Видеокарта Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC 24G (24 ГБ): 32 см длины, жесткая рама-кронштейн, отличная система охлаждения, чуть повышенные частоты работы, приемлемая скорость в 8К16.10.2020 14:00

Кратко о главном

В начале всех обзоров серийных видеокарт мы обновляем свои знания о производительности семейства, к которому относится ускоритель, и его соперников. Все это нами субъективно оценивается по шкале из пяти градаций.

GeForce RTX 3090 — самый быстрый на сегодня ускоритель игрового класса. Прекрасно подходит для разрешения 4К при максимальных настройках графики. В ряде игр с использованием технологии Nvidia DLSS подходит и для разрешения 8К.

Характеристики карты

Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC 24G 24 ГБ 384-битной GDDR6X
Параметр	Значение	Номинальное значение (референс)
GPU	GeForce RTX 3090 (GA102)
Интерфейс	PCI Express x16 4.0
Частота работы GPU (ROPs), МГц	OC режим: 1395—1755(Boost)—2010(Max)	1395—1695(Boost)—1965(Max)
Частота работы памяти (физическая (эффективная)), МГц	4875 (19500)	4875 (19500)
Ширина шины обмена с памятью, бит	384
Число вычислительных блоков в GPU	82
Число операций (ALU/CUDA) в блоке	128
Суммарное количество блоков ALU/CUDA	10496
Число блоков текстурирования (BLF/TLF/ANIS)	328
Число блоков растеризации (ROP)	112
Число блоков Ray Tracing	82
Число тензорных блоков	328
Размеры, мм	320×115×55	310×125×53
Количество слотов в системном блоке, занимаемые видеокартой	3	3
Цвет текстолита	черный	черный
Энергопотребление пиковое в 3D, Вт	363	364
Энергопотребление в режиме 2D, Вт	40	38
Энергопотребление в режиме «сна», Вт	10	11
Уровень шума в 3D (максимальная нагрузка), дБА	34,2	34,7
Уровень шума в 2D (просмотр видео), дБА	18,0	18,0
Уровень шума в 2D (в простое), дБА	18,0	18,2
Видеовыходы	1×HDMI 2.1, 3×DisplayPort 1.4a	1×HDMI 2.1, 3×DisplayPort 1.4a
Поддержка многопроцессорной работы	SLI (NVLink)
Максимальное количество приемников/мониторов для одновременного вывода изображения	4	4
Питание: 8-контактные разъемы	2	1 (12-контактный)
Питание: 6-контактные разъемы	0	0
Максимальное разрешение/частота, Display Port	7680×4320@30 Гц
Максимальное разрешение/частота, HDMI	7680×4320@60 Гц
Максимальное разрешение/частота, Dual-Link DVI	2560×1600@60 Гц (1920×1200@120 Гц)
Максимальное разрешение/частота, Single-Link DVI	1920×1200@60 Гц (1280×1024@85 Гц)
Средняя розничная стоимость карты Gigabyte	около 150 тысяч рублей на момент подготовки обзора

Память

Карта имеет 24 ГБ памяти GDDR6X SDRAM, размещенной в 24 микросхемах по 8 Гбит на обеих сторонах  PCB (по 12 на каждой стороне). Микросхемы памяти Micron (GDDR6X, MT61K256M32JE-21) рассчитаны на номинальную частоту работы в 5250 (21000) МГц. Расшифровщик кодов на упаковках FBGA можно найти на сайте Micron.

Особенности карты и сравнение с Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition

Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC 24G (24 ГБ)	Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition (24 ГБ)
вид спереди
вид сзади

Nvidia сделалf два варианта дизайна PCB: для своих карт Founders Edition и для партнеров (там платы без этаких вырезов).  Как видим, инженеры Gigabyte продумали свой собственный дизайн, однако он все равно в общих чертах базируется на эталонном.

Суммарное количество фаз питания у Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition — 21: из них 18 фаз на ядро и 3 на микросхемы памяти. У карты Gigabyte в сумме 19 фаз, из которых 4 — на память, а 15 — на GPU.

Зеленым цветом отмечена схема питания ядра, красным — памяти. При этом никаких удвоителей (даблеров) фаз нет, для управления схемой питания GPU используются два ШИМ-контроллера uP9511R и uP9512R (uPI Semiconductor), каждый из которых способен управлять 8 фазами максимум (реализовано 8+7). Оба расположены на оборотной стороне платы.

На лицевой же стороне имеется другой ШИМ-контроллер uPI Semiconductor uP9512R, который управляет 4-фазной схемой питания микросхем памяти.

В преобразователе питания, традиционно для всех видеокарт Nvidia, используются транзисторные сборки DrMOS — в данном случае, AOZ5311NGI и AOZ5332QI от Alpha & Omega Semiconductor, каждая из которых рассчитана максимум на 50А.

Также имеются два контроллера uS5650Q (uPI Semiconductor), отвечающие за мониторинг карты (слежение за напряжением и температурой). Они расположены на лицевой и оборотной сторонах PCB.

А подсветкой управляет отдельный контроллер Holtek HT32F52342.

Следует отметить, что у этой карты гнезда питания вынесены на СО, подключаясь к PCB через провода и особые разъемы на самой плате.

Могу предположить, что причиной тому стало отсутствие свободного места на верхнем торце PCB. А между тем, плата и так получилась весьма длинной (в этом смысле Gigabyte не стал следовать точному референс-дизайну). А если еще ее увеличивать ради разъемов питания, то уже не получится принципа охлаждения, который представила Nvidia (об этом ниже). Так или иначе, но мне кажется такое решение весьма спорным. При таком колоссальном энергопотреблении через 2 гнезда по 8 контактов лишние физические разъемы/контакты не приветствуются. Именно поэтому многие производители БП начали выпускать особые «хвосты» питания с 12-контактным разъемом для карт Nvidia GeForce RTX 3080/3090 Founders Edtion, чтобы убрать какие-то либо переходники между БП и картой.  А в данном случае разработчики Gigabyte сами вставили лишнее сопряжение.

Также надо отметить, что у карты есть двойной BIOS с переключателем на торце. Прошивки отличаются частотами работы и настройками вентиляторов: режим ОС включен по умолчанию, именно там boost-частота немного поднята и вентиляторы настроены на чуть высокие обороты. Режим Silent подразумевает референс-частоты и пониженные частоты вращения вентиляторов. В обоих режимах вентиляторы останавливаются в режиме простоя.

Штатные частоты памяти у карты Gigabyte равны референсным значениям, а вот частота работы ядра немного выше в режиме ОС (как я выше сказал), однако в целом на производительности практически это отразилось мало (не более 1,5%).

Управление работой карты обеспечивается силами фирменной утилиты Aorus Engine. Кстати, стоит упомянуть, что я попробовал ручной разгон и после экспериментов вышел на стабильную работу при увеличении частоты ядра на 120 МГц, а памяти — на 750 МГц. Получил при этом максимумы по частотам 2115/21000 МГц и прирост в производительности в среднем на 4% (в разрешении 4К — более 5.2%). При этом максимум энергопотребления составил уже 394 Вт против 363 Вт на номинальных частотах.

Нагрев и охлаждение

Не просто так в Nvidia решили сделать PCB более компактной. Для 3080/3090 придумали новый принцип охлаждения,  предусматривающий сквозное продувание вентилятором тепловых трубок позади PCB. Разработчики Gigabyte поддержали этот принцип, однако все же PCB получилась весьма длинной, что заставило сделать СО просто очень длинной. Ее основой является большой двухсекционный пластинчатый никелированный радиатор с тепловыми трубками, которые припаяны к медной подошве, охлаждающей как GPU, так и микросхемы памяти. Для преобразователей питания VRM имеются свои мини-подошвы с термоинтерфейсом. Задняя пластина усилена целой торцевой рамой, идущей вдоль верхнего края платы. Вся эта конструкция служит не только элементом жесткости, но и участвует в охлаждении оборотной стороны PCB через термоинтерфейс. Также она несет на себе те пресловутые два 8-контактных гнезда питания, что подключаются к PCB через провода и особые разъемы.

Поверх радиатора установлен кожух с тремя вентиляторами ∅95 мм, которые имеют двойные подшипники и особую рельефную поверхность лопастей для повышения КПД охлаждения. Особенностей у СО две: первая — это уже традиционное для кулеров Gigabyte вращение вентиляторов по принципу шестеренок, вторая — крайний правый (на фото) вентилятор продувает радиатор насквозь, через отверстия в задней пластине (там расположены тепловые трубки), а вот остальные два вентилятора продувают горячий воздух через радиатор вверх и вниз, как было раньше всегда (а не исключительно за пределы корпуса сквозь отверстия в крепежной планке карты, как у референс-аналога). СО удлинена относительно PCB именно для эффективной работы правого вентилятора, а у карты Nvidia Founders Edition печатная плата в этом месте вообще имеет вырез, чтобы не мешать сквозному продуву.

При малой нагрузке видеокарты вентиляторы останавливаются, если выполняются все три условия:

• температура GPU опускается ниже 50 градусов;
• нагрев микросхем памяти — ниже 80 градусов;
• потребление GPU — ниже 35–45 Вт.

Разумеется, СО при этом становится бесшумной. При запуске ПК вентиляторы работают, однако после загрузки видеодрайвера идет опрос рабочей температуры, и они выключаются.

Мониторинг температурного режима с помощью MSI Afterburner:

После 6-часового прогона под нагрузкой максимальная температура ядра не превысила 67 градусов, что является прекрасным результатом для видеокарт флагманского уровня.

При ручном разгоне параметры нагрева и шума менялись очень мало. Но при этом потребление выросло до 394 Вт.

Мы засняли и ускорили в 30 раз семиминутный прогрев:

Максимальный нагрев наблюдался в центральной части PCB, в основном около ядра. Стоит обратить особое внимание на разъемы питания на самой плате (не те, к которым подключены «хвосты» от БП). Наверно все же имеет смысл распределять подвод питания на три 8-контактных разъема.

Шум

Методика измерения шума подразумевает, что помещение шумоизолировано и заглушено, снижены реверберации. Системный блок, в котором исследуется шум видеокарт, не имеет вентиляторов, не является источником механического шума. Фоновый уровень 18 дБА — это уровень шума в комнате и уровень шумов собственно шумомера. Измерения проводятся с расстояния 50 см от видеокарты на уровне системы охлаждения.

Режимы измерения:

• Режим простоя в 2D: загружен интернет-браузер с сайтом iXBT.com, окно Microsoft Word, ряд интернет-коммуникаторов
• Режим 2D с просмотром фильмов: используется SmoothVideo Project (SVP) — аппаратное декодирование со вставкой промежуточных кадров
• Режим 3D с максимальной нагрузкой на ускоритель: используется тест FurMark

Оценка градаций уровня шума следующая:

• менее 20 дБА: условно бесшумно
• от 20 до 25 дБА: очень тихо
• от 25 до 30 дБА: тихо
• от 30 до 35 дБА: отчетливо слышно
• от 35 до 40 дБА: громко, но терпимо
• выше 40 дБА: очень громко

В режиме простоя в 2D температура была не выше 49 °C, вентиляторы не работали, уровень шума был равен фоновому — 18 дБА.

При просмотре фильма с аппаратным декодированием вентиляторы иногда включались максимум на 600 оборотов в минуту, однако уровень шума не менялся и составлял 18,0 дБА.

В режиме максимальной нагрузки в 3D температура достигала 67 °C. Вентиляторы при этом раскручивались до 1750 — 1850 оборотов в минуту, шум вырастал до 34,2 дБА: это отчетливо слышно, но не громко. В видеоролике ниже хорошо слышно, как растет шум (он фиксировался пару секунд через каждые 30 секунд).

Вообще, конечно, с учетом того, сколько данная карта потребляет, такие параметры шума можно назвать очень даже демократичными.

Подсветка

Подсветка у карты простая, как у всех видеокарт под брендом Gigabyte: подсвечен только логотип на торце карты.

Управление режимами подсветки, в том числе и ее отключением, осуществляется утилитой RGB Fusion 2.0.

К сожалению, выбор режимов весьма скудный (в отличие от подсветки тех же флагманских матплат).

Предусмотрена синхронизация работы с подсветками матплат только от Gigabyte.

Комплект поставки и упаковка

Комплект поставки, кроме традиционного руководства пользователя, включает регистрационную карту для получения 4-летней гарантии.

Поэтому комплект крайне прост и невзрачен для флагманского решения (если сравнить с подобными продуктами премиум-класса в области матплат, например).

Результаты тестирования

Список инструментов тестирования

Во всех играх использовалось максимальное качество графики в настройках.

• Gears 5 (Xbox Game Studios/The Coalition)
• Wolfenstein: Youngblood (Bethesda Softworks/MachineGames/Arkane Studios)
• Death Stranding (505 Games/Kojima Productions)
• Red Dead Redemption 2 (Rockstar)
• Star Wars Jedi: Fallen Order (Electronic Arts/Respawn Entertainment)
• Control (505 Games/Remedy Entertainment)
• Deliver Us The Moon (Wired Productions/KeokeN Interactive)
• Resident Evil 3 (Capcom/Capcom)
• Shadow of the Tomb Raider (Eidos Montreal/Square Enix), HDR включен
• Metro Exodus (4A Games/Deep Silver/Epic Games)

Стандартные результаты тестов без использования аппаратной трассировки лучей в разрешениях 1920×1200, 2560×1440 и 3840×2160

В поколении GeForce RTX 30 улучшены технологии RTX (расчет освещения с помощью трассировки лучей) и DLSS (интеллектуальная реализация антиалиасинга, обсчитываемая тензорными ядрами). Поэтому дополнительно мы приводим тесты с включенной RTX, а также в ряде игр и DLSS. Разумеется, в этом случае сравнивать придется пока только GeForce с GeForce.

Результаты тестов с включенной аппаратной трассировкой лучей и DLSS в разрешениях 1920×1200, 2560×1440 и 3840×2160

Также приводим результаты тестов в разрешении 8К.

Видеокарта RTX 3090 — не совсем игровое решение, отсюда такой огромный объем памяти и очень высокая стоимость продукта. Однако если предшественник Titan RTX все же был чисто профессиональным решением, то GeForce RTX 3090 сочетает в себе «два в одном». И ее мощь уже позволяет засматриваться на разрешение, максимально на сегодня возможное для стандартных способов вывода — 8К. Мы провели тестирование играх с участием RTX/DLSS в этом разрешении.

Результаты тестов с включенной аппаратной трассировкой лучей и DLSS в разрешении 7680×4320

Рейтинг iXBT.com

Рейтинг ускорителей iXBT.com демонстрирует нам функциональность видеокарт друг относительно друга и нормирован по самому слабому ускорителю — Radeon RX 550 (то есть сочетание скорости и функций Radeon RX 550 приняты за 100%). Рейтинги ведутся по 28 ежемесячно исследуемым нами акселераторам в рамках проекта Лучшая видеокарта месяца. В данном случае из общего списка выбрана группа карт для анализа, в которую входят GeForce RTX 3090 и его конкуренты.

Для расчета рейтинга полезности использованы розничные цены на начало октября 2020 года. Рейтинг приведен суммарно для всех трех разрешений.

№	Модель ускорителя	Рейтинг iXBT.com	Рейтинг полезности	Цена, руб.
01	GIGABYTE RTX 3090 Gaming, o/c 2115/21000	3040	203	150 000
02	GIGABYTE RTX 3090 Gaming, 1395–2010/19500	2940	196	150 000
03	RTX 3090 24 ГБ, 1395–1995/19500	2910	194	150 000
04	RTX 3080 10 ГБ, 1440–1995/19000	2200	324	68 000
05	RTX 2080 Ti 11 ГБ, 1350–1950/14000	1770	227	78 000
06	RTX 2080Super 8 ГБ, 1650–1965/15500	1550	290	53 500
11	Radeon VII 16ГБ, 1400–1750/2000	1140	238	48 000

В общем, изначально предполагалось, что RTX 3090 займет место лидера, а карта Gigabyte станет одним из реализованных воплощений такового. Фабричный разгон стал условным, там мизерные приросты, а ручной разгон дал малый прирост производительности из-за залоченности лимитов по TDP. 

Рейтинг полезности

Рейтинг полезности тех же карт получается, если показатели предыдущего рейтинга разделить на цены соответствующих ускорителей. Учитывая возможности карты и ее явную направленность на использование в высоких разрешениях, приводим рейтинг только для разрешения 4К (поэтому цифры в рейтинге отличаются).

№	Модель ускорителя	Рейтинг полезности	Рейтинг iXBT.com	Цена, руб.
02	RTX 3080 10 ГБ, 1440–1995/19000	617	4195	68 000
05	RTX 2080Super 8 ГБ, 1650–1965/15500	486	2602	53 500
07	GIGABYTE RTX 3090 Gaming, o/c 2115/21000	419	6279	150 000
08	Radeon VII 16ГБ, 1400–1750/2000	399	1915	48 000
09	GIGABYTE RTX 3090 Gaming, 1395–2010/19500	394	5911	150 000
10	RTX 2080 Ti 11 ГБ, 1350–1950/14000	391	3053	78 000
11	RTX 3090 24 ГБ, 1395–1995/19500	390	5856	150 000

Здесь наверно лучше промолчать с учетом стоимости RTX 3090, наложенной еще на дефицит таких карт на момент написания материала.  Опять же, рейтинг полезности не учитывает ни позиционирования и профпригодности продукта, ни особенностей типа габаритов, СО, шума, набора видеовыходов, энергопотребления и т.п.

Выводы

Gigabyte GeForce RTX 3090 Gaming OC 24G (24 ГБ) — добротный, не сильно греющийся представитель самого крутого на сегодня 3D-ускорителя RTX 3090 с тихой системой охлаждения. Плата очень длинная (32 см), сделана очень добротно в плане жесткости конструкции, подставка-кронштейн такому продукту не требуется. СО, как уже выше отметил, относительно тихая, хоть ее и можно слышать. Но если переключить BIOS на режим Silent, то СО вообще становится малошумной, что является огромным плюсом для супермощного ускорителя. Об особом способе подвода питания через промежуточные кабели мне сложно однозначно судить,  но все же, наверно, лучше, когда физических интерфейсов минимальное количество.

Стоит повторить,  что наличие большого объема памяти и прекрасная производительность дает право RTX 3090 назваться первым трехмерным ускорителем игрового класса для разрешения 8K. Разумеется, игры должны поддерживать умный антиалиасинг DLSS 2.0 (причем именно для разрешения 4К и выше), тогда комфорт в играх на огромных 8K-телевизорах будет обеспечен при сохранении всех остальных настроек графики по максимуму. Например, Shadow Of The Tomb Raider поддерживает только первую версию DLSS, которая просто тут не работает, поэтому и производительность в 8К относительно невысока.

Да, для игровых нужд даже в 8К не требуется такого огромного объема памяти в 24 ГБ. И по сути перед нами некий микс профкарты типа Titan с игровым флагманом. Ну просто в семействе архитектуры Ampere нет именно продукта чисто для разработчиков (Quadro — это отдельное) типа Titan. Поэтому решили сделать GeForce RTX 3090 как некое двойное решение. Отсюда и огромная заявленная цена. Правда, все партнеры Nvidia стали помещать 3090 именно в игровые серии (Gaming, GamingPro и т. п.).

Короче говоря, планы Nvidia направить 3090 как некое полупрофессиональное решение изначально провалились. Предполагаю, что вскоре калифорнийская компания будет вынуждена снизить цены на 3090, ведь никогда компании вроде Asus, Gigabyte, MSI и Gigabyte не продавали профессиональные карты. Они все же выдвинули платы на 3090 именно как игровые продукты. И если сейчас из-за дефицита их готовы и за 150 000 рублей покупать, и даже ищут, то вскоре по мере насыщения рынка спрос упадет вообще.

Напоминаю, что в целом GeForce RTX 3090 предназначен для тех энтузиастов ПК-игр, которые планируют играть в разрешении 4K с максимальными настройками качества и, разумеется, включая всякие трассировки и DLSS. В ряде игр редкие владельцы 8K-телевизоров могут насладиться и таким сверхвысоким разрешением, как 7680×4320.

Справочные материалы:

Благодарим компанию Gigabyte Russia
и лично Марию Ушакову
за предоставленную на тестирование видеокарту

Для тестового стенда:
блок питания Seasonic Prime 1300 W Platinum предоставлен компанией Seasonic

Полный текст статьи читайте на iXBT