Счастливая семерка. Обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 780


Оглавление

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.

400x184  20 KB. Big one: 1500x689  300 KB

Технические характеристики

Наименование
HD 7970
HD 7970 GHz
HD 7990
GTX 680
GTX 780
GTX Titan
GTX 690
Кодовое имя
Tahiti XT
Tahiti XT
Tahiti XT
GK104
GK110
GK110
GK104
Техпроцесс, нм
28
28
28
28
28
28
28
Размер ядра/ядер, мм2
365
365
365 x2
294
521
521
294 x2
Количество транзисторов, млн
4300
4300
4300 x2
3540
7100
7100
3540 x2
Частота ядра, МГц
925
1050
1000
1006 (1084)
863 (900)
840 (880)
915 (1020)
Число шейдеров (PS), шт.
2048
2048
2048 x2
1536
2304
2688
3072
Число блоков растеризации (ROP), шт.
32
32
32 x2
32
48
48
64
Число текстурных блоков (TMU), шт.
128
128
128 x2
128
192
224
256
Максимальная скорость закраски, Гпикс/с
30.2
33.6
64
32
41.4
40.2
58.6
Максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/с
118.5
134.4
256
128
165.7
187.5
234.2
Версия пиксельных/ вертексных шейдеров
5.0 / 5.0
5.0 / 5.0
5.0 / 5.0
5.0 / 5.0
5.0 / 5.0
5.0 / 5.0
5.0 / 5.0
Тип памяти
GDDR5
GDDR5
GDDR5
GDDR5
GDDR5
GDDR5
GDDR5
Эффективная частота памяти, МГц
5500
6000
6000
6000
6000
6000
6000
Объем памяти, Мбайт
3072
3072
3072 x2
2048
3072
6144
2048 x2
Шина памяти, бит
384
384
384 x2
256
384
384
256 x2
Пропускная способность памяти, Гбайт/с
264
288
576
192
288.4
288.4
192x2
Потребляемая мощность (2D/3D), Ватт
3 / 250
3 / 290
нд / 375
нд / 195
нд / 250
нд / 250
нд / 300
Crossfire/Sli
да
да
да
да
да
да
да
Рекомендованная цена, $
410
430
999
500
649
999
999

Архитектура GeForce GTX 780





393x485  24 KB

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.

400x361  26 KB. Big one: 1500x1352  346 KB

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.

400x314  131 KB. Big one: 784x615  319 KB

Программа не только изменилась визуально, но и «растолстела» функционально. В первую очередь нас интересуют новые фишки.

208x95  3 KB

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.

294x332  9 KB





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

450x156  13 KB

Модель
A,
мм
B,
мм
C,
мм
D,
мм
A1,
мм
B1,
мм
C1,
мм
AMD Radeon HD 7970/HD 7950
266
98
34
71
277
98
39
NVIDIA GeForce GTX 680
254
98
34
63
254
98
38
NVIDIA GeForce GTX 690
280
98
34
84
281
99
40
NVIDIA GeForce GTX Titan/ GTX 780
267
98
36
64
267
98
40

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.

400x285  19 KB. Big one: 1500x1070  294 KB

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.

400x168  14 KB. Big one: 1500x630  140 KB

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

250x118  15 KB. Big one: 1500x707  312 KB 250x118  15 KB. Big one: 1500x696  314 KB

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.

400x293  24 KB. Big one: 1500x1098  309 KB

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.

400x400  36 KB

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).

227x196  16 KB

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

400x182  37 KB. Big one: 2500x1135  567 KB

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.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страница 1 из 8
Оценитe материал
рейтинг: 3.9 из 5
голосов: 176

Комментарии 433 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают