Видеоускоритель Nvidia GeForce RTX 3090 Ti (24 ГБ): теория/архитектура, описание карты Gigabyte, синтетические, игровые тесты (включая тесты с трассировкой лучей), выводы

Особенности архитектуры

Вполне возможно, что сегодня мы рассмотрим последнюю видеокарту архитектуры Ampere компании Nvidia. Модель GeForce RTX 3090 Ti была анонсирована еще на CES 2022 в январе, затем ожидание затянулось, были слухи о задержках и даже об отмене, а Nvidia не давала никаких комментариев. Возможно, приостановка производства на китайский Новый год также повлияла на эту задержку, но в конце марта GeForce RTX 3090 Ti все же официально вышла.

Спецификации новой видеокарты утекли давно, в этой модели Nvidia выжала всё из топового GPU архитектуры Ampere и по производительности, и по энергопотреблению. В целом, топовый сегмент у компании и так не пустует, в нем есть и изначальная RTX 3090, и относительно недавняя модель RTX 3080 Ti — и все они основаны на чипе GA102. Да, в случае GeForce RTX 3090 Ti он применяется в полной конфигурации и с повышенными частотами, но дает ли это заметное преимущество по сравнению с той же GeForce RTX 3080 Ti, не говоря уже о RTX 3090? С этим мы сегодня и разберемся.

GeForce RTX 3090 Ti — это видеокарта, продолжающая дело решений, объединенных ранее именем Titan, как и ее предшественница RTX 3090. Последняя модель была выпущена в далеком уже 2020 году, тогда это было топовое решение архитектуры Ampere, самый производительный графический процессор в мире. А теперь выпустили ускоренную Ti-модель, которая еще чуть быстрее, и не только по самому GPU, но и по видеопамяти — RTX 3090 Ti имеет пропускную способность памяти 1 ТБ/с, а ее объем остался тем же — 24 ГБ, чего достаточно для любых применений, включая профессиональные.

Самое первое решение линейки Titan выпустили в 2013 году, и его делала только сама Nvidia. Одной из главных отличительных характеристик линейки стал увеличенный объем видеопамяти, который ранее встречался только в профессиональной линейке Quadro. Titan же предложил больший объем памяти, чем у GeForce, но несколько дешевле. Предложение было очень в тему еще и потому, что Titan был выгоден для исследователей, занимающихся искусственным интеллектом и глубоким обучением, которым очень полезен большой объем быстрой памяти, так как они работают с огромным количеством данных. Все эти задачи требовали новых решений, для них Nvidia и создала эту нишу с Titan.

Как раз для них же пару лет назад была выпущена модель RTX 3090 с 24 ГБ быстрой GDDR6X-памяти, что было более чем вдвое больше любой GeForce на то время, и совпадало с объемом памяти у Titan RTX. Теперь же была выпущена ускоренная модель RTX 3090 Ti, которая, по мнению Nvidia, является идеальным решением для тех, кому нужен большой объем видеопамяти, но не нужны специальные оптимизации ПО, имеющиеся в линейке Quadro.

Как и в случае с моделью без приставки Ti, компания Nvidia продвигает RTX 3090 Ti не только, да и не столько как игровое решение, но как удачный вариант GPU для тех, кто занимается серьезной 2D и 3D-графикой, включая 3D-рендеринг и редактирование видеороликов самого высокого разрешения. Главным преимуществом GeForce RTX 3090 Ti в этом деле можно считать объем локальной памяти, практически не ограничивающий создателей контента при работе — 24 ГБ быстрой памяти позволяют работать с большими объемами данных, а также использовать сразу несколько приложений одновременно.

Уже давно предпросмотр и даже финальный рендеринг в таких популярных приложениях, как Blender, Maya и Cinema4D, требует и достаточно мощный GPU и большой объем быстрой видеопамяти. По оценке Nvidia, производительность RTX 3090 Ti на 42%—102% выше, чем у предшествующих RTX 2080 Ti и Titan RTX в указанных 3D-приложениях, а 24 ГБ памяти позволяют работать с большими сценами, по сравнению с моделью RTX 3080, которая почти столь же быстра, но имеет заметно меньший объем видеопамяти.

Мы уже рассматривали несколько видеокарт архитектуры Ampere, основанных на разных модификациях чипа GA102, и сегодня в обзоре будет самый мощный вариант, основанный на полной версии GPU. Архитектура Ampere имеет достаточно много общего с предыдущими архитектурами Turing и Volta, и перед прочтением материала полезно ознакомиться с нашими предыдущими статьями по теме:

Графический ускоритель GeForce RTX 3090 Ti
Кодовое имя чипа GA102
Технология производства 8 нм (Samsung »8N Nvidia Custom Process»)
Количество транзисторов 28,3 млрд
Площадь ядра 628,4 мм²
Архитектура унифицированная, с массивом процессоров для потоковой обработки любых видов данных: вершин, пикселей и др.
Аппаратная поддержка DirectX DirectX 12 Ultimate, с поддержкой уровня возможностей Feature Level 12_2
Шина памяти 384-битная: 12 независимых 32-битных контроллеров памяти с поддержкой памяти типа GDDR6X
Частота графического процессора до 1860 МГц
Вычислительные блоки 84 потоковых мультипроцессора, включающих 10752 CUDA-ядра для целочисленных расчетов INT32 и вычислений с плавающей запятой FP16/FP32/FP64
Тензорные блоки 336 тензорных ядер для матричных вычислений INT4/INT8/FP16/FP32/BF16/TF32
Блоки трассировки лучей 84 RT-ядра для расчета пересечения лучей с треугольниками и ограничивающими объемами BVH
Блоки текстурирования 336 блоков текстурной адресации и фильтрации с поддержкой FP16/FP32-компонент и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
Блоки растровых операций (ROP) 14 широких блоков ROP на 112 пикселей с поддержкой различных режимов сглаживания, в том числе программируемых и при FP16/FP32-форматах буфера кадра
Поддержка мониторов поддержка HDMI 2.1 и DisplayPort 1.4a (со сжатием DSC 1.2a)
Спецификации референсной видеокарты GeForce RTX 3090 Ti
Частота ядра 1560/1860 МГц
Количество универсальных процессоров 10752
Количество текстурных блоков 336
Количество блоков блендинга 112
Эффективная частота памяти 21 ГГц
Тип памяти GDDR6X
Шина памяти 384-бит
Объем памяти 24 ГБ
Пропускная способность памяти 1008 ГБ/с
Вычислительная производительность (FP32) до 40 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски 208 гигапикселей/с
Теоретическая скорость выборки текстур 625 гигатекселей/с
Шина PCI Express 4.0
Разъемы по выбору производителя
Энергопотребление до 450 Вт
Дополнительное питание один 16-контактный разъем
Число слотов, занимаемых в системном корпусе по выбору производителя
Рекомендуемая цена $1999

Имя рассматриваемой сегодня модели соответствует принципу наименования решений компании — к RTX 3090 добавили суффикс Ti, означающий повышенную производительность. И повышенную цену тоже — новая модель на $500 дороже. Такую цену на RTX 3090 Ti в Nvidia объясняют именно тем, что эта модель как бы принадлежит к линейке Titan, а ведь Titan RTX в свое время продавали по $2500. Из конкурентов от AMD можно привести разве что Radeon RX 6950 XT — она чуть медленнее, но и заметно дешевле при этом.

У видеокарты Nvidia остается большое преимущество по скорости аппаратной трассировки лучей, ведь при включении эффектов, использующих трассировку, производительность Radeon падает заметно больше. А вот больший объем видеопамяти у решения Nvidia — 24 ГБ против 16 ГБ — вряд ли принесет преимущество в играх (о профессиональных применениях разговор отдельный). Так что 24 ГБ в случае RTX 3090 Ti можно считать небольшим перебором именно для игровой видеокарты. С другой стороны, это дает ей некий запас прочности на будущее.

Увы, но вместе с ростом производительности, выросло и потребление энергии, причем значительно. Для GeForce RTX 3090 Ti значение энергопотребления выставлено в 450 Вт, и это значительно больше, чем у RTX 3090, но лишь референсной. Некоторые модели видеокарт RTX 3090 могли работать с уровнем потребления до 450 Вт, но речь то идет о стандартном начальном значении, а партнеры наверняка дойдут и до полукиловатта, если не больше.

Неудивительно, что для такого уровня потребовались новые разъемы питания — 16-контактные 12VHPWR, стандартные для PCI Express 5.0. Собственно, Nvidia обкатала их в виде 12-контактных еще пару лет назад на видеокартах Founders Edition, к ним просто добавлены еще четыре контакта, используемых для определения необходимой подаваемой мощности. И так как соответствующих блоков питания в продаже особо нет, все GeForce RTX 3090 Ti комплектуются переходником на три привычных 8-контактных разъема. Существуют также и переходники от производителей блоков питания, например Seasonic.

Партнеры компании Nvidia, производящие видеокарты, анонсировали и выпустили множество решений собственного дизайна, включая разогнанные варианты, имеющие весьма массивную систему охлаждения с тремя вентиляторами, подходящую для такого мощного и горячего решения. К счастью, с доступностью в последние месяцы вопрос сам по себе решился, ведь спрос со стороны майнеров почти иссяк благодаря снижению доходности майнинга на GPU, что вызвало появление видеокарт в свободной продаже и заметное снижение цен.

Архитектурные особенности

В GeForce RTX 3090 Ti применяется графический процессор GA102, знакомый нам по предыдущим топовым моделям GeForce, ускорителям вычислений и профессиональным видеокартам. Как и все графические процессоры компании Nvidia, чип состоит из укрупненных кластеров Graphics Processing Cluster (GPC), которые включают несколько кластеров текстурной обработки Texture Processing Cluster (TPC), содержащих потоковые процессоры Streaming Multiprocessor (SM), блоки растеризации Raster Operator (ROP) и контроллеры памяти.

Полная версия чипа GA102 содержит семь кластеров GPC и 84 мультипроцессора SM — по 12 штук на каждый кластер. Каждый GPC содержит по шесть кластеров TPC, состоящих из пары мультипроцессоров SM, пары RT-ядер и одного движка PolyMorph Engine для работы с геометрией. И всего полная версия графического процессора GA102 содержит 10752 потоковых CUDA-ядра, 84 RT-ядра второго поколения и 336 тензорных ядер третьего поколения.

Это лишь на два мультипроцессора SM больше, чем у старичка RTX 3090, которому в сентябре исполнится уже два года. В полной конфигурации этот GPU использовался ранее только в ускорителях вычислений, а все остальные модели довольствовались вариантами GPU с отключенными блоками. И вот мы получили обновленное решение с чуть большим количеством блоков, работающих на слегка повышенных частотах, с ускоренной GDDR6X-памятью того же объема — и все за приличную добавку в цене и энергопотреблении.

Подсистема памяти новинки включает двенадцать 32-битных контроллеров памяти и 384-бит в общем — как и у всех других видеокарт на этом GPU. Каждый 32-битный контроллер связан с разделом кэш-памяти второго уровня объемом в 512 КБ, так что общий объем L2-кэша получается равным 6 МБ. GeForce RTX 3090 Ti использует 24 ГБ GDDR6X-памяти, которая работает на эффективной частоте в 21 ГГц, что дает аж 1008 ГБ/с пропускной способности, что больше, чем у RTX 3090.

Общий объем видеопамяти не изменился с RTX 3090, ее тут все так же — 24 ГБ, но куда важнее, что Nvidia в новой модели применила уже 16 Гбит (2 ГБ) GDDR6X-модули, поэтому все 12 чипов памяти припаяны на одной стороне печатной платы, а не на двух, как в RTX 3090, что серьезно облегчает охлаждение этих мини-печек даже при разгоне VRAM. И задняя накладная панель теперь нужна просто для отвода лишнего тепла от самой печатной платы, а не от горячих чипов памяти.

Давайте сравним некоторые теоретические показатели производительности всех вышедших на сегодня моделей видеокарт GeForce RTX 30, основанных на разных версиях чипа GA102, что позволит наглядно оценить разницу между ними.

  RTX 3090 Ti RTX 3090 RTX 3080 Ti RTX 3080 24 ГБ RTX 3080 10 ГБ
CUDA-ядра 10752 10496 10240 8960 8704
Тензорные ядра 336 328 320 280 272
RT-ядра 84 82 80 70 68
Базовая частота, ГГц 1,56 1,40 1,37 1,26 1,44
Турбо-частота, ГГц 1,86 1,70 1,67 1,71 1,71
Объем памяти, ГБ 24 24 12 24 10
Шина памяти, бит 384 384 384 384 320
ПСП, ГБ/с 1008 936 912 912 760
Потребление, Вт 450 350 350 350 320

Если сложить все, то по теории, новая модель RTX 3090 Ti где-то на 12% быстрее RTX 3090 по вычислительным блокам и почти на 8% — по пропускной способности памяти. Кажется, что разница по активным блокам между RTX 3080 Ti, RTX 3090 и RTX 3090 Ti не особо существенна, ведь у предыдущего топа RTX 3090 всего на 2,5% больше потоковых процессоров по сравнению с GeForce RTX 3080 Ti, а у RTX 3090 Ti их еще на 2,5% больше, уже по сравнению с RTX 3090.

Но ведь есть разница и по рабочей частоте — и в турборежиме для новинки она может достигать 1860 МГц (причем это референсная частота, производители могут еще повысить ее), что также сказывается на общей производительности GPU. Но еще важнее разница по видеопамяти — хотя ее все так же 24 ГБ, но используется более производительная GDDR6X-память.

Но есть еще один нюанс. И в синтетических и в игровых тестах разница между новой моделью RTX 3090 Ti и простой RTX 3090 оказалась несколько выше ожидаемой. Ведь на нее влияет не только ускоренный GPU и увеличение пропускной способности памяти, но и увеличенный предел энергопотребления, позволяющий графическому процессору работать на повышенных частотах, значительно превышающих уровень RTX 3090, что и привело к реальному росту производительности до 10%, а иногда даже выше.

Но и цена заметно выросла, так что прирост по скорости рендеринга традиционно меньше денежной доплаты. Но так ведь всегда — это элитное решение для узкого круга тех, кто готов доплатить за максимально возможную производительность — это и богатые игроки и профессионалы, которым пригодятся быстрые 24 ГБ локальной видеопамяти. Корону лидера Nvidia взяла в очередной раз, пусть и пожертвовав крайне высоким энергопотреблением в 450 Вт. Впрочем, многое указывает на то, что скоро мы привыкнем и не к таким значениям энергопотребления — не зря же новый 16-контактный разъем способен обеспечивать мощность до 600 Вт…

Ну, а сейчас, если вам нужна самая быстрая видеокарта, а все остальное не важно, то GeForce RTX 3090 Ti — единственно возможный выбор, ведь это король из королей. Но при ее цене и энергопотреблении, мы вполне поймем и тех, кто выберет RTX 3080 Ti или даже RTX 3080 — при условии игрового применения, так как 12 ГБ может не хватать для некоторых профессиональных задач.

Как и ее предшественница, GeForce RTX 3090 Ti имеет на борту разъем Nvidia NVLink третьего поколения, обеспечивающий передачу данных между парой GPU на скорости до 112,5 ГБ/с. Правда, SLI-системы из двух видеокарт в последнее время явно потеряли актуальность, так как в крайне редких приложениях, использующих новые графические API вроде DirectX 12 и Vulkan, поддерживается работа в режиме SLI. Понятно, что системы из трех и четырех видеокарт в таком SLI не поддерживаются.

Технологии и профессиональное применение

Подробно рассматривать в очередной раз все архитектурные улучшения Ampere мы сегодня не будем, все уже было написано в теоретическом материале по GeForce RTX 3080. Там же есть вся информация по особенностям и поддерживаемым технологиям. Как и другие решения линейки, модель GeForce RTX 3090 Ti поддерживает все полезные технологии компании Nvidia, такие как RTX, DLSS, Reflex и Broadcast. Также важно, что видеокарты семейства GeForce RTX 30 используются не только в играх и майнинге, но и при создании различного контента. Многие профессионалы используют эти GPU для ускорения своих задач при редактировании видео и фото, при создании 3D-анимации и рендеринге в реальном времени.

Нельзя не упомянуть о Nvidia Omniverse — платформе для совместной работы в общем виртуальном пространстве на основе набора Nvidia Studio. Omniverse объединяет многолетний опыт компании по работе с графикой, искусственным интеллектом, физическими симуляциями, вычислительными задачами — и все это на единой платформе. Omniverse позволяет кардинально изменить рабочий процесс, объединив приложения разного направления под одной крышей, при этом визуализация в реальном времени будет ускорена на GeForce RTX с применением трассировки лучей или даже трассировки пути. При всем этом Omniverse бесплатна для индивидуальных пользователей и уже доступна к использованию.

Преимущество большого объема видеопамяти RTX 3090 Ti отмечается во многих случаях. Например, в аппаратно-ускоренном рендерере OTOY OctaneRender, который умеет использовать мощь RTX, есть настройка использования внешней памяти, которая позволяет не ограничиваться объемом видеопамяти, а записывать геометрические и текстурные данные и в системную память. Это дает возможность работы со сценой любой сложности и при меньшем объеме VRAM, но доступ в системную в несколько раз медленнее и это замедляет рендеринг. Сцена вполне может войти в 24 ГБ памяти RTX 3090 Ti, но не поместиться в меньшем объеме той же RTX 3080 Ti.

При работе в Blender с ускорением Nvidia OptiX в Blender Cycles, мощь GPU может использоваться и для предпросмотра и для финального рендеринга. Причем, просмотр качественного рендеринга в реальном времени чуть ли не важнее, так как сразу дает возможность оценить окончательный вид объектов, материалов, освещения, теней и т. д., что при работе очень полезно. Объем памяти 24 ГБ позволяет открыть несколько окон Blender одновременно, и во всех видеть качественный результат рендеринга на GPU, что будет невозможно при нехватке памяти на видеокартах с меньшим ее количеством.

Также большой объем VRAM полезен и в видеоредакторах. Например, работа с 8K-видео в формате REDCODE Raw (R3D) в приложении DaVinci Resolve сама по себе легко займет 10 ГБ памяти, которой обладает оригинальная модель GeForce RTX 3080, а если дополнить обработку видеоэффектами, вроде сложного шумопонижения с использованием временной компоненты, то этого объема может не хватить, и в результате приложение вылетит с ошибкой. Чего не будет наблюдаться при тех же действиях на RTX 3090 Ti (и RTX 3090, конечно). В общем, для профессионалов выбор RTX 3090 Ti вполне объясним.

Особенности карты Gigabyte GeForce RTX 3090 Ti Gaming OC 24G 24 ГБ

Сведения о производителе: Компания Gigabyte Technology (торговая марка Gigabyte) основана в 1986 году в Китайской Республике (Тайвань). Штаб-квартира в Тайбэе/Тайвань. Изначально создавалась как группа разработчиков и исследователей. В 2004 году на базе компании был образован холдинг Gigabyte, в который вошли Gigabyte Technology (разработка и производство видеокарт и материнских плат для ПК); Gigabyte Communications (производство коммуникаторов и смартфонов под маркой GSmart (с 2006 г.)

Объект исследования: серийно выпускаемый ускоритель трехмерной графики (видеокарта) Gigabyte GeForce RTX 3090 Ti Gaming OC 24G 24 ГБ 384-битной GDDR6X

Gigabyte GeForce RTX 3090 Ti Gaming OC 24G 24 ГБ 384-битной GDDR6X
Параметр Значение Номинальное значение (референс)
GPU GeForce RTX 3090 Ti (GA102)
Интерфейс PCI Express x16 4.0
Частота работы GPU (ROPs), МГц BIOS OC: 1905(Boost)—2040(Max)
BIOS Silent: 1905(Boost)—2025(Max)
1860(Boost)—1965(Max)
Частота работы памяти (физическая (эффективная)), МГц 2625 (21000) 2625 (21000)
Ширина шины обмена с памятью, бит 384
Число вычислительных блоков в GPU 84
Число операций (ALU/CUDA) в блоке 128
Суммарное количество блоков ALU/CUDA 10752
Число блоков текстурирования (BLF/TLF/ANIS) 336
Число блоков растеризации (ROP) 112
Число блоков Ray Tracing 84
Число тензорных блоков 336
Размеры, мм 335×150×70 310×125×55
Количество слотов в системном блоке, занимаемые видеокартой 4 3
Цвет текстолита черный черный
Энергопотребление пиковое в 3D, Вт (BIOS OC/BIOS Silent) 502/497 475
Энергопотребление в режиме 2D, Вт 35 35
Энергопотребление в режиме «сна», Вт 11 11
Уровень шума в 3D (максимальная нагрузка), дБА (BIOS OC/BIOS Silent) 35,4/31,2 41,0
Уровень шума в 2D (просмотр видео), дБА 18,0 18,0
Уровень шума в 2D (в простое), дБА 18,0 18,0
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 1 (16-контактный) 1 (12-контактный)
Питание: 6-контактные разъемы 0 0
Максимальное разрешение/частота, DisplayPort 3840×2160@120 Гц, 7680×4320@60 Гц
Максимальное разрешение/частота, HDMI 3840×2160@120 Гц, 7680×4320@60 Гц
Средняя цена карты Gigabyte

Память

Карта имеет 24 ГБ памяти GDDR6X SDRAM, размещенной в 12 микросхемах по 16 Гбит на лицевой стороне PCB. Микросхемы памяти Micron (GDDR6X, MT61K512M32KPA-21 / D8BZC) рассчитаны на номинальную частоту работы в 2625 (21000) МГц.

Особенности карты и сравнение с Nvidia GeForce RTX 3090 FE

Gigabyte GeForce RTX 3090 Ti Gaming OC 24G (24 ГБ) Nvidia GeForce RTX 3090 FE (24 ГБ)
вид спереди
вид сзади

Мы сравниваем карту Gigabyte с референс-продуктом на базе RTX 3090 по двум причинам: во-первых, эталонной карты Nvidia на базе RTX 3090 Ti (24 ГБ) никто из медиасообщества в РФ не получал; во-вторых, RTX 3090 — карта, наиболее близкая по производительности, имеющая такой же объем памяти и такую же шину обмена с ней.

Печатная плата рассматриваемой нами карты разработана инженерами Gigabyte, но полностью базируется на референс-дизайне. Если у RTX 3090 отличия между PCB карт Founders Edition и серийно выпускаемых карт партнеров Nvidia еще наблюдались (у FE размеры самые маленькие, а также имелся V-образный вырез в текстолите), то сейчас на дизайн Nvidia перешли и партнеры (включая Gigabyte). Настоящее же различие становится заметно, если сравнить оборотные стороны печатных плат: RTX 3090 комплектовался еще 8-гигабитными микросхемами памяти, поэтому для получения 24 ГБ их устанавливали 24 штуки, по 12 на каждой стороне, а у RTX 3090 Ti применяются уже 16-гигабитные чипы памяти, поэтому их всего 12, они все расположены на лицевой стороне карты.

Мы видим, что ядро имеет маркировку GA102–350 (полнофункциональный GPU), защиты от майнинга нет.

Суммарное количество фаз питания у GeForce RTX 3090 FE — 22, а у карты Gigabyte — 21. При этом распределение фаз такое: у GeForce RTX 3090 FE — 19 фаз на ядро и 3 на микросхемы памяти, а у карты Gigabyte — 18+3.

Зеленым цветом отмечена схема питания ядра, красным — памяти. Управляет ими один ШИМ-контроллер MP2891 (Monolithic Power Systems), расположенный на оборотной стороне PCB. Это совершенно новый контроллер, информацию по нему найти пока невозможно, однако есть некоторые данные, говорящие о том, что он рассчитан максимум на 16 фаз, поэтому очевидно, что идет параллельное управление фазами питания GPU (их не 18, а 9).

В преобразователе питания, традиционно для всех видеокарт Nvidia, используются транзисторные сборки DrMOS — в данном случае MP86957 (Monolithic Power Systems), каждая из которых рассчитана максимально на 70 А.

На обеих сторонах платы имеется по одному контроллеру uS5650Q (uPI Semiconductor), которые отвечают за мониторинг карты (отслеживание напряжений и температуры).

Карта имеет два режима работы, они заложены в двух вариантах BIOS, которые переключаются на верхнем торце карты: OC и Silent. Разница между режимами заключается лишь в оборотах вентиляторов, а Boost-частоты GPU и частоты памяти одинаковые.

Штатные частоты памяти у карты Gigabyte равны референсным значениям, а вот Boost-значение частоты работы ядра увеличено почти на 2,5% относительно референс-значения, при этом максимальная частота GPU (в режиме BIOS OC) выше референс-аналога уже на 3,8%. Энергопотребление карты Gigabyte в тестах доходило до 502 Вт (!). Исследования показали, что в среднем мы получили в играх прирост производительности в 3,4% относительно референс-карты.

Я попробовал ручной разгон, однако поскольку предел потребления сильно поднять нельзя, драйверы не позволили получить серьезный прирост: я получил максимальные частоты 2130/21616 МГц, что обеспечило прирост в играх в разрешении 4К в среднем почти на 8% относительно референсных значений. Энергопотребление карты при этом выросло до 510 Вт. Собственно, и так понятно, что RTX 3090 Ti выжимает из ядра GA102 все соки еще на фабрике.

Питание на карту Gigabyte подается через новый 16-контактный (12+4) разъем стандарта PCIe 5.0.

Подключение БП — одним кабелем в 16-контактный разъем

На данный момент из 16 контактов разъема задействованы только 12 (силовые, основной блок). В комплекте поставки карты имеется адаптер-переходник на 12-контактный разъем с трех 8-контактных (PCIe 2.0). При этом у Gigabyte уже есть блок питания на 1000 Вт, имеющий отдельный кабель с разъемом нового стандарта PCIe 5.0 (16-контактным), и мы использовали этот БП в тестах с данной видеокартой (видно в ролике ниже).

Отметим очень большие габариты данной карты, особенно по толщине — 7 см.

Поэтому видеокарта занимает 4 слота в системном блоке.

RTX 3090 Ti (как и RTX 3090) поддерживает мультиграфические конфигурации (технология SLI), для чего у карты имеется специальный разъем на верхнем торце. Две карты, соединенные через такие разъемы с помощью отдельно продаваемого моста NVLink, могут работать совместно. При этом ширина такого моста должна быть 8 см (напомню, что карта имеет толщину 7 см, плюс требуется минимум 1 см между картами для нормального охлаждения). Стоит напомнить, что на сегодня технология SLI играми практически уже не поддерживается, а поддержка SLI в драйверах Nvidia для игр давно прекращена. Так что NVLink актуален сейчас лишь в профессиональных приложениях, которым требуется огромный объем памяти и объединение усилий двух ускорителей уровня RTX 3090/3090 Ti.

Также отметим качество исполнения самой PCB.

Производитель декларирует просто фантастический уровень защиты печатной платы. Проверять влагостойкость и устойчивость к коррозии мы по понятным причинам не стали, а для проверки защиты от пыли нужно время.

Управление работой карты обеспечивается с помощью фирменной утилиты Aorus Engine.

Эта программа предоставляет управление вентиляторами, частотами работы карты, напряжением ядра и слежение за состоянием карты (мониторинг).

Нагрев и охлаждение

Еще при выпуске первого поколения ускорителей GeForce RTX 30 в Nvidia решили сделать у карт GeForce RTX 3080/3090 более компактную PCB и придумали новую систему охлаждения, продувающую радиатор насквозь (при этом частично оставляющую нагретый воздух в объеме корпуса). Здесь мы видим кулер, выполненный именно по этой концепции: его основой является огромный многосекционный пластинчатый никелированный радиатор с тепловыми трубками, распределяющими тепло по ребрам радиатора.

Трубки припаяны к огромному медному плато, скрывающему испарительную камеру (это, по сути, этакая огромная «расплющенная» тепловая трубка, в которой легкокипящая жидкость переносит тепло с нагреваемой стороны на охлаждаемую).

Микросхемы памяти и преобразователи питания VRM охлаждаются с помощью этой же огромной медной подошвы (через термопрокладки).

Задняя пластина не только служит элементом защиты PCB, но и участвует в охлаждении оборотной стороны платы через термоинтерфейс.

Поверх радиатора установлен кожух с тремя вентиляторами ∅100 мм, имеющими особые рифленые лопасти для разбиения потока воздуха и равномерного его распределения на входе в радиатор.

Стоит также отметить популярную технологию вращения центрального вентилятора в противоположную сторону, когда достигается «эффект шестеренок», снижающий турбулентность воздушного потока.

Остановка вентиляторов при малой нагрузке видеокарты происходит, если температура GPU опускается ниже 50 градусов, а нагрев микросхем памяти — ниже 80 градусов. Разумеется, СО при этом становится бесшумной. При запуске ПК вентиляторы работают, однако после загрузки видеодрайвера идет опрос рабочей температуры, и они выключаются. Ниже есть видеоролик на эту тему.

Мониторинг температурного режима с помощью MSI Afterburner:

Режим OC mode:

После 2-часового прогона под нагрузкой максимальная температура ядра не превысила 68 градусов, а температура микросхем памяти — 76 градусов, что является просто великолепным результатом для видеокарт флагманского уровня! Энергопотребление карты доходило до 502 Вт. Напомним, что безопасный предел нагрева памяти GDDR6X — 105 °C.

Режим Silent mode:

В этом случае максимальная температура ядра достигала 73 градусов, а микросхем памяти — 80 °C, что, в принципе, также является очень хорошим результатом для видеокарт такого уровня. Энергопотребление карты практически не изменилось (497 Вт).

При ручном разгоне (режим ОС) параметры нагрева и шума менялись очень мало, максимальное потребление выросло лишь до 510 Вт.

Мы засняли и ускорили в 50 раз 8-минутный прогрев (Gaming mode):

Максимальный нагрев наблюдался в центральной части PCB, в основном около преобразователей питания.

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 в обоих режимах ОС/Silent температура была не выше 37 °C, вентиляторы не работали, уровень шума был равен фоновому — 18 дБА.

При просмотре фильма с аппаратным декодированием ничего не менялось.

Режим BIOS: ОС

В режиме максимальной нагрузки в 3D температура достигала 68/76 °C (ядро/память). Вентиляторы при этом раскручивались до 1847 оборотов в минуту, шум вырастал до 35,4 дБА: это очень отчетливо слышно, на грани высокого шума. В видеоролике ниже можно оценить, как вырастает шум (он фиксировался на пару секунд через каждые 30 секунд).

Режим BIOS: Silent

В режиме максимальной нагрузки в 3D температура достигала 73/80 °C (ядро/память). Вентиляторы при этом раскручивались до 1600 оборотов в минуту, шум вырастал до 31,1 дБА: это тоже отчетливо слышно, но уже ближе к тихому режиму. В видеоролике ниже это продемонстрировано (шум фиксировался на пару секунд через каждые 30 секунд).

С учетом того, сколько данная карта потребляет, относительно тихая работа системы охлаждения в режиме Silent заслуживает похвалы. Правда, не стоит забывать, что тепло, выделяемое картой, остается внутри системного блока, так что использование корпуса с хорошей вентиляцией крайне желательно.

Подсветка

Подсветки у карты нет.

Собственно, ее отсутствие входит в концепцию дизайна карты: строгие черные поверхности с контрастными белыми линями.

Так что карта может «светить» только отраженным светом.

Комплект поставки и упаковка

Комплект поставки, кроме традиционного руководства пользователя и листовки с информацией о повышенной гарантии, включает разборную металлическую подставку-штатив под карту и адаптер-переходник питания на 12-контактный разъем с трех 8-контактных.

Раньше компания Gigabyte не поставляла в комплекте подпорки под видеокарты, но теперь мы видим подставку типа штатива, упирающегося в дно корпуса.

Понятно, что подставка легко регулируется по высоте, так что можно подобрат

Полный текст статьи читайте на iXBT