Огляд і тестування відеокарти Nvidia GeForce GTX 780

У 2012 році на конференції GTC компанія Nvidia заявила про поділ графічних процесорів архітектури Kepler. Графічні процесори для ігрових рішень отримали маркування GK10x, а професійні відеокарти - GK11x. З виходом відеокарти GTX TITAN це поділ закінчилося. Графічний процесор GK110 став застосовуватися і в ігрових рішеннях. Незабаром після виходу GTX TITAN з'явилися відомості про вихід ще однієї відеокарти для ігрових систем на базі «урізаного» процесора GK 110 під назвою GTX TITAN LE. Але компанія Nvidia надійшла дещо по-іншому. Вона випустила нову 700 серію відеокарт. Флагманом серії стала однопроцесорна відеокарта GTX 780, в якій якраз використовується «урізана» версія графічного процесора GK 110.

Технічні характеристики

Основні технічні характеристики відеокарти приведу в таблиці

Графічний процесор відеокарти містить 12 потокових мультипроцессоров (SMX), в яких міститься 2304 CUDA ядра і 192 текстурних блоки. Число блоків ROP становить 48 штук. Відеокарта використовує графічний процесор GK110, в якому відключено два мультипроцессора SMX. Кількість кластерів GPC може бути чотири або п'ять залежно від розташування відключених обчислювальних блоків. Таким чином, бачимо, що графічний процесор в відеокарті GTX 780 несильно урізаний в порівнянні з GTX TITAN, а значить і продуктивність повинна бути на досить високому рівні.

У порівнянні з GTX TITAN обсяг відеопам'яті зменшився рівно в два рази і становить 3 Гб. Ширина шини пам'яті залишилася незмінною і складає 384 біт. Номінальна частота роботи графічного процесора становить 863 МГц. У режимі Boost Clock вона автоматично підвищується до 900 МГц. Відеокарта GTX 780 отримала оновлену технологію автоматичного розгону - GPU Boost. Дана технологія відкладає від базової частоти графічного процесора ряд значень з кроком в 13 МГц і надає їм певні значення напруги харчування. У режимі роботи автоматично відбувається підвищення частоти і відповідно напруги живлення в залежності від споживаної потужності і температури. Також GPU Boost 2.0 може збільшувати частоту вертикальної розгортки монітора.

На відміну від GTX TITAN відеокарта GTX 780 не зовсім підходить для обчислень з подвійною точністю. У неї в драйверах відсутня опція, яка активує FP-64 ядра.

На момент релізу відеокарти до складу її драйверів увійшла програма GeForce Experience. Основне її призначення - оптимізація налаштувань ігрового програми під наявну у користувача систему для отримання найкращої якості зображення при комфортній частій зміні складу кадрів. Також програма відстежує вихід нових драйверів для відеокарти. Влітку до складу програми увійде функція Shadow Play, яка дозволить проводити запис ігрового процесу. Запис буде проводитися за допомогою апаратного кодека Н 264, що дозволить зменшити падіння продуктивності в порівнянні з використанням чисто програмних рішень. Ця функція буде доступна для всіх графічних процесорів сімейства Kepler.

Конструкція

Зовні відеокарта дуже схожа на GTX TITAN. Систему охолодження накриває такий же металевий кожух з прозорим віконцем, через яке видно радіатор. В системі охолодження теж застосовується вентилятор турбінного типу. На бічному торці розташована напис GeForce зі світлодіодним підсвічуванням.

Для охолодження графічного процесора використовується радіатор з випарної камерою. Испарительная камера контактує безпосередньо з самим графічним процесором.

Силові елементи ланцюгів харчування і мікросхеми відеопам'яті охолоджуються за допомогою металевої рамки.

Завдяки вентилятору турбінного типу велика частина нагрітого повітря викидається за межі системного блоку.

Інженери компанії замінили контролер, який керує роботою вентилятора. Новий контролер спирається на свідчення температурного сенсора, завдяки чому швидкість обертання регулюється плавно і виключаються різкі скачки. Система охолодження вийшла тихою і ефективною. Під навантаженням швидкість обертання вентилятора жодного разу не досягла максимальних обертів. По висоті система охолодження займає два слота розширення. Для виведення зображення відеокарта оснащена двома роз'ємами DVI, одним роз'ємом HDMI і одним роз'ємом Display Port.

Друкована плата

Друкована плата відеокарти теж практично повністю ідентична друкованій платі відеокарти GTX TITAN. Помітне єдина відмінність - менша кількість мікросхем відеопам'яті. Схема живлення відеокарти містить вісім фаз. Шість фаз виділено для живлення графічного процесора і ще дві живлять відеопам'ять. Управління фазами живлення здійснюється мікроконтролером NCP 4206 виробництва On Semiconductor. Примітно, що мікроконтролер з елементами обв'язки розпаяний на окремій платі, яка припаюється до друкованої плати відеокарти. Аналогічний контролер застосовується в відкритих GTX TITAN і GTX 690. Заявлений рівень енергоспоживання відеокарти становить 250 Вт. Напруга живлення графічного процесора відеокарти становить 1,162 В. Для підключення додаткового живлення на платі розпаяні роз'єми 8-pin і 6-pin. На платі присутні два роз'єми для організації масиву з чотирьох відеокарт.

Обсяг відеопам'яті в 3 Гб набраний мікросхемами виробництва Samsung з маркуванням K4G20325FD-FC03. Номінальна частота мікросхем відеопам'яті становить 6000 МГц.

Розгінний потенціал, температура, енергоспоживання

Розгін відеокарти здійснюється за принципом GTX TITAN. Спочатку виставляється бажане значення базової частоти. Потім виставляються значення споживаної потужності і температури. За допомогою функції Over Voltage можна ще трохи збільшити частоту і напруга живлення. Встановлена ??частота буде досягнута за умови, що не перевищені встановлені ліміти. Для полегшення процесу розгону в BIOS відеокарти були додані датчики, які в режимі реального часу сигналізують про досягнення встановлених лімітів.

Частоту роботи графічного процесора вдалося збільшити до 1053 МГц. Відеопам'ять розігналася до 7608 МГц.

Енергоспоживання системи з відеокартою GTX 780 знаходиться між GTX 680 і GTX TITAN. У разі розгону до зазначених вище частот енергоспоживання системи з GTX TITAN і GTX 780 стає майже однаковим.

Тестування

Тестовий стенд

Процесор Intel Core i7-3930K

Материнська плата Gigabyte GA-X79-UD3 s2011 ATX

Оперативна пам'ять [G. SKILL DDR3 4x4096Mb PC3-17000 2133 MHz

](/g-skill-modul-pam-yat-ddr3-16gb-g-skill-(f3-17000cl9q-16gbzh)-2133mhz-pc3-17000-cl9-(9-11-9-28)-1-6v-(kit-4x4096mb)-ripjaws-z-series-info.html "")

Жорсткий диск Samsung 500 GB SSD 2.5 "SATAIII

Блок живлення Enermax EPM1200EWT 1200W

Операційна система Windows 7

Для порівняння продуктивності відеокарти Nvidia GeForce GTX 780 в ігрових тестах були взяті відеокарти:

Nvidia GeForce GTX 690 (частота процесора - 915 МГц, пам'яті - 6008 МГц);

Palit GeForce GTX TITAN ( Частота процесора - 837 МГц, пам'яті - 6008 МГц);

AMD Radeon HD 7990 (частота процесора - 1000 МГц, пам'яті - 6000 МГц);

Тестування проводилося в здатністю 2560 х 1440 з максимальною якістю графіки і згладжуванням АА4.

Висновки

Продуктивність відеокарти знаходиться на дуже високому рівні. Її перевага перед GTX 680, за твердженням Nvidia, може досягати 32%. Від відеокарти GTX TITAN її відділяють 10%, які можна компенсувати розгоном. За показником продуктивність / ціна вона виглядає краще GTX TITAN. Також вона помітно швидше Radeon HD 7970 GHz Edition при порівнянному енергоспоживанні. Але стверджувати, що вона може замінити відеокарту GTX 680 можна через більшої вартості. Швидше за все, вона допоможе Nvidia реалізувати забраковані для застосування в GTX TITAN графічні процесори і заповнити порожню нішу між GTX 680 і GTX TITAN. Відеокарта використовує всі інженерні напрацювання і технології, які використовуються в GTX TITAN (друкована плата, система охолодження, процесор) тому про неї не можна говорити як про принципово новому рішенні. Інші моделі 700 серії використовуватимуть процесор GK 104, який, можливо, отримає трохи збільшені частоти. Таким чином, частина відеокарт 600 серії (GTX 680, GTX 670, GTX 660 Ti) просто перейменують в 700 серію. З виходом GTX 780 компанія Nvidia підвищує не тільки рівень продуктивності для однопроцесорних відеокарт, але і їх вартість.