Сегодня компания NVIDIA представила свой новый графический флагман – GeForce GTX 780 Ti. Примечательно, что в это же время к нам наконец-то попал анонсированный ранее топовый акселератор от AMD – Radeon R9 290X. Мы не могли упустить представившуюся возможность сравнить производительность обеих моделей, а также оценить, с чем же два непримиримых конкурента подходят к завершению активного графического сезона.
Содержание
NVIDIA GeForce GTX 780 Ti
Все на игровой фронт. Чтобы сдержать натиск конкурента, NVIDIA решается на отчаянный шаг. Производитель начинает использовать чип GK110, в котором активированы все вычислительные CUDA-процессоры – 2880. В таком виде GPU использовался ранее только для топового профессионального решения – NVIDIA Quadro K6000, которое стоит порядка $5000.
Очевидно, что задействовать подобную мощь для потребительских видеокарт, компанию вынудил основной конкурент. Вряд ли NVIDIA ожидала, что недавно анонсированный флагман AMD сможет нарушить сложившийся уклад в сегменте максимально скоростных видеокарт. Вероятно, компания готова заплатить любую цену, чтобы снять возникшую было неопределенность в вопросе, кто же является производителем самых быстрых видеокарт в мире. Ради столь высокой цели NVIDIA пускает в ход свое самое грозное оружие – GeForce GTX 780 Ti.
Напомним, что GK110 производится по технологическим нормам 28 нм и состоит из 7,1 млрд. транзисторов, которые размещаются на кусочке кремния площадью 531 мм2. Как мы уже сказали, GPU в данном случае включает 2880 вычислительных процессоров, а количество текстурных блоков (TMU) увеличено до 240. Это на целых 25% больше, чем у графического процессора, используемого для GeForce GTX 780. Более того, даже у GeForce GTX TITAN функциональная формула скромнее – 2688/224. Число модулей растеризации (ROPs) сохранено на прежнем уровне – 48.
Несколько возросла и базовая тактовая частота GPU. Теперь процессор стартует с 875 МГц, при этом среднее значение динамического ускорения составляет 928 МГц (900 МГц для GTX 780, 876 МГц для GTX TITAN). Однако и на этом «плюшки» для GeForce GTX 780 Ti не закончились. Как предшественники, видеокарта получила 384-битовую шину памяти, однако рабочая частота микросхем повышена с 6008 до 7000 МГц. При неизменной разрядности магистрали, пропускная способность подсистемы памяти увеличилась с 288 ГБ/c до 336 ГБ/c – рекордный показатель для современных видеокарт. В базовом варианте GeForce GTX 780 Ti будут оснащаться 3 ГБ памяти GDDR5. Возможно в будущем появятся модификации с увеличенным объемом локальной ОЗУ.
Очевидно, что себестоимость производства кристаллов со всеми активными вычислителями несколько выше, чем у GPU для GeForce GTX 780 и даже GeForce GTX TITAN. И причина здесь тривиальна – количество годных чипов, которые можно получить с одной кремниевой пластины в этом случае будет меньше. Для GeForce GTX 780 Ti используются графические процессоры новой ревизии – GK110-425-B1. Помимо всех активированных функциональных блоков, данные GPU должны иметь улучшенный потенциал для разгона. Усовершенствование техпроцесса изготовления кристаллов проводится регулярно, вероятно TSMC удалось добиться хороших результатов при выпуске кремниевых заготовок по нормам 28 нм.
Печатная плата GeForce GTX 780 Ti схожа с той, что используется для GeForce GTX 780 и GTX TITAN, однако по части компоновки имеются некоторые отличия. По заявлению производителя, для GTX 780 Ti реализована технология Power Balancing, позволяющая вне зависимости от нагрузки перераспределить потребление от источников – разъемов дополнительного питания и шины PCI Express. Такая балансировка должна улучшить общий разгонный потенциал видеокарты.
Конфигурация системы охлаждения также в данном случае не изменилась. Это значит, что здесь по-прежнему используется крупная испарительная камера с радиаторным блоком, состоящим из алюминиевых пластин. Конструкция продувается 70-миллиметровым вентилятором центробежного типа, потому большая часть нагретого воздуха выдувается за пределы системного блока. Кулер сверху прикрыт стильным защитным кожухом, выполненным из алюминия и фактурного черного пластика. На крышке старательно выпрессовано название модели – GeForce GTX 780 Ti, а на верхней панели имеется логотип серии «GeForce GTX», который эффектно подсвечивается во время работы устройства.
Через плексигласовое окно можно разглядеть элементы радиаторного блока, анодированые в черный цвет для визуального отличия новой видеокарты от своих предшественников, у которых пластины имели естественный окрас. Длина видеокарты составляет 270 мм, а после установки в систему она занимает два слота расширения.
Состав интерфейсной панели не изменился, здесь по-прежнему размещены четыре цифровых видеовыхода: DVI-D, DVI-I, HDMI и DisplayPort.
Для подключения дополнительного питания на верхней кромке располагается два разъема – 6- и 8-контактный. По заявлению производителя, GeForce GTX 780 Ti удается уложиться в тепловой пакет 250 Вт (TDP), как и GTX 780. Впрочем, с увеличением функциональных блоков, а также повышением рабочих частот чипа и микросхем памяти, наверняка энергопотребление флагмана будет несколько выше, чем у GTX 780 и GTX TITAN. К ПК видеокарта подключается посредством шины PCI Express 3.0.
Конечно же, новинка поддерживает полный арсенал графических технологий, свойственных современным видеокартам NVIDIA. Речь о физическом движке PhysX, CUDA-вычислениях, методах сглаживания TXAA и FXAA, прогрессивный алгоритм затенения HBAO+, функции адаптивной вертикальной синхронизации Adaptive V-Sync и др. Производитель также обращает внимание на новую разработку – NVIDIA ShadowPlay, которая позволяет практически без потери производительности системы выполнять захват видеопотока в режиме 1080p/60fps. При этом видео на лету кодируется (H.264) с помощью видеокарты, не отнимая ресурсы CPU. Данная функция появляется после установки новой версии приложения GeForce Experience и доступна для владельцев всех видеокарт серий GeForce GTX 6xx/7xx.
NVIDIA также напоминает о своей новой разработке – G-Sync. Данная технология позволяет в определенном диапазоне синхронизировать частоту обновления экрана с количеством кадров/c, которые смогла обеспечить видеокарта. Лишь программной поддержкой, увы, здесь ограничиться нельзя. Для реализации идеи необходимо, чтобы монитор был оснащен специальным аппаратным модулем, помогающим управлять частотой обновления экрана. Дисплеи с NVIDIA G-Sync будут доступны уже к концу нынешнего года.
Цена
Для своего нового детища компания NVIDIA установила ценник на уровне $699. Рекомендованная стоимость в Украине – 6500 грн. Вполне вероятно, что после начальных продаж, цена в нашей рознице снизится почти до уровня, предложенного для рынка США. Напомним, что после недавней корректировки, GeForce GTX 780 оценен производителем в $499, тогда как стоимость GeForce GTX TITAN по-прежнему находится на символичной отметке в $999.
В работе
Итак, референсная модель GeForce GTX 780 Ti ожидаемо имеет рекомендуемую частотную формулу – 876/7000 МГц.
Практическое знакомство с видеокартой мы начали с исследования возможностей системы охлаждения. Несмотря на то, что данный кулер нам уже хорошо знаком, изменение параметров GPU очевидно скажется на итоговых показателях эффективности СО.
В режиме покоя GPU прогревался до 32 градусов, при этом скорость вращения вентилятора не превышает 1150 об/мин. В таких условиях кулер работает очень тихо, впрочем, это уже не новость.
Под максимальной нагрузкой температура графического процессора повышается до 83 градусов. В сравнении с GTX 780, производитель увеличил на 3 градуса допустимый нагрев, который видеокарта старается удерживать, регулируя скорость вращения вентилятора. В условиях открытого стенда мы получили пиковое значение в 2450 об/мин. Напомним, что во время теста GTX 780 в подобной ситуации мы наблюдали повышение частоты вращения примерно до 2200 об/мин. Учитывая идентичность вентиляторов обоих кулеров, отметим, что в случае с GTX 780 Ti шум работы СО несколько увеличился, однако в целом остается на достаточно комфортном уровне.
Благодаря технологии Turbo Boost 2.0, под нагрузкой графический процессор автоматически ускоряется до 1006–1019 МГц. Какие же результаты приносит столь агрессивный алгоритм авторазгона мы рассмотрим в практической части материала.
AMD Radeon R9 290X
Компания AMD представляла свои новые графические решения в несколько этапов, растягивая удовольствие и подогревая интерес публики. Масштабно анонсировав некоторые решения еще в конце сентября, флагман – Radeon R9 290X – был официально показан лишь месяц спустя.
Графическая архитектура новых решений осталась прежней – Graphics Core Next (GCN), однако число всевозможных доработок впечатляет. Что приятно, дело не ограничилось банальным увеличением функциональных блоков, которое, безусловно, также имеет место. Новый графический процессор Hawaii в полной версии получил серьезный технический арсенал – 2816 потоковых вычислителей, 176 текстурных модуля и 64 блока растеризации. GPU изготавливается по нормам 28-нанометрового техпроцесса, а на кристалле площадью 438 мм² содержится порядка 6,2 млрд. транзисторов. Напомним, что Tahiti включает 4,3 млрд. транзисторов для размещения которых требуется кристалл площадью 352 мм². Таким образом, производителю удалось увеличить транзисторный массив почти на 44%, при этом кремниевая пластинка увеличилась всего на 24%. Одно из технических ухищрений, позволившее добиться таких результатов – усовершенствование контроллера памяти. При использовании 512-битового интерфейса и определенной компоновки требуемых блоков, они занимают на 20% меньше площади на кристалле, чем в случае с 384-битовым контроллером Tahiti. При этом, даже несмотря на снижение тактовой частоты микросхем памяти, общую пропускную способность удалось увеличить на 20%, тогда как в пересчете на занимаемую площадь контроллера на кристалле, эффективность на 1 мм2 и вовсе возросла почти на 50%.
Путем внутренних оптимизаций на различных уровнях, производителю удалось повысить не только производительность, но и эффективность использования имеющихся ресурсов. По всем показателям Radeon R9 290X заметно превосходит предыдущего флагмана – Radeon HD 7970 GHz Edition.
В штатном режиме максимальная частота графического процессора задана на уровне 1000 МГц. Подобного значения GPU достигает при достаточном охлаждении и допустимом энергопотреблении.
Radeon R9 290Х получил 512-битовую шину памяти, а потому даже сравнительно невысокая частота работы чипов (5000 МГц) обеспечивает высокую пропускную способность подсистемы ОЗУ – 320 ГБ/c. Видеокарта оснащается 4 ГБ памяти GDDR5. Для режимов 2560×1600 и ниже такой объем скорее будет избыточен (хотя, как знать, насколько удачно будут портироваться будущие игры), а вот для Ultra HD больший объем памяти лишним не будет.
Референсная модель видеокарты имеет достаточно интересный дизайн. Формат системы охлаждения с крупной испарительной камерой, массивным радиаторным блоком и центробежным вентилятором вполне себя оправдывает. Внешний защитный кожух выглядит явно поинтереснее, чем у эталонных топовых акселераторов AMD предыдущего поколения. Верхняя крышка выполнена из пластика черного цвета. «Искрящиеся» красные лучинки исходящие из области 75-миллиметровой «турбины», придают определенного динамизма.
Возможно, устройству несколько недостает внешней стилистической изюминки, свойственной старшим моделям конкурента, но с точки зрения практичности здесь все в порядке.
Для подключения дополнительного питания на верхней панели видеокарты размещены два коннектора: 6- и 8-контактные. Ближе к интерфейсной панели расположен небольшой тумблер, позволяющий переключаться между двумя микросхемами BIOS. А вот чего на верхнем торце найти не удалось, так это привычных коннекторов для объединения нескольких адаптеров.
В официальных источниках нигде явно не указывается значение TDP для данной видеокарты. Периодически встречающиеся сведения о том, что типичный уровень энергопотребления составляет 250 Вт, однако в подобных случаях речь наверняка идет о некоем усредненном значении, пиковое же наверняка будет выше, предположительно 280–290 Вт.
Оказывается, устройствам на базе процессора Hawaii не нужны мостики для создания CrossFire-конфигураций. Это еще один пунктик новых решений AMD. Используя DMA-движок, производитель уверяет, что возможностей PCI Express вполне достаточно для синхронизации данных без потери производительности. Причем это справедливо даже для систем с интерфейсной шиной стандарта 2.0.
На первый взгляд может показаться, что от вентилятора проложены пластиковые воздуховоды, но это заглушенные изнутри декоративные элементы. Нагретый воздух не будет выбрасываться внутрь корпуса (разве что частично, через прорези в области крепежной пластины), большая его часть, как и положено, будет выводиться за пределы корпуса. Видеокарта занимает два слота, а вот длина устройства чуть больше, чем у флагмана конкурента – 278 мм.
Для интерфейсной панели выбрана компоновка, ставшая стандартом де-факто для многих видеокарт среднего и высокого уровней с двухслотовой СО – пара DVI (DVI-D и DVI-I), а также полноформатные HDMI и DisplayPort. Здесь же расположена решетка для вывода нагретого воздуха. Отметим, что ее площадь здесь расширена за счет ячеек, которые удалось разместить даже между интерфейсными коннекторами.
AMD Radeon R9 290X получил поддержку DirectX 11.2, OpenGL 4.3, а также нового низкоуровневого API Mantle, с помощью которого можно эффективнее использовать ресурсы чипов с архитектурой GCN. Вероятно вскоре мы увидим практическую реализацию возможностей Mantle. Предположительно уже в декабре DICE использует новый API для Battlefield 4.
Кроме того, новинка поддерживает технологию AMD TrueAudio. Графическое ядро имеет специальные интегрированные DSP-процессоры Tensilica HiFi2, которые позволяют использовать различные эффекты обработки звука, не нагружая при этом CPU.
Цена
Стоимость устройства стала неожиданностью для многих энтузиастов, следящих за развитием событий в сегменте игровой графики топ-класса. В бытность примелькавшихся ценников с тремя нулями на одночиповые игровые видеокарты, стоимость в $549 для флагмана кажется чем-то невероятным. Хотя, похвалу мы все же прибережем до того момента, когда Radeon R9 290X можно будет свободно приобрести по такой цене в розничной продаже.
В работе
Утилита GPU-Z сообщает, что перед нами референсная видеокарта с базовыми значениями частот – 1000/5000 МГц (1250 МГц).
В режиме покоя графический процессор прогревается до 43–47 градусов. Этот показатель выше, чем мы привыкли видеть, когда не запущены какие-то ресурсоемкие процессы, нагружающие GPU. Вместе с тем скорость вращения вентилятора составляла порядка 900 об/мин. Уровень шума – минимальный.
Как мы упоминали, видеокарта имеет две версии прошивки, между которыми можно переключаться самостоятельно – Quiet Mode и Uber Mode. В первом случае скорость вращения вентиляторов ограничена относительным значением в 40% (~2000 об/мин), во втором – 55% (~3000 об/мин). В обоих режимах кулер должен удерживать температуру чипа под нагрузкой на заданных 94 С. В Quiet Mode это удается лишь после динамического снижения частоты GPU до 720–850 МГц, тогда как в режиме Uber графический процессор большую часть времени работает на заданных 1000 МГц с минимальными просадками по частоте в самых тяжелых случаях.
По уровню издаваемого шума, Radeon R9 290X в режиме Quiet сравним с таковым для GeForce GTX 780 Ti, даже несмотря на разницу в скорости вращения вентиляторов. А вот в режиме Uber Mode, в котором вентилятор гарантированно раскрутится почти до 3000 об/мин, шумность видеокарты существенно увеличивается. Для владельцев систем, которые борются за тишину, такой вариант абсолютно точно не подойдет. Производитель указывает, что данный режим предпочтителен для тех, кто играет с наушниками или гарнитурой с хорошей внешней звукоизоляцией. По этой причине возникает вполне логичный вопрос, какой же режим считать базовым для Radeon R9 290X? И что еще важнее – какой из них использовать при установке в систему? У каждого будут свои ответы на эти вопросы, мы же проведем тестирование видеокарты в обоих режимах.
Производительность
Пробравшись сквозь килобайты описания технических возможностей устройств, мы подошли к самому интересному – сравнению производительности флагманов обеих компаний. Для большей информативности, кроме рассматриваемых видеокарт мы также добавили несколько участников, которые позволят лучше сориентироваться в текущей ситуации. Прежде всего, это GeForce GTX 780 – старшая модель в линейке GXT 7xx, которая совсем еще недавно была очевидным лидером рынка игровых видеокарт, если не учитывать дорогостоящий GTX TITAN. Чтобы оценить оправданность покупки топовых решений, для контраста мы также включили GeForce GTX 770 и Radeon R9 280X. Эти устройства, недавно получившие ценники в $329 и $300, соответственно, могут быть своеобразными реперными точками.
Результаты тестов наглядно демонстрируют, что GeForce GTX 780 Ti на данный момент безусловно является самой быстрой одночиповой видеокартой. Вместе с тем, новинка NVIDIA имеет весьма умеренное преимущество над Radeon R9 290X, работающим в Uber-режиме. За некоторым исключением, разница вполне укладывается в 10%. Когда же речь идет о в режиме Quiet, отличие в количестве кадров/c колеблется в пределах 15–20%, подбираясь к 30% в особо удачных случаях для устройств калифорнийцев.
Преимущество «титановой» версии видеокарты над предшественницей GeForce GTX 780 также в среднем составляет 15–20%. Последней в свою очередь приходится конкурировать с Radeon R9 290X, работающей в Quiet Mode. Можно ли было себе такое представить всего пару месяцев назад? В режиме Uber флагман AMD зачастую уверенно обходит GeForce GTX 780, но он и стоит на $50 дороже (согласно заявленной цене).
Вместе с тем, отметим, что для Radeon R9 290X в режиме Quiet Mode в режиме экспресс-тестирования непросто получить реалистичные показатели производительности. Если за время теста графический чип не успевает прогреться до критической отметки в 94 градуса или делает это время от времени, тактовая частота GPU держится на довольно высоком уровне, а соответственно, производительность снижается не так значительно в сравнении с режимом Uber. Яркий тому пример – синтетические тесты 3DMark, где чередуются этапы нагрузки GPU и центрального процессора. Пока длится последний, графическое ядро успевает остыть, потому когда графика снова подключается, чип работает на сравнительно высокой частоте. Схожая ситуация и с краткосрочными игровыми тестами, на выполнение которых требуется несколько минут. Например, встроенный бенчмарк Hitman: Absolution. Совсем иначе обстоит дело, когда GPU поддается довольно длительной серьезной нагрузке. В этом случае использование режиме Quiet может приводить к снижению количества кадров/c на 10% и более, в сравнении с тем, что удается достичь в Uber Mode. Открытый стенд для такого случая – тепличные условия, в закрытом корпусе ситуация может быть иной. Потому для поддержания высокого уровня производительности важно обеспечить в кейсе хорошее охлаждение (впрочем, это актуально для любой ситуации).
Обратим внимание, насколько AMD удалось ускориться в сравнении с решениями предыдущего поколения. Для такой оценки мы можем использовать результаты Radeon R9 280X, который фактически унаследовал чип Tahiti, на базе которого выпускаются Radeon HD 7970. Так вот, разница в большинстве случае составляет внушительные 30–40%, изредка снижаясь до 20%. Приятно снова видеть решения AMD в авангарде топовой дискретной графики. Производитель проделал очень серьезную работу. Особенно если учесть, что компании сейчас нужно распылять усилия сразу на несколько фронтов.
Энергопотребление
В целом, энергопотребление – не тот параметр, ориентируясь на который требовательные любители поиграть будут выбирать себе видеокарту. Вместе с тем игнорировать его также не стоит.
Увеличение количества блоков не прошло бесследно для GeForce GTX 780 Ti, фактическое пиковое энергопотребление системы с данной видеокартой в сравнении с таковым для ПК на GTX 780 повысилось примерно на 40–50 Вт. Справедливости ради нужно отметить, что Radeon R9 290X в Uber-режиме потребовал еще дополнительно 30 Вт, тогда как в Quiet, благодаря заметному снижению тактовой частоты GPU, система с этой видеокартой показывает неплохие результаты. Впрочем, система с эталонной GeForce GTX 780 даже в этом случае требует на 20–30 Вт меньше энергии.
Итоги
После череды анонсов и последующей ценовой корректировки на уже присутствующие на рынке решения, мир дискретной игровой графики опять вступил в фазу позиционного равновесия. NVIDIA с выходом GeForce GTX 780 Ti вновь вернула себе майку лидера, хотя победа далась компании достаточно высокой ценой. В прямом и переносном смыслах. До предела увеличив количество вычислительных блоков, компании пришлось «грубой силой» отстаивать свои позиции. Впрочем, и основной конкурент действовал подобным образом. Чтобы настигнуть соперника разработчикам AMD пришлось серьезно экипировать Radeon R9 290X. Но, в данном случае цель оправдывает средства. Решение получилось весьма скоростное, при этом установленный ценник в $549 стал настоящим сюрпризом для желающих обзавестись серьезной видеокартой. Такой ход стал откровением и для NVIDIA, которой пришлось проводить внепланово уценку GeForce GTX 780, на четверть снижая стоимость
Итак, на текущий момент мы имеем довольно стройный ряд игровых видеокарт высокого уровня. Его единолично возглавляет GeForce GTX 780 Ti, за которую вычесть из семейного бюджета как минимум $699. На расстоянии вытянутой руки расположился Radeon R9 290X, покупка которого обойдется в $549 (искренне на это надеемся). Флагман AMD часто имеет некоторое преимущество над GeForce GTX 780 ($500) в плане производительности, хотя по части энергоэффективности и уровня шума референсные модели от NVIDIA выглядят предпочтительнее. С нетерпением ждем топовых решений AMD с альтернативными кулерами, возможно производителям видеокарт удастся сделать скоростной режим Uber Mode штатным даже для ценителей тишины.
Еще одним сюрпризом AMD является недавно представленный Radeon R9 290, который при заявленной цене в $399 может стать настоящим осенним откровением на рынке игровой графики, но, это уже совсем другая история.
Видеокарта Radeon R9 290X предоставлена для тестирования компанией AMD, www.amd.com
Видеокарты GeForce GTX 780 Ti и GTX 780 предоставлены для тестирования компанией NVIDIA, www.nvidia.ru
Конфигурация тестового стенда
| Процессор | Intel Core i7-4770K@4,5 ГГц | Intel, www.intel.ua |
| Кулер | Thermalright Archon Rev.A | «1-Инком», www.1-incom.com.ua |
| Материнская плата | MSI Z87-GD65 Gaming | MSI, ua.msi.com |
| Оперативная память | Team Xtreem TXD38192M2133HC9KDC-L (2×4 ГБ DDR3-2133) | DC-Link, www.dclink.com.ua |
| Накопитель | Intel SSD 520 (SSDSC2CW240A3, 240 ГБ) | Intel, www.intel.ua |
| Блок питания | Thermaltake Toughpower Grand TPG-1200M (1200 Вт) | Thermaltake, www.thermaltakeusa.com |
| ОС и драйверы | Microsoft Windows 7 (x64), AMD Catalyst 13.11 Beta V9, NVIDIA GeForce 331.70 | |
