente a los 7200 millones del GP104. Por tanto es un chip bastante más pequeño, pero que a su vez tiene un consumo notablemente inferior, situándose en torno a los 75 W según Nvidia.

El chip GP107 incluye dos clústeres de procesamiento gráfico (GPC) compuestos por seis multiprocesadores de flujos de datos cada uno (SM). Este chip incluye cuatro controladores de memoria de 32 bits, lo que proporciona esta gráfica un bus de memoria de 128 bits. Cada uno de los controladores contiene ocho unidades de rasterizado (ROP) dedicadas a labores de posprocesamiento entre otros, y dan soporte a memoria 4 GB de memoria GDDR5 de 7 Gbps.

Cada SM incluye cuatro grupos de 32 núcleos CUDA, junto con su memoria caché, unidades de carga y almacenamiento, unidades de funciones especiales, gestor de urdimbres y búfer de instrucciones, además de ocho unidades de texturas (TMU). Por tanto, cada SM contiene 128 sombreadores y ocho TMU, y en total el chip GP107 contiene pora tanto 768 sombreadores (seis SM), y 48 TMU, además de los 32 ROP procedentes de los controladores de memoria.

El ancho de banda de la GTX 1060 se sitúa en los 112 GB/s brutos, aunque eso no incluye la compresión de memoria y otros métodos de aprovechamiento de recursos, lo que pueden situar en ciertos momento el ancho de banda cerca de los 140 GB/s. Puede ser insuficiente para aprovechar totalmente la arquitectura Pascal, pero la solución pasaría por incluir memoria más cara, como GDDR5X o HBM, y añadir complejidad a un chip orientado a modelos básicos, lo que aumentaría notablemente su coste. Aun así, la memoria GDDR5 suele permitir buenos niveles de overclock, dando un buen empujón de FPS en muchos juegos.

Las novedades de Pascal

Nvidia ha ido realizando pequeñas grandes modificaciones de la microarquitectura de sus tarjetas gráficas desde la presentación de Fermi, y en la generación Maxwell la más importante fue la inclusión de una compresión de memoria. Esto permite que, al recuperar información de memoria, se tengan que mover menos bytes y por tanto se tarde menos en hacerlo y se aumente el ancho de banda efectivo de la tarjeta gráfica.

En Pascal se ha mejorado dejando menos zonas sin comprimir. En la siguiente imagen, las zonas en magenta son las que son susceptibles de ser comprimidas, correspondiéndose la de la derecha de todo a la compresión en Pascal. Nvidia asegura que esto otorga un 70 % más de memoria efectiva que Maxwell.

La computación asíncrona es otro aspecto tocado por la compañía, que afecta a cosas como el posprocesamiento de los fotogramas renderizados, la generación de una urdimbre para RV (urdimbre temporal) o el procesamiento de audio o físicas de un juego. En estos casos puede ocurrir que no se puedan ejecutar las urdimbres completas (32 hilos) procedentes de una misma tarea, y se puedan enlazar dos o más tareas en una única urdimbre.

De esta forma se pueden aprovechar potenciales tiempos de inactividad de la tarjeta gráfica. En este apartado también entra la multitarea apropiativa, que se encarga de asignar tiempos determinados de ejecución al nivel de píxel, y no solo a nivel de hilo como hasta ahora. Esto permite que, en un momento dado, se pueda detener la generación de un píxel, guardando el contexto, para empezar a ejecutar una tarea más prioritaria, y posteriormente recuperar el contexto y continuar la generación de píxeles.

De otra forma, en el modelo de apropiación a nivel de hilo, se tendría que terminar la ejecución de las tareas sobre toda la urdimbre antes de poder intercalar la ejecución de una tarea más prioritaria. Por tanto, es una característica introducida con la realidad virtual en mente, ya que los márgenes de tiempo que se manejan para la generación de los fotogramas son menores. Nvidia también ha añadido la apropiación a nivel de hilo para las cargas de trabajo de computación no directamente relacionadas con la generación de gráficos.

Fijaros que, según lo explicado anteriormente, ahora encontraréis sentido al primer gráfico de los dos incluidos en la siguiente transparencia. La primera figura es el búfer de instrucciones de donde el GPC decide qué triángulos debe generar, y que posteriormente gracias al motor de rasterizado va creando los píxeles concretos, con su información de luz y color, que conforman los triángulos. En ese punto de generación de píxeles es donde la computación asíncrona puede ahora detener la generación para ganar rapidez en tareas prioritarias.

La multiproyección simultánea (SMP) es un nuevo bloque situado en el motor de polimorfismo, y se encarga de corregir la perspectiva en varias orientaciones de una imagen desde un mismo punto de vista. En el entorno de la realidad virtual, para cada una de las lentes (proyecciones) se generaría desde un único punto de vista las dos proyecciones de las lentes.

Pero también permite corregir los problemas de representación en configuraciones multimonitor, que no tienen en cuenta el ángulo que forma entre sí cada uno de los monitores (varias proyecciones desde un mismo punto de vista). También corrige en pantallas curvas, o incluso en potenciales pantallas esféricas y realidad aumentada.

Lo importante del asunto es que de esta forma la mayor parte del trabajo para ambos fotogramas se realiza de manera común, descargando de trabajo a la tarjeta gráfica. Se puede realizar utilizando una de dieciséis posibles proyecciones preconfiguradas en Pascal.

También hay una nueva característica denominada Fast Sync, con la que Nvidia quiere dar una solución a los problemas relacionados con la sincronización vertical (V-Sync). Al activar V-Sync se produce un aumento del retardo de entrada, lo que puede producir una sensación de que los juegos tardan más en reaccionar.

Al activar Fast Sync, se realiza un búfer adicional de los fotogramas recién generados para poder enviarlos nuevamente, eliminando procesamiento adicional y disminuyendo el retardo y el corte de fotogramas o tearing. Esta característica se puede activar en el panel de control de Nvidia.

Equipo de pruebas

Para la realización de las pruebas de rendimiento he utilizado diversos equipos debido a que quería comprobar a la vez que analizaba la tarjeta gráfica algunas cosas adicionales. Por ejemplo, cómo afecta el uso de un procesador de cuatro núcleos lógicos como un Core i5-6400 frente a un ocho núcleos lógicos como el Core i7-6700K.

Aun así, el equipo principal de pruebas utilizado para realizar todas las mediciones lo tenéis a continuación. La habitación donde se han hecho las pruebas estaba a 23 ºC.

Pruebas de rendimiento

Las pruebas de rendimiento de las nuevas tarjetas gráficas suelen centrarse en comprobar su potencia con respecto a otros modelos. Aunque ese tipo de pruebas también las encontraréis a continuación, me ha parecido más interesante analizar lo que sucede al utilizar la Palit GTX 1050 Ti StormX con una serie de procesadores para ver qué tipo de limitación imponen al rendimiento de la tarjeta.

Puesto que es una tarjeta gráfica para jugar potente, las pruebas que veréis a continuación también se han realizado a las resoluciones de 1080p, 1440p y 4K UHD. Como norma general, las pruebas se han realizado teniendo solo activo el antiescalonamiento FXAA, deshabilitando características específicas de gráficas como HBAO+ o PureHair, y poniendo todas las opciones a los valores máximos posibles. En este caso me interesa más comprobar la potencia en bruto en juegos de las tarjetas gráficas que las diferencias entre las arquitecturas de AMD y Nvidia.

Rise of the Tomb Raider

Este juego de Microsoft Studio es bastante exigente en cuanto a procesador, aunque sobre todo si se quiere jugar con las DirectX 11. Bajo las DX12 descarga de trabajo al procesador, con lo que incluso un i3-6100 es suficiente como para aprovechar bastante bien las tarjetas gráficas más potentes, pero en los procesadores de cuatro y ocho núcleos es mejor jugarlo bajo DX11.

Comparativa por procesador

Comparativa de GPU

Ashes of the Singularity

Ashes of the Singularity es más una prueba de rendimiento que un juego, y hay que tomarlo como tal. Aun así resulta interesante probarlo debido a que es el más avanzado en cuanto a aprovechar las posibilidades de las DirectX 12. Beneficia notablemente a las tarjetas gráficas de AMD, aunque las Pascal también se benefician algo o bastante de las DX12 en los modelos más potentes.

Comparativa por procesador

Comparativa de GPU

Hitman

Hitman fue actualizado en agosto de 2016, con importantes mejoras de rendimiento según el número de núcleos del procesador. Ahora le afecta bastante menos, pero sigue siendo un juego claramente pro-AMD, aunque ahora sí cuenta con soporte a DX12 bajo las tarjetas gráficas de Nvidia. En el caso de las tarjetas Pascal, consiguen una mejora de rendimiento en torno al 5 %, en vez de una reducción al activarlos como pasaba hasta ahora.

Comparativa por procesador

Comparativa de GPU

Para evaluar su rendimiento con el máximo de texturas y otros efectos se necesita disponer de tarjetas con al menos 4 GB de VRAM, por lo que curiosamente la GTX 1060 de 3 GB no aparecerá en la tabla.

Total War: Warhammer

Total War: Warhammer recibió el parche que activaba las DirectX 12 y la computación asíncrona tiempo después de su puesta a la venta. Pero fue bastante bien recibido por los usuarios de AMD, porque ha aumentado notablemente el rendimiento del juego en estas tarjetas gráficas.

Pero a su vez, es dependiente de la potencia del procesador, pero sobre todo en DX11, ya que en DX12 descarga bastante trabajo del procesador y permite obtener bastante más rendimiento adicional al combinarlo con otros procesadores de cuatro y ocho núcleos.

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Deus Ex: Mankind Divided

Eidos ha añadido un nuevo título con compatibilidad a DirecX 12, en la línea de Rise of the Tomb Raider. Es un juego también claramente pro-AMD, por lo que hay que coger los resultados con una dosis de excepticismo sobre las capacidades de las tarjetas de Nvidia y AMD en este apartado.

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Gears of War 4

Gears of War 4 es un ejemplo de juego DirectX 12 en el que no necesariamente salen beneficiadas las tarjetas gráficas de AMD. La arquitectura Pascal de Nvidia es compatible con la computación asíncrona, que se puede activar y desactivar en la prueba de rendimiento dentro del juego para ver su efecto, y que lo examiné cuando el juego salió al mercado.

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Para jugar a 4K es necesario al menos 3 GB de VRAM, por lo que la prueba no es posible en las GTX 950, GTX 960 o RX 460, y tarjetas similares.

The Division

The Division es uno de los juegos en línea que más éxito ha tenido este año, pero que la falta de contenido de alto nivel lastra la fidelización de los jugadores. El banco de pruebas incluido es muy completo en el sentido del recorrido que hace la cámara, que pone a prueba diversas características de calidad de imagen, explosiones y muñecos en movimiento.

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

The Witcher 3

The Witcher 3: Wild Hunt es un juego que, una vez desactivado Nvidia Hairworks y otras opciones pro-Nvidia, no tiene una especial preferencia por ninguna compañía de tarjetas gráficas. La calidad de sus gráficos se pone a la máxima posible, desactivando las características específicas de Nvidia, y se contabilizan los FPS de varios cortes del juego.

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Crysis 3

Crysis 3 sigue siendo un juego bastante exigente a nivel gráfico, y una buena prueba para comprobar la potencia de una tarjeta gráfica. En su tiempo fue un juego patrocinado por AMD, pero actualmente rinde mejor en las tarjetas de Nvidia. La configuración gráfica para las pruebas se sitúa en muy alta, y se toman medidas de tiempos de circuitos preestablecidos que se repiten varias veces para intentar ajustar al máximo la fiabilidad del rendimiento, ya que el juego carece de banco de pruebas integrado.

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Dirt Rally

DiRT Rally es un ejemplo de juego de carreras en el que el escenario está muy cuidado, pero tampoco es especialmente exigente en el apartado gráfico. El juego incluye una prueba enlatada, que consiste en cuatro etapas, y va cambiando entre vista exterior e interior. La calidad se pone a ultra, con antiescalonamiento 2x MSAA.

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Temperaturas, ruido y overclocking

La arquitectura Maxwell era generosa con las subidas de frecuencia, y Pascal está en la misma línea. Las mejoras obtenidas con el proceso de fabricación de 14 nm FinFET de la coreana Samsung permiten a Nvidia subir mucho las frecuencias del sustituto de la GTX 960, y reduciendo su consumo notablemente por debajo de los 75 W.

Debido a ese consumo, Nvidia la vende como una tarjeta que no necesita alimentación adicional, y es algo que repercute en el potencial de overclocking de la tarjeta. En este caso, la GTX 1050 Ti StormX de Palit no lo incorpora —otros modelos de 1050 Ti de otras compañías añaden un PCIe de seis pines—, y por tanto la subida de frecuencias es errática.

No se puede subir el consumo máximo de la tarjeta, que se mantiene siempre al 100 %, y al subir frecuencias se pasa la mitad del tiempo la tarjeta gráfica llegando al límite de consumo que puede extraer de la ranura PCIe. A una resolución de 1080p se puede subir la frecuencia base unos 150 MHz y la memoria 1000 MHz, pero el resultado debido a la limitación de consumo es que generalmente no se obtiene más de un 4 o 5 % más de rendimiento.

Depende también mucho del juego, aunque a mayores resoluciones, 1440p y 2160p, las mejoras de rendimiento son incluso menores, en torno al 2 % con una resolución de 4K UHD. Por tanto, es un modelo básico, con un precio básico, y que va a ser para pinchar y usar.

También se puede valorar las mejoras de rendimiento en función de si se sube solamente la memoria o solo el reloj de la GPU.

En el aspecto de las temperaturas y ruido, estrechamente ligados, la Palit GTX 1050 Ti StormX es estupenda. La tarjeta gráfica sin subir tiene una temperatura máxima de 54 ºC en carga, con un ruido de 32 dB máximos, y cuando se suben frecuencias llega tan solo a 58 ºC y mismos 32 dB máximos de ruido. El chip GP107 es tan eficiente que está claro que está destinado a portátiles.

El consumo del equipo de pruebas con la gráfica en carga se sitúa por debajo de los 117 W, y con el overclocking adicional se sitúa en torno a los 121 W. La ganancia total de rendimiento con las frecuencias subidas se sitúa en torno al 4 % a 1080p, con algunas excepciones que llegan a superar el 10 %, dependiendo mucho de cómo de intenso de GPU sea el juego. Es una ganancia muy gris de rendimiento, que es como si no se le hiciera OC a la tarjeta gráfica aunque en algunos casos se puedan ganar esos dos o tres FPS que permitan estar siempre por encima de 30 o 60 FPS, según el juego.

Conclusión

La GTX 1050 Ti es una tarjeta que está claramente destinada a portátiles aunque haya llegado primeramente a los equipos de sobremesa. Un bajísimo consumo con una buena potencia relacionada dan buena fe de ello, aunque en la práctica es una sustituta de la GTX 960, con más rendimiento en algunos juegos y menos en otros. Pero netamente se queda por encima de la GTX 960.

Esta serie de tarjetas gráficas tiene su punto ideal de compra entre los 155 y 175 euros, pero la RX 470 de 4 GB que está entre los 195 y 215 euros es una compra más óptima para los que quieran jugar a 1080p y 60 FPS sin compromisos. La RX 470 es en torno a un 25 % más potente, por lo que la relación potencia-precio de ambas tarjetas es similar, y ambas buenas compras en sus respectivos segmentos. A la hora de elegir una u otra, solo hay que mirar el bolsillo y pensar si importa jugar a ultra o se puede relajar un poco los ajustes. Una diferencia de 40 euros es un mundo para muchos jugadores, y no hay que perderlo de vista, pero la GTX 1050 Ti no defrauda por el precio que tiene.

Para los que busquen una tarjeta gráfica para crear un PC para el salón que no haga ruido, esta tarjeta es ideal. Como he dicho, su bajísimo consumo y eficiencia energética apenas hace que los ventiladores tengan algo que enfriar, y eso que esta Palit GTX 1050 Ti StormX es de un solo ventilador. Este modelo específicamente es muy bueno para los mini-PC, y una compra totalmente recomendable. No tiene ruido eléctrico, funciona a temperaturas bajas y no supera por si sola los 32 dB en carga en ningún momento. Más no se puede pedir.