Обзор и тестирование видеокарты Nvidia GeForce RTX 2080 Ti

Оглавление

Вступление

Вот и настал тот момент, когда компания Nvidia решилась на показ долгожданного обновления графических ускорителей игрового диапазона. В новую линейку пока вошли три модели: GeForce RTX 2070, GeForce RTX 2080 и GeForce RTX 2080 Ti. Все они построены на новом ядре Turing, потенциал которого еще надо раскрыть.

500x323  26 KB. Big one: 2500x1617  236 KB

История развития компьютерной графики весьма линейна. Любое отклонение от курса вызывает множество вопросов и обычно не получает должного внимания. Но существует несколько граничных переходов, о которых вы и так знаете. Однако далеко от традиционной модели построения кадра никто не отходит и тут за кадром остается важный вопрос, а долго ли эта модель будет способна развивать саму себя?

Ведь не первый год разработчики бьются со стагнацией производительности ЦП, который сильно влияет на загрузку графического ядра. К этому делу подключается Microsoft, обновляя DirectX, но уже сейчас мы сталкиваемся с сильным дисбалансом между техническими возможностями видеокарты и остальной системы. Можно даже представить себе или, лучше сказать, выдумать модель, где центральный процессор будет заменен иным инструментом и не станет слабым звеном. В таком случае текущий прогресс графики был бы заметен сильнее, но, увы, пока это нереализуемо.

А раз остальные, мягко говоря, тормозят, то разработчикам Nvidia пришлось пойти на риск. Будет ли он оправдан, покажет время.





Обзор GeForce RTX 2080 Ti: время перемен

Таким образом мы плавно подошли к выводу, что менять весь алгоритм отрисовки кадра никто не собирается, важнее немного сменить курс, но безболезненно и не радикально, чтобы можно было улучшить качество в играх, но не терять связь с прошлым. И тем самым минимизировать риски перехода.

Здесь на сцену выходят аппаратные решения, такие как тензорные ядра и RT-ядра. Последние отвечают за аппаратное ускорение трассировки лучей, а первые выполняют задачи с применением искусственного интеллекта. Оба решения – звенья одной цепочки и занимают немалую часть площади GPU. Однако без них невозможен переход на следующую ступень эволюции. Да, именно эволюционный способ развития, а не революционный, сейчас выбирают многие компании. Как уже писалось выше: риски слишком велики!

500x261  28 KB. Big one: 1500x783  138 KB

Тем не менее, отныне Nvidia вполне официально может гордиться, что привнесла в игровой процесс комбинированную систему рендеринга кадра, когда традиционные методы совмещаются с трассировкой лучей для обработки отражающих поверхностей и теней.

Пока это всего лишь базовые функции (тени, глобальное освещение, отражения), а в скором времени в новых играх появятся и более продвинутые и насыщенные элементы декорации кадра.

500x244  22 KB. Big one: 2000x975  156 KB

Вторым элементом, впервые появившимся в GPU игрового класса, стали RT-ядра. Их мы уже видели в Nvidia Titan V, но данная видеокарта далека от народа. А RT-ядра понадобились для нескольких целей: первая – новый метод сглаживания DLSS с ИИ, вторая – помощь при обработке кадра, использующего трассировку лучей (а точнее, наложение фильтров шумоподавления).

Все это выглядит убедительно на бумаге и в тексте, но первые результаты производительности все равно будут наложены на классический рендер в уже существующих играх, поэтому делать выводы пока рано. А чтобы оценить нововведения в Turing, мы кратко расскажем о них.





DLSS сглаживание

500x281  29 KB. Big one: 2500x1404  322 KB

Несомненно, существующие методы сглаживания требуют слишком большой производительности, либо используют всевозможные хаки и ухищрения, дабы снизить нагрузку, но в ущерб качеству. DLSS – это очередной метод, но отличающийся от всех остальных благодаря наличию тензорных ядер. Это относительно простые вычислительные блоки, которые работают с операциями FMA.

Но их роль в DLSS по-прежнему носит эпизодический характер, ведь выполнить всю работу они не в состоянии. Поэтому сервера Nvidia обрабатывают кадры из игр, создавая готовый профиль, которым игроки воспользуются в дальнейшем. Благодаря этому такой тип сглаживания отнимает меньше ресурсов, но по качеству очень близок к идеальному решению. Естественно, для пользователя будет доступно несколько глубин сглаживания, но все они дают действительно потрясающий результат.

Mesh Shading

Новая модель для построения и управления всей геометрией, вершинами, тесселяцией и многим другим. Идея родилась достаточно давно, но на реализацию потребовалось время. Это один из способов решения проблемы узкого места системы построения кадра – CPU.

500x281  38 KB. Big one: 2500x1406  490 KB

В альтернативной ветке Nvidia предлагает использовать Mesh Shading, дабы максимально исключить CPU и задержки на draw calls. Благодаря ему вершинный конвейер заменяется аналогом вычислительных шейдеров для геометрии.

Но пока это решение остается доступным только через специальный NVAPI. Однако, со слов Nvidia, компания Microsoft готова внедрить его в ближайшем будущем.





Variable Rate Shading

500x226  25 KB. Big one: 2000x903  176 KB

Еще одна возможность для разработчиков повысить производительность в играх благодаря шейдингу с переменным количеством сэмплов. Совсем просто: на одном кадре благодаря оптимизациям время отрисовки без видимого ухудшения картинки снижается на 20-35%. Суть схемы проста: VRS оперирует участками 4 х 4 пикселя, задавая им различное количество сэмплов закраски.

500x500  34 KB. Big one: 2500x2500  367 KB

И вроде бы на этой ноте надо продолжить рассказ о технических характеристиках, но я бы хотел остановиться вот на чем! Все технологии проходят два пути развития: становление и забвение.

За богатую историю 3D мы повидали немало анонсов, обещающих сверхъестественное качество, реализм и погружение, но часть из них благополучно исчезла с рынка, а другой пришлось долго и муторно пробивать себе дорогу на Олимп. Вспомнить хотя бы компанию S3 с видеокартой S3 Virge, в которой был представлен аппаратный блок 3D. Ох и давно это было, а пик популярности и расцвета пришелся только через пять лет. Или полноэкранное сглаживание 3Dfx. Да и ATi с тесселяцией стрельнула не сразу. Поэтому делать выводы о благополучии или утопичности новых технологий пока рано. А сейчас самое время вернуться к характеристикам GPU Turing.

Более подробное описание архитектуры можно прочесть тут.

Список игр с поддержкой нововведений Nvidia

Название
Трассировка
лучей
DLSS
сглаживание
Turing
Advanced Shading
Ark: Survival Evolved
V
Assetto Corsa Competizione
V
Atomic Heart
V
V
Battlefield V
V
Control
V
Dauntless
V
Darksiders III
V
Deliver Us The Moon: Fortuna
V
Enlisted
V
Fear The Wolves
V
Final Fantasy XV
V
Fractured Lands
V
Hellblade: Senua's Sacrifice
V
Hitman 2
V
In Death
V
Islands of Nyne
V
Justice
V
V
JX3
V
V
KINETIK
V
MechWarrior 5: Mercenaries
V
V
Metro Exodus
V
Outpost Zero
V
Overkill's The Walking Dead
V
PlayerUnknown Battlegrounds
V
ProjectDH
V
Remnant: From the Ashes
V
SCUM
V
Serious Sam 4: Planet Badass
V
Shadow of the Tomb Raider
V
Stormdivers
V
The Forge Arena
V
We Happy Few
V
Wolfenstein II
V





Обзор GeForce RTX 2080 Ti: технические характеристики

500x160  19 KB. Big one: 2500x802  185 KB

Наименование
GeForce GTX 980 Ti
GeForce GTX 1080 Ti
GeForce RTX 2080 Ti
Кодовое имя
GM200
GP102
TU102
Версия
Maxwell 2.x
Pascal
Turing
Техпроцесс, нм
28
16
12
Размер ядра/ядер, мм2
601
471
574
Количество транзисторов, млн
8000
12000
18600
Частота ядра, МГц
1000
1480
1350
Частота ядра (Turbo), МГц
1075
1582
1635
Число шейдеров (PS), шт.
2816
3584
4352
Число текстурных блоков (TMU), шт.
176
224
272
Число блоков растеризации (ROP), шт.
96
88
88
Максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/с
176
331.5
444.7
Тип памяти
GDDR5
GDDR5X
GDDR6
Эффективная частота памяти, МГц
1750
2750
3500
Объем памяти, Гбайт
6
11
11
Шина памяти, бит
384
352
352
Пропускная способность памяти, Гбайт/с
336.5
484
616
Питание, разъемы Pin
6 + 8
6 + 8
8 + 8
Потребляемая мощность (2D/3D), Ватт
-/250
-/250
-/260
CrossFire/Sli
V
V
V
Рекомендованная цена при анонсе, $
649
649
999-1199

Обзор GeForce RTX 2080 Ti: внешний вид и размеры

500x200  12 KB. Big one: 500x200  13 KB

Модель
A,
мм
B,
мм
C,
мм
D,
мм
A1,
мм
B1,
мм
C1,
мм
Nvidia GeForce RTX 2080 Ti
267
100
-
85
267
100
39

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.

500x473  55 KB. Big one: 1000x947  124 KB

Конфигурация портов претерпела изменения. Модели GeForce RTX 2080 Ti и GeForce RTX 2080 Founders Edition комплектуются тремя DisplayPort 1.4a, поддерживающими мониторы с разрешением до 8K при 60 Гц, разъемом HDMI 2.0b с поддержкой HDCP 2.2 и одним портом USB Type-C для подключения любого совместимого оборудования, вплоть до жесткого диска. Причем питание подается согласно спецификациям.

Обзор GeForce RTX 2080 Ti: печатная плата

500x334  51 KB. Big one: 2500x1668  956 KB

К сожалению, видеокарта не разбиралась вследствие дальнейшей передачи в Nvidia, дабы не портить внешний вид и состав термопасты. Согласно заверению специалистов компании, в текущей версии печатной платы используется 13-фазовая iMON DrMOS система питания для графического процессора и три фазы питания для памяти стандарта GDDR6.

372x500  132 KB. Big one: 592x794  73 KB

Благодаря этому максимальный уровень TDP поднялся до 260 Вт, а питается видеокарта от двух разъемов 8 pin. Штатные режимы работы GeForce RTX 2080 Ti: видеоядро – 1350 МГц (Boost – 1635 МГц), память – 1750 МГц.

Обзор GeForce RTX 2080 Ti: система охлаждения

500x500  25 KB. Big one: 2500x2500  294 KB

Применявшаяся ранее эталонная конструкция системы охлаждения поменялась полностью. Увеличилась площадь радиатора, как следствие, из-за размеров испарительной камеры возрос КПД всей системы. Теперь вместо турбины установлена пара вентиляторов, а масса видеокарты существенно увеличилась.

Но все это в свою очередь сделало возможным повысить уровень акустического комфорта. Штатные обороты вентиляторов снизились, а выигрыш в средней температуре достиг 10°C.

Тестовый стенд

500x407  54 KB. Big one: 2500x2037  723 KB

Конфигурация:

  • Материнская плата: ASUS ROG Strix Z370-G Gaming (Intel Z370, LGA 1151 v2);
  • Процессор: Intel Core i7-8086К 4500 МГц (100 МГц х 45);
  • Система охлаждения: система водяного охлаждения;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
  • Оперативная память: DDR4 2 x 8 Гбайт;
  • Накопители:
    • SSD Samsung 850 Evo 250 Гбайт;
    • Samsung 960 Evo 500 Гбайт;
    • Seagate Desktop SSHD 4 Тбайт;
  • Блок питания: Corsair AX1500i Digital, 1500 Ватт.

Программное обеспечение:

  • Операционная система: Microsoft Windows 10 x64.

Перечень контрольно-измерительных приборов и инструментов:

  • Шумомер: Center 320;
  • Мультиметр: Fluke 289;
  • Тарификатор электроэнергии: E305EMG.

Инструментарий и методика тестирования

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. В качестве жесткого диска использовался SSD, а блок питания, помпа и радиатор с вентиляторами во время замера находились за пределами комнаты. На стенде отсутствовали иные комплектующие, издающие какие-либо шумы.

Уровень потребления электричества в играх оценивался специальным приспособлением по обеим линиям 8 pin и шине PCI-e. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой Unigine Heaven Benchmark v4.0. После 10-15 минут температура и обороты вентиляторов достигали своего теоретического максимума, после чего данные заносились в таблицу.

Игровые тесты

В части игр, где это возможно, использовались встроенные отрезки теста, при необходимости тестирование дополнялось результатами утилиты Fraps v3.5.99. Для данного теста мы полностью пересмотрели уровень качества в играх для видеокарт топ-класса. Теперь в игровых приложениях выставляются максимальные настройки, а сами тесты проходили в трех разрешениях: 1920 х 1080, 2560 х 1440 и 3840 х 2160 (4K).

  • 3DMark;
  • Ashes of the Singularity;
  • Battlefield 4;
  • Battlefield 1: Over The Top;
  • Deus Ex: Mankind Divided;
  • Grand Theft Auto V;
  • Hitman (2016);
  • Rise of the Tomb Raider;
  • Star Wars Battlefront;
  • Tom Clancy's The Division;
  • Total War: Warhammer;
  • The Witcher 3: Wild Hunt.

VSync при проведении тестов был отключен.

Обзор GeForce RTX 2080 Ti: исследование потенциала системы охлаждения

Пояснения к графикам:

  • Синяя линия – в режиме простоя;
  • Красная линия – максимальная температура;
  • Черная линия показывает уровень издаваемого шума при определенных оборотах вентилятора;
  • Пунктирная линия указывает на диапазон регулировки в автоматическом режиме вентилятора.

В процентах указана скорость вентилятора/ов, выставленная в MSI Afterburner, начиная от 0% до 100%, с шагом 5%. Таким образом, чтобы понять, насколько нагреется видеокарта, и как сильно она будет шуметь, скажем, при 50% скорости вентилятора, достаточно провести вертикальную линию через отметку 50%. В местах пересечения получаем три значения: с красной линией – максимальную температуру в нагрузке, с синей линией – температуру в простое, с черной линией – уровень шума.

Все видеокарты тестировались с заводскими частотами. Учтите, что звукозапись в видеоматериалах приукрашает уровень шума.

Температуры графического ядра и обороты вентилятора/ов.

500x400  65 KB. Big one: 757x606  49 KB

500x400  61 KB. Big one: 757x606  45 KB

Nvidia GeForce GTX 1080 Ti:

  • В простое: 30% от максимальных оборотов, 1500 об/мин, 26.6 дБА, GPU – 52°C, VRM – 59°C;
  • Под нагрузкой: 50% от максимальных оборотов, 2400 об/мин, 39.0 дБА, GPU – 85°C, VRM – 90°C;
  • В режиме простоя вентиляторы не останавливаются.

500x334  46 KB. Big one: 2500x1668  561 KB

Nvidia GeForce RTX 2080 Ti:

  • В простое: 41% от максимальных оборотов, 1500 об/мин, 31.0 дБА, GPU – 33°C, VRM – 40°C;
  • Под нагрузкой: 53% от максимальных оборотов, 1900 об/мин, 39.0 дБА, GPU – 70°C, VRM – 80°C;
  • В режиме простоя вентиляторы не останавливаются.

За счет новой конструкции с двумя вентиляторами достигнут колоссальный прогресс, особенно это чувствуется под нагрузкой. Преимущество GeForce RTX 2080 Ti доходит до 15 градусов Цельсия при схожем уровне шума.

Разгон GeForce RTX 2080 Ti

500x334  50 KB. Big one: 2500x1668  886 KB

С добавлением обновленной версии (четвертой по счету) GPU Boost разгон графического процессора превратился в автоматизированную операцию. Теперь весь процесс проходит самостоятельно, а от пользователя практически не требуется никаких знаний.

500x339  90 KB. Big one: 1437x975  277 KB

И поскольку кривая с промежуточными частотами ныне содержит больше ступеней, то для адаптивного и правильного разгона нужно двигать ее на всем протяжении, и делать это вручную – занятие не для слабонервных. Среди прочих изменений – появился инструмент сканирования стабильных частот.

500x340  94 KB. Big one: 1440x981  291 KB

Включаете его и смело идете пить чай или кофе. Алгоритм настолько продвинутый, что для точного определения позиции новых точек требуется около 20 минут. По завершении процесса вам продемонстрируют новые значения на экране.

С другой стороны, разгон пока никак не влияет на память; точнее, ее по-прежнему приходится разгонять вручную.

500x342  92 KB. Big one: 1438x984  285 KB

Остаются вопросы и к расширенному уровню TDP – использует ли его алгоритм или нет. Судя по результатам, добавление 23% к номинальному значению приводит к чуть более высоким показателям. В целом же разгон видеокарты типичен и позволяет ориентироваться на стабильные ~2 ГГц под любой нагрузкой.

Для оценки поведения видеокарты в номинальном режиме работы обратимся к более чем часовому тесту стабильности 3DMark, параллельно соберем данные с графического ядра, а также значения частот памяти, энергопотребления и температур. Объединяем полученные данные в единые графики и видим, насколько точно соответствуют заводские характеристики реальным цифрам, и что происходит с важными показателями при разгоне.

Частота ядра:

500x250  48 KB. Big one: 757x379  33 KB

Обе видеокарты получили похожие настройки. Главным ограничителем частоты графического ядра выступает энергопотребление. На бумаге у GeForce GTX 1080 Ti штатная настройка – 250 Вт. Для GeForce RTX 2080 Ti лимит TDP составляет 260 Вт. Но в рукаве Turing – более эффективная система охлаждения. Впрочем, уровень TDP остается единственным фактором, не позволяющим новинке разгоняться автоматически выше 18хх МГц. Как только диапазон TDP расширяется до 123%, GPU Boost мгновенно задействует кусочек свободы, поднимая частоту вплотную к 2 ГГц.

Отметим приличный запас по частоте памяти GeForce RTX 2080 Ti. Без каких-либо проблем со стабильностью ее эффективную частоту удалось поднять до 8 ГГц; для сравнения – микросхемы GDDR5X на GeForce GTX 1080 Ti достигли лишь 5.8 ГГц.

Напряжение vGPU:

500x250  58 KB. Big one: 756x378  39 KB

Каким же образом Nvidia смогла втиснуть 18 млрд транзисторов в 260 Вт? Это было сделано путем нахождения компромисса между частотой и энергопотреблением. В заводском виде GeForce RTX 2080 Ti едва задействует напряжение выше 1 В, представьте себе силы тока, проходящие через систему питания! Даже в разгоне мы только приблизились к постоянному напряжению 1 В, но так его и не превысили.

Температура GPU:

500x250  17 KB. Big one: 756x379  11 KB

Столь крупный графический процессор с высокой частотой должен изрядно нагреваться. Но увеличенная и улучшенная СО справляется с этим превосходно. Увы, вытекающий отсюда недостаток в виде пары вентиляторов, работающих в простое, приводит к повышенному уровню шума. С другой стороны, интересен сравнительный анализ: предыдущая СО была в простое тише, а новая под нагрузкой хоть и шумит на те же 39 дБА, но характер звучания у нее приятнее.

Обороты вентиляторов:

500x249  12 KB. Big one: 757x378  8 KB

Наглядная демонстрация улучшений в системе питания и охлаждения. Теперь игровой флагман Nvidia нового поколения не только прохладнее, но и поддерживает более низкую температуру за счет меньших оборотов вентиляторов.

Энергопотребление:

500x250  65 KB. Big one: 757x379  42 KB

GeForce RTX 2080 Ti во всех смыслах прожорливее GeForce GTX 1080 Ti, однако регулятор на ней работает точнее. В среднем разница между видеокартами полностью совпадает с паспортными значениями – около 10-15 Вт.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страница 1 из 3
Оценитe материал
рейтинг: 4.0 из 5
голосов: 87

Комментарии 1342 Правила



Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают