Новый флагман: обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 108003.06.2016 11:05

Предисловие

С момента анонса самой быстрой однопроцессорной видеокарты для потребительского рынка — GeForce GTX 980 Ti — прошёл год. В основу этой видеокарты тогда лёг графический процессор GM200 на архитектуре Maxwell 2.0, правда в немного урезанном виде, поскольку стопроцентный флагманский «Максвелл» установили на вышедшую кварталом ранее GeForce GTX TITAN X. Тем не менее, появившиеся спустя несколько недель после анонса оригинальные версии GeForce GTX 980 Ti с серьёзно повышенными частотами и эффективными системами охлаждения не только легко опережали TITAN X в игровых бенчмарках, но и великолепно разгонялись, что делало их беспрецедентными по производительности видеокартами с одним GPU.

И всё же, перманентно повышающиеся требования новых игр, поддержка улучшенного API DirectX 12, а также наступление эры 4K и шлемов виртуальной реальности требовали ещё более высокой производительности и, главное, производительности на ватт, ведь увеличивать тепловой пакет высокопроизводительных видеокарт было уже некуда. Поэтому вполне закономерным и наиболее ожидаемым решением стал переход с техпроцесса 28 нм к более тонкому 16 нм FinFET, который, наконец-то, удалось запустить в массовое производство компании TSMC. Именно под эти нормы компанией NVIDIA была разработана графическая архитектура Pascal, новости о которой являлись основными и наиболее массовыми на сайтах соответствующей тематики.

Первым GPU данной архитектуры стал GP104 в составе новейшей видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080.

Видеокарта сразу же в эталонной версии получила беспрецедентно высокие частоты и GPU Boost 3.0, восемь гигабайт новой памяти GDDR5X с улучшенными алгоритмами сжатия, поддержку большого числа новых технологий, асинхронных вычислений Async Compute, улучшенные возможности с кодированием и декодированием видеоряда, модернизированную поддержку мультипроцессорных технологий и прочее. Обо всём этом мы и расскажем в сегодняшнем материале.

1. Теория и архитектура: Pascal или Maxwell 3.0?

Несколько лет назад, компания NVIDIA, рассказывая о своих планах, продемонстрировала вот такую «дорожную карту».

Судя по этим данным, после «Кеплера» в 2012 году, в 2014 году нас ожидал графический процессор Maxwell, а примерно в 2016 году — Volta. Как видим, никакого Pascal тут нет и в помине. Причиной изменения планов оказалась неспособность TSMC, давнего партнёра NVIDIA по выпуску графических процессоров, справиться с новым 20-нм технологическим процессом. Мы наблюдали уникальную ситуацию, когда NVIDIA более четырёх лет с момента выпуска GeForce GTX 680 в марте 2012 года использовала один и тот же 28-нм техпроцесс, и, пропустив 20 нм, «перепрыгнув» через одну ступень, сразу перешла к использованию 16 нм в GP104 архитектуры Pascal. Иначе говоря, огромный период времени, по меркам IT индустрии, компания была вынуждена как-то выкручиваться и обходиться тем, что есть. И это при том, что в предыдущие 4 года (с 2008 по 2012) NVIDIA успела сменить сразу три техпроцесса — 65 нм, 55 нм и 40 нм.

Восстановим хронологию событий:

в марте 2012 года NVIDIA выпускает первый чип с использованием 28-нм техпроцесса — GK104, который формально принадлежит к чипам среднего уровня и обладает сравнительно небольшой площадью. Спустя некоторое время, руководитель NVIDIA негативно высказывается в адрес TSMC, критикуя их за неспособность выпускать продукцию на техпроцессе 28 нм в срок и с приемлемым уровнем брака;
спустя почти год, в феврале 2013 года, NVIDIA решается представить старший чип линейки — GK110, обладающий вдвое большей сложностью и площадью, чем GK104. По всей видимости, выход годных кристаллов всё ещё не позволял выпускать подобные чипы массово и экономически выгодно, поэтому GeForce GTX Titan вышел с одним отключённым SMX и по цене в $999. Более доступный GeForce GTX 780, с тремя отключёнными SMX-блоками выходит в мае 2013 года, по цене $649;
в ноябре 2013 года в массовый сегмент рынка выходит полноценный GK110 в составе видеокарты GeForce GTX 780 Ti;
наступает 2014 год, когда нас должен был ждать Maxwell на новом 20-нм техпроцессе, но никаких намёков на скорый анонс нет. Напротив, начинают ходить слухи, что TSMC не смогла довести новый техпроцесс до того состояния, чтобы выпускать на нём высокопроизводительные графические процессоры. Ситуация патовая, новая архитектура готова, но выпустить чипы подрядчик не может. NVIDIA решается перенести новую архитектуру на уже освоенный 28 нм техпроцесс. Пробными шагами стали два небольших чипа — GM108 и GM107. Cо старшим из них, мы познакомились в феврале 2014 года — GeForce GTX 750 Ti. Уже тогда новая архитектура и её энергоэффективность произвели очень хорошее впечатление. Ещё теплилась надежда, что обещанные чипы на базе Maxwell 2.0 выйдут на 20-нм техпроцессе. К сожалению, надежды не оправдались. NVIDIA и AMD по ряду причин отказались от выпуска решений по этим нормам. Единственным представителем архитектуры Maxwell на техпроцессе 20 нм, является графический процессор, встроенный в Tegra X1;
в сентябре 2014 года дебютирует первый чип на архитектуре Maxwell 2.0 — GM204, ставший новым флагманом линейки — GeForce GTX 980. Спустя полгода, в марте 2015 года, его сменяет GM200 в основе видеокарты GeForce GTX Titan X, а затем и GeForce GTX 980 Ti.

Резюмируя хронологию событий, скажем, что после выхода Kepler на 28-нм техпроцессе в 2012 году нас ждал Maxwell на 20-нм в 2014 году, а к 2016 году планировалась архитектура Volta, на 16 нм. Как мы уже знаем, в 2014 году мы получили только новую архитектуру, а техпроцесс остался прежним. В этом году мы, наконец, получили новый техпроцесс, а вот получили ли новую архитектуру, нам и предстоит сегодня разобраться.

Изменения архитектуры графического процессора в этот раз носят скорее количественный, чем качественный характер. Если во время презентаций Kepler и Maxwell акцент делался на изменениях в архитектуре и энергоэффективности, то в этот раз больше внимания уделено деталям и незначительным улучшениям. Первое, что стоит отметить, это некоторые архитектурные отличия GP104 от недавно представленного чипа GP100, ориентированного на вычисления. Архитектура Pascal в GP104 почти полностью повторяет Maxwell, дебютировавшую два года назад. Для удобства и наглядности сравним новичка с GM204.

Как и предшественник, GP104 содержит 4 блока GPC, 64 блока ROP и 2 Мбайт кэш памяти второго уровня. Небольшие структурные изменения коснулись контроллера памяти. Он по-прежнему остался 256-битным, но теперь он состоит не из четырёх 64-битных каналов, а из восьми 32-битных. Следовательно, к каждому каналу теперь привязано 8 блоков ROP, вместо 16. Но общее их количество осталось неизменным — 64 штуки.

В отличие от GM204, новый графический процессор содержит в каждом GPC не 4 блока SM, а 5. Таким образом, на 25% увеличивается количество исполнительных устройств.

Значительно возросшие частоты GP104 позволяют только усилить это преимущество и довести общее превосходство над GM204 в теоретических показателях текстурирования и математической производительности до величины около 70%. Но в меньшем масштабе архитектура Pascal всё же привнесла некоторые изменения. Если раньше блок обработки геометрии Polymorph Engine был частью SM, то теперь один блок SM и один блок Polymorph Engine образуют новую структурную единицу — TPC (Texture Processor Cluster). Этот термин был впервые использован NVIDIA в 2006 году, при описании архитектуры Tesla и графического процессора G80, но не использовался в последующих архитектурах — Fermi, Kepler и Maxwell.

Важные изменения произошли в блоках Polymorph Engine, которые теперь имеют версию 4.0. Благодаря появлению в их составе нового блока мультипроецирования — SMP (Simultaneous Multi-Projection), решения на базе архитектуры Pascal получат значительный прирост производительности в играх, использующих технологию виртуальной реальности, где видеокарте приходится строить каждый кадр дважды, для разных углов проекции левого глаза и правого. Теперь геометрия сцены не будет пересчитываться для каждого глаза, а будет использоваться в двух разных проекциях, что позволит сэкономить ресурсы и повысить производительность. Это главный козырь новой архитектуры, который позволит в VR играх обойти предшественников в лице GeForce GTX 980/980 Ti и GeForce GTX Titan X примерно в 3 и 2 раза, соответственно. То есть, теоретически, один GeForce GTX 1080 сможет заменить два GeForce GTX Titan X. Экономия налицо.

Кроме игр с использованием шлема виртуальной реальности, данная технология может применяться и с другими устройствами вывода изображения, от уже привычных, до редких и футуристичных.

В архитектуре Pascal NVIDIA улучшила технологию сжатия буфера кадра, которые были представлены с архитектурой Maxwell 2.0. Графическому процессору GP104 доступны новые алгоритмы, которые работают, по оценке производителя, примерно на 20% эффективнее, чем у предшественника. В качестве примера приводится набор слайдов. На первом демонстрируется исходный кадр.

На втором фиолетовым цветом закрашены те части кадра, которые сжимал Maxwell 2.0.

Наконец, на третьем закрашены те части, которые способна сжать архитектура Pascal.

Как видим, разница между старыми и новыми алгоритмами заметна невооружённым глазом. Но это не единственное улучшение в подсистеме памяти. NVIDIA GeForce GTX 1080 получила память типа GDDR5X, которая работает на более высоких частотах по сравнению с уже привычной GDDR5. Вместе с новыми алгоритмами сжатия производительность подсистемы памяти выросла примерно на 70%, как и вычислениях. Это означает, что GeForce GTX 1080 обещает быть примерно на 70% быстрее, чем GeForce GTX 980.

В новой Pascal было уделено внимание асинхронным вычислениям, которые всё чаще встречаются в новых играх и которые стали ахиллесовой пятой архитектуры Kepler, где их использование сильно ударяло по производительности. С приходом архитектуры Maxwell, ситуация изменилась в лучшую сторону, но всё ещё была далека от идеальной. Вычисления могли выполняться параллельно на выделенных для этого блоках, но ресурсы не могли динамически перераспределяться, так что вычисления или рендеринг самой картинки могли стать узким местом, а часть исполнительных устройств простаивала. Архитектура Pascal позволяет динамически перераспределять ресурсы между графическими и вычислительными задачами, а значит исполнительные устройства теперь будут использоваться с большей эффективностью.

Неожиданные изменения произошли в фирменной технологии SLI, позволяющей использовать параллельно несколько видеокарт. Впервые SLI была представлена в 2004 году, с видеокартами GeForce 6800 и переходом на шину PCI Express. Стало возможным объединять две видеокарты. В 2006 году GeForce 8800 GTX обзавёлся вторым разъёмом SLI на плате, что позволило использовать в связке три или четыре видеокарты.

GeForce GTX 1080 сохранила два разъёма для подключения мостиков SLI, как и у решений предшествующих поколений, но теперь использоваться они могут иначе. Можно задействовать оба разъёма одновременно для соединения двух видеокарт. Для реализации этой возможности NVIDIA выпустила новые мостики, которые подключаются к двум разъёмам каждой видеокарты — SLI HB Bridges. Таким образом, пропускная способность между видеокартами становится вдвое больше. Помимо этого, с новыми мостиками интерфейс SLI работает на повышенной частоте — 650 МГц, против 400 МГц у предшествующих решений. Следовательно, двойной мостик и более высокая частота позволяют получить полосу пропускания втрое большую, чем ранее. Старые мостики также можно использовать, но для требовательных режимов NVIDIA рекомендует новые.

Теперь все мостики и способы соединения видеокарт в SLI можно разделить на три категории:

Standart bridge — обычные SLI мостики, на гибком шлейфе (привычный способ объединения);
LED bridge — жёсткие мостики на текстолите, которые выпускали партнёры, часто оснащались светодиодной подсветкой. Такие мостики хоть и используют один разъём, но могут работать на частоте 650 МГц, что позволит связке видеокарт более эффективно работать в высоких разрешениях, вплоть до 4К;
HB bridge — новые жёсткие мостики, использующие оба разъёма видеокарты на частоте 650 МГц (для максимальной пропускной способности интерфейса SLI и работы в разрешениях 5К или на нескольких мониторах).

Как может заметить внимательный читатель, если использовать новый двойной мостик, то в режим SLI можно объединить только две видеокарты, а не 3 или 4, как раньше. Всё верно. NVIDIA считает, что в современных играх очень сложно получить прирост производительности от третьего и уж тем более от четвёртого GPU. Поэтому компания решила сосредоточить усилия на режиме SLI с использованием двух видеокарт, и именно этот режим теперь является рекомендованным. По-умолчанию, новые видеокарты смогут работать только в нём. Это не означает, что SLI режимы для трёх или четырёх графических процессоров теперь запрещены. Но доступ к ним усложнён. Если вы энтузиаст и хорошо понимаете, зачем вам 3 или 4 GPU в SLI, то для активации этого режима вам потребуется получить «Ключ энтузиаста» (Enthusiast Key), с помощью сайта NVIDIA и специальной утилиты.

В отличие от неожиданных изменений в работе режима SLI, изменения в работе технологии динамического разгона GPU Boost уже стали почти традицией. Как и раньше, частота графического процессора автоматически увеличивается там, где это возможно, не превышая пороговые значения температуры и энергопотребления. Но теперь появилась возможность более тонкой настройки частот в различных режимах и для разных напряжений графического процессора. С помощью утилит, поддерживающих технологию GPU Boost 3.0, нужно запустить процедуру сканирования, во время которой утилита сама протестирует GPU на предмет нахождения максимальных частот для каждого режима.

На наш взгляд, данная технология сделает разницу между картами более значительной, а тестирование в таком режиме нерепрезентативным. Ведь теперь частота графического процессора будет зависеть не только от температуры GPU, системы охлаждения и характера нагрузки, но и от индивидуальных особенностей каждого конкретного экземпляра GPU.

Вместе с первым решением на архитектуре Pascal, NVIDIA представляет ещё одну собственную технологию для управления вертикальной синхронизацией. Она дополняет уже существующие G-Sync и Adaptive V-sync. Первая предназначена для плавного вывода изображения на мониторы, поддерживающие данную технологию и имеющую дополнительную плату внутри для её поддержки. Вторая технология доступна всем обладателям карт на архитектуре Kepler и новее, и призвана помочь в тех случаях, когда число кадров в секунду, выдаваемых видеокартой, не способно стабильно превышать частоту обновления монитора, и включение обычной вертикальной синхронизации даст сильные просадки производительности. Новая технология — Fast Sync — призвана сделать более плавным вывод картинки на монитор в играх, где современные видеокарты выдают несколько сотен кадров в секунду, не сильно пожертвовав при этом задержками в выводе изображения. Fast Sync обещает избавить от раздражающих разрывов изображения в подобных сценариях, сохранив задержки вывода изображения на величинах близких к режиму выключенной вертикальной синхронизации.

Набор видеовыходов остался тем же, что и у предшественника, но появилась поддержка новых протоколов и более высоких разрешений. Также стоит отметить, что разъём DVI на видеокарте теперь типа DVI-D, а не DVI-I, как ранее. Это означает, что видеокарта лишилась поддержки мониторов с аналоговым входом (D-Sub), и подключить такой монитор к видеокарте с помощью обычного переходника не удастся. Впрочем, самые стойкие любители тёплого лампового и аналогового сигнала смогут подключить монитор с таким входом с помощью активного переходника с DisplayPort на VGA. Но стоят такие переходники недёшево.

Также, видеокарты на базе GP104 имеют обновлённый блок кодирования и декодирования видео. Добавлена поддержка новых форматов и увеличена производительность в ряде имеющихся.

Итак, какой же ответ можно дать на вопрос, поставленный в начале статьи? С одной стороны, новинка не может похвастать глубокими архитектурными изменениями или отличиями. Pascal отличается от Maxwell гораздо меньше, чем Maxwell отличался от Kepler. Так что, это скорее Maxwell 3.0, чем новая архитектура. С другой стороны, мы получили множество небольших изменений, серьёзный прирост тактовых частот графического процессора, выполненного по 16-нм технологии, а также памяти нового типа — GDDR5X. В совокупности все эти изменения и улучшения должны дать значительный прирост производительности, причём не только в задачах и играх сегодняшнего дня, но и в тех, что появятся в будущем. К сожалению, только время покажет, верные ли ставки на будущее сделала NVIDIA, ну, а мы плавно переходим к детальному рассмотрению карты и её тестированию в приложениях дня настоящего.

2. Обзор видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080 8 Гбайт

технические характеристики видеокарты и рекомендованная стоимость

Технические характеристики и стоимость видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080 приведены в таблице в сравнении с эталонными версиями NVIDIA GeForce GTX 980 Ti и GTX 980, а также AMD Radeon R9 Fury X.

дизайн и особенности печатной платы

Образцы для прессы предоставлялись на тестирование в небольшой коробке, выполненной из плотного картона и оформленной в привычном NVIDIA-стиле.

Внутри коробки, в самом её центре, находится отсек под видеокарту, где она и зафиксирована. Больше про упаковку эталонного образца рассказывать нечего, поэтому сразу же перейдём к обзору видеокарты.

Дизайн новой NVIDIA GeForce GTX 1080 во многом напоминает дизайн прежних GeForce GTX 980 Ti или GTX 980, но из явных отличий выделим рифлёный кожух с треугольными вставками около вентилятора кулера, а также надпись «GTX 1080» на кожухе в зоне у выходов.

На обратной стороне появились две защитные панели, установленные встык. На них NVIDIA нанесла свой логотип и название модели видеокарты. Сверху на кожухе осталась надпись с зелёной подсветкой.

Длина референсного образца GeForce GTX 1080 составляет 268 мм, высота — 102 мм, а толщина — 37 мм. Весит данный экземпляр 1023 грамма.

На максимально разреженной для пропуска нагретого видеокартой воздуха панели с выходами установлены один DVI-D (переходники на аналоговые видеовыходы теперь не поддерживаются), один HDMI версии 2.0b и три DisplayPort версии 1.4. Одновременно допускается подключение четырёх мониторов.

С противоположного торца платы видны рёбра радиатора системы охлаждения, через которые выходит малая часть воздуха, которая всё же выбрасывается внутрь корпуса системного блока. Впрочем, не думаю, что у покупателей GeForce GTX 1080 корпуса с недостаточно эффективной системой вентиляции, так что здесь никакой проблемы нет.

NVIDIA GeForce GTX 1080 оснащается одним восьмиконтактным разъёмом для подключения дополнительного питания. Поскольку заявленный уровень энергопотребления эталонных версий этой модели видеокарты не должен превышать 180 ватт, то такого питания будет вполне достаточно. Тем не менее, как показывает пока ещё небольшая, но всё же статистика разгона GeForce GTX 1080, для разгона видеокарты нужны куда более усиленные по питанию версии.

Конструктивно разъёмы для создания SLI-конфигураций не изменились, поэтому с ними по-прежнему можно использовать старые мостики. Однако для поддержки мультипроцессорными связками 4К-разрешений и выше потребуются новые двойные мосты SLI, о которых NVIDIA рассказывала в пресс-релизах.

Компоновка печатной платы во многом напоминает платы GeForce GTX 980 Ti, но всё же иная, а по числу элементов и количеству фаз питания попроще.

Всего на питание графического процессора отведено пять фаз. С лицевой стороны платы в зоне питания графического процессора видны пустующие площадки под дополнительные элементы.

Возможно, этот же дизайн печатной платы будет использоваться для более производительных моделей видеокарт NVIDIA.

Управление питанием графического процессора осуществляется контроллером uP с нечитаемой маркировкой.

Ранее используемого NCP81174 производства ON Semiconductor на печатной плате найти не удалось. Но, скорее всего, это не важно, поскольку на оригинальных версиях GeForce GTX 1080 будут использоваться другие PCB и контроллеры.

Также отметим, что функции мониторинга видеокарты возложены на микросхему INA3221 производства Texas Instruments.

В сравнении с огромными кристаллами GM200 видеокарт GeForce GTX 980 Ti и Titan X новый GP104 выглядит компактным и едва ли соответствует ценовому классу GeForce GTX 1080. Площадь кристалла графического процессора почти вдвое меньше и составляет 314 мм². Отметим, что кристалл не имеет защитной рамки, поэтому при снятии или установке систем охлаждения стоит быть предельно осторожным.

Судя по маркировке, GP104 нашего экземпляра видеокарты выпущен на 15-й неделе 2016 года. О конфигурации GPU и его особенностях мы уже рассказали в разделе с теорией, но в сухих цифрах добавим, что у GP104 2560 унифицированных шейдерных процессоров (на 9% меньше, чем у GTX 980 Ti и на 25% больше, чем у GTX 980), 160 текстурных блоков и 64 ROP. Компенсировать архитектурное отставание от GeForce GTX 980 Ti новой GeForce GTX 1080 поможет рекордно высокая частота графического процессора, составляющая номинальные 1607 МГц, что на 60,7% выше, чем у эталонных GeForce GTX 980 Ti. Более того, в 3D-режиме частота способна автоматически форсироваться до 1734 МГц, а по данным мониторинга и вовсе достигала 1898 МГц! Такие значения прежде были доступны лишь при экстремальных типах охлаждения, а теперь, благодаря новому 16-нм техпроцессу, доступны и на далеко не самом эффективном воздушном охлаждении. Прогресс, как говорится, налицо. Добавим, что при переходе в 2D-режим частота процессора снижается до 139 МГц одновременно со снижением напряжения с 1,062 В до 0,8 В.

На лицевой стороне печатной платы распаяны восемь микросхем памяти нового типа GDDR5X суммарным объёмом 8 Гбайт. Микросхемы выпущены компанией Micron и имеют номинальную частоту 2,5 ГГц (10,0 ГГц — эффективная).

Такие чипы даже на сравнительно узкой шине 256 бит способны обеспечить пропускную способность 320,3 Гбайт/с, то есть почти на уровне GeForce GTX 980 Ti с её 384-битной шиной. Кроме этого, данные микросхемы работают на напряжении 1,35 В, что позволяет быть им на 20% энергоэффективнее. Напомним мы и про новые алгоритмы сжатия данных, реализованные в архитектуре Pascal, которые дополнительно сэкономят до 20% полосы пропускания. В 2D-режиме частота памяти составляет 810 эффективных мегагерц.

В завершение обзора эталонной NVIDIA GeForce GTX 1080 добавим, что последняя доступная на момент подготовки статьи версия GPU-Z уже знакома с характеристиками этой видеокарты.

А вот BIOS и ASIC GeForce GTX 1080 считывать она пока не умеет.

системы охлаждения — эффективность и уровень шума

Система охлаждения видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080 претерпела минимальные изменения в сравнении с кулерами эталонных GeForce GTX 980 Ti или GTX 980. И то они касаются лишь особенностей металлической основы кулера, контактирующей с чипами памяти и силовыми элементами печатной платы.

В остальном это всё тот же кулер с массивным радиатором графического процессора, радиальным вентилятором, прокачивающим воздух через этот радиатор, и небольшим радиатором в задней части платы.

В основании основного радиатора — испарительная камера, контактирующая с графическим процессором через термопасту серого цвета (кстати, отметим? наконец-то, аккуратное и не чрезмерное нанесение термопасты на GPU).

С торца кулера видны рёбра и плоская тепловая трубка, дополнительно снимающая тепловую нагрузку с видеокарты.

Скорость вращения вентилятора регулируется автоматически ШИМ-методом в диапазоне от 1000 до 4100 об/мин.

Для проверки температурного режима работы видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080 в качестве нагрузки мы использовали пять циклов теста весьма ресурсоёмкой игры Aliens vs. Predator (2010) при максимальном качестве графики в разрешении 2560×1440 пикселей с анизотропной фильтрацией уровня 16х и активацией MSAA-сглаживания степени 4x:

Для мониторинга температур и всех прочих параметров применялись программа MSI Afterburner версии 4.2.0 и утилита GPU-Z версии 0.8.8. Все тесты проводились в закрытом корпусе системного блока, конфигурацию которого вы сможете увидеть в следующем разделе статьи, при средней комнатной температуре 22 градуса Цельсия.

Как обычно, сначала мы проверили температурный режим работы видеокарты при полностью автоматической регулировке скорости вентилятора.

Максимальная температура ядра в таком режиме работы видеокарты уже на втором цикле теста достигла 86 градусов Цельсия, но затем увеличившаяся до 2700 об/мин скорость вращения турбины стабилизировала её. Кроме того, на графике мониторинга интересна частота работы графического процессора, которая на условно холодной видеокарте в 3D–режиме достигала 1886 МГц, а затем постепенно снизилась до 1797 МГц. То есть чем эффективнее будет охлаждаться GeForce GTX 1080, тем более высокую частоту сможет держать её графический процессор.

Подтверждает последнее предположение тестирование температурного режима NVIDIA GeForce GTX 1080 при максимально возможной скорости вентилятора кулера.

Здесь при 4000 об/мин температура графического процессора не превысила отметку 68 градусов Цельсия в пике нагрузки, а его частота держалась у 1823 МГц. По опыту тестирования предыдущих референсных образцов GeForce GTX 980 Ti и GeForce GTX 980 могу сказать, что для основных производителей видеокарт, постоянно совершенствующих свои оригинальные кулеры и печатные платы, создать одновременно условно холодную и тихую GeForce GTX 1080 никаких проблем не составит.

оверклокерский потенциал

Для проверки оверклокерского потенциала первой GeForce GTX 1080 мы установили на максимум лимит по питанию (120%) и температурный лимит (92 градуса Цельсия), а скорость вентиляторов вручную зафиксировали на 85% мощности или примерно 3400 об/мин. С такими настройками базовую частоту графического процессора без потери стабильности и появления дефектов изображения мы увеличили на 230 МГц (+14,3%), а эффективную частоту видеопамяти GDDR5X — на 1800 МГц (+18%).

Итоговые частоты графического процессора после разгона составили 1837–1964 МГц, но по данным мониторинга при наших настройках частота кратковременно увеличивалась до 2114 МГц, а по ходу тестирования температурного режима GeForce GTX 1080 держалась у отметки 2025 МГц.

Довольно неплохой разгоне для первого эталонного образца. Можно надеяться, что оригинальные версии с усиленными по питанию печатными платами и эффективными системами охлаждения смогут обеспечить ещё более высокие частоты. Отметим, что штатная система охлаждения GeForce GTX 1080 справлялась с охлаждением разогнанной видеокарты, удерживая температуру графического процессора в пределах 78 градусов Цельсия. Разумеется, уровень шума при этом был высоким.

3. Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Тестирование производительности видеокарт было проведено в закрытом корпусе на системе следующей конфигурации:

системная плата: ASUS Sabertooth X79 (Intel X79 Express, LGA2011, BIOS 4801 от 28.07.2014);
центральный процессор: Intel Core i7–3970X Extreme Edition 3,5/4,0 ГГц (Sandy Bridge-E, C2, 1,1 В, 6×256 Kбайт L2, 15 Мбайт L3);
система охлаждения CPU: ARCTIC Liquid Freezer 240 (4×1100 об/мин);
термоинтерфейс: ARCTIC MX-4;
видеокарты:

NVIDIA GeForce GTX 1080 8 Гбайт 1607–1734(1898 пиковая)/10008 МГц и 1837–1964(2025 пиковая)/11808 МГц;
NVIDIA GeForce GTX 980 Ti 6 Гбайт 1000–1076(1189 пиковая)/7012 МГц и 1250–1323(1450 пиковая)/8092 МГц;
Inno3D iChill GF GTX 980 Ultra HerculeZ X4 Air Boss 4 Гбайт 1126–1227/7000 МГц (частоты снижены до номинальных для GTX 980);
SAPPHIRE NITRO Radeon R9 FURY 4 Гбайт 1050/1000 МГц;

оперативная память: DDR3 4×8 Гбайт G.SKILL TridentX F3–2133C9Q-32GTX (X.M. P. 2133 МГц, 9–11–11–31, 1,6 В);
системный и игровой диск: Intel SSD 730 480GB (SATA-III, BIOS vL2010400);
диск для хранения программ и игр: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ);
архивный диск: Samsung Ecogreen F4 HD204UI (SATA-II, 2 Тбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
звуковая карта: Auzen X-Fi HomeTheater HD;
корпус: Thermaltake Core X71 (четыре be quiet! Silent Wings 2 (BL063) на 900 об/мин);
панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
блок питания: Corsair AX1500i Digital ATX (1500 Вт, 80 Plus Titanium), 140-мм вентилятор.
монитор: 27-дюймовый Samsung S27A850D (DVI, 2560×1440, 60 Гц).

В сегодняшнее тестирование мы включили эталонную версию NVIDIA GeForce GTX 980 Ti в номинальном режиме и при разгоне, а также оригинальную Inno3D iChill GF GTX 980 Ultra HerculeZ X4 Air Boss на приведённых к номинальным для GeForce GTX 980 частотах.
Последнее сделано для объективной оценки преимущества GeForce GTX 1080 в сравнении с предшественницей в лице GeForce GTX 980.

В свою очередь, из видеокарт на графических процессорах AMD в тестирование включена SAPPHIRE NITRO Radeon R9 FURY.

Добавим, что значение Power Limit на всех видеокартах было выставлено на максимум.

Для снижения зависимости производительности видеокарт от скорости платформы 32-нм шестиядерный процессор при множителе 48, опорной частоте 100 МГц и активированной на уровень Ultra High функции Load-Line Calibration был разогнан до 4,8 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,385 В.

Технология Hyper-Threading активирована. При этом 32 гигабайта оперативной памяти функционировали на частоте 2,133 ГГц с таймингами 9–11–11–20_CR1 при напряжении 1,6125 В.

Тестирование, начатое 20 мая 2016 года, было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 10 Professional со всеми обновлениями на указанную дату и с установкой следующих драйверов:

чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers — 10.1.1.18 WHQL от 04.04.2016;
Intel Management Engine Interface (MEI) — 11.0.5.1192 WHQL от 04.05.2016;
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA — GeForce 368.13 beta для GTX 1080 и GeForce 368.22 WHQL от 23.05.2016 для остальных NVIDIA-карт;
драйверы видеокарт на графических процессорах AMD — AMD Radeon Software Crimson 16.5.3 WHQL от 24.05.2016.

В силу ограничений монитора, производительность видеокарт была проверена в разрешениях 1920×1080 и 2560×1440 пикселей. Для тестов использовались два режима качества графики: Quality + AF16x — качество текстур в драйверах по умолчанию с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и&nbs

Полный текст статьи читайте на F-Center