Счастливая семерка. Обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 780
Оглавление
- Вступление
- Архитектура GeForce GTX 780
- Новые возможности
- Внешний вид и размеры
- Печатная плата
- Система охлаждения
- Тестовый стенд
- Инструментарий и методика тестирования
- Исследование потенциала системы охлаждения
- Сводный анализ производительности систем охлаждения
- Результаты разгона
- Методика тестирования производительности
- Результаты тестов
- 3DMark 2011
- Unigine Heaven
- Metro 2033
- Aliens vs Predator 3
- Battlefield III
- Total War Shogun II
- Colin McRae Dirt III
- Batman: Arkham City
- The Elder Scrolls V: Skyrim
- F1 2011
- The Witcher 2: Assassins of Kings
- Hard Reset
- Deus Ex: Human Revolution
- Sleeping Dogs
- Sniper Elite V2
- Hitman Absolution
- Far Cry III
- Выводы по разрешению 1920х1080
- Выводы по разрешению 2560x1440
- Итоговые результаты
- Соотношение средних кадров
- Заключение
Вступление
Для NVIDIA выпуск GeForce GTX 780 стал ключевым моментом. Во-первых, это начало новой серии. Во-вторых, это решение, лишенное чего-либо нового в плане архитектуры. Стоит отметить, что производители часто используют такой шаг, чтобы подогреть к себе интерес. По сути, новый графический ускоритель является последователем GeForce GTX Titan, вернее его младшим братом. Чуть меньше памяти, функциональных блоков и прочего, вот и готов объект внимания потенциальных покупателей.
С точки зрения потребителя, новинка даже интереснее GeForce GTX Titan, не в последнюю очередь на это повлияла цена и производительность. В идеале хорошо было бы увидеть продукт со стоимостью ниже 18-20 тысяч рублей. Но вы прекрасно понимаете, что первые образцы будут продаваться по завышенной цене. С другой стороны, для AMD новые видеокарты NVIDIA пока недосягаемы, если не по части производительности, так по энергопотреблению. Хотя компания не вывела на рынок ничего сверхъестественного, перед нами просто очередное разбавление верхнего сегмента графических ускорителей. Но так ли это плохо на самом деле?
Обратимся к ценовым войнам. До планки $500 все понятно, через каждую ступеньку в $50-80 пользователя ждет новое предложение, но после $500 образовывается пустота. Видеокарты GeForce GTX 690 и GTX Titan оценены в сумму, эквивалентную $1000, вполне логично, что в ближайшем будущем нас ждет не только GTX 780, но и GTX 770. Если первая метит в нишу $650, то в случае с GTX 770 ситуация туманнее. В теории это будет очередная ревизия графического процессора GK104 или, иначе говоря, модифицированная GTX 680. Допустим, она вышла в свет, неужели NVIDIA полностью заменит GTX 680 на GTX 770? Что будет с ценой? Пока на эти вопросы ответов нет, но отгадка очень близка.
Технические характеристики
|
|
|
|
|
|
|
|
Кодовое имя |
|
|
|
|
|
|
|
Техпроцесс, нм |
|
|
|
|
|
|
|
Размер ядра/ядер, мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
Количество транзисторов, млн |
|
|
|
|
|
|
|
Частота ядра, МГц |
|
|
|
|
|
|
|
Число шейдеров (PS), шт. |
|
|
|
|
|
|
|
Число блоков растеризации (ROP), шт. |
|
|
|
|
|
|
|
Число текстурных блоков (TMU), шт. |
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная скорость закраски, Гпикс/с |
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/с |
|
|
|
|
|
|
|
Версия пиксельных/ вертексных шейдеров |
|
|
|
|
|
|
|
Тип памяти |
|
|
|
|
|
|
|
Эффективная частота памяти, МГц |
|
|
|
|
|
|
|
Объем памяти, Мбайт |
|
|
|
|
|
|
|
Шина памяти, бит |
|
|
|
|
|
|
|
Пропускная способность памяти, Гбайт/с |
|
|
|
|
|
|
|
Потребляемая мощность (2D/3D), Ватт |
|
|
|
|
|
|
|
Crossfire/Sli |
|
|
|
|
|
|
|
Рекомендованная цена, $ |
|
|
|
|
|
|
|
Архитектура GeForce GTX 780
Поскольку GeForce GTX 780 и GTX Titan создавались на базе одного и того же графического процессора – GK110, то и архитектурных отличий в новинке немного. Ядро GK110 состоит из пятнадцати SMX движков. GTX 780 лишилась трех, оставшись с двенадцатью SMX, что в сумме дает 2304 CUDA ядер. Напомню, что GK110 содержит 192 FP32 CUDA ядра и 64 FP64, 64 килобайта L1 кэша, 65 тысяч 32-битных регистров и 16 текстурных блоков.
SMX движки состыкованы с 6 блоками, состоящими из 8 ROP каждый, 256 килобайтами L2 кэша и подсоединены к 64-битным контроллерам памяти. Если вам захочется исполнить команды с двойной точностью, то для этого продукт NVIDIA располагает 896 FP64 ядрами. В дополнение к мощной вычислительной части у видеокарты присутствует 192 текстурных блока и 48 ROP. Частоты в угоду повсеместно внедряемой схеме снижения энергопотребления ограничили на уровне 9хх МГц, что несколько больше, чем у GTX Titan. Что касается памяти, то золотой стандарт компании в 6 ГГц полностью соблюден, за исключением его объема: 3 Гбайта вместо 6 Гбайт.
Осталось рассказать об энергопотреблении. Однопроцессорный флагман GTX Titan довольствуется 250 Вт, и GTX 780 от него не отстает. Видимо, сказывается печатная плата или разработчик оставил запас по разгону?
Новые возможности
С анонсом архитектуры Kepler компания NVIDIA внедрила ряд дополнительных возможностей. В частности теперь можно задействовать адаптивный VSync. Суть его работы заключается в том, чтобы обеспечить максимально комфортное воспроизведение картинки в играх.
После активации адаптивного VSync максимальное число кадров в секунду не превышает частоту развертки монитора, но здесь важнее второй момент. Цикл падения производительности становится плавным, что приводит к отсутствию дерганой картинки. Усовершенствование заключается в том, что теперь доступна функция настройки ограничения кадров до любого значения, вплоть до 120.
Но наибольший интерес у пользователей вызывает технология GPU Boost 2.0, доступная лишь обладателям видеокарт GTX Titan, GTX 780 и GTX 770. Ниже я расскажу о заметных по сравнению с первой версией изменениях.
GPU Boost 2.0 расширила свое влияние на частотный диапазон. Даже первый ее вариант работал быстро, стараясь увеличить частоту при любой возможности. У обновленной версии сценарий более агрессивен. Если заявленная частота GPU Boost равна 900 МГц, то в реальности можно встретить как 915 МГц, так и 990 МГц. Причины столь сильного повышения частоты кроются в настройках.
Во-первых, пользователю теперь доступна не одна базовая настройка (Power target), а две – Power Target и температура. Приоритет по умолчанию остается за первой. Максимальное штатное значение для видеокарт на базе GK110 составляет всего 106-110%, начальная температура 80°C, а максимальная равна 95°C. Оба параметра могут задаваться как раздельно, так и совместно, причем приоритет позволено менять. Как следствие, планка средней частоты повышается. NVIDIA позволила (при условии соглашения с риском повредить видеокарту) задействовать небольшой вольтмод (OverVoltage) до 1.187 В. Соглашаясь с правилами, вы дополнительно увеличиваете напряжение и повышаете среднюю частоту GPU.
На первый взгляд, можно говорить о снисходительности по отношению к энтузиастам, но ранее объявленное общее ограничение максимального энергопотребления никуда не делось. Представим, что среднее энергопотребление равно 250 Вт (в реальности GTX 780 потребляет на 30 Вт меньше, чем Titan, очевидно нам попалась удачная карта), тогда максимальное по моим тестам составляет плюс 35-45 Вт к штатному значению. Это не дотягивает даже до уровня GTX 690. Что же получает пользователь? Жесткую привязку к определенному TDP и возможность распоряжаться ею как угодно за одним исключением – напряжение при этом нельзя поднять выше 1.187 В.
Налицо желание компании максимально огородить видеокарту от любых повреждений, дополнительно запутав пользователя различными параметрами. Но не все так печально. Появление температурной настройки позволило существенно снизить уровень шума без риска перегреть карту. Иначе говоря, в рамках определенного диапазона можно делать все, что угодно: варьировать уровень шума, нагрева и разгона по своему усмотрению, но все это под контролем NVIDIA .
Дополнительно обнаружился еще один интересный момент. Ранее я не встречался с проблемой разгона памяти на видеокартах NVIDIA GTX 6xx, теперь максимальный TDP распространяется и на память. Чем это чревато для энтузиастов? Приведу простой пример. Путем некоторых манипуляций была достигнута частота GPU 1100-1150 МГц, настало время разогнать память. Но каждые дополнительные 100 МГц памяти отнимут 25-50 МГц от разгона ядра. Неудобно и непривычно. К тому же любая видеокарта на GK110 не приспособлена для стресс-тестов типа Furmark. Она быстро распознает нетипичную нагрузку, снижая частоту и напряжение до минимальных значений. Лично мне пришлось воспользоваться программой Unigine Heaven при максимально тяжелых для испытуемой модели настройках.
С другой стороны, в NVIDIA постарались максимально развязать руки энтузиастам при помощи утилиты EVGA Precision.
Программа не только изменилась визуально, но и «растолстела» функционально. В первую очередь нас интересуют новые фишки.
За это разработчиков стоит похвалить: пять ключей, показывающих срабатывания защиты. Включаем мониторинг и проверяем, во что упирается видеокарта. Доступно, понятно, наглядно и без лишних вопросов.
Выше представлен фрагмент статистики при тесте Furmark. После 25 минут «наступило» счастье и выявились очевидные проблемы по части температуры, вследствие чего сработал предел нагрузки. На данном этапе необходимо повысить пороговое значение температуры, после чего разгон можно продолжать.
Внешний вид и размеры
А – длина печатной платы, без учета системы охлаждения и планки портов видеовыходов.
В – ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E и системы охлаждения.
С – высота от горизонтальной плоскости печатной платы до уровня верхней поверхности системы охлаждения.
D – диаметр вентилятора/ов по внешнему радиусу.
А1 – длина печатной платы, с учетом системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы) до планки портов видеовыходов.
В1 – ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E, но с замером системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы).
С1 – высота, с учетом задней пластины (если есть)/винтов крепления радиатора до уровня верхней поверхности системы охлаждения. Если она ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки.
Элегантный корпус системы охлаждения лишился магния (одна из версий). Зато окошко из оргстекла позволяет легко отслеживать чистоту системы. Скорее всего, общий стиль и формы будут использоваться NVIDIA и в дальнейшем для обновленного модельного ряда.
На задней панели расположены стандартные видеовыходы: пара DVI, HDMI и DisplayPort. Общая длина видеокарты GTX 780 составляет 267 мм, что всего на несколько миллиметров больше размера GTX 680.
Печатная плата
Для GeForce GTX 780 компания применила дизайн GTX Titan с едва видимыми изменениями, причем внесенные коррективы не повлияют на схему аппаратного вольтмода. Печатная плата сконструирована под 384-битную шину памяти. Но в отличие от старшего решения количество микросхем сократилось вдвое. Если вы помните, NVIDIA принципиально ограничивает максимальное энергопотребление своих видеокарт, поэтому расчетное тепловыделение легко сопоставить с наличием шести фаз питания.
ШИМ-контроллер питания GPU – ON Semiconductor NCP 4206. Увы, но информации о нем до сих пор нет. Можно лишь предположить, что максимальное количество поддерживаемых фаз равно шести. Он оснащен современными технологиями энергосбережения (в том числе предусмотрено отключение фаз питания во время простоя) и протоколом связи между программой и VID-значениями напряжений. Последнее открывает пользователю доступ к изменению напряжений графического процессора и памяти.
Графический процессор GK110 площадью 521 мм2 размещен на текстолитовой подложке на 38-й неделе 2012 года. Вместо привычной цельной пластины кремниевый кристалл по периметру защищен металлической рамкой.
Финальная формулировка фаз питания звучит так: 6+2+1 (GPU/MEM/PLL).
Двенадцать микросхем памяти производства Samsung с шиной обмена данных 384 бит распаяны по сторонам GPU. Они рассчитаны на частоту до 1500 МГц (эффективная частота 6000 МГц).
Штатные частоты NVIDIA GeForce GTX 780 составляют соответственно 863 МГц (Turbo Boost до 900 МГц) и 1500 МГц для графического процессора и памяти.
Система охлаждения
Конструкция СО GeForce GTX 780 состоит из нескольких частей. Основную часть составляет радиатор, в основании которого лежит большая испарительная камера. Но чтобы добраться до него, придется воспользоваться целым набором инструментов, так как в ущерб универсальности NVIDIA снабдила систему пятью различными типами винтов (крестовые соединения, Torx и шестигранники). Как видно, никто не подумал о том, что рано или поздно наступит момент, когда под прозрачной крышкой скопится пыль и ее надо будет каким-то образом удалять.
Под кожухом и радиатором уместилось массивное основание, охлаждающее в первую очередь систему питания. А для повышения эффективности в конце карты сделаны дополнительные ребра. В целом конструкция очень надежная и производительная.
В угоду требовательным пользователям NVIDIA в очередной раз пересмотрела схему управления вентилятором. Теперь его скорость нарастает и падает предельно мягко, без резких скачков и перепадов. На практике это сказывается как более приятный фоновый переход от одной градации шума к другой.
Страницы материала
Лента материалов раздела
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила