Наследник Титанов: обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Оглавление

• Вступление
• Технические особенности
• Технические характеристики
• Внешний вид и размеры
• Печатная плата
• Тестовый стенд
• Методика тестирования СО
• Исследование потенциала системы охлаждения
• Результаты разгона
• GPU Boost от NVIDIA
• Энергопотребление
• Методика тестирования производительности
• Результаты тестов
• Sleeping Dogs
• Sniper Elite V2
• Far Cry III
• Crysis 3
• Tomb Raider (2013)
• Metro Last Light
• Company Of Heroes II
• Total War: Rome II
• Battlefield III
• Итоговые результаты
• Среднее количество кадров в секунду и их стоимость
• Заключение

Вступление

Вспомним линейку видеокарт NVIDIA. GeForce GTX 770, GTX 780, GTX Titan и GTX 690 – немного неправильная, но понятная классификация модельного ряда ускорителей компании. Но GTX 780 Ti? Зачем? Куда? С чем сопоставить? Ответ не так прост, как можно решить на первый взгляд. Если порассуждать, то…

Шестая серия GeForce была предельно понятна: каждая следующая по рангу модель отличалась большим числом в названии. И вот появляются видеокарты с индексом, включающим в себя 7х0. При этом никуда не пропала GTX 690, она по-прежнему остается максимально быстрым двухъядерным решением. Может быть, GTX Titan затесался не в свою группу? Вполне, почему бы и нет, ведь он пришел на игровой рынок из мира расчетов и остается ультимативным предложением как для игр, так и для вычислений.

Возникает вопрос – стоит ли NVIDIA после выпуска GTX 780 Ti снимать его с производства? Ответ также прост. Зачем? Он пользуется популярностью у тех людей, кому нужны вычисления, и у энтузиастов, тем не менее, для игр лучшим выбором должен стать GTX 780 Ti. Все потому, что пользователям наконец-то предоставили полностью работоспособный GPU с 2880 потоковыми процессорами. Да, только сейчас после определенных изменений, о которых будет рассказано ниже, графический процессор GK110 готов влиться в игровые приложения и показать, на что он способен.

Наверное, всем интересно, почему GK110 получил новое название, вернее степпинг B1, а не скажем A2? Есть мнение, что числами обозначают исправления в металлических соединениях внутри GPU. Буквы говорят об изменениях в самих транзисторах. В любом случае радикальных изменений внутри кристалла нет – это все тот же GK110. Все, что потребовалось NVIDIA – адаптировать полную версию GK110 под требуемое тепловыделение с расчетными частотами, и сделать это было непросто.

Скрытность разработок компании покрыта такой завесой тайны, что добиться вразумительных ответов практически невозможно, вас попросту завалят рекламными или общими фразами, из которых невозможно выяснить технические данные. Что ж, секреты надо держать нераскрытыми, даже под колкими вопросами прессы. Со своей стороны можно лишь догадываться, на какие уловки пришлось идти, чтобы уместить новую ревизию GPU в отведенный диапазон энергопотребления.

Технические особенности

Как вы уже поняли, физических изменений в основных логических схемах нет. Возможно, внутри появились оптимизации, сокращающие время прохождения заданий внутри GPU, что приводит к меньшему объему одновременно работающих транзисторов. Такая схема работы существует давно и называется «темным кремнием». Все 7.1 млрд транзисторов, функционирующих единовременно, не сможет охладить ни одна система, а значит постоянно надо следить за балансом, с одной стороны которого находится производительность, а с другой – частота, энергопотребление и вытекающая из них температура. Чем лучше и экономичнее работают затворы, и держится меньшая температура, тем быстрее происходят вычисления.

Еще до появления Hawaii со стороны конкурента, NVIDIA ввела несколько положений работы GPU. Так, базовая частота – самая низкая ступень работы GPU, GPU Boost – средняя частота GPU в играх. Чаще всего, даже после длительного пребывания видеокарты под игровой нагрузкой, GPU Boost удерживал частоту графического процессора несколько выше заявленной. Компания AMD пошла другим путем – единственный режим, в котором видеокарта полностью реализует свою мощность, это «Нормальный» или, как его еще называют – Uber режим.

Но в отличие от конкурента, в NVIDIA считают, что пользователю нет надобности разбираться ни с переключателями BIOS, ни с настройками в драйверах – за них все сделает видеокарта, причем сама. А в чем уж можно упрекнуть разработчика GeForce, так это в том, что фиксированный лимит энергопотребления слишком близок к заводской настройке. Остается проверить – действительно ли инженеры решили общую проблему резкого роста энергопотребления?

Технические характеристики

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.

Ни образ, ни печатная плата, ни система охлаждения не претерпели никаких изменений со времени появления GTX Titan и GTX 780.

NVIDIA верна своим традициям по части видеовыходов: DisplayPort, HDMI и пара DVI. Прежним остался и размер видеокарты.

Печатная плата

Базой для нее послужили печатные платы все тех же GTX Titan и GTX 780. Хотя при ближайшем рассмотрении отличия все же есть.

Основная их часть была направлена на уменьшение паразитных шумов – это те самые попискивания и вибрации, что появляются на плате во время работы, особенно в моменты изменения нагрузки.

Некоторые фильтрующие элементы переместились, либо были заменены на более качественные. Но самое главное различие между GTX Titan/GTX 780 и GTX 780 Ti, конечно же, кроется в новой ревизии графического процессора.

ШИМ-контроллер аналогичным образом переехал с предыдущих решений и остался тем же самым NCP4206. Им легко управлять сторонними утилитами. В частности, ранее уже приводилась простейшая последовательность операций по разблокированию программного вольтмода до 1.3 В и установки Load Line Calibration в позицию 0, иначе говоря, без падения напряжения. В этом есть небольшой скрытый смысл, но на практике воспользоваться всем диапазоном вольтмода затруднительно из-за ограничения энергопотребления всей картой, задаваемого NVIDIA.

Есть и хорошая новость: стандартные +6% теперь отсчитываются не от 250 Вт, а приблизительно от 300 Вт. Последняя цифра взялась с теста энергопотребления, где отчетливо будет видно, насколько возрос аппетит новой видеокарты. Да и 7 ГГц память производства SK Hynix выбрана неслучайно. Микросхемы этой компании лучше всего адаптированы для высоких частот.

Было бы совсем скучно описывать видеокарту без видимых изменений и поверьте, только на третий день тестов нашлась хоть одна оригинальная деталь в дизайне – новая краска на радиаторе системы охлаждения. Теперь он и название модели выкрашены в черный цвет. Конструкция самой системы охлаждения полностью копирует ранее виденные СО. Подробный рассказ о них уже не раз мелькал на наших страницах в отдельных обзорах:

• Время титанов возвращается! Знакомимся с видеокартой NVIDIA GeForce GTX Titan;
• Счастливая семерка. Обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 780.

Заводские частоты GTX 780 Ti были серьезно пересмотрены в сторону их увеличения. Казалось бы – полноценный GK110 с 2880 потоковыми процессорами априори не может работать на частотах около 1 ГГц, но нет, он работает.

Boost частота, измеряемая GPU-Z, занижает реальную ситуацию в играх, чуть позже вы сами лично сможете в этом убедиться.

Тестовый стенд

Тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 780 Ti проходило в составе следующей конфигурации:

• Материнская плата: ASUS MAXIMUS VI HERO (Intel Z87, LGA 1150);
• Процессор: Intel Core i7-4770К 4500 МГц (100 МГц х 45, 1.25 В);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: GeiL EVO Veloce 2400 МГц, 2 модуля x 8 Гбайт, (10-12-12-31-1T, 1.65 В);
• Жесткий диск: SSD Corsair Force Series GT, 128 Гбайт;
• Блок питания: Corsair AX1200i Digital, 1200 Ватт;
• Аудиокарта: ASUS Xonar HDAV 1.3;
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1;
• Драйверы: NVIDIA 331.40, 331.70, AMD 13.11 Beta5 и 8.

Перечень используемых контрольно-измерительных приборов и инструментов

• Шумомер: Center 320;
• Мультиметр: Fluke 289;
• Микрофон: Philips SBC ME570;
• Тарификатор электроэнергии: E305EMG.

Методика тестирования СО

Для корректного замера температуры и шума использовались приведенные ниже условия. Помещение, внутри которого располагается система автоматической поддержки климатических условий. В данном случае уровень температуры был установлен на отметке 24°C +/-1°C. За точностью соблюдения заданных параметров наблюдало четыре датчика, один из которых находился в 5 см от вентилятора системы охлаждения видеокарты и был ведущим. По нему происходила основная коррекция температуры в помещении.

Шум измерялся на расстоянии 50 см до видеокарты. Фоновый уровень составлял менее 20 дБА. На стенде отсутствовали иные комплектующие, издающие какие-либо шумы.

Видеозапись системы охлаждения производилась на расстоянии ~10 см от вентилятора. Первые 5-10 секунд без нагрузки в режиме простоя, далее включалась 100% нагрузка с помощью программы Unigine Heaven Benchmark v4.0. Наибольший уровень шума достигается в конце аудиозаписи. Заранее определялся температурный режим и шум, чтобы в процессе записи аудиодорожки вы смогли услышать именно максимальный шум. В процессе просмотра видеороликов можно выделить тембр и характер звуков, издаваемых системой охлаждения. Предупреждаю вас, что звук на них сильно приукрашен, то есть ощущается сильнее, чем есть на самом деле.

Уровень потребления электричества в простое оценивался по показаниям тарификатора E305EMG сразу после загрузки операционной системы. Значения, отображаемые на графике, соответствуют минимально достигнутым цифрам с прибора. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой Unigine Heaven Benchmark v4.0. После 10-15 минут температура и обороты вентилятора достигали своего теоретического максимума, после чего данные заносились в таблицу.

Температура силовых цепей измерялась путем установки термодатчика в пространство между радиатором и термопрокладкой в самое нагруженное место.

Нюансы, возникшие в процессе тестирования, я постараюсь подробно объяснить по мере их возникновения.