Обзор видеокарт NVIDIA GeForce RTX 3080/3090 Founders Edition и тесты на 8К-экране
Обзоры видеокарт NVIDIA 30-й серии, которые мы опубликовали в прошлом месяце, отклонились от привычной схемы. Обычно первым делом мы изучали новейшие GPU на примере ускорителей референсного дизайна, сделанных по заказу чипмейкера, и лишь затем переходили к партнерским моделям в стремлении дополнить картину производительностии и эксплуатационных качеств устройствами различных ценовых подкатегорий. На этот раз все пошло не так: тестовые образцы Founders Edition надолго задержались в пути, и знакомство с GeForce RTX 3080 и RTX 3090 пришлось начинать с относительно недорогих (если судить по их конструкции и обычной ценовой политике фирмы) партнерских модификаций Palit GamingPro OC.
С одной стороны, это неплохо, ведь основная доля разновидностей того или иного ускорителя на рынке рано или поздно переходит в руки партнеров создателей GPU, а запуск серии RTX 30 изначально сопровождала широкая палитра оригинальных продуктов от всех крупных производителей игрового железа. С другой стороны, NVIDIA совершила далеко не рядовое обновление линейки GeForce именно в плане требований к охлаждению и питанию флагманских моделей. До появления GeForce RTX 3090 еще не было потребительских видеокарт на базе единственного GPU с типовым энергопотреблением 350 Вт, да и 320-ваттный RTX 3080 не имеет аналогов среди одночиповых ускорителей NVIDIA. Резонно ожидать, что в такой ситуации от оснастки графического процессора зависит очень многое, и это уже проиллюстрировали проблемы со стабильностью отдельных партнерских версий даже на штатных тактовых частотах.
Мы уже не раз повторяли, что старшие представители архитектуры Ampere не созданы дешевыми, и не были удивлены, что попытки экономии на важных компонентах могут довести до беды. А если оставить за рамками вопрос стабильности, уже решенный в новой версии драйвера путем ограничения пиковых частот, на первый план выходит разница в быстродействии, уровне шума и оверклокерском потенциале (мы еще надеемся обнаружить последний). Зная это, NVIDIA подошла к разработке эталонных версий с особой ответственностью. Уже в рамках 20-й серии марка Founders Edition разошлась с понятием «референс», но теперь чтобы называть так Founders Edition не осталось ни малейших оснований. Референсный дизайн печатных плат существует, но это совсем не то же самое: он понадобился для того, чтобы вендоры скорее наладили выпуск собственных разновидностей RTX 3080 и RTX 3090, соответствующих базовым критериям качества VRM. Так, на него опираются уже знакомые устройства Palit.
В то же время видеокарты Founders Edition распространяются только через собственный интернет-магазин NVIDIA и, что особенно важно, выпущены ограниченной партией. Немногие счастливчики, которым они достанутся, получат их строго по рекомендованной стоимости, установленной для GeForce RTX 3080 и 3090, то есть значительно дешевле партнерских версий. Однако главное предназначение Founders Edition в том, чтобы во всей полноте продемонстрировать недюжинный потенциал чипа GA102 на страницах обзоров. По воле обстоятельств с 3DNews получилось иначе, но мы, пусть с опозданием, намерены отдать должное стараниям NVIDIA и повторить тестирование новинок 30-й серии в том виде, какой оно должно было принять по плану. Кроме того, в связи с вынужденным снижением тактовых частот графического процессора сложилась некрасивая ситуация, когда в пилотных обзорах показан один уровень производительности, а после первого же обновления драйверов он будет несколько иным. Изменения коснулись не всех разновидностей новых ускорителей, но это еще один повод вернуться к полномасштабному тестированию GeForce RTX 3080 и RTX 3090 уже с актуальной версией ПО.
Наконец, много шуму наделали заявления NVIDIA о том, что старшая модель теперь позволяет играть в разрешении 8К, причем с комфортной частотой смены кадров. Поверить в это нелегко, но вместе с тем мы хорошо представляем себе условия, при которых возможно и такое. А теперь у нас появилась возможность узнать на практике, какая из двух точек зрения — оптимистичная или скептическая — ближе к истине. В общем, впереди много работы, и мы начнем с самого интересного — физического осмотра и анализа системы охлаждения карт Founders Edition.
⇡#Видеокарты GeForce RTX 3080 и RTX 3090 Founders Edition
NVIDIA стремится дистанцировать марку Founders Edition от понятия «референсная модель» начиная с линейки GeForce 10. И если над ускорителями GeForce GTX 1070, 1080, а затем 1080 Ti с пометкой FE в свое время шутили, то уже по 20-й серии стало заметно, что чипмейкер прилагает большие усилия для того, чтобы Founders Edition можно было поставить в один ряд с лучшими образцами партнерских устройств. Однако «родным» моделям RTX 2070, RTX 2080 и RTX 2080 Ti свойствен фабричный разгон. К RTX 3080 и RTX 3090 это не относится: Base Clock и Boost Clock обоих ускорителей соответствует референсным параметрам, а фактическое преимущество в быстродействии перед более слабыми партнерскими аналогами, которое проявится в тестах, обусловлено качеством системы охлаждения и VRM, позволяющим автоматике GPU устанавливать повышенные тактовые частоты в рамках штатного резерва мощности 320 и 250 Вт и без необходимости повышать напряжение питания.
| Производитель | NVIDIA | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Модель | GeForce RTX 2080 | GeForce RTX 2080 SUPER | GeForce RTX 2080 Ti | TITAN RTX | GeForce RTX 3080 | GeForce RTX 3090 |
| Графический процессор | ||||||
| Название | TU104 | TU104 | TU102 | TU102 | GA102 | GA102 |
| Микроархитектура | Turing | Turing | Turing | Turing | Ampere | Ampere |
| Техпроцесс | 12 нм FFN | 12 нм FFN | 12 нм FFN | 12 нм FFN | 8 нм (8N) | 8 нм (8N) |
| Число транзисторов, млн | 13 600 | 13 600 | 18 600 | 18 600 | 28 300 | 28 300 |
| Тактовая частота, МГц: Base Clock / Boost Clock | 1 515/1 710 (Founders Edition: 1 515/1 800) | 1 650/1 815 | 1 350/1 545 (Founders Edition: 1 350/1 635) | 1 350/1 770 | НД /1 710 | НД /1 695 |
| Шейдерные ALU | 2 944 | 3 072 | 4 352 | 4 608 | 8 704 | 10 496 |
| Блоки наложения текстур (TMU) | 184 | 192 | 272 | 288 | 272 | 328 |
| Блоки операций растеризации (ROP) | 64 | 64 | 88 | 96 | 96 | 112 |
| Тензорные ядра | 368 | 384 | 544 | 576 | 272 | 328 |
| RT-ядра | 46 | 48 | 68 | 72 | 68 | 82 |
| Оперативная память | ||||||
| Разрядность шины, бит | 256 | 256 | 352 | 384 | 320 | 384 |
| Тип микросхем | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6 SGRAM | GDDR6X SGRAM | GDDR6X SGRAM |
| Тактовая частота, МГц (пропускная способность на контакт, Мбит/с) | 1 750 (14 000) | 1 937,5 (15 500) | 1 750 (14 000) | 1 750 (14 000) | 1 188 (19 000) | 1 219 (19 500) |
| Объем, Мбайт | 8 192 | 8 192 | 11 264 | 24 576 | 10 240 | 24 576 |
| Шина ввода/вывода | PCI Express 3.0×16 | PCI Express 3.0×16 | PCI Express 3.0×16 | PCI Express 3.0×16 | PCI Express 4.0×16 | PCI Express 4.0×16 |
| Производительность | ||||||
| Пиковая производительность FP32, GFLOPS (из расчета максимальной указанной частоты) | 10 069/10 598 (Founders Edition) | 11 151 | 13 448/14 231 (Founders Edition) | 16 312 | 29 768 | 35 581 |
| Производительность FP64/FP32 | 1/32 | 1/32 | 1/32 | 1/32 | 1/32 | 1/32 |
| Производительность FP16/FP32 | 2/1 | 2/1 | 2/1 | 2/1 | 1/1 | 1/1 |
| Пропускная способность оперативной памяти, Гбайт/с | 448 | 496 | 616 | 672 | 760 | 936 |
| Вывод изображения | ||||||
| Интерфейсы вывода изображения | DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b | DL DVI-D, DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b | DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b | DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b | DisplayPort 1.4a, HDMI 2.1 | DisplayPort 1.4a, HDMI 2.1 |
| TBP/TDP, Вт | 215/225 (Founders Edition) | 250 | 250/260 (Founders Edition) | 280 | 320 | 350 |
| Розничная цена (США, без налога), $ | 699 (рекоменд.)/ 799 (Founders Edition) — в момент выхода | 699 (рекоменд. в момент выхода) | 999 (рекоменд.)/ 1 199 (Founders Edition) — в момент выхода | 2 499 | 699 (рекоменд. в момент выхода) | 1499 (рекоменд. в момент выхода) |
| Розничная цена (Россия), руб. | 63 990 (Founders Edition в момент выхода) | 56 990 (рекоменд. в момент выхода) | 95 990 (Founders Edition в момент выхода) | 221 990 (в момент выхода) | 63 490 (nvidia.ru) | 136 990 (nvidia.ru) |
Кулер и система питания Founders Edition, собственно говоря, и являются той причиной, по которой мы считаем, что эти видеокарты созданы в первую очередь для обозревателей железа, а не для рядовых пользователей. По слухам, производство одного экземпляра системы охлаждения FE обходится в $150, и это при официальной цене младшей модели $699.
Так чем же настолько замечательна конструкция Founders Edition? Во-первых, своим внешним видом, качеством изготовления и материалами деталей. Все панели кожуха RTX 3080 и RTX 3090 сделаны из алюминия, причем окантовка в виде восьмерки, судя по всему, выточена из цельной металлической болванки. Весят устройства соответствующе: RTX 3080 — 1388 г, RTX 3090 — 2218. Дизайн Founders Edition вызывает ассоциации с компьютерами Apple в лучшие годы башенных Mac Pro, да и в корпусе современной «прошки» они бы чувствовали себя как дома (хотя делать это, разумеется, бессмысленно в связи с отсутствием драйвера для современных «зеленых» чипов в macOS). Цветовая гамма фирменных видеокарт поменялась: вместо нейтральной анодированной поверхности алюминию придали темный окрас с коричневым отливом — похоже на излюбленный NVIDIA цвет шампанского, но приглушенный.
Но, разумеется, главное, что притягивает внимание в новинках, — это необычная организация потоков воздуха в системе охлаждения. Кулер Founders Edition прошлого поколения работает гораздо эффективнее тише, чем СО с одиноким тангенциальным вентилятором, которая использовалась в референсных моделях раньше, однако у 20-й серии GeForce есть очевидные недоработки — такие, как выступы кожуха, частично закрывающие ребра радиатора по длинным сторонам видеокарты. Вместо того чтобы исправлять старую конструкцию, инженеры NVIDIA придумали для охлаждения чрезвычайно прожорливого и горячего чипа GA102 нечто совершенно новое.
Здесь по-прежнему используются два вентилятора, но отработанный воздух покидает кулер иным путем. Вентилятор, смонтированный на лицевой стороне платы, гонит воздух наружу из компьютера: для этого расширили просветы в крепежной панели, а ребра радиатора в ближайшей зоне ориентированы перпендикулярно решетке. Кроме того, в ряду внешних разъемов освободилось место, которое раньше занимал порт USB Type-C с поддержкой мертворожденного протокола DisplayLink.
Второй вентилятор установлен с противоположной стороны PCB и работает на выдув, а саму печатную плату уменьшили в размерах для того, чтобы фактически превратить хвостовую часть устройства в аналог башенного кулера, через который насквозь проходит воздух. На самом деле подобное решение не является чем-то принципиально новым. Кто-то из читателей наверняка вспомнит, что «красные» графические карты Radeon R9 Fury тоже собраны на укороченной печатной плате и некоторые производители (например, SAPPHIRE) воспользовались этим для того, чтобы устроить сквозной продув радиатора. Плата под GA102 тоже располагает к высокой плотности компонентов из-за повышенных требований к разводке шины VRAM, чем NVIDIA и воспользовалась с целью усилить охлаждение GPU. Как бы то ни было, вся потребляемая мощность видеокарты превращается в тепло, а она в данном случае далеко не маленькая. Да, конструкторы Founders Edition приняли меры для того, чтобы часть воздуха покидала корпус ПК. И все же вентиляции жилища, в котором поселится GeForce RTX 3080 или тем более RTX 3090, следует уделить повышенное внимание.
Изнутри кулер обеих моделей Founders Edition устроен одинаково. Кремний графического процессора, чипы оперативной памяти на лицевой стороне PCB и часть силовых каскадов регуляторов напряжения накрыты основанием испарительной камеры, а радиатор пронизан четырьмя массивными теплотрубками. Отметим, что две боковых секции радиатора изолированы друг от друга глухими перегородками так, чтобы каждый вентилятор создавал максимальное давление в своей зоне. Клиновидные блоки ребер посередине охлаждаются пассивно, благодаря конвекции в корпусе компьютера. Вспомогательной частью системы охлаждения является крышка на оборотной стороне печатной платы. Она прижата к чипам, распаянным под ней, через термопрокладки, а в RTX 3090 отводит тепло от дополнительных 12 микросхем VRAM.
Принципиальных различий между системами охлаждения RTX 3080 и RTX 3090 нет, но у флагмана все детали крупнее: он весит почти вдвое больше, занимает три полных слота расширения, а крыльчатки вентиляторов увеличили с 85 до 110 мм. RTX 3080 же требует всего два слота.
Еще одной отличительной чертой Founders Edition нового поколения является позиция и форм-фактор разъема внешнего питания. Из-за того, что печатная плата здесь очень короткая, NVIDIA пришлось отказаться от стандартных восьмиконтактных разъемов в пользу одного 12-контактного. Он рассчитан на такой же номинал мощности 300 Вт, как два восьмиконтактника, а в комплект поставки ускорителей входит переходник. Конечно, это не самое элегантное решение, но в противном случае пришлось бы тянуть кабель сквозь корпус видеокарты для того, чтобы вынести разъем или разъемы подальше.
Наконец, у любых версий GeForce RTX 3090 есть интерфейс NVLINK, позволяющий связать два ускорителя прямым каналом передачи данных. Можно забыть о том, что технология SLI будет использоваться новыми играми, но RTX 3090 — это просьюмерская видеокарта, а рабочие приложения найдут применение NVLink. Только следует иметь в виду, что стандарта, описывающего положение разъема, не существует, поэтому видеокарты в тандеме должны быть одинаковыми.
Печатные платы
Мы уже акцентировали внимание на том, что высокое энергопотребление чипа GA102 выдвигает повышенные требования к качеству регуляторов напряжения на плате GPU. Даже условно недорогие разновидности GeForce RTX 3080 и RTX 3090 — такие как Palit GamingPro OC — имеют 18–19 фаз питания GPU и оперативной памяти, а сам референсный дизайн PCB, на который ориентировалась в том числе компания Palit, позволяет развести вплоть до 20 фаз. Вместе с тем референсная печатная плата одновременно хороша и плоха тем, что допускает большую вариативность не только в количестве фаз VRM, но и в подборе составляющих частей отдельных регуляторов напряжения. Платы Founders Edition, напротив, заселены компонентами с большим запасом прочности.
Обвязка GA102 подразумевают наличие отдельных VRM для питания «ядерной» части графического процессора и «периферии», к которой относятся в том числе контроллеры оперативной памяти. В Founders Edition первым VRM управляют два ШИМ-контроллера: десятифазный чип MP2888B от Monolithic Power Systems и четырехфазный MP2884B того же производителя, а общее количества фаз этого регулятора составляет 9 в GeForce RTX 3080 и 10 в RTX 3090. Uncore-часть GPU в обоих фирменных ускорителях NVIDIA питают 6 фаз под управлением ШИМ-контроллера MP2886B. Каким образом Founders Edition разделяет обязанности между двумя ШИМ«ами в пределах одного регулятора, нам не вполне понятно, зато известно, что продукты на основе референсного дизайна (как пресловутые Palit GamingPro OC) пользуются упрощенной схемой, когда ядро GPU питает восьмифазный VRM, и с его периферийной зоной происходит тот же самое (за вычетом одной-трех фаз, изъятых в целях экономии).
Кроме того, NVIDIA не поскупилась на дорогостоящие силовые каскады MP86957 (тоже от Monolithic Power Systems) высокого номинала 70 А. На практике подобных токов быть не может, но мощные силовые каскады гарантируют высокий КПД преобразования напряжений. К примеру, на плате Palit каждая сборка рассчитана на ток в пределах 50 А, и это наверняка стало одной из причин, почему Founders Edition позволяет расширить лимит мощности устройства на 14–15%, а GamingPro OC — всего лишь на 4–9%.
Оперативную память GDDR6X в Founders Edition обслуживает трех- или четырехфазный VRM под управлением ШИМ-контроллера UPI uS5650Q, а ключевой особенностью всех плат для RTX 3080 и RTX 3090 является расположение фаз питания VRAM по разным сторонам от корпуса GPU. Тем самым конструкторы видеокарт выровняли напряжение на чипах и предотвратили излишний нагрев слоев питания.
Впрочем, главное, что выделяет платы Founders Edition среди PCB большинства партнерских версий, это фильтры на входе и выходе VRM. В силу высокой плотности компонентов на текстолите NVIDIA пришлось использовать исключительно SMD-конденсаторы (все они расположены на оборотной стороне), в то время как референсный дизайн вполне позволяет обойтись емкостями сквозного монтажа. Но преимущество SMD не только в габаритах, но и, как правило, лучших показателях ESR и ESI, что также идет на пользу стабильности GPU при высоких тактовых частотах и большой нагрузке.
Что касается блокировочных конденсаторов в «подбрюшье» GPU, на которые возложили вину за потерю стабильности некоторых модификаций RTX 3080, то в Founders Edition применяется комбинация многослойных керамических конденсаторов (MLCC) с алюминиевыми электролитическими конденсаторами (SP-CAP), считающаяся одним из безопасных вариантов.
Напоследок заметим, что количество активных фаз VRM — вот, пожалуй, и все, чем существенно отличаются друг от друга PCB двух моделей Founders Edition, кроме, разумеется, габаритов, и количества посадочных площадок под модули оперативной памяти. Из-за того, что Micron не производит чипов GDDR6X объемом 16 Гбит, NVIDIA разместила 24 микросхемы на обеих сторонах печатной платы GeForce RTX 3090. В RTX 3080 используются чипы с номинальной пропускной способностью 19 Гбит/с на контакт шины, в RTX 3090 — 21 Гбит/с, хотя в интересах стабильности ее опустили до 19,5 Гбит/с.
⇡#Тестовый стенд, методика тестирования
| Тестовый стенд | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i9–9900K (4,9 ГГц, 4,8 ГГц в AVX, фиксированная частота) |
| Материнская плата | ASUS MAXIMUS XI APEX |
| Оперативная память | G.Skill Trident Z RGB F4–3200C14D-16GTZR, 2×8 Гбайт (3200 МГц, CL14) |
| ПЗУ | Intel SSD 760p, 1024 Гбайт |
| Блок питания | Corsair AX1200i, 1200 Вт |
| Система охлаждения CPU | Corsair Hydro Series H115i |
| Корпус | CoolerMaster Test Bench V1.0 |
| Монитор | NEC EA244UHD |
| Операционная система | Windows 10 Pro x64 |
| ПО для GPU AMD | |
| Все видеокарты | AMD Radeon Software Adrenalin 2020 Edition 20.9.2 |
| ПО для GPU NVIDIA | |
| Все видеокарты | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 456.55 |
Для тестирования видеокарт при разрешении 8К использовался телевизор LG 65'' NANO99 (65NANO996NA).
LG 65'' NANO99 (65NANO996NA)
| Игры | ||||
|---|---|---|---|---|
| Игра (в порядке даты выхода) | API | Метод тестирования | Настройки графики | Полноэкранное сглаживание |
| Strange Brigade | Vulkan | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | AA Ultra |
| Shadow of the Tomb Raider | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики. DXR выкл., DLSS выкл. | TAA |
| Assassin’s Creed Odyssey | DirectX 11 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | AA High (TAA) |
| Battlefield V | DirectX 12 | Миссия Liberte + OCAT | Макс. качество графики. DXR выкл., DLSS выкл. | TAA High |
| Metro Exodus | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики. DXR выкл., DLSS выкл, Shading Rate 100% | TAA |
| Total War: THREE KINGDOMS | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк (Battle Benchmark) | Макс. качество графики | TAA |
| Control | DirectX 12 | OCAT | Макс. качество графики | TAA |
| Borderlands 3 | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | TAA |
| Red Dead Redemption 2 | Vulkan | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | TAA High |
| DOOM Eternal | Vulkan | Начало миссии Mars Core + OCAT | Макс. качество графики | TAA |
| Игры с трассировкой лучей | ||||
|---|---|---|---|---|
| Игра (в порядке даты выхода) | API | Метод тестирования | Настройки графики | Полноэкранное сглаживание |
| Battlefield V | DirectX 12 | Миссия Liberté + OCAT | Макс. качество графики. DXR Raytrace Reflection Quality: Ultra | TAA/DLSS 1.0 |
| Shadow of the Tomb Raider | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики. Ray Traced Shadows Quality: Ultra | TAA/DLSS 1.0 |
| Metro Exodus | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики. Shading Rate 100%. Ray Trace: Ultra | TAA/DLSS 1.0 |
| Quake II RTX | Vulkan | Timedemo, запись demo1.dm2 | Макс. качество графики | TAA |
| Control | DirectX 12 | OCAT | Макс. качество графики. Ray Tracing Preset: High | TAA/DLSS 2.0 (Quality) |
| Minecraft with RTX Beta | DirectX 12 | Бенчмарк в мире Portal Pioneers + OCAT | Макс. дальность рендеринга геометрии и частиц | Нет/DLSS 2.0 |
| Игры в 8K | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Игра | API | Метод тестирования | Настройки графики | Полноэкранное сглаживание/масштабирование | HDR (требует HDMI 2.1) |
| Assassin’s Creed Odyssey | DirectX 11 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | AA High (TAA) | Да |
| Battlefield V | DirectX 12 | Миссия Liberté + OCAT | Макс. качество графики. DXR Raytrace Reflection Quality: Ultra | DLSS 1.0 | Да |
| Borderlands 3 | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | TAA | Да |
| Control | DirectX 12 | OCAT | Макс. качество графики. Ray Tracing Preset: High | DLSS 2.1 Ultra Performance | Нет |
| Death Stranding | DirectX 12 | OCAT | Макс. качество графики | DLSS 2.1 Ultra Performance | Да |
| DOOM Eternal | Vulkan | Начало миссии Mars Core + OCAT | Макс. качество графики | TAA | Да |
| Forza Horizon 4 | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | FXAA | Да |
| Shadow of the Tomb Raider | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики. Ray Traced Shadows Quality: Ultra | DLSS 1.0 | Да |
| Metro Exodus | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики. Shading Rate 100%. Ray Trace: Ultra | DLSS 1.0 | Нет |
| Red Dead Redemption 2 | Vulkan | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | TAA High | Да |
| Strange Brigade | Vulkan | Встроенный бенчмарк | Макс. качество графики | AA Ultra | Да |
| Wolfenstein Youngblood | DirectX 12 | Встроенный бенчмарк Lab X | Макс. качество графики. Async Present On, GPU Culling On, Adaptive Shading Off (не совместимо с DLSS) | DLSS 2.1 Über Performance | Нет |
В большинстве тестовых игр показатели средней и минимальной кадровых частот выводятся из массива времени рендеринга индивидуальных кадров, который записывает встроенный бенчмарк (или утилита OCAT, если его нет).
Средняя частота смены кадров на диаграммах является величиной, обратной среднему времени кадра. Для оценки минимальной кадровой частоты вычисляется количество кадров, сформированных в каждую секунду теста. Из этого массива чисел выбирается значение, соответствующее 1-му процентилю распределения. Red Dead Redemption 2 является исключением: ее встроенный бенчмарк регистрирует 1-й процентиль времени рендеринга кадра, из которого выводится соответствующая кадровая частота.
| Вычисления общего назначения, кодирование/декодирование видео | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Приложение | Настройки | API | |||
| AMD | NVIDIA | AMD | NVIDIA | ||
| Adobe Premiere Pro CC 2020 | PugetBench for Premiere Pro 0.88 | GPU Effects: живое воспроизведение (ProRes 422, 4K@59,94 FPS) | OpenCL | CUDA | |
| GPU Effects: экспорт в H.264 40 Мбит/с и ProRes 422HQ (4K@59,94 FPS) | |||||
| Blender 2.9 | Демо Class Room с сайта Blender Foundation | Рендерер Cycles. Feature Set: Supported. Размер тайла: 256 × 256 | OpenCL | CUDA/OptX | |
| Демо Nissan GTR от AMD | Рендерер AMD Radeon ProRender | OpenCL | |||
| DXVA Checker 4.1.2, Decode Benchmark | H.264 (Microsoft H264 Video Decoder) | 1920 × 1080 (High Profile, L4.1); 3840 × 2160 (High Profile, L5.1) | D3D11VA | ||
| H.265 (Microsoft HEVC Video Extensions) | 1920 × 1080 (Main Profile, L4.0); 3840 × 2160 (Main Profile, L5.0); 7680 × 4320 (Main Profile, L6.0) | ||||
| VP9 (Microsoft VP9 Video Extensions) | 1920 × 1080; 3840 × 2160; 7680 × 4320 | ||||
| AV1 (Microsoft AV1 Video Extension) | |||||
| FFmpeg 4.2.1, кодирование H.264 | 1920 × 1080 | -c: v h264_amf -quality speed -coder cabac -level 4.1 -refs 1 -b: v 3M | -c: v h264_nvenc -preset fast -coder cabac -level 4.1 -refs 1 -b: v 3M | AMF | NVENC |
| 3840 × 2160 | -c: v h264_amf -quality speed -coder cabac -level 5.1 -refs 1 -b: v 7.5M | -c: v h264_nvenc -preset fast -coder cabac -level 5.1 -refs 1 -b: v 7.5M | |||
| FFmpeg 4.2.1, кодирование H.265 | 1920 × 1080 | -c: v hevc_amf -quality speed -level 4 -b: v 3M | -c: v hevc_nvenc -preset fast -level 4 -b: v 3M | ||
| 3840 × 2160 | -c: v hevc_amf -quality speed -level 5 -b: v 7.5M | -c: v hevc_nvenc -preset fast -level 5 -b: v 7.5M | |||
| 7680 × 4320 | Н/Д | -c: v hevc_nvenc -preset fast -level 6 -refs 1 -b: v 20M | |||
| REDCINE-X PRO | Декодирование файлов RED R3D с разрешением 4К, 6К и 8К | — | — | OpenCL | CUDA |
Мощность видеокарт регистрируется отдельно от CPU и прочих компонентов ПК с помощью устройства NVIDIA PCAT. В качестве тестовой нагрузки для тестов мощности и уровня шума используется игра Crysis 3 при разрешении 3840 × 2160 без полноэкранного сглаживания и максимальных параметрах качества графики, а также стресс-тест FurMark с наиболее агрессивными настройками (разрешение 3840 × 2160, MSAA 8x). Замеры всех параметров выполняются после прогрева видеокарты, когда температура GPU и тактовые частоты стабилизируются.
⇡#Участники тестирования
В тестировании производительности приняли участие следующие видеокарты:
- NVIDIA GeForce RTX 3090 FE (1395/1695 МГц, 19,5 Гбит/с, 24 Гбайт);
- NVIDIA GeForce RTX 3080 FE (1440/1710 МГц, 19 Гбит/с, 10 Гбайт);
- NVIDIA TITAN RTX (1350/1770 МГц, 14 Гбит/с, 24 Гбайт);
- NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (1350/1645 МГц, 14 Гбит/с, 11 Гбайт);
- NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER FE (1650/1815 МГц, 15,5 Гбит/с, 8 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti FE (1480/1582 МГц, 11 Гбит/с, 11 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1080 FE (1607/1733 МГц, 10 Гбит/с, 8 Гбайт);
- AMD Radeon RX 5700 XT (1605/1905 МГц, 14 Гбит/с, 8 Гбайт);
- AMD Radeon VII (1400/1750 МГц, 2 Гбит/с, 16 Гбайт).
Прим. В скобках после названий видеокарт указаны базовая и boost-частота согласно спецификациям каждого устройства. Видеокарты с заводским разгоном приведены в соответствие с референсными параметрам (или приближены к последним) при условии, что это можно сделать без ручной правки кривой тактовых частот. В противном случае (ускорители серии NVIDIA GeForce 16, а также GeForce RTX 2070/2080/2080 Ti Founders Edition) используются настройки производителя.
⇡#Тактовые частоты, энергопотребление, температура, уровень шума и разгон
По результатам измерений тактовых частот и сопутствующих рабочих параметров, еще не касаясь игровых бенчмарков, мы сразу поняли, что не зря решили повторить обзор топовых ускорителей 30-й серии на примере моделей Founders Edition. Обе видеокарты работают быстрее и одновременно тише своих аналогов под маркой Palit, которые мы рассмотрели в пилотных обзорах GeForce RTX 3080 и RTX 3090, несмотря на то, что Founders Edition соблюдает референсные спецификации, а платы Palit GamingPro OC, пусть чисто формально, но все-таки разогнаны.
Так, частота графического процессора RTX 3080 Founders Edition под длительной нагрузкой стабилизировалась в районе 1900 МГц, а это на 46 МГц выше, чем у Palit. Вместе с тем, две разновидности RTX 3080 почти не отличаются друг от друга по энергопотреблению: судя по стресс-тесту, резерв мощности Founders Edition выше на 13 Вт, но в играх он использует лишь на 3 Вт больше.
Однако главный сюрприз преподнесла эталонная модификация GeForce RTX 3090. Мы предполагали, что столь обширная дистанция между RTX 3080 и RTX 3090 в наборе активных вычислительных блоков заставит инженеров NVIDIA придержать тактовые частоты GPU, а вышло наоборот: в требовательных играх они вплотную приближаются к отметке 2 ГГц, которая не покорилась плате Palit даже при оверклокинге вручную сверх фабричного разгона. И снова рост тактовых частот, который демонстрирует Founders Edition по сравнению со сравнительно дешевой партнерской картой, прошел почти бесследно для ее энергопотребления: мощность в играх оказалась лишь на 7 Вт выше и лежит глубоко в пределах объявленного TDP (344 из 350 Вт), хотя под стрессовой нагрузкой VRM позволяет освоить вплоть до 370 Вт.
Мы провели замеры питающего напряжения GPU при помощи свежей бета-версии MSI Afterburner и с удивлением обнаружили, что RTX 3080 и RTX 3090 FE подают на чип одинаковый вольтаж — 1,04 В. Похоже, секрет успеха Founders Edition именно в качественном регуляторе напряжения, который не могут себе позвонить конструкторы сравнительно бюджетных моделей на чипах Ampere, и без того явно не обходящихся дешево в производстве. Нечего и говорить о том, что у Founders Edition нет ни малейших проблем со стабильностью на столь высоких тактовых частотах. Как ни крути, это ограниченная партия рекламного продукта, созданного в первую очередь для того, чтобы новая серия GeForce произвела максимально благоприятное впечатление на обозревателей железа и ярко выступила в бенчмарках. Напротив, видеокарты Palit GamingPro — решение для масс, и это отражается в их эксплуатационных характеристиках.
| Рабочие параметры под нагрузкой (Crysis 3) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Видеокарта | Настройки | Тактовая частота GPU, МГц | Напряжение питания GPU, В | Частота вращения вентиляторов, об/мин (% от макс.) | Частота вращения вентиляторов 2, об/мин (% от макс.) | ||
| Средн. | Макс. | Средн. | Макс. | Средн. | Средн. | ||
| NVIDIA GeForce RTX 3080 FE (1440/1710 МГц, 19 Гбит/с, 10 Гбайт) | 1900 | 1920 | 1,04 | 1,06 | 1747 (49%) | 1747 (52%) | |
| NVIDIA GeForce RTX 3080 FE (+100 МГц, 20,2 Гбит/с, 10 Гбайт) | +15% мощности | 2010 | 2010 | 1,06 | 1,06 | 1902 (53%) | 1902 (56%) |
| NVIDIA GeForce RTX 3090 FE (1395/1695 МГц, 19,5 Гбит/с, 24 Гбайт) | 1987 | 2010 | 1,04 | 1,08 | 1141 (43%) | 1141 (43%) | |
| NVIDIA GeForce RTX 3090 FE (+50 МГц, 21,5 Гбит/с, 24 Гбайт) | +14% мощности | 2040 | 2055 | 1,06 | 1,08 | 1363 (52%) | 1363 (52%) |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti FE (1480/1582 МГц, 11000 Мбит/с, 11 Гбайт) | 1735 | 1810 | 0,96 | 1,01 | 2377 (50%) | Н/Д | |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER FE (1650/1815 МГц, 15,5 Гбит/с, 8 Гбайт) | 1907 | 1920 | 1,03 | 1,04 | 1969 (53%) | 1969 (53%) | |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (1350/1645 МГц, 14 Гбит/с, 11 Гбайт) | 1723 | 1860 | 0,91 | 1,03 | 2082 (56%) | 2082 (56%) | |
| NVIDIA TITAN RTX (1350/1770 МГц, 14 Гбит/с, 24 Гбайт) | 1735 | 1830 | 0,91 | 0,99 | 2099 (57%) | 2099 (57%) | |
| AMD Radeon VII (1800 МГц, 2000 Мбит/с, 16 Гбайт) | 1756 | 1786 | Н/Д | Н/Д | 2617 (Н/Д) | Н/Д | |
| AMD Radeon RX 5700 XT (1605/1905 МГц, 14 Гбит/с, 8 Гбайт) | Термопаста ARCTIC MX-2 вместо графитовой прокладки | 1795 | 1819 | 1,07 | 1,18 | 2102 (43%) | Н/Д |
Прим. Измерение всех параметров выполняется после прогрева GPU и стабилизации тактовых частот.
Что касается уровня шума, то обе модели Founders Edition работают поразительно тихо для беспрецедентно высокой потребляемой мощности, свойственной новинкам NVIDIA, особенно GeForce RTX 3090. Единственный неприятный (и совершенно неожиданный в контексте общего качества устройств) момент — это довольно громкий шелест дросселей VRM. Не будь его, видеокарты были бы еще тише.
При таких благоприятных стартовых условиях грех не попытать счастья в оверклокинге. Как выяснилось, у Founders Edition еще есть неисчерпанный резерв производительности, который обеспечивает крепкая система питания. BIOS младшей модели позволяет увеличить резерв мощности на 15, а у RTX 3090 — на 14%. Этого хватило, чтобы сместить кривую тактовых частот на 100 и 50 МГц вверх соответственно, чему вполне соответствуют наблюдаемые параметры под нагрузкой. Разгон оперативной памяти GDDR6X не был настолько успешен, как на платах Palit, тем не менее пропускная способность чипов VRAM на плате RTX 3080 увеличилась с 19 до 20,2 Гбит/с на контакт, а у RTX 3090 — с 19,5 до 21,5 Гбит/с.
В обоих случаях разгон привел к росту предельной мощности на 49–50 Вт. Но в играх больше всего досталось флагманскому ускорителю, который в результате пробил планку 400 Вт, в то время как GeForce RTX 3080 отделался 30 ваттами сверх номинала. Подобный рост энергопотребления не слишком сильно повлиял на шум системы охлаждения RTX 3080. В то же время RTX 3090 по шуму вышел на уровень RTX 2080 Ti Founders Edition и TITAN RTX, но и это стоит расценивать как отличный результат, если принять во внимание разницу в потребляемой мощности около 138–145 Вт.
⇡#Игровые тесты (1920 × 1080)
Мы не будем анализировать разницу в игровом быстродействии между видеокартами Founders Edition и ускорителями предыдущего поколения так же подробно, как сделали в первоначальных обзорах GeForce RTX 3080 и RTX 3090. Тем не менее прокомментируем основные пункты итоговой таблицы, чтобы составить общее впечатление об уровне производительности «премиальных» вариаций RTX 3080/3090, ярким представителем которых является Founders Edition.
GeForce RTX 3080 в данном случае не получил достаточно крупную прибавку к тактовым частотам, способную сколь-либо значительно повлиять на раскладку тестовых данных, которую мы уже наблюдали в обзоре карты Palit GamingPro OC. Тем более что низкое (де-факто минимальное для современных мониторов) разрешение экрана 1080p скрадывает разницу между мощными игровыми GPU. Здесь RTX 3080 на 39% средней кадровой частоты превосходит аналогичную по цене и позиционированию видеокарту прошлого поколения (GeForce RTX 2080 SUPER), на 20% опережает RTX 2080 Ti и на 15% — TITAN RTX. Что касается устройств на чипах Pascal, то даже в откровенно невыгодных условиях низкого разрешения новый флагман потребительской линейки GeForce в среднем более чем вдвое превосходит GTX 1080 и предлагает на 68% больше FPS по сравнению с GeForce GTX 1080 Ti. Похожая картина сложилась в сравнении с «красными» ускорителям, которые разделяют одну категорию производительности с GeForce GTX 1080 Ti: RTX 3080 оказался на 64 и 70% быстрее, чем Radeon VII и Radeon RX 5700 XT соответственно.
В свою очередь, GeForce RTX 3090 способен увеличить кадровые частоты в среднем на 11% — если считать игры, которые масштабируются лучше всего (вплоть до 17% FPS), наравне с проектами, практически нечувствительными к дальнейшему наращиванию вычислительной мощности.
⇡#Игровые тесты (2560 × 1440)
На мониторах с разрешением 1440p, которые, в отличие от 4К- или тем более 8К-экранов, уже приняты народными массами, игры намного лучше отреагировали на замену любой видеокарты прошлых поколений новым GeForce RTX 3080. Особенно если взять за точку отсчета GeForce GTX 1080 или GTX 1080 Ti, которые RTX 3080 обгоняет уже на 135 и 79% FPS соответственно. Также значительно увеличилась дистанция между RTX 3080 и GeForce RTX 2080 SUPER — c 39 до 47% кадровой частоты. Radeon RX 5700 XT, в отличие от старых видеокарт на чипах AMD, не работает эффективнее благодаря высокому разрешению экрана, и потому GeForce RTX 3080 увеличил свое преимущество перед флагманской моделью семейства Radeon RX 5000 до 82%. Radeon VII в таких условиях держится лучше и уступил в пользу RTX 3080 лишь 73% FPS.
А вот для того, чтобы окончательно устранить конкуренцию со стороны топовых моделей 20-й серии, разрешения 1440p все еще недостаточно. GeForce RTX 3080 способен дать лишь на 25% больше FPS, чем RTX 2080 Ti, и&
Полный текст статьи читайте на 3DNews
