Огляд і тестування відеокарти Nvidia GeForce GTX 780 Ti.

Вихід на ринок графічного адаптера AMD Radeon R9 290X похитнув позиції лідера серед однопроцесорних відеокарт - Nvidia GTX TITAN. Продуктивність графічного адаптера R9 290X в ряді тестів була трохи вище, ніж у GTX TITAN. Незабаром після виходу графічного адаптера R9 290X була представлена ??його трохи «урізана» версія - R9 290. Основним конкурентом R9 290 виступає Nvidia GTX 780. Але основною проблемою для Nvidia стало не стільки сама поява графічних адаптерів від конкурента, скільки їх можна порівняти менша вартість. Це змусило компанію Nvidia піти на зниження вартості своїх відеокарт. Але вартість була знижена тільки на графічні адаптери GTX 700 серії. Відеокарта GTX TITAN позиціонується як графічний адаптер для професійних обчислень, а також потужне рішення для ігор. Мабуть тому його вартість залишилася на колишньому рівні. Щоб скласти конкуренцію Radeon R9 290X в ігрових додатках і не втратити лідерство, компанія Nvidia прийняла рішення випустити на ринок ще одну модель топ класу - GTX 780 Ti. Що являє собою GTX 780 Ti, і наскільки виправданий такий крок, дізнаємося з даного огляду.

Графічний процесор GK110

Графічний адаптер побудований на основі графічного процесора GK110. У зв'язку з цим деякі з користувачів можуть припустити, що зростання продуктивності досягається тільки за рахунок підвищення базових частот. Це вірно, але лише частково. Якщо згадати внутрішню будову графічного процесора GK110, то можна помітити що навіть в відеокарті GTX TITAN він має ряд неактивних блоків (потокових процесорів). Відеокарта GTX 780 Ti отримала графічний процесор з усіма активними потокових процесорів. Загальна кількість останніх тепер становить 2880 штук.

Раніше такий процесор використовувався виключно в професійній відеокарті Quadro K6000. У зв'язку з цим можна говорити про збільшену на 20% продуктивності при виконанні шейдерних інструкцій і текстурування. Номінальна частота процесора в порівнянні з GTX 780 Ti трохи підросла і становить 875 МГц (928 МГц у режимі GPU Boost). Збільшення пропускної здатності відеопам'яті було досягнуто за рахунок використання мікросхем з номінальною частотою 7000 МГц. Раніше відеопам'ять з такою частотою застосовувалася виключно на відкритих GTX 770. Пропускна здатність відеопам'яті становить рекордні 336 Гбайт / с. Обсяг відеопам'яті вирішили залишити рівним 3 Гб. Основні характеристики відеокарти приведу в таблиці.

Технології

У зв'язку з виходом нової відеокарти розглянемо ряд технологій, які застосовуються в відкритих Nvidia останнім часом. Вони не є новими, проте, цікаво подивитися, як вони «розвиваються».

G-SYNC

Останнім часом компанія Nvidia активно бореться за плавність зображення в ігрових додатках. Саме Nvidia запропонувала новий метод FCAT, який виявив проблеми з рівномірністю часу підготовки кадрів у AMD CrossFire. Проблема була пов'язана з «розривом екрану».

Таке виникає, коли монітор прочитує зображення з кадрового буфера, одночасно з чим GPU закінчує рендеринг наступного кадру і буфери (яких насправді два) міняються місцями. В результаті та частина рядків на екрані, яку монітор почав «малювати» після зміни буферів, належить вже іншому кадру. Звідси і розрив, який, за логікою, може бути і множинним, якщо різниця між частотою зміни кадрів і частотою оновлення екрану досить велика.

Для виключення такого ефекту компанія Nvidia запропонувала технологію V-Sync. Суть даної технології полягає в тому, що вона забороняє зміну буферів, поки монітор завершить цикл оновлення картинки. Але дана технологія має і зворотну сторону медалі. При коливанні частоти кадрів в ігрових додатках використання даної технології призводить до того, що один і той же кадр може виводитися на екрані два рази. В кінцевому підсумку це сприймається як гальмуванні картинки, і більшість користувачів відключали технологію V-Sync. Наступний етап даної технології отримав назву G-SYNC. Інженери компанії Nvidia хочуть, щоб монітор оновлював картинку з довільною частотою. Тобто частота оновлення монітора буде підлаштовуватися під видається графічним адаптером частоту кадрів в ігровому додатку. Для цього необхідно щоб монітор був обладнаний спеціальним модулем. Модуль буде складатися зі спеціальної мікросхеми, що відповідає за логіку, і мікросхем відеопам'яті загальним об'ємом 768 Мб.

Поки передбачається, що модуль буде встановлюватися в спеціальний роз'єм на моніторі. Самі модулі мають надійти в роздрібний продаж до кінця поточного року. Надалі планується поява моделей з встановленим модулем. На даний момент у продажу знаходиться всього один монітор (ASUS VG248QE) зі спеціальним роз'ємом під даний модуль.

ShadowPlay

Технологія ShadowPlay дозволяє власникам відеокарт від Nvidia проводити запис ігрового процесу за допомогою вбудованого в відеокарту кодувальника H.264 (NVENC). Запис може здійснюватися на вимогу користувача або у фоновому режимі. У другому випадку в пам'яті зберігаються останні 20 хвилин ігрового процесу, які згодом можуть бути збережені у вигляді файлу формату МР4. Налаштування параметрів запису здійснюється через програму GeForce Experience, яка вже входить до складу драйверів. Під час налаштування параметрів відеозапису користувач може вибрати якість майбутнього відеоролика. Відеоролик записується з роздільною здатністю 1920 х 1080 пікселів і частотою 60 кадрів / с. Дозвіл і частота кадрів для записуваного відеоролика поки не змінюються.

Можливо ці функції з'являться в наступних версіях програми. Головна відмінність ShadowPlay від інших програм дозволяють записувати відео ігрового процесу це набагато більш низьке зниження продуктивності в ігрових додатках при запису відеоролика. При записи з максимальною якістю продуктивність знижується на 8% відсотків.

Тепер перейдемо безпосередньо до розгляду нової відеокарти.

Конструкція відеокарти

Яких-небудь значних відмінностей системи охолодження відеокарти GTX780 Ti від відеокарт GTX 780 і ??GTX TITAN відзначено не було. На відеокарті застосовується добре зарекомендувала себе система охолодження турбінного типу. Під металевим кожухом зі світлодіодним підсвічуванням розташований радіатор в підставі, якого знаходиться испарительная камера.

Єдина відмінність від минулих рішень на базі графічного процесора GK110 це те, що радіатор має чорний колір. На відміну від відеокарт AMD радіатор можна зняти з металевої рамки, відкрутивши чотири кріпильних гвинта.

Металева рамка виступає в якості радіатора для мікросхем відеопам'яті і силових елементів ланцюга харчування.

З відеовиходів на відеокарті розташований стандартний набір роз'ємів: DVI-D, DVI-I, HDMI і DisplayPort.

Друкована плата

Розводка друкованої плати відеокарти GeForce GTX 780 Ti теж не піддалася значних змін. Трохи змінилася елементна база відеокарти (елементи в ланцюзі харчування). Можливо це пов'язано зі зрослим рівнем енергоспоживання через активованих потокових процесорів і зрослих тактових частот графічного процесора і відеопам'яті. Тим часом загальна кількість фаз в ланцюзі живлення відеокарти залишилося без зміни. Шість фаз живлять графічний процесор, дві - відеопам'ять і від однієї фази живиться PLL. Харчуванням графічного процесора управляє контролер ON Semiconductor NCP 4206, який разом з низкою елементів розташовується на окремій друкованій платі. Харчування відеокарта отримує через роз'єм PCI-Express і два роз'єми додаткового живлення 6-pin і 8-pin. За заявою представників компанії тепер в системі харчування буде контролюватися «завантаженість» роз'ємів живлення. Це дозволить розподіляти споживання при розгоні відеокарти пропорційно між усіма роз'ємами, виключаючи перевантаження.

Як відеопам'яті використовуються мікросхеми SK Hynix з маркуванням H5GQ2H24AFR-R2C. Номінальна частота роботи відеопам'яті становить 7000 МГц. Загальний обсяг відеопам'яті становить 3 Гб.

Енергоспоживання, температура, розгін

При тестуванні в ігровому додатку номінальна частота графічного процесора завдяки технології GPU Boost підвищувалася до 1020 МГц. При цьому в окремих випадках частота опускалася до 990 МГц. Якщо порівнювати GeForce GTX 780 Ti з основним конкурентом - R9 290X, то виходить, що при тривалому тестуванні обидві відеокарти працюють на частоті близько 1000 МГц. Звичайно, для цього на R9 290X доведеться встановити режим Uber Mode для системи охолодження. При цьому рівень шуму створюваний відеокартою GeForce GTX 780 Ti відчутно нижче, ніж у R9 290X. Температура відеокарт в такому режимі складає 83 градуси для GTX 780 Ti і 93 градуса у R9 290X. Графічний процесор Hawaii явно гаряче, ніж GK110 при цьому його площа менше, отже, щільність теплового потоку вище. Тому і вентилятор в системі охолодження розкручується сильніше, створюючи вище рівень шуму. Крім того, спектр шуму у NVIDIA більш м'який і приємний слуху.

Що стосується енергоспоживання відеокарти, то воно виявилося навіть вище ніж у R9 290X. Пікове енергоспоживання тестової системи з відеокартою GeForce GTX 780 Ti склало 502 Вт проти 487 Вт у тієї ж системи, але з R9 290X.

При розгоні базову частоту графічного процесора вдалося підняти до 990 МГц. При проходженні ігрового тесту завдяки технології GPU Boost частота процесора становила 1100 МГц.

Тестування в ігрових додатках

Для тестування відеокарти була зібрана тестова система

Процесор Intel Core i7-4960X 3600MHz L2-6x256Kb DMI LGA2011 Box;

Материнська плата ASRock Fatal1ty X79 CHAMPION s2011 SSI CEB;

Оперативна пам'ять GTeam DDR3 4x4096 Mb PC3-17066 2133 MHz;

Жорсткий диск Kingston 480GB SSD 2.5";

Блок живлення Zalman ZM1000-HP Plus 1000W;

Операційна система Windows 7 Ultimate X64 Service Pack 1;

Монітор iiyama ProLite XB2776QS-B1.

Для порівняння продуктивності використовувалися відеокарти:

AMD Radeon HD 7990 ( Частота процесора / пам'яті - 1000/6000 МГц, 6 Гбайт);

AMD Radeon R9 290 (частота процесора / пам'яті - 947/5000 МГц, 4 Гбайт);

Gigabyte Radeon R9 290X (частота процесора / пам'яті - 1000/5000 МГц, 4 Гбайт);

NVIDIA GeForce GTX 690 (частота процесора / пам'яті - 915/6008 МГц, 4 Гбайт);

Gigabyte GeForce GTX TITAN (частота процесора / пам'яті - 836/6008 МГц, 6 Гбайт);

NVIDIA GeForce GTX 780 (частота процесора / пам'яті - 863/6008 МГц, 3 Гбайт).

Для тестування в ігрових додатках було вибрано здатність 2560 х 1440 пікселів.

Висновки

Ігрові тести наочно демонструють перевагу нової відеокарти від NVIDIA над Radeon R9 290X. Але давайте подивимося, якою ціною вдалося цього досягти. На даний момент в сегменті високопродуктивних відеокарт у NVIDIA присутній чотири відеокарти (GTX690, GTX780, GTX TITAN, GTX 780Ti), які конкурують між собою не тільки з відеокартами від AMD, а й один з одним. Вартість відеокарти GTX TITAN більше вартості GTX 780Ti при меншому рівні продуктивності. При цьому відеокарти від AMD мають краще співвідношення ціна / продуктивність. Фактично з трьох однопроцесорних відеокарт топ класу виробництва NVIDIA конкурувати з R9 290X / R9 290, виходячи з їх вартості, може тільки GTX780. Відкрите GTX TITAN і GTX 780Ti коштують дорожче. Виходить, що у відеокарти GTX 780Ti немає прямого конкурента з боку AMD. Якщо підтримка нового API Mantle не принесе значного збільшення продуктивності (більше 10%) для відеокарт AMD то GTX 780Ti може стати найшвидшим графічним адаптером з одним процесором аж до появи нового покоління відеокарт.