Уже не за горами новое поколение графических решений Nvidia, но судьба вышедших в 2017 году видеокарт GeForce GTX 1080 Ti еще не предопределена. Обладая высоким уровнем быстродействия и достаточным объемом скоростной памяти, эта серия обещает счастливое игровое будущее на несколько лет вперед.
Но за производительность приходится платить. В данном случае – энергопотреблением, выливающимся в повышенные температуры видеокарты и нагрев воздуха внутри компьютера (если модель не оснащена референсной системой охлаждения или водоблоком на графическом процессоре). Однако можно ли что-нибудь предпринять, чтобы несколько поднять производительность в будущем, а проблему нагрева свести к минимуму? Естественно!
На примере видеокарты Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium мы изучим влияние программных модификаций и замены системы охлаждения на итоговую производительность. Для начала познакомимся с героем обзора.
Модель Palit поставляется в большой коробке, которая является практически копией упаковки Palit GeForce GTX 1080 GameRock Premium Edition. Отличия скрыты в названии и некоторых особенностях.
И особое внимание здесь уделено новой системе охлаждения – TurboJet4. О ней будет рассказано несколько позже.
Конструкция коробки предусматривает ручку для переноски видеокарты.
Комплектация новинки бедновата – инструкция, диск с ПО и переходник дополнительного питания 2х6-pin -> 8-pin. От видеокарты с постфиксом Premium ждешь чего-то особенного, фирменный коврик хотя бы.
Дизайн Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium узнаваем, в глаза бросается изменившаяся цветовая гамма.
Обратная сторона прикрыта защитной пластиной.
Стоит отметить количество точек крепления – к качеству сборки претензий нет.
Дополнительное питание обеспечивается двумя 8 pin разъемами PCI-E. Между защитным кожухом и задней пластиной просматривается двухсекционный радиатор.
К слову, благодаря его размерам видеокарта выходит за рамки двухслотового исполнения.
С одной стороны модели Palit виднеются три массивных тепловых трубки, пронизывающие радиатор. Здесь же располагается коннектор для подключения светодиодных RGB лент.
Задняя интерфейсная панель получила хорошую перфорацию, что способствует улучшению температурного режима в пределах корпуса. На ней располагаются один разъем Dual-Link DVI, три DisplayPort 1.4 и один HDMI 2.0b.
| Наименование | Nvidia GeForce GTX 1080 Ti | Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium |
| Графический процессор | GP102-350-K1-A1 | GP102-350-K1-A1 |
| Техпроцесс, нм | 16 | 16 |
| Размер ядра, мм2 | 471 | 471 |
| Базовая тактовая частота, МГц | 1480 | Режим OC – 1594; Режим Gaming – 1556; Режим Silent – 1518 |
| Тактовая частота с ускорением, МГц | 1582 | Режим OC – 1708; Режим Gaming – 1670; Режим Silent – 1582 |
| Количество ядер CUDA, шт. | 3584 | 3584 |
| Количество текстурных блоков, шт. | 224 | 224 |
| Количество блоков растеризации, шт. | 88 | 88 |
| Тип памяти | GDDR5X | GDDR5X |
| Быстродействие памяти, Гбит/с | 11 | 11 |
| Объем памяти, Гбайт | 11 | 11 |
| Полоса пропускания памяти, бит | 352 | 352 |
| Дополнительные разъемы питания, pin | 6 + 8 | 8 + 8 |
| Потребляемая мощность, Ватт | 250 | 300 |
| Размеры (ДхВхШ), мм | 267 х 111 х 40 | 285 x 133 x 58 |
| Видеовыходы | 3 x DisplayPort 1.4; 1 x HDMI 2.0b |
3 x DisplayPort 1.4; 1 x HDMI 2.0b; 1 x Dual-link DVI-D |
Мой экземпляр видеокарты шел с версией BIOS 86.02.40.00.49. Базовая частота была увеличена до 1595 МГц, частота ускорения – до 1709 МГц, частота памяти осталась без изменения – 1376 МГц (11 008 МГц эффективная).
Несколько непонятные лимиты потребления были установлены в новой версии BIOS – если раньше видеокарта получала 300 Вт по умолчанию с возможностью расширения до 350 Вт, то в текущей версии изначально установлено 250 Вт, предел расширения не изменился. Возможно, это было сделано для улучшения температурных и шумовых показателей.
При температуре графического процессора 29°C его частота может достигать 1999 МГц при 1062 мВ при условии, что не будет ограничений по лимиту потребления.
По сравнению с прошлыми версиями видеокарт серии GameRock Premium герой обзора претерпел немалые изменения в визуальном оформлении.
Подсветка Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium состоит из двух зон, получивших общее управление цветом и режимом работы. Цвет может меняться в зависимости от температуры графического процессора, быть статичным или меняться со временем (Rainbow). Возможна передача управления на панель Nvidia.
В следующем ролике представлен наиболее интересный режим работы – Rainbow.
Помимо этого, непосредственно к видеокарте можно подключить RGB-ленты и синхронизировать подсветку.
Программное обеспечение:
Тестирование проводилось в несколько этапов:
Графики делались на основе данных, полученных с помощью мониторинга в программе MSI Afterburner. Частота опроса сенсоров устанавливалась на 400 мс.
Для тестирования видеокарты с заводским и стабильным игровым разгоном использовались приложения из пакета Futuremark 3DMark. Комнатная температура была 25°C, корпус закрытый, дополнительный обдув подопытной модели отсутствовал.
В тесте устойчивости Time Spy видеокарта на заводских настройках показала следующие результаты:
Частота графического процессора во время тестирования находилась в пределах 1830-1910 МГц:
И здесь мы сталкиваемся с тем, что производительность упирается в зашитые в BIOS лимиты потребления – 250 Вт просто недостаточно, чтобы видеокарта работала на частоте 1964 МГц и выше.
Да и напряжение далеко от прописанных в BIOS значений, в среднем оно находится на уровне ниже 1000 мВ.
График потребления видеокарты говорит сам за себя – она практически все время упирается в установленный лимит 250 Вт.
Температура графического процессора замерла на отметке 70°C, что для столь производительной модели является отличным результатом.
Работу системы охлаждения можно назвать оптимальной – примерно до 60°C вентиляторы находились в бездействии, затем стартовали на 950 оборотах в минуту, а к концу тестирования их обороты возросли до 1300-1400. При этом на фоне компьютера Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium по шумовым характеристикам не выделялась.
Результаты в пакете приложений 3DMark показались относительно невысокими.
И чтобы отсеять влияние невысокого лимита мощности, повторное тестирование проводилось с его расширением до 140%, что соответствует 350 Вт.
И здесь меня ожидал приятный сюрприз – частота графического процессора после нагрева свыше 66°C была полностью стабильной и составляла 1936 МГц:
Напряжение только при температурах ниже 55°C достигало 1.063 В, большую часть теста видеокарта работала на 1.043 В.
Такое поведение объясняется режимом работы Nvidia GPU Boost 3.0, когда достижение максимальных значений частоты происходит при относительно невысоких температурах.
Потребление видеокарты в среднем находилось на отметке 275-280 Вт, в пиках достигая 300 Вт. Естественно, те самые 250 Вт заметно ограничивали производительность, по графику до этого значения потребление ни разу не опускалось.
Температурный режим практически не изменился – в пике графический процессор нагревался лишь до 73°C. Учитывая, что радиатор охлаждает как сам GPU, так и подсистему питания, результат очень хороший.
Обороты вентиляторов системы охлаждения увеличились всего на 100 оборотов в минуту, что практически не повлияло на шумовые характеристики.
Увеличение производительности нельзя назвать незаметным:
Не оставим без внимания и потенциал самой системы охлаждения – после выставления вращения крыльчатки на 100% тест устойчивости Time Spy был пройден в очередной раз:
В данном случае частота графического процессора не опускалась ниже 1974 МГц при напряжении 1.062 В.
Потребление новинки немного выросло как раз за счет повышения частоты видеоядра:
Потенциал системы охлаждения отличный – без проблем удалось удержать температуру до 56°C.
Однако пришлось пожертвовать акустическим комфортом – на 2700 об/мин видеокарта просто «ревет».
С помощью программы MSI Afterburner версии 4.4.0 проводились все манипуляции с изменением рабочих частот графического процессора и микросхем памяти. И здесь силиконовая лотерея сообщила мне о проигрыше – максимум, что я смог выжать из видеокарты, это 2050 МГц при 1.05 В и температуре ниже 45°C. Попытки взять планку выше приводили к полному зависанию системы, и только через несколько минут происходил вылет видеодрайвера. Проверив повторение данной ситуации на нескольких тестовых системах, я понял, что просто не повезло с GPU. Зато память работала на частоте 12 312 МГц, что для воздушной системы охлаждения является отличным результатом.
Тест устойчивости видеокарта Palit проходила без каких-либо нареканий.
С течением времени рабочая частота снижалась, и самый оптимальный режим работы, не приводящий к каким-либо проблемам, приведен на следующем графике:
При температуре свыше 72°C частота графического процессора устанавливалась на 1974 МГц, что соответствует результатам, полученным на 100% оборотов вентиляторов.
Напряжение при этом составляло всего 1.043 В. Это привело к тому, что потребление выросло не так заметно, как обычно бывает.
На температуру графического процессора это тоже не оказало практического влияния – в пике она не превышала 74°C.
Работа системы охлаждения осталась фактически без изменений.
Задняя пластина была проверена на участие в охлаждении – в середине тестирования в зоне графического процессора и подсистемы питания температуры достигли 60°C и 61°C соответственно.
Теперь мы подошли к главному – программной и аппаратной доработке Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium. И первое, с чего стоит начать – с ее разборки.
Полностью разобрать рассматриваемую видеокарту без нарушения пломбы невозможно, но есть возможность снятия кожуха. Однако если гарантия вас не интересует, то разборка не займет много времени.
Несмотря на то, что со времен Palit GeForce GTX 1080 GameRock утекло немало воды, радиатор Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium практически не претерпел никаких изменений – две секции, пять толстых тепловых трубок. Конечно, увеличилась пластина, отводящая тепло от подсистемы питания, так как изменилась и сама подсистема питания.
Огромное медное основание получило слабую полировку. Но контакт вышел отличным.
И тут стоит сделать лирическое отступление, которое раскрывалось на просторах нашей конференции в соответствующей теме – у меня, как и у некоторых участников темы, на данной видеокарте наблюдалось трение соосного вентилятора об радиатор.
С помощью пластиковой карты и некоторых усилий данный недостаток был вылечен, а после разборки удалось зафиксировать и его причину – транспортировочную оплошность:
Видно, что ушко одного из креплений было немного погнуто. Учитывая, что вентилятор вращается в непосредственной близости от радиатора, этого хватило, чтобы вызвать трение и неприятный звук.
А вот и виновник крупным планом:
Радиатор видеокарт серии GameRock всегда вызывал уважение, и вся линейка Palit GeForce GTX 10х0 благодаря продуманной системе охлаждения пользовалась популярностью. Данная модель – не исключение.
В кожухе видеокарты установлена небольшая платка для синхронизации работы вентиляторов:
Ведь самое главное нововведение, способствующее появлению названия TurboJet4 – использование соосных вентиляторов.
Не буду говорить о плюсах или минусах. Сравнить не с чем, потому что видеокарты Palit GeForce GTX 1080 Ti JetStream или GameRock с обычными вентиляторами на руках не оказалось.
К слову, версию Premium как раз и отличают изменения в BIOS и использование новых моделей вентиляторов.
Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium основывается на печатной плате собственной разработки.
Подсистема питания включает двенадцать фаз для графического процессора, еще двумя довольствуются микросхемы памяти.
Графический процессор GP102-350 произведен на 10-й неделе 2017 года. Вокруг него расположены одиннадцать микросхем памяти стандарта GDDR5X с маркировкой 7BA77-D9VRL.
За управление питанием отвечает NCP 81274 производства On Semiconductor, расположенный на обратной стороне платы.
Стоит отметить наличие двух термопрокладок между печатной платой и укрепительной пластиной как раз в зоне подсистемы питания. Это способствует лучшему отводу тепла.
Удивительно, но компания EK Water Blocks, производящая водоблоки полного покрытия для Palit GeForce GTX 1070 и GTX 1080 серий GameRock и JetStream, для версии GeForce GTX 1080 Ti их до сих пор не выпустила. Не нашлось их и у доступных именитых фирм-производителей. Поэтому пришлось шерстить задворки крупных китайских площадок. И здесь фортуна улыбнулась мне – всего за 4 000 рублей нашелся водоблок компании Bykski.
По комплектации он был близок к рассмотренному ранее водоблоку Barrow: крепежи, термопрокладки, заглушки для портов. А при покупке модели с подсветкой в комплекте будет переходник для ее подключения с пультом управления для переключения режимов.
На коробке указана модель, по которой можно понять, что водоблок создавался для Palit GeForce GTX 1080 Ti JetStream:
Внешне водоблок выглядит обычно – медное исполнение с акриловой крышкой.
Следы фрезы слишком явные, и если сравнивать с тем же Barrow – небо и земля.
Есть вопросы и к полировке:
Комплектные термопрокладки сразу полетели в урну и были заменены на прокладки нормальной толщины и теплопроводности.
Но, как бы не было первое впечатление испорчено, с остальным проблем не возникло – водоблок идеально встал на видеокарту.
Изюминкой стало то, что предусмотрена совместимость с родной укрепительной пластиной, и для этого в комплектации есть специальные винты. В итоге все крепится очень надежно, и сам водоблок, и «бэкплейт» обеспечивают отличный прижим к печатной плате.
Не обошлось и без казусов – три контакта подсветки из четырех были оторваны от контактной площадки. С учетом того, что моя сборка не блещет наличием RGB-подсветки – припаивать на место я не стал. И получилось очень даже неплохо:
Теперь перейдем к тестированию.
Для сравнения изменения температурных показателей использовался тест устойчивости Time Spy. Обороты помпы и вентиляторов системы жидкостного охлаждения были установлены на комфортном уровне – 3800 и 800 об/мин соответственно. Комнатная температура находилась на отметке 25°C, корпус закрытый.
Для заводской версии BIOS с расширением лимита потребления до 140% (350 Вт) были получены следующие результаты:
Частота графического процессора на протяжении всего теста держалась на отметке 1987 МГц при напряжении 1.062 В.
Стоит ли говорить, что одно лишь снижение рабочих температур увеличило среднюю частоту графического процессора на 50 МГц?
Потребление видеокарты при этом практически не изменилось.
Температура графического процессора снизилась значительно – лишь в пиках температура достигала 42°C.
Но результат самого водоблока не очень порадовал – разница между температурами графического процессора и охлаждающей жидкости достигала 11°C.
О получении новых результатов разгона GPU пришлось забыть – все повторялось в точности, как и на воздушной системе охлаждения. Даже повышение напряжения до 1.093 В не приносило никакой пользы – видеокарта упиралась в лимит энергопотребления и через некоторое время происходил вылет даже на 2100 МГц.
Оптимальным режимом работы видеоядра стала частота 2050 МГц при напряжении 1.05 В, и она была стабильной во время всего тестирования Частоту микросхем памяти удалось увеличить до 12 600 МГц.
Результаты тестирования изменились в лучшую сторону.
Что интересно – видеокарта способна работать с эффективной частотой памяти в 13 ГГц. Однако периодически возникали графические артефакты, а производительность отличалась незначительно из-за отсутствия недостатка в пропускной способности.
Дальнейшие потуги были безрезультатными. И здесь на помощь пришел небезызвестный участник нашей конференции – Palit support, с помощью которого мне была предоставлена инженерная версия BIOS с увеличенным диапазоном регулировки рабочих напряжений. Учитывая, что рассматриваемая модель несет на борту две микросхемы BIOS, инженерная версия была зашита как раз в резервную.
Инженерная версия BIOS с номером 86.02.40.00.53 отличилась несколькими особенностями – помимо отключенных лимитов потребления и расширенного диапазона рабочих напряжений, вентиляторы содержали заводскую настройку для Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium, а частота графического процессора была изменена до референсной:
И поскольку регулировка напряжения производится исключительно графиком соотношения частоты и напряжения, то на заводских параметрах видеокарта работала на 1911 МГц при 1.093 В.
Увеличение напряжения до 1.15 В позволило ей стабильно работать на 2139 МГц. Частота микросхем памяти оставалась на 12 600 МГц.
В тестовых приложениях были получены следующие результаты:
Обратной стороной такого разгона стал резкий скачок потребления видеокарты на 100 Вт (если судить по общему потреблению системы). Стоило оно того? Если для покорения вершин оверклокерских дисциплин – определенно. Но для этого нужен и качественный GPU, в данном случае я оказался не у дел. А для повседневного использования и игр такие жертвы ради одного-двух кадров в секунду выглядят неоправданными.
3DMark FirestrikeЕсли так не повезло с разгоном, то почему бы не попытать счастья в андервольтинге? Для этого я переключился на основную микросхему BIOS с заводской версией.
Первая попытка – подобрать напряжение для 1961-1974 МГц. В итоге для 1961 МГц оказалось достаточно 0.975 В.
Еще одно исследование – поиск рабочей частоты на напряжении 0.9 В. Мой экземпляр видеокарты способен на нем стабильно работать на частоте 1860 МГц.
На данных настройках Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium успешно проходила тесты устойчивости. Разница в рабочих частотах и напряжении приведена на следующих графиках:
Остаются главные вопросы – уровень производительности и энергопотребления относительно заводских настроек. И здесь нас ждет приятный сюрприз:
Соотнесем с показателями производительности на заводских настройках.
3DMark Time SpyКак видим, разница между минимальным и максимальным показателем не превышает 5%. График энергопотребления показывает нам противоположную картину:
Получается, что разница в 5% производительности между заводскими настройками с расширением предела мощности до 140% (350 Вт) и снижением рабочего напряжения до 0.9 В обеспечивается повышением энергопотребления на 42%! При этом, в случае с понижением рабочего напряжения до 0.975 В мы получаем разницу в производительности менее 1.5%, а разница в энергопотреблении превышает 20%.
Учитывая, что для моего экземпляра видеокарты разгон на приемлемых напряжениях ничего не дал, андервольтинг выглядит более перспективным действием. Система охлаждения Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium играючи сможет отвести 200 Вт тепла, а ручная настройка работы вентиляторов позволит удерживать температуру GPU до 60-65°C при минимальном уровне шума.
Игровые тесты проводились в разрешениях 1920 x 1080, 2560 х 1440 и 3840 х 2160 с максимальными настройками графики, за исключением сглаживания. Версии игр были последними доступными в Steam и Uplay на 30 ноября 2017 года.
Настройки видеокарты полностью соответствуют заводским, лимит мощности оставался на 100% (250 Вт). Были получены следующие результаты:
Assassin's Creed OriginsВидеокарта Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium даже на заводских параметрах и с ограничением потребления до 250 Вт обеспечивает высокий уровень производительности во всех рассмотренных разрешениях на максимальных настройках качества.
В разрешении UHD (3840 х 2160) для получения стабильных 60 кадров в секунду придется жертвовать некоторыми настройками графики, однако на общее восприятие картинки это мало повлияет, если не рассматривать мельчайшие незаметные глазу детали с лупой у монитора.
Одной из ключевых особенностей видеокарт Nvidia является GeForce Experience. Данный программный комплекс обеспечивает оптимизацию настроек игровых приложений в зависимости от параметров системы, следит за обновлением видеодрайвера, позволяет транслировать и записывать игровой процесс, делать скриншоты и многое другое.
Главное окно программы выглядит следующим образом:
Выбор любой игры из списка открывает доступ к оптимизации игровых настроек:
Как и оговаривалось выше, GeForce Experience позволяет следить за обновлениями драйвера WHQL:
Для открытия панели настроек транслирования и записи видео необходимо нажать сочетание клавиш Alt+Z (по умолчанию) или же нажать на соответствующую кнопку:
Всплывающее окно интуитивно понятно и функционально:
Предусматривается простой доступ к включению каждой функции и ее настройке:
Один из часто используемых инструментов – это запись видео. Учитывая, что запись производится исключительно мощностями видеокарт Nvidia, становится интересно, к каким потерям производительности приводит ее включение.
Для этого использовалась игра Rise of the Tomb Raider с такими настройками, чтобы среднее количество кадров в секунду превышало 100. Тестирование проводилось во внутриигровом бенчмарке.
По графику кадровой частоты видны отклонения при включении записи игрового процесса:
Включение записи привело к падению производительности на 3.4%, что в абсолютном значении выглядит ничтожно мало.
Еще одним подарком для творческих людей и любителей красивых скриншотов является технология Nvidia Ansel. Число поддерживаемых ею игр постоянно увеличивается, а функциональные возможности, которые зависят от игры, расширяются.
Следующие видео позволяют оценить реализацию Nvidia Ansel в старом добром The Witcher 3: Wild Hunt и новинке 2017 года Middle-earth: Shadow of War.
С помощью Nvidia Ansel можно сделать неплохие обои для рабочего стола из игрового процесса любимой игры (творчество – это не про меня).
В ходе обзора было проведено исследование зависимости производительности видеокарты Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium от температуры графического процессора и рабочего напряжения.
GeForce GTX 1080 Ti, как и остальные видеокарты поколения Pascal, при температурах до 45°C ведет себя несколько иначе – рабочая частота и напряжение стабильны, улучшение охлаждения микросхем памяти позволяет работать на более высоких частотах. При этом зависимость производительности и разгона от рабочего напряжения нельзя назвать пропорциональной – наш экземпляр Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium даже при увеличении напряжения на 0.1 В смог прибавить менее 100 МГц к максимальному разгону, а энергопотребление при этом значительно возросло.
Если сопоставить снижение рабочего напряжения до 0.9 В и максимально полученный на заводской версии BIOS разгон, то разница в производительности менее 9%, а в энергопотреблении – более 50%!
И даже если вам повезло с графическим процессором и он может стабильно работать на 2100-2150 МГц при напряжении 1.050-1.093 В – стоит задуматься об энергоэффективности такого разгона.
Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium с точки зрения пользователя – это представитель тех самых моделей Palit, столь полюбившихся многим по линейкам GeForce GTX 1060, GTX 1070 и GTX 1080. Небольшие изменения в дизайне, улучшенная реализация подсветки, подходящая графическому процессору печатная плата – все это соответствует статусу видеокарты и не вызывает никаких претензий.
Единственное – отсутствие изменений в радиаторе привело к небольшому увеличению рабочих температур относительно Palit GeForce GTX 1080 GameRock Premium Edition, поскольку от GPU и подсистемы памяти приходится отводить больше тепла. Но сам факт того, что увеличение температуры незначительное, говорит о запасе производительности радиатора, либо же о влиянии новшества – соосных вентиляторов, которые компания использует впервые (ранее мне не встречалось видеокарт с такой системой охлаждения ни у одного из вендоров). Утверждать что-то сложно, так как для этого нужно сравнение с версией Palit GeForce GTX 1080 Ti JetStream.
Основные придирки, возникшие в ходе эксплуатации и тестирования видеокарты – это скромный комплект поставки и неудачный экземпляр графического процессора, неспособный на приемлемых напряжениях работать на частоте 2100 МГц и выше. И если первый пункт касается самой компании Palit, то второй – сугубо субъективный и затрагивает лишь тестовый образец. Но в плане ежедневного разгона модель порадовала – абсолютно стабильная работа видеоядра на 1962 МГц при 0.975 В и с частотой памяти в 12 300 МГц, а что еще нужно для игр?
К сожалению, именитые производители компонентов жидкостного охлаждения не выпустили для версий Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock и JetStream свои варианты водоблоков полного покрытия. Мои поиски привели к Bykski, и после нескольких месяцев пользования могу сказать, что за 3500-4000 рублей при условии отсутствия альтернативы данный водоблок выглядит отличным приобретением. С одной стороны, он не может похвастать отличной полировкой и отсутствием следов фрезы, а температурная дельта оставляет желать лучшего. С другой – водоблок полностью справляется со своей миссией, которая заключается в снижении рабочих температур видеокарты.
Автор выражает благодарность:
