Обзор и тестирование видеокарты Nvidia GeForce RTX 208002.10.2018 09:05

Оглавление

Одновременно с выпуском GeForce RTX 2080 Ti компания Nvidia анонсировала несколько младших видеокарт: GeForce RTX 2070 и GeForce RTX 2080. Первая пока не поступила в продажу, а вот средняя модель вполне заслуживает нашего внимания.

Мы рассмотрим референсный вариант GeForce RTX 2080. Примечательно, что Nvidia даже для средней видеокарты выбрала СО флагманской модели с большой испарительной камерой и двумя вентиляторами — это в свою очередь способно дополнительно повысить привлекательность в плане шума и нагрева. С другой стороны, цена GeForce RTX 2080 кажется завышенной ($699), но только пока ее не начнешь сравнивать по уровню производительности с предыдущими видеокартами.

Раскроем все карты сразу — GeForce RTX 2080= GeForce GTX 1080 Ti, но минус 25 Вт энергопотребления и плюс все новомодные и перспективные фишки (Ray tracing, DLSS и прочие). Очевидно, что в случае с GeForce RTX 2080 разумность покупки становится вполне нормальной, в отличии от безумно дорогой GeForce RTX 2080 Ti.

Сложность GPU TU104 возросла почти вдвое относительно GP104. Это связано с новыми вычислительными ядрами, большим объемом кэш-памяти разного уровня и прочим. При этом параллельно растет и тепловыделение: сложнее — горячее. И некогда образцы энерговооруженности GM204/PG104 при пересчете на каждый потраченный ватт стоят на ступеньку выше TU104.

Однако такое утверждение верно исключительно в рамках рассмотрения вопроса только по стандартному сценарию, в действительности TU104 опередит их, как только в играх внедрят новые изобретения Nvidia.

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.

Как уже упоминалось ранее, 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.

В текущей (эталонной) версии печатной платы используется десятифазная iMON DrMOS система питания для GPU и три фазы питания для памяти GDDR6.

Благодаря этому максимальное TDP поднялось до 225 Вт, а питается видеокарта от двух разъемов (6 + 8 pin). Штатные режимы работы видеокарты: видеоядро — 1515 МГц, буст — 1800 МГц, память — 1750 МГц. В большинстве игровых тестов и под часовой нагрузкой 3DMark результирующей средней частотой стали 1850 МГц, а это на 150 МГц выше результата GeForce GTX 1080 в референсном исполнении.

Ради улучшения показателей уровня шума и нагрева Nvidia впервые за много лет пошла на компромисс и заменила турбинную СО на классическую с двумя вентиляторами. В результате видеокарта не превышает пороговую температуру, а крыльчатки вращаются на меньших оборотах. К сожалению, весь нагретый воздух остается в корпусе.

Но именно благодаря столь массивному радиатору, к тому же еще и соединенному с такой же крупной испарительной камерой, КПД СО на видеокартах Nvidia GeForce RTX 2080 (Ti) достаточно высокое. Боюсь, никто среди партнеров Nvidia не выпустит даже что-то близкое по соотношению эффективности и размеров.

Конфигурация:

• Материнская плата: ROG Maximus X Formula (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 модуля 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 10×64.

Перечень контрольно-измерительных приборов и инструментов:

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

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.

Видеозапись системы охлаждения производилась на расстоянии ~10 см от вентилятора. Первые 5–10 секунд без нагрузки в режиме простоя, далее включалась 100% нагрузка с помощью программы Unigine Heaven Benchmark v4.0. Наибольший уровень шума достигается в конце аудиозаписи. Заранее определялся температурный режим и шум, чтобы в процессе записи аудиодорожки вы смогли услышать именно максимальный шум. В процессе просмотра видеороликов можно выделить тембр и характер звуков, издаваемых системой охлаждения. Предупреждаю вас, что звук на них сильно приукрашен, то есть ощущается сильнее, чем есть на самом деле.

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.

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: 1920×1080, 2560×1440 и 3840×2160 (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.

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.

Температуры графического ядра и обороты вентилятора/ов.

Nvidia GeForce GTX 1080:

• В простое: 30% от максимальных оборотов, 1200 об/мин, 23.0 дБА, GPU — 50°C, VRM — 61°C;
• Под нагрузкой: 55% от максимальных оборотов, 2200 об/мин, 38.2 дБА, GPU — 77°C, VRM — 88°C;
• В режиме простоя вентиляторы не останавливаются.

Nvidia GeForce RTX 2080:

• В простое: 41% от максимальных оборотов, 1500 об/мин, 31.0 дБА, GPU — 33°C, VRM — 42°C;
• Под нагрузкой: 53% от максимальных оборотов, 1900 об/мин, 39 дБА, GPU — 70°C, VRM — 78°C;
• В режиме простоя вентиляторы не останавливаются.

Разница результатов не впечатляет, пока не обращаешь внимание на энергопотребление видеокарт. Так, GeForce GTX 1080 выдает в среднем 150 Вт (референс), а GeForce RTX 2080 уже 225 Вт.

75 Вт лишнего тепла нужно рассеивать, поэтому обороты новинки повышаются до 1900 об/мин, но нагрев составляет всего 70°C, в то время как на GeForce GTX 1080 температура GPU поднимается почти до 80°C при 2200 оборотах турбины. На мой взгляд, прогресс приличный.

Версия GPU Boost обновилась до четвертой ревизии. Теперь система питания имеет промежуточные точки, которых стало раза в три больше. Вследствие этого на GeForce RTX 2080 разгон занимает больше времени, и результат вы видите в виде кривой. Сам процесс автоматизирован, а от пользователя практически не требуется никаких знаний.

За счет нового инструмента сканирования стабильных частот можно добиться неплохих прибавок по всей кривой соотношения напряжений и частоты. Важно сразу выставить максимально допустимый уровень TDP и запустить сканирование.

Алгоритм настолько продвинутый, что для точного определения позиции новых точек требуется около 20 минут. По завершении процесса вам продемонстрируют новые значения на экране. Увы, пока регулировать напряжение вручную на новых видеокартах нельзя, точнее все изменения совершенно никак не влияют на конечный результат. Это же касается и разгона памяти — только вручную, а лимит максимальной ее частоты установлен на отметке в 16 ГГц.

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.

Результаты говорят сами за себя. Пока стоковая GeForce GTX 1080 тащится на частотах 1650–1700 МГц, GeForce RTX 2080 из коробки выдает 1825–1875. Нереференсные видеокарты, конечно, будут еще быстрее.

Суть разгона сводится к одному — поднять частоту CPU в рамках доступного энергопотребления. Для GeForce GTX 1080 лимит гораздо меньше, но так как 80-тка и потребляет меньше в номинальном режиме, то поднять ей частоту проще. Максимальный разгон для GeForce GTX 1080 составил средне-максимальные 1930 МГц, а для GeForce RTX 2080 — 1975 МГц.

Впрочем, здесь бы я хотел остановиться и разъяснить дальнейшие частоты тестирования в играх. Чаще всего в обзорах упоминаются штатные частоты видеокарт, указанные производителем. Nvidia заявляет для GeForce GTX 1080 1607–1734 МГц, а в реальности получается 1694 МГц. Для GeForce RTX 2080 формула номинальной частоты и Boost звучит как 1515–1800 МГц, на практике — 1850 МГц.

В наших таблицах мы все же указываем частоту, заявленную Nvidia, поэтому воображаемый некоторыми читателями разгон с 1607 до 1930 МГц для GeForce RTX 1080 и не дает столь больших прибавок. Правильнее считать его с 1694 до 1930 МГц или ровно 236 МГц. Для GeForce RTX 2080 разгон будет равен 125 МГц (с 1850 до 1975 МГц). В целом более сложный GPU немного обошел Pascal. Другое дело, что в Turing новая архитектура, и она даст больше прибавки и в играх на один удельный мегагерц частоты ядра.

Напряжение vGPU.

Температура GPU.

GeForce RTX 2080 благодаря всем нововведениям со стороны инженерного отдела Nvidia удалось превзойти результат для GeForce RTX 1080. Помехой не стало ни увеличенное энергопотребление, ни сложность GPU. Все из-за крупной испарительной камеры и пары вентиляторов.

Обороты вентиляторов.

Кстати, о частоте вращения крыльчаток. Единственный вентилятор GeForce RTX 1080 едва справляется с нагрузкой в разгоне, а показатели GeForce RTX 2080 даже в разгоне превосходят предыдущую модель в стоке. Возможно, установив на новинку систему охлаждения со старшей RTX 2080 Ti, покупатели наконец-то избавятся от предрассудка недостаточно эффективной референсной системы охлаждения.

Энергопотребление.

GeForce RTX 2080 во всех смыслах прожорливее GeForce RTX 1080.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru