Видеоускоритель Nvidia GeForce RTX 3080, часть 2: описание карты Palit, игровые тесты (включая тесты с трассировкой лучей), выводы18.09.2020 17:45

Справочные материалы:

Часть 1: теория, архитектура, синтетические тесты

Несколько дней назад вышла первая часть нашего большого материала по новой серии видеоускорителей Nvidia GeForce RTX 30 на архитектуре Nvidia Ampere. В этой части приведены детальные сведения об архитектуре и о ее конкретных воплощениях в виде карт GeForce RTX 3090, GeForce RTX 3080, GeForce RTX 3070. Мы начали изучать это семейство c рассмотрения GeForce RTX 3080.

В той же части есть и первые результаты тестирования на основе синтетических тестов. Сегодня мы представляем вторую часть данной саги, где изучим саму видеокарту, попавшую к нам на тестирование, и выполним и прокомментируем игровые тесты, которых очень ждут читатели.

Как мы уже говорили ранее, материал пришлось разбить на части из-за того, что образцы GeForce RTX 3080 очень задержались, и более того, референс-карт на момент написания этого обзора у нас так и не было. Мы воспользовались для тестов видеокартой из серии Gaming Pro, любезно предоставленной нам компанией Palit. Встречайте!

Особенности видеокарты Palit GeForce RTX 3080 GamingPro OC

Компания Palit Microsystems (торговая марка Palit) основана в 1988 году в Китайской Республике (Тайвань). Штаб-квартира — в Тайбэе/Тайвань, крупный центр по логистике — в Гонконге, второй офис (по продажам в Европе) — в Германии. Фабрики — в Китае. На рынке в России — с 1995 года (начинались продажи как безымянных продуктов, так называемых Noname, а под маркой Palit продукты начали идти только после 2000 года). В 2005 году компания приобрела торговую марку и ряд активов Gainward (после, по сути, банкротства одноименной компании), после чего был образован холдинг Palit Group. Был открыт еще один офис в Шеньжене, направленный на продажи в Китае.

Объект исследования: ускоритель трехмерной графики (видеокарта) Palit GeForce RTX 3080 GamingPro OC 10 ГБ 320-битной GDDR6X

Характеристики карты

Palit GeForce RTX 3080 GamingPro OC 10 ГБ 320-битной GDDR6X
Параметр	Значение	Номинальное значение (референс)
GPU	GeForce RTX 3080 (GA102)
Интерфейс	PCI Express x16 4.0
Частота работы GPU (ROPs), МГц	1605—1740(Boost)—1995(Max)	1440—1710(Boost)—1965(Max)
Частота работы памяти (физическая (эффективная)), МГц	4750 (19000)	4750 (19000)
Ширина шины обмена с памятью, бит	320
Число вычислительных блоков в GPU	68
Число операций (ALU/CUDA) в блоке	128
Суммарное количество блоков ALU/CUDA	8704
Число блоков текстурирования (BLF/TLF/ANIS)	272
Число блоков растеризации (ROP)	96
Число блоков Ray Tracing	68
Число тензорных блоков	272
Размеры, мм	295×112×56	285×120×45
Количество слотов в системном блоке, занимаемые видеокартой	3	3
Цвет текстолита	черный	черный
Энергопотребление пиковое в 3D, Вт	299	320
Энергопотребление в режиме 2D, Вт	35	35
Энергопотребление в режиме «сна», Вт	11	11
Уровень шума в 3D (максимальная нагрузка), дБА	34,5	н/д
Уровень шума в 2D (просмотр видео), дБА	18,0	н/д
Уровень шума в 2D (в простое), дБА	18,0	н/д
Видеовыходы	1×HDMI 2.0b, 3×DisplayPort 1.4	1×HDMI 2.0b, 3×DisplayPort 1.4, 1×USB-C (VirtualLink)
Поддержка многопроцессорной работы	нет
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	3840×2160@120 Гц (7680×4320@30 Гц)
Максимальное разрешение/частота, HDMI	3840×2160@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 Palit	около 68 тысяч рублей на момент подготовки обзора

Память

Карта имеет 10 ГБ памяти GDDR6 SDRAM, размещенной в 6 микросхемах по 8 Гбит на лицевой стороне PCB. Микросхемы памяти Micron (GDDR6, MT61K256M32JE-19) рассчитаны на условную номинальную частоту работы в 4750 (19000) МГц. Расшифровщик кодов на упаковках FBGA находится здесь.

Особенности карты и сравнение с Nvidia GeForce RTX 2080 Ti

Palit GeForce RTX 3080 GamingPro OC 10 ГБ	Nvidia GeForce RTX 2080 Ti 11 ГБ
вид спереди
вид сзади

Отлично видно, что инженеры Nvidia сильно поработали над новым эталонным дизайном. Более того, в Nvidia сделали два варианта дизайна PCB: для своих карт Founders Edition и для партнеров, и карта Palit практически основана на втором варианте. Карта получилась в целом более компактной, хотя по-прежнему имеет шину обмена с памятью в 384 бит. (Реально на GeForce RTX 2080 Ti работает 352-битная шина из-за установленных 11 (из 12) микросхем памяти, а у GeForce RTX 3080, соответственно, 320-битная шина из-за того, что нет уже 2 из 12 микросхем.) Такая разводка PCB «с запасом» имеет смысл: легко можно реализовать более быстрый вариант ускорителя, не тратя денег на разработку новой печатной платы, к тому же если выпускать чисто 320-битную или 352-битную плату, то себестоимость их будет почти такой же, как у 384-битной.

Суммарное количество фаз питания одинаково у GeForce RTX 2080 Ti и GeForce RTX 3080: 16. Правда, у последней на печатной плате есть свободные места — это задел на будущее, можно выпустить более дорогой вариант, поддерживающий более серьезный разгон, например. При этом распределение фаз разное: у GeForce RTX 2080 Ti — 13 фаз на ядро и 3 на микросхемы памяти, а у GeForce RTX 3080 — 14+2.

Зеленым цветом отмечена схема питания ядра, красным — памяти. При этом никаких удвоителей (даблеров) фаз нет, для управления схемой питания GPU используются два ШИМ-контроллера NCP81610 (On Semiconductor), каждый из которых способен управлять 8 фазами максимум. Оба расположены на оборотной стороне платы.

На лицевой же стороне имеется другой ШИМ-контроллер On Semiconductor NCP81611, который управляет 2-фазной схемой питания микросхем памяти.

В преобразователе питания, традиционно для всех видеокарт Nvidia, используются транзисторные сборки DrMOS. Производителя мосфетов в условиях дефицита времени найти не удалось.

Также имеются два контроллера NCP45491 (On Semiconductor), отвечающие за мониторинг карты (слежение за напряжением и температурой).

А подсветкой управляет отдельный контроллер Holtek HT50F52241.

Штатные частоты памяти у карты Palit равны референсным значениям, а вот частота работы ядра чуть-чуть выше, но именно чуть-чуть. На производительности это если и скажется, то совсем незначительно (но не получив еще на тест референс-карту, мы не можем назвать конкретную цифру).

Управление работой карты обеспечивается силами фирменной утилиты Thunder Master v4.2.

Нагрев и охлаждение

Не случайно в Nvidia решили сделать PCB более компактной: для новых карт задумана специальная система охлаждения. Но прежде всего мы видим традиционный большой двухсекционный пластинчатый никелированный радиатор с тепловыми трубками, подошва которого охлаждает GPU. А микросхемы памяти, как и преобразователи питания VRM охлаждаются с помощью отдельной пластины, прикрученной к основному радиатору. Задняя пластина служит не только элементом жесткости, но и участвует в охлаждении оборотной стороны PCB через термоинтерфейс.

Поверх радиатора установлен кожух с тремя вентиляторами ∅95 мм, которые имеют двойные подшипники. Особенность СО состоит в том, что крайний правый (на фото) вентилятор продувает радиатор насквозь, через отверстия в задней пластине, а крайний левый выдувает горячий воздух за пределы корпуса сквозь отверстия в брекете карты. PCB укорочена 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.

Кулер останавливает вентиляторы, если температура GPU опускается ниже 60 градусов. Разумеется, СО при этом становится бесшумной. При запуске ПК вентиляторы работают, однако после загрузки видеодрайвера идет опрос рабочей температуры, и они выключаются (если установлен автозапуск утилиты Thunder Master, то идет повторный опрос с запуском вентиляторов на несколько секунд). Ниже есть видеоролик на эту тему.

Мониторинг температурного режима с помощью MSI Afterburner:

После 6-часового прогона под нагрузкой максимальная температура ядра не превысила 69 градусов, что является просто великолепным результатом для видеокарт топового уровня.

Мы засняли и ускорили в 20 раз восьмиминутный прогрев:

Максимальный нагрев наблюдался в центральной части PCB, в основном около ядра.

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 47 °C, вентиляторы не работали, уровень шума был равен фоновому — 18 дБА.

При просмотре фильма с аппаратным декодированием ничего не менялось, уровень шума составлял 18,0 дБА.

В режиме максимальной нагрузки в 3D температура достигала 69 °C. Вентиляторы при этом раскручивались до 1800 оборотов в минуту, шум вырастал до 34,5 дБА: это отчетливо слышно, но не особо раздражает. В видеоролике ниже хорошо видно, что шум растет не сильно (фиксировался шум на пару секунд через каждые 30 секунд).

Вообще, конечно, с учетом того, сколько данная карта «кушает», это просто мизерный шум, и надо отдать должное разработчикам, придумавшим очередной способ улучшения традиционной воздушной СО.

Подсветка

Подсветка у карты многоцветная, ARGB, реализована в виде широкой полосы, идущей по диагонали поперек СО.

Управление режимами подсветки, в том числе и ее отключением, осуществляется той же утилитой Thunder Master.

К сожалению, выбор режимов весьма скудный, разработчикам пора бы поучиться у конкурентов, предоставляющих до 25 вариантов подсветки и при этом позволяющих еще и регулировать яркость свечения. Но тем не менее, по сравнению с тем, какими убогими были подобные функции у видеокарт Palit раньше, это все же серьезный шаг вперед.

В целом программное управление подсветкой карты может предложить неплохое сочетание эффектов, особенно совместно с подсветкой материнских плат или корпуса. К сожалению, синхронизации работы с утилитами управления для материнских плат известных производителей не предусмотрено.

Комплект поставки и упаковка

Комплект поставки, кроме традиционного руководства пользователя, включает акриловый кронштейн-подставку под карту.

В принципе, несмотря на кажущуюся хлипкость конструкции, она очень прочная, потому что подставка толстая (для привинчивания ее к корпусу лучше выбирать относительно длинные винты), карта ставится на ее ребро, к тому же имеется отдельно монтирующийся «хвостовик», который надо прикрутить к кронштейну, подгоняя под ту или иную карту.

Тестирование: игровые тесты

Конфигурация тестового стенда

• Компьютер на базе процессора Intel Core i9–9900K (Socket LGA1151v2):

  • Компьютер на базе процессора Intel Core i9–9900KS (Socket LGA1151v2):
    • процессор Intel Core i9–9900KS (разгон 5,1 ГГц по всем ядрам);
    • ЖСО Cougar Helor 240;
    • системная плата Gigabyte Z390 Aorus Xtreme на чипсете Intel Z390;
    • оперативная память Corsair UDIMM (CMT32GX4M4C3200C14) 32 ГБ (4×8) DDR4 (XMP 3200 МГц) ;
    • SSD Intel 760p NVMe 1 ТБ PCI-E;
    • жесткий диск Seagate Barracuda 7200.14 3 ТБ SATA3;
    • блок питания Seasonic Prime 1300 W Platinum (1300 Вт);
    • корпус Thermaltake Level20 XT;
  • операционная система Windows 10 Pro 64-битная; DirectX 12 (v. 2004);
  • телевизор LG 43UK6750 (43″ 4K HDR);
  • драйверы AMD версии 20.8.3;
  • драйверы Nvidia версии 452.06/456.16;
  • VSync отключен.

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)
• Devil May Cry 5 (Capcom/Capcom)
• 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)

Поскольку в новом поколении RTX улучшены технологии RTX (расчет освещения с помощью трассировки лучей) и DLSS (интеллектуальная реализация антиалиасинга, обсчитываемая тензорными ядрами), то мы приводим тесты не только с использованием обычных методов растеризации (мы пока вынуждены для массового тестирования отключать трассировку, потому что конкурирующие решения AMD данные технологии не поддерживают), но и с включенной RTX. Разумеется, во втором случае сравнивать придется только GeForce с GeForce, и мы взяли три игры, где технология RTX уже весьма хорошо обкатана, причем даже с DLSS.

Стандартные результаты тестов без использования аппаратной трассировки лучей

Результаты тестов с включенной аппаратной трассировкой лучей

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 3080 и его конкуренты.

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

№	Модель ускорителя	Рейтинг iXBT.com	Рейтинг полезности	Цена, руб.
01	Palit RTX 3080 GamingPro OC, 1440—1995/19000	2190	213	68 000
02	RTX 2080 Ti 11 ГБ, 1350—1950/14000	1740	257	78 000
03	RTX 2080 Super 8 ГБ, 1650—1965/15500	1520	259	53 500
04	RTX 2080 8 ГБ, 1515—1950/14000	1430	317	50 000
06	Radeon VII 16 ГБ, 1400—1750/2000	1170	227	48 000
09	RX 5700 XT 8 ГБ, 1605—1905/14000	1120	306	35 000

Полагаем, что комментарии излишни, и приветствуем нового лидера 3D-графики игрового класса! Разумеется, есть еще GeForce RTX 3090, но этот ускоритель позиционируется не только для игр, поэтому чисто игровой флагман на сегодня — GeForce RTX 3080.

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	Palit RTX 3080 GamingPro OC, 1440—1995/19000	614	4176	68 000
05	RX 5700 XT 8 ГБ, 1605—1905/14000	527	1846	35 000
07	RTX 2080 Super 8 ГБ, 1650—1965/15500	482	2578	53 500
08	RTX 2080 8 ГБ, 1515—1950/14000	478	2390	50 000
09	Radeon VII 16 ГБ, 1400—1750/2000	413	1982	48 000
10	RTX 2080 Ti 11 ГБ, 1350—1950/14000	390	3040	78 000

С ума сойти! Даже при ценнике в 68 тысяч рублей (первая партия в DNS была распродана именно по такой цене и закончилась буквально через 4 часа) GeForce RTX 3080 умудрился оказаться в лидерах по полезности, обойдя в том числе Radeon RX 5700 XT, который почти в 2 раза дешевле (более дешевые карты всегда выглядят в рейтинге полезности выигрышнее). Конечно, если розничные цены на GeForce RTX 3080 окажутся сильно завышены, то рейтинг упадет, и каждый должен будет сам для себя решить: ждать ли падения цен до «нормального» уровня или покупать по завышенным. Также традиционно напоминаем, что рейтинг полезности не учитывает особенности той или иной карты: габариты, тип СО, шум, набор видеовыходов, подсветку и пр.

Выводы

Ранее мы говорили, что для разрешения 4К хорошо подходит ускоритель GeForce RTX 2080 Ti, но при этом не учитывали игры с использованием RTX — при включении этой технологии все становилось не так уж безоблачно. Теперь же можно сказать, что новый видеоускоритель Nvidia GeForce RTX 3080 не просто отлично подходит для 4К — он уже позволяет комфортно играть в этом разрешении при максимальных настройках графики со включенной трассировкой лучей. А при использовании «умных ядер» для реализации DLSS падение производительности от включения RTX может быть полностью (и даже с излишком) компенсировано по сравнению с тем, что мы имеем без RTX+DLSS.

Тесты показывают, что реализация трассировки лучей стала более совершенной (годы отладки не прошли даром!), и падение производительности уже не такое драматичное, каким оно было при запуске этой технологии 2 года назад, вызвавшем разочарование у многих. Новое всегда внедряется тяжело — вспомним хотя бы, как 21 год назад тяжело шла реализация первого T&L (геометрического движка) в GeForce256! И сколько лет он лишь постепенно усиливался в новых поколениях GeForce, пока технологию не подхватил конкурент в лице ATI, а разработчики не поняли ее преимущества. Зато уже почти пару десятков лет мы воспринимаем аппаратный обсчет освещения и вершин как само собой разумеющееся, забыв о том, как сильно когда-то нагружались этими вычислениями центральные процессоры, что приводило к колоссальной процессорозависимости в играх. А что мы теперь говорим про важность процессоров для игр? Ну, можем бегло упомянуть разницу между процессорами в Full HD при средних настройках графики. Но станете ли вы покупать дорогой процессор и совмещать его с относительно бюджетной видеокартой, имея намерение играть в современные игры? Вряд ли. А если выставлять настройки графики на максимум (современные игры этого заслуживают) в высоких разрешениях, то от процессора уже мало что зависит: видеокарты взяли на себя почти все обсчеты в графике, и суммарная производительность упирается именно в современную видеокарту. Разумеется, речь идет о разумном подходе, а не о попытке установить GeForce RTX 2080/3080 в систему десятилетней давности с младшим тогдашним процессором.

Так что пионерам всегда тяжело. Поколение Turing стало первым, предложившим поддержку аппаратной трассировки лучей, наметив тем самым путь для прогресса игровой графики с обсчетом реалистичного освещения в реальном времени. Да, все это долго буксовало, однако с тех пор вышло несколько популярных игр, которые получили поддержку трассировки лучей, и для многих энтузиастов это стало важным доводом в пользу решений Nvidia. А теперь трассировка лучей появится и в грядущих консолях следующего поколения, и даже в решениях конкурентов (разумеется, в несколько другом аппаратном исполнении). Индустрия приняла эти новации, и нас ждет их более активное развитие.

Стоит отметить, что наибольший прирост у новой серии RTX 30 относительно предыдущего поколения наблюдается именно при использовании как RTX, так и DLSS (вполне возможно, что вскоре на базе тензорных ядер появятся и иные реализации). И самое главное, что даже с учетом накрутки цен торговыми организациями новые карты все равно оказались очевидно выгоднее предыдущих, по сути отправляя на покой GeForce RTX 2080 Ti, GeForce RTX 2080 Super, да и GeForce RTX 2080 (эти карты сейчас могут быть интересны разве что на распродаже). На текущий момент остаются актуальными старые карты до GeForce RTX 2070 Super (особенно GeForce RTX 2060), потому их цены существенно ниже. Полагаем, что GeForce RTX 3070 может стать самой популярной видеокартой этой осенью, если не появятся более привлекательные решения у конкурентов или не выйдут младшие решения самой Nvidia (GeForce RTX 3060 и пр.). В целом интерес к новой серии RTX 30 оказался огромным, и не зря. Проведенные исследования показали, что, несмотря на высокие цены, даже флагманские решения могут стать выгодным приобретением.

Что касается конкретной видеокарты Palit GeForce RTX 3080 GamingPro OC (10 ГБ), то она просто прекрасна с точки зрения потребительских свойств. Шум есть, но не слишком высокий, СО очень эффективная. Видеокарта хоть и занимает три слота в системном блоке, но в целом не громоздкая, сейчас стало нормой, если топовая видеокарта имеет длину под 30 см и толщину 5–5,5 см.

Надо отметить наличие у видеокарты двух стандартных 8-контактных разъемов питания, что не потребует никаких переходников. А система охлаждения, помимо того, что не слишком шумная (а без нагрузки вообще бесшумная), еще и частично удаляет нагретый воздух за пределы системного блока (ранее этой особенностью отличались лишь видеокарты с так называемыми цилиндрическими вентиляторами, которые были весьма шумными). Ну, и надо отметить подставку под видеокарту в комплекте, это приятный и нужный бонус, хотя сама видеокарта не столь огромная и тяжелая.

В заключении еще раз отмечу, что GeForce RTX 3080 изумительно подходит для разрешения 4К во всех ипостасях: как с RTX, так и без, и, разумеется, с максимальными настройками качества графики.

В номинации «Оригинальный дизайн» карта Palit GeForce RTX 3080 GamingPro OC (10 ГБ) получила награду:

В номинации «Отличная поставка» карта Palit GeForce RTX 3080 GamingPro OC (10 ГБ) получила награду:

Благодарим компанию Palit Russia
и лично Алексея Чебатко
за предоставленную на тестирование видеокарту

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

Полный текст статьи читайте на iXBT