Первое знакомство с поколением NVIDIA Ampere на примере MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio

Компания NVIDIA идет на шаг впереди AMD и не ждет, пока конкурент одумается и представит такое же революционное решение, как Ryzen. Чем же нас порадует новое поколение графических процессоров Ampere? Поколение Turing вышло спорным, но оно принесло лучи и задало вектор направления всей отрасли. Самое время нарастить мышцы и поднять планку производительности. Но одним лишь этим дело не ограничилось…

Оглавление

Вступление

NVIDIA и так идет на шаг впереди AMD. Но при этом еще и не ждет, пока конкурент соберется, наконец, с мыслями и представит такое же революционное решение, как Ryzen, только на рынке видеокарт (если это вообще случится). Удар "зеленых" должен быть настолько мощным и сокрушительным, чтобы отрыв в производительности стал непреодолимым, а технологическое лидерство не вызывало вообще никаких вопросов. Чем же нас порадует новое поколение графических процессоров NVIDIA Ampere?

реклама

Уже архитектура Turing принесла революционную технологию аппаратной трассировки, сформировав новый вектор направления развития для всей отрасли 3D-графики в реальном времени. В итоге технология RTX получила поддержку и развитие. На рынке уже достаточно игр, графику в которых можно улучшить, включив трассировку. А не потерять слишком заметно в производительности поможет технология DLSS. Не так давно мы выпустили отдельный обзор и тестирование ее работы. И это просто отличная штука. Остается лишь дождаться, когда поддержка DLSS в играх станет повсеместной.

Основной конкурент до сих пор не может предложить ничего равного ни по технологичности, ни по производительности. Но это не повод сидеть сложа руки, и вот NVIDIA выпускает уже второе полноценное поколение видеокарт RTX. Новая архитектура получила имя в честь другого известного ученого, уже по традиции – Ampere. На первом этапе выходят видеокарты NVIDIA GeForce RTX 3080, которые по плану заменяют GeForce RTX 2080, поскольку будут продаваться за те же деньги, что и предшественник на момент анонса – $699.

450x275  15 KB

Даже по коротким первым спецификациям разница видна невооруженным глазом. Поэтому не приходится удивляться тому, что производительность заметно выросла (и владельцы GeForce GTX 1080 уже могут разбивать копилки и бежать в магазин за новинками).

450x275  14 KB. Big one: 1349x824  62 KB
анонсы и реклама

Однако возросла не только производительность, но и эффективность. Практически вдвое увеличилась производительность на ватт, хотя нельзя говорить, что новые модели холодные и мало потребляют. TDP видеокарты GeForce RTX 3080 заявлен на уровне 320 Вт.

450x260  22 KB. Big one: 1355x782  126 KB

Основа видеокарты GeForce RTX 3080 – это графический процессор NVIDIA GA102. Посмотрим на него поближе.

NVIDIA GA102

Модификация видеопроцессора GeForce RTX 3080 представлена шестью блоками GPC (Graphics Processing Cluster). Столько же было у модели TU102. Каждый блок содержит растеризатор и 12 потоковых процессоров SM (Streaming Multiprocessor).

реклама

450x264  39 KB. Big one: 1417x832  289 KB

Основное отличие – вдвое увеличенное число CUDA ядер для обработки вещественных чисел FP32.

450x284  23 KB. Big one: 1288x813  111 KB

Другая заметная особенность новой архитектуры заключается в том, что растеризаторы не привязаны к контроллеру памяти, а служат компонентом GPC. Таким образом получается гармоничная компоновка, и пиксельный филлрейт не будет узким местом.

Сам графический процессор GA102 состоит из 28 млрд транзисторов и выпускается по технологии 8 нм на мощностях компании Samsung. Обычно производством GPU компании NVIDIA занималась TSMC, но сейчас у нее много заказов (либо на 8 нм вместо 7 нм остановились по каким-то другим соображениям). Тем не менее, видеопроцессор все равно большой и горячий.

Модель GeForce RTX 2080 GeForce RTX 2080 Super GeForce RTX 2080 Ti GeForce RTX 3080
Название графического процессора TU104 TU104 TU102 GA102
Микроархитектура Turing Turing Turing Ampere
Техпроцесс 12 нм FFN 12 нм FFN 12 нм FFN 8 нм Samsung
Число транзисторов, млн 13 600 13 600 18 600 28 300
Тактовая частота, МГц (Base Clock / Boost Clock) 1515 / 1800 1650 / 1815 1350 / 1635 1440 /1710
Шейдерные ALU, шт. 2944 3072 4352 8704
Блоки наложения текстур (TMU), шт. 184 192 272 272
Блоки операций растеризации (ROP), шт. 64 64 88 96
Тензорные ядра, шт. 368 384 544 272
RT-ядра, шт. 46 48 68 68
Разрядность шины, бит 256 256 352 320
Тип микросхем GDDR6 GDDR6 GDDR6 GDDR6X
Тактовая частота, МГц (пропускная способность на контакт, Мбит/с) 1750 (14 000) 1937 (15 500) 1750 (14 000) 2375 (19 000)
Объем, Мбайт 8192 8192 11264 10240
Шина ввода/вывода PCI Express 3.0 x16 PCI Express 3.0 x16 PCI Express 3.0 x16 PCI Express 4.0 x16
Пропускная способность памяти, Гбайт/с 448 496 616 760
Интерфейсы вывода изображения DisplayPort 1.4a,
HDMI 2.0b
DL DVI-D,
DisplayPort 1.4a,
HDMI 2.0b
DisplayPort 1.4a,
HDMI 2.0b
DisplayPort 1.4a,
HDMI 2.1
Уровень TDP, Вт 215 250 250 320
Рекомендованная розничная цена, $ 699 699 999 699

На самом деле разработчики не только увеличили мощность, но и добавили несколько новых технологий. Приведу слайд, который описывает десять ключевых улучшений графических процессоров Ampere.

450x247  27 KB. Big one: 1405x772  208 KB

Улучшен блок трассировки лучей. Компания продолжает развивать идею Ray tracing, а значит, нужно ускорять работу. Поэтому алгоритм работы модуля BVH.

450x244  17 KB. Big one: 1500x812  102 KB

Однако основным новшеством стало аппаратное ускорение трассированного Motion Blur. На графических процессорах поколения Ampere он стал работать быстрее в восемь раз.

450x240  18 KB. Big one: 1302x695  88 KB

Претерпели изменения и тензорные ядра. Размер перемножаемых матриц был увеличен с 4 х 4 до 4 х 8.

450x264  17 KB. Big one: 1323x775  91 KB

реклама



Ныне тензорное ядро одно на SM, в отличие от Turing, где их было два. Однако теперь можно одновременно использовать блоки трассировки лучей и тензорные ядра. Благодаря этому технология DLSS поднялась на новый уровень по качеству и производительности.

Для нового графического процессора была выбрана быстрая память GDDR6X.

450x256  26 KB. Big one: 1453x825  148 KB

Пропускная способность не станет узким местом. Понятно, что до уровня HBM2 добраться не получится, но зато GDDR6X проще и дешевле в производстве и размещении на устройстве.

Среди прочих интересных нововведений отметим поддержку интерфейса HDMI 2.1 и аппаратное ускорение кодека AV1.

реклама

450x254  16 KB. Big one: 1500x845  91 KB

А теперь скажу пару слов о нескольких новых технологиях калифорнийской компании.

NVIDIA RTX IO

У производителей компонентов давно встал вопрос о сокращении задержек в работе периферийных интерфейсов системы, и в NVIDIA разработали новую технологию. Она позволяет повысить пропускную способность, если устройства будут общаться напрямую друг с другом, а не используя сложные коммутационные схемы, которые устоялись веками и тормозят нормальную работу системы.

450x241  16 KB. Big one: 1395x747  91 KB

реклама

Проблема заключается в том, что современные игры становятся все больше по объему и по существующим шинам приходится «гонять» большой массив данных. Рано или поздно такая схема изживет себя и станет бутылочным горлышком.

Поэтому решение надо искать уже сейчас. Именно такую технологию представила компания NVIDIA.

450x241  16 KB. Big one: 1395x747  90 KB

Самое очевидное – убрать из этой схемы CPU, чтобы графический процессор непосредственно мог работать с накопителем.

450x241  14 KB. Big one: 1395x747  80 KB

реклама

Интерфейс программирования называется DirectStorage и планируется к портированию на ПК. Сама технология RTX IO берет на себя декомпрессию данных силами графического процессора.

NVIDIA Broadcast

С выходом видеокарт NVIDIA Ampere у стримеров появится еще больше возможностей для улучшения качества трансляций при помощи нового приложения NVIDIA Broadcast. Оно превращает любое помещение в студию для стриминга и трансформирует стандартные веб-камеры и микрофоны в смарт-устройства при помощи ИИ.

450x251  25 KB. Big one: 1386x773  142 KB

Приложение Broadcast содержит три инструмента на базе ИИ:

  • Устранение шумов: удаляйте любые фоновые шумы микрофона, будь то лай собаки или звонок в дверь. Возможности этой функции можно использовать даже для входящих аудиопотоков, например, чтобы заглушить друга, который не выключил микрофон и стучит по клавиатуре.
  • Виртуальный фон: удалите свой фон с видеоряда и замените его кадрами из игры, другим изображением или даже эффектом размытия.
  • Автоматическое кадрирование: приближает изображение и при помощи ИИ отслеживает движения головы, фокусируя камеру на вас, даже если вы отодвигаетесь в сторону. Это практически личный оператор.

реклама

450x226  16 KB. Big one: 1434x720  87 KB

NVIDIA Reflex

Также с последним поколением видеокарт была представлена технология NVIDIA Reflex. Ее смысл заключается в уменьшении времени отклика устройств ввода, чтобы чаще попадать в противников в любимых играх.

450x265  15 KB. Big one: 1444x851  107 KB

Благодаря этой функции удалось сократить время отклика в большинстве современных шутеров.

реклама

450x260  17 KB. Big one: 1436x830  76 KB

SDK Reflex позволяет разработчикам внедрять режим низкой задержки, который оптимизирует работу игрового движка для своевременного завершения рендеринга, устраняя очередь рендеринга и снижая обратное давление на CPU при ограничении ресурсов GPU.

Теперь плавно перейдем к обзору самой видеокарты, которая представлена моделью компании MSI.

Обзор MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio

Коробка красочная, выполнена в современном стиле и крупная, однако ручка для транспортировки отсутствует. Отличительной особенностью упаковок видеокарт на GPU NVIDIA является зеленая вставка с указанием модели графического процессора.

450x342  27 KB. Big one: 1000x760  89 KB

На обратной стороне коробки приведено небольшое изображение устройства, на котором заметна RGB-подсветка. Еще здесь описаны ключевые особенности новинки.

450x341  24 KB. Big one: 1000x758  83 KB

Внутри коробки сверху находится лист из вспененного полиэтилена. В него вставлен черный конверт с частью комплекта поставки.

450x234  18 KB. Big one: 1000x521  86 KB

Под ним в антистатическом пакете скрывается сама MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio.

450x234  21 KB. Big one: 1000x520  83 KB

Комплект поставки не очень большой. В моем случае в черном конверте было несколько инструкций и буклетов.

300x207  18 KB. Big one: 1000x690  111 KB 300x207  14 KB. Big one: 1000x690  91 KB

Еще есть стальная лыжа для усиления крепления, ведь сама видеокарта большая и тяжелая.

450x259  11 KB. Big one: 1000x576  34 KB

Габариты модели составляют 325 х 155 х 54 мм, масса – 1570 г.

Спереди мы видим три крупных вентилятора диаметром 92 мм.

450x349  26 KB. Big one: 1000x775  95 KB

Немного удивляет наличие сразу трех восьмиконтактных коннекторов дополнительного питания. Возможно, это необходимо для отличного разгона.

Кстати, рассматриваемая версия уже с заводским разгоном, ее частоты: 1440 / 1815 / 1188 МГц (база / буст / память).

300x239  16 KB. Big one: 1000x796  105 KB 300x239  12 KB. Big one: 1000x796  76 KB

Сзади платы находится специальная пластина. По виду она похожа на пластиковую, но на самом деле это какой-то сплав. И она участвует в теплообмене, что заметно по терморезинкам на ней.

450x160  13 KB. Big one: 1000x355  45 KB

После демонтажа можно заметить, что сзади элементов не так много. Сверху размещены светодиоды RGB-подсветки.

450x209  21 KB. Big one: 1000x465  79 KB

Система охлаждения снимается просто. В ее конструкции применена классическая система с двумя секциями и семью тепловыми трубками. Основание теплоотвода сделано специально для фанатов прямого контакта тепловых трубок.

450x239  28 KB. Big one: 1000x532  109 KB

Тут они отлично подогнаны. Как выяснилось позже, охлаждение действительно эффективное, а сам кулер очень тихий и производительный.

Здесь используются три вентилятора Power Logic PLD09210B с техническими характеристиками 12 В, 0.4 А.

450x363  29 KB. Big one: 1000x807  93 KB

Максимальная скорость 3160 об/мин, шум на расстоянии 1 м – 50.2 дБ. Это много, но обеспечивает сильный воздушный поток и большой запас по мощности. Вентиляторы смонтированы в пластиковый каркас, который крепится к радиатору. Конструкция его самая обычная.

После демонтажа кулера видно, что на плате осталась еще одна небольшая пластина. Она выполняет функцию увеличения жесткости и отводит тепло от части силовых элементов в левой части устройства.

450x293  24 KB. Big one: 1000x651  87 KB

Подсистема питания разделена на две части: десять фаз в правой и шесть в левой.

300x169  16 KB. Big one: 1000x562  106 KB 300x169  32 KB. Big one: 1000x562  117 KB

С обратной стороны распаяно два ШИМ-контроллера uPI Semiconductor uP9512R, а спереди один ON Semi NCT81611.

300x256  27 KB. Big one: 1000x854  200 KB 300x256  27 KB. Big one: 1000x854  181 KB

На каждую фазу приходится по одной транзисторной сборке ON Semi NCT302150 и одной супер ферритовой катушке. Силовые элементы распаяны не все, места есть.

450x205  23 KB. Big one: 1000x456  85 KB

По центру установлен графический процессор NVIDIA GA102-200-KD-A1, он же GeForce RTX 3080. Экземпляр, используемый в видеокарте MSI, изготовлен на 30-й неделе 2020 года.

450x450  32 KB. Big one: 1000x1000  141 KB

628 кв мм, выполненных по 8 нм техпрцессу. Кристалл очень большой.

300x262  16 KB

Со всех сторон распаяно десять микросхем памяти типа GDDR6X, используются микросхемы производства компании Micron.

Дополнительное питание подается на видеокарту через три разъема 8-pin. И мне пришлось срочно искать запасной кабель для БП Seasonic.

450x284  27 KB. Big one: 1000x632  100 KB

На задней панели обычный набор видеовыходов:

450x217  20 KB. Big one: 1000x483  73 KB
  • Три Display Port;
  • Один HDMI 2.1.

Тестовая конфигурация

Тестирование видеокарты MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio 10 ГБ проводилось в составе следующей конфигурации:

  • Процессор: Intel Core i9-10900K @ 5100 МГц;
  • Кулер: Noctua NH-D15;
  • Термоинтерфейс: Noctua NT-H1;
  • Материнская плата: ASRock Z490 Taichi, версия BIOS 1.70;
  • Память: 2 x 8 Гбайт DDR4-4133, A-Data XPG Spectrix D80 (Samsung B-die);
  • Видеокарта: MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio 10 Гбайт (1440 / 1815 / 1188 МГц (ядро/boost/память));
  • Накопитель SSD: M.2 Samsung 970 Evo 250 Гбайт;
  • Блок питания: Seasonic SS-1000XP, 1000 Ватт.

Все вентиляторы, включая встроенный в БП, в ходе тестирования уровня шума были отключены. Тестирование видеокарт проводилось с заводским термоинтерфейсом. Температура в помещении находилась на уровне 25°C, а шум составлял 27.7 дБ.

Стандартные частоты и разгон

Ни с установкой видеокарты MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio, ни с ее совместимостью заморочек не возникло. Так что этот момент пропустим и перейдем к работе.

Вентиляторы начинают работать при включении. Затем они останавливаются. Такая схема используется не впервые, благо большой массивный радиатор легко справится с мощным GPU (если его частоты падают до 300 МГц) в пассивном режиме. При достижении 50°C крыльчатки запускаются.

С режимом без нагрузки все ясно, теперь запустим «бублик» и заодно посмотрим на работу системы охлаждения с вентиляторами.

Ранее уже упоминалось, что на 100% мощности крыльчатки раскручиваются до 3160 об/мин, замеры шума показывают 50.2 дБ с расстояния 1 метр. Но в «бублике» вентиляторы работают только на 47% от полной мощности, обеспечивая комфортный уровень шума – 32.0 дБ. Сверху кожуха находится небольшая вставка с RGB-подсветкой.

После того, как все собрано и запущено, можно оценить тестовый стенд при помощи утилит.

450x450  61 KB. Big one: 803x804  182 KB

Для стабильности результатов конфигурация была немного разогнана. Затем было решено запустить AIDA64 и проверить производительность в GPGPU. 3DMark Time Spy:

450x233  27 KB. Big one: 1500x777  217 KB

3DMark Fire Strike Extreme:

450x331  27 KB. Big one: 1500x1103  164 KB

Следующие два теста проведем в режимах, для которых предназначена серия RTX.

Metro Exodus. Пресет RTX: с активированными аппаратной трассировкой лучей и DLSS:

450x358  32 KB. Big one: 1330x1057  189 KB

Tomb Raider. Здесь просто включим трассировку:

450x253  26 KB. Big one: 1500x844  203 KB

Assassins Creed Odyssey:

450x253  18 KB. Big one: 1500x844  119 KB

Far Cry 5:

450x253  16 KB. Big one: 1500x844  104 KB

Все игры легко идут в разрешении 4K с хорошими настройками и хорошим FPS. Теперь действительно можно играть в 4K без проблем.

Посмотрим на модель MSI через тепловизор. Для получения максимального прогрева запустим FurMark.

450x300  33 KB. Big one: 960x640  88 KB

Самое горячее место – пластина, которая контактирует с транзисторными сборками.

450x300  35 KB. Big one: 960x640  91 KB

Она разогревается выше 75°C на открытом стенде. Задняя пластина нагревается практически до 60°C, внутренняя – до 73°C.

Приведу график зависимости температуры от оборотов вентиляторов в режиме переключателя OC.

450x172  23 KB. Big one: 1456x558  147 KB

Что касается сравнительных тестов производительности GeForce RTX 3080, GeForce RTX 2080 Super и GeForce RTX 2080 Ti, то они приведены в соответствующем материале.

Заключение

Как и следовало ожидать, заметное увеличение производительности позволяет комфортно играть с GeForce RTX 3080 во многие игры в разрешении 4K. Если в прошлый раз Turing оказался темной лошадкой, то с Ampere все понятно. Наблюдается рост по всем фронтам, включая, кстати, и энергопотребление. Да, за мощность нужно платить возросшим аппетитом. А уж тому, кто помнит GeForce GTX 480, бояться нечего.

С одной стороны, нас ждет отличная производительность за разумные деньги, как и обещали. С другой – принципиально нового нет. При разработке поколения Ampere упор сделали на наращивание мощности, а ряд интересных технологий послужил лишь вишенкой на торте. Теперь уже речь идет о новых горизонтах в виде 8K и его поддержке. И это модель топ-класса с соответствующими запросами к питанию.

Что касается самой видеокарты MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio, то на первый взгляд все отлично, только очень уж большая. Зато она тихая и не настолько горячая, а у системы охлаждения есть запас прочности для тяжелых условий эксплуатации. Единственное – нужно сразу запасаться мощным БП с тремя линиями по 8-pin PCI-e. Мне пришлось искать дополнительный кабель, а кому-то придется покупать вместе с видеокартой и блок питания.

Какое же впечатление остается по итогам знакомства с MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio? Низкий шум, умеренный нагрев и высокая производительность!

Андрей Понкратов aka wildchaser


Выражаем благодарность:

  • Компании MSI за предоставленную для теста видеокарту MSI GeForce RTX 3080 Gaming X Trio.

Оценитe материал
рейтинг: 4.2 из 5
голосов: 32

Комментарии Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают