Рaзгoн NVIDIA GeForce GTX 1080
Нaпoмню, чтo в пeрвoй чaсти oбзoрa oснoвнoe внимaниe я удeлил oсoбeннoстям нoвeйшeй aрxитeктуры Pascal. Кaк oкaзaлoсь, пeрeд нaми кoсмeтичeскaя дoрaбoткa Maxwell, нo сaмoe глaвнoe — этo пeрexoд нa 16-нaнoмeтрoвый тexпрoцeсс. Всe лoгичнo, тaк кaк лучшe всeгo нoвую тexнoлoгию прoизвoдствa oбкaтaть нa прoвeрeннoй aрxитeктурe. В итoгe дoлгoждaнныe 16 нaнoмeтрoв пoдaрили миру двуx пeрвeнцeв: GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080. Oбa грaфичeскиx aдaптeрa пoлучили oчeнь быстрыe чипы. Высoкaя чaстoтa — зaлoг успexa нoвoиспeчeнныx «Пaскaлeй».
NVIDIA GeForce GTX 1080
Зa примeрaми дaлeкo xoдить нe нaдo. NVIDIA пoстoяннo увeличивaeт чaстoту свoиx чипoв. Зa вoсeмь лeт скoрoсть рaбoты грaфичeскиx прoцeссoрoв GeForce увeличилaсь прaктичeски втрoe. И этo дaлeкo нe прeдeл. Стaвкa сдeлaнa, вoт и «кaмни» GeForce GTX 1070/1080 функциoнируют сo скoрoстью 1,6 ГГц. Oднaкo в бoльшинствe случaeв GP104 рaбoтaeт нa зaвeдoмo бoлee высoкoй чaстoтe, вeдь GPU Boost никтo нe oтмeнял. В рeшeнияx пaскaль испoльзуeтся трeтья вeрсия этoй тexнoлoгии. Пo слoвaм NVIDIA, тeпeрь aлгoритм бoлee тщaтeльнo и тoчнo пoдбирaeт мeгaгeрцы для грaфичeскoгo прoцeссoрa Pascal.
GeForce GTX 280 (2008)
602 МГц
GeForce GTX 480 (2010)
700 МГц
GeForce GTX 580 (2010)
775 МГц
GeForce GTX 680 (2012)
1006 МГц
GeForce GTX 780 (2013)
863 МГц
GeForce GTX 980 (2014)
1126 МГц
GeForce GTX 1080 (2016)
1607 МГц
Рaньшe, тo eсть в GPU Boost 1.0 (Fermi, Kepler) и GPU Boost 2.0 (Maxwell), турбo-чaстoтa стрoгo зaфиксирoвaлaсь. В GPU Boost 3.0 oнa смeщaeтся в зaвисимoсти от напряжения, подаваемого на GPU. Вот и получается, что раньше турбо-показатель частоты не раскрывал возможности чипа полностью.
Дальше — больше. Специальный софт (пока только поддерживается утилита EVGA PrecisionX 16-й версии) позволяет вручную изменять соотношение частоты и напряжения. Плюс встроенный бенчмарк самостоятельно определяет разгонный потенциал видеокарты. В EVGA PrecisionX есть три пресета. Basic — самый простой режим, в котором любой сдвиг частоты соответствует определенному напряжению. Пресет Linear устанавливает линейную зависимость между частотой GPU и напряжением.
Помимо Founders Edition, в тестировании приняла участие кастомная версия GeForce GTX 980 Ti от ASUS. STRIX-модификация обладает отличным заводским оверклоком: +190 МГц по чипу и +50 МГц по памяти. Поэтому отставание, которое наблюдалось между GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 980 Ti в первой части, сократится. Причем серьезно. Наличие большого количества нереференсных версий флагмана Maxwell — огромный плюс. И колоссальное преимущество, в том числе и перед Radeon R9 Fury X. Для тестирования мне предоставили семпл от SAPPHIRE, но по факту все «фурии» обладают одинаковыми характеристиками, так как в природе существует только эталон с необслуживаемой системой жидкостного охлаждения. Технические характеристики устройств приведены ниже.
NVIDIA GeForce GTX 1080
ASUS STRIX GeForce GTX 980 Ti (STRIX-GTX980TI-DC3OC-6GD5)
SAPPHIRE Radeon R9 Fury X (21246–00–40G)
Название чипа
GP104
GM200
Fiji XT
Техпроцесс
16 нм
28 нм
28 нм
Количество транзисторов
7,2 млрд
8 млрд
8,9 млрд
Количество GPC
4
6
—
Количество SM/CU
20
22
64
Количество потоковых процессоров
2560
2816
4096
Количество текстурных блоков
160
176
256
Количество ROP
64
96
64
Кэш второго уровня
2048 КБ
3072 КБ
2048 КБ
Частота ядра
1607 (1733) МГц
1190 (1291) МГц
1050 МГц
Память
GDDR5X
GDDR5
HBM
Объем памяти
8 ГБ
6 ГБ
4 ГБ
Интерфейс памяти
256 бит
384 бит
4096 бит
Частота памяти
2500 (10 000) МГц
1800 (7200) МГц
500 МГц,
Пропускная способность памяти
320 ГБ/с
345,6 ГБ/с
512 ГБ/с
Уровень TDP
180 Вт
250 Вт
275 Вт
Питание
8 пин
8+8 пин
8+8 пин
Интерфейсы
1x DVI
3x DisplayPort
1x HDMI
1x DVI
3x DisplayPort
1x HDMI
3x DisplayPort
1x HDMI
Фактическая цена
От 55 000 руб.
55 000 руб.
53 000 руб.
Купить
Вызов вертелки: NVIDIA GeForce GTX 10803inline
Вызов вертелки: ASUS STRIX-GTX980TI-DC3OC-6GD53inline
Вызов вертелки: SAPPHIRE 21246–00–40G3inline
Уже известно, что в июне в продажу поступит большое число кастомных версий GeForce GTX 1080. Дорогущие топы с громадными кулерами и приличным фабричным разгоном будут стоить уж точно не меньше Founders Edition. А вот вариации с системами охлаждения попроще и дефолтной частотой отпустят по цене в 600 долларов США. В России — дешевле 50 000 рублей (если курс национальной валюты не подведет). При таких раскладах GeForce GTX 1080 выглядит всяко предпочтительнее и GeForce GTX 980 Ti, и Radeon R9 Fury X. Хотя все чаще замечаю, что флагман 900-й линейки предлагают дешевле 550 долларов США.
Участники тестирования
Итак, согласно техническим характеристикам, эталонная GeForce GTX 1080 работает на частоте 1607 МГц, но на практике в играх скорость GPU меняется в диапазоне от 1721 МГц до 1873 МГц. Как видите, разброс приличный. Мне удалось разогнать видеокарту до гарантированных 1865 МГц, но технология GPU Boost 3.0 постоянно меняла частоту в дельте 1898–2060 МГц. Возникают нюансы. В зависимости от игры, а, точнее, от нагрузки прирост от разгона может заметно меняться. Как показывает практика, где-то он сопоставим в процентном соотношении с увеличением тактовой частоты. Где-то — чисто символический.
Разогнанная версия GeForce GTX 980 Ti от ASUS, что неудивительно, ведет себя похожим образом. Так что кардинального отличия GPU Boost 2.0 от GPU Boost 3.0 я не заметил. В номинале частота ядра меняется в диапазоне 1304–1392 МГц. В разгоне лежит в дельте 1418–1472 МГц. Как видите, у оверклокнутой GeForce GTX 980 Ti разброс мегагерц меньше в три раза: 54 МГц против 162 МГц. Поэтому в разгоне STRIX-версия ведет себя стабильнее. Сказывается наличие более качественных подсистемы питания и системы охлаждения. В то же время констатирую, что семпл, побывавший у нас в тестлабе, без ручного поднятия напряжения разогнался так себе.
Radeon R9 Fury X практически не гонится. За счет СВО частота ядра держится на одной (читай — постоянной) отметке. Прирост от перехода к 1110 МГц в большинстве случаев оказывается чисто символическим.
NVIDIA GeForce GTX 1080
ASUS STRIX GeForce GTX 980 Ti
SAPPHIRE Radeon R9 Fury X
Номинальная частота ядра/памяти
1607/2500 МГц
1190/1800 МГц
1050/500 МГц
Фактическая частота ядра/памяти в Metro: Last Light
1721–1873/2500 МГц
1304–1392/1800 МГц
1050/500 МГц
Частота ядра/памяти в разгоне
1865/2729 МГц
1270/1950 МГц
1110/500 МГц
Фактическая частота ядра/памяти Metro: Last Light в разгоне
1898–2060/2729 МГц
1418–1472/1950 МГц
1110/500 МГц
В итоге увеличение частоты и памяти GeForce GTX 1080 на 16% и 9,2% соответственно привело к увеличению FPS в Metro: Last Light на 9,8% в разрешении Full HD, на 9,6% в WQHD и на 10,9% в Ultra HD. Разгон нереференса GeForce GTX 980 Ti на 6,7/8,3% увеличил производительность на 7,5%, 7,9% и 7,4% соответственно. Что ж, у Pascal мегагерцы, как говорится, более «кукурузные». Но давайте проверим это на примере других игр.
Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Metro: Last Light
Тестирование
Тестовый стенд:
- Процессор: Intel Core i7–4790K @4,5 ГГц
- Процессорный кулер: Corsair H75
- Материнская плата: MSI Z97 MPOWER
- Накопитель: SSD Patriot Blast 480 Гбайт
- Оперативная память: DDR3–2133, 2×8 Гбайт
- Блок питания: Corsair HX850i, 850 Вт
- Операционная система: Windows 10×64
- Версии драйверов: NVIDIA — 368.13; AMD — 16.5.2.1
Тестирование видеокарт проводилось в 20 играх. Так как работаем с флагманами, то выставлялись максимальные настройки качества графики. По заявкам трудящихся в разрешении Ultra HD сглаживание не использовалось. Скриншоты настроек хранятся в одноименной галерее. На графиках указано не только среднее количество кадров в секунду, но и минимальный FPS. Каждая видеокарта тестировалась в двух режимах: с номинальными частотами и после разгона.
Как я уже говорил, в первой части обзора GeForce GTX 1080 сравнивалась с референсной GeForce GTX 980 Ti. И разница между этими видеокартами оказалась приличной, в некоторых играх она доходила до 30%. Плюс флагман Pascal в некоторых играх действительно в два раза быстрее референсной GeForce GTX 980. Напомню: если мы оцениваем GeForce GTX 1080 с точки зрения технического прогресса, то сравнивать процессор GP104 надо именно с GM204. Однако в этот раз Founders Edition противостоит кастом с хорошим заводским оверклоком. Так, STRIX-версия в третьем «Ведьмаке» уступает «новому королю» всего 7% в Full HD, 12,7% в WQHD и 13,6% в Ultra HD. Согласитесь, выглядит уже не так убедительно. И все же эталонная GeForce GTX 1080 опережает любой другой одночип.
Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в «Ведьмак 3: Дикая Охота»
В GTA V и Far Cry 4 ситуация аналогичная. В первой игре максимальная разница между GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 980 Ti наблюдается в разрешении WQHD — 17,4%. В Far Cry 4 — в Ultra HD, 13%. При этом в обоих случаях после разгона Pascal-флагман вплотную подобрался к значению в 60 средних кадров в секунду в 4K! А это уже достижение определенной психологической отметки.
Tom Clancy«s the Division стандартно отреагировал на увеличение частоты ядра и памяти у GeForce GTX 1080. В 1080p частота кадров увеличилась на 12%, в 1440p — на 9,8%. В 2160p увеличился лишь минимальный FPS. Вообще в 4K-разрешении даже без сглаживания играбельного количества кадров в секунду не наблюдается.
Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Tom Clancy«s the Division
Двигаемся дальше. В Fallout 4 и GeForce GTX 980 Ti, и GeForce GTX 1080 показали практически одинаковый результат в разрешении Full HD. Думаю, «уперлись» в центральный процессор, хотя в стенде и используется разогнанный до 4,5 ГГц Core i7–4790K. Есть «камни» мощнее, но об этом мы поговорим как-нибудь в другой раз. Уже в WQHD ускоритель с чипом GP104 оказывается впереди на 10,8%. В 4K при заданных мной настройках качества графики и выбранной для сравнения сцены мы вновь видим относительное равенство. Видимо, сказывается большее число текстурных блоков и ROP. Как видите, Fallout 4 — один из тех случаев, когда GM200 не уступает GP104.
XCOM 2 — это лютый ад. Похлеще, чем в сюжетной кампании DOOM. Уже вышло множество патчей и дополнений, но игра по-прежнему «нагибает» на максимальных настройках абсолютно все видеокарты в разрешениях WQHD и Ultra HD. При этом качество графики у нее весьма и весьма посредственное. И опять GeForce GTX 1080 демонстрирует чисто символическое преимущество над кастомной версией GeForce GTX 980 Ti.
К сожалению, с новой версией драйверов Crimson Assassin«s Creed Syndicate на стенде с Radeon R9 Fury X на борту запускаться отказалсь. В междусобойчике ожидаемо победила GeForce GTX 1080, опередив GeForce GTX 980 Ti на 13,5% в разрешении 1080p, на 13,9% в 1440p и на 12% в 2160p.
Full HD — это несерьезно ни для GeForce GTX 980 Ti, ни для GeForce GTX 1080. Количество кадров в секунду запредельное даже на ультра-настройках. С разогнанным «паскалем» я получил практически стабильные 60 кадров в секунду с кратковременными просадками до 49 FPS в 4K. Впрочем, GeForce GTX 980 Ti в этом же разрешении выглядит несильно слабее. И в Ultra HD заметно подтянулась Radeon R9 Fury X.
Хоть обзор и про GeForce GTX 1080, но подробнее остановлюсь на этом моменте. Мы видим, что архитектура GCN и компоновка топовых чипов Fiji великолепно проявляют себя в высоких разрешениях. Следовательно, в более легких режимах срабатывает эффект «бутылочного горлышка». Очевидно, что у кристалла слабый front-end чипа. Так, Fiji XT насчитывает всего четыре движка геометрии. По этому показателю он в шесть раз уступает GM200, который используется в GeForce GTX 980 Ti. В итоге в тех играх, в которых есть нагрузка на геометрию, в более низких разрешениях Fiji XT раскрывается не в полную силу. Отсюда и подобные результаты, когда в ряде игр в Full HD и WQHD «фурия» заметно отстает от GeForce GTX 980 Ti и GeForce GTX 1080, но нагоняет их в Ultra HD. Эх, ей бы 8 ГБ памяти — тогда Radeon R9 Fury X оказалась еще проворнее. Но первое поколение HBM — эксперимент, на который пошла AMD, — не позволяет использовать более емкие чипы.
Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в DOOM
Все чаще приходится говорить о процессорозависимости, когда заходит речь о производительности таких видеокарт, как GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 980 Ti, в разрешении 1080p. В Need For Speed в 1440p новый флагман оказался быстрее старого на 17,2%. В 2160p — на 18%.
В Rise of the Tomb Raider флагман AMD не способен конкурировать с «зелеными» топами ни в одном разрешении. Все потому, что игра на максимально высоких настройках качества графики уже в Full HD требует больше четырех гигабайт видеопамяти. GeForce GTX 1080, кстати, вполне комфортно себя ощущает даже в 4K.
А вот в Star Wars: Battlefront «фурия» себя проявляет очень даже хорошо. Особенно в разрешении Ultra HD.
Подведем некоторые итоги. Производительность GeForce GTX 1080 в большинстве случаев избыточна для разрешения Full HD. Число кадров в секунду зашкаливает, в некоторых играх бутылочным горлышком оказывается центральный процессор. Разрешение WQHD — идеальная «среда обитания» для подобной видеокарты. Стабильно высокий FPS наблюдается во всех играх. Есть приличный запас прочности. В 4K «тысяча восьмидесятая», в принципе, тоже сдюжила. Из 14 игр, рассмотренных в этом параграфе, только в Tom Clancy«s the Division частота смены картинки просела ниже 25 кадров в секунду. В остальных приложениях GeForce GTX 1080 обеспечила относительно играбельный FPS.
Производительность в DirectX 12
Я уже акцентировал внимание на том моменте, что NVIDIA во время презентации все время обходила стороной вопрос об играх в среде DirectX 12. Много говорилось о VR. Даже чересчур много. Много говорилось о новом техпроцессе. О разгоне. О фан-фишках. А вот про DirectX 12 умолчали. AMD, наоборот, везде, где только можно, указывает на эффективность ее решений с применением нового API. И дополнительно обращает внимание на эффективность асинхронных вычислений, реализованных в архитектуре GCN. Что ж, посмотрим, как обстоят дела у GeForce GTX 1080 в играх на DirectX 12.
Мы уже выяснили, что архитектура Pascal практически ничем не отличается от Maxwell, однако производитель заявил о более эффективном режиме работы асинхронных вычислений. Объявлена поддержка пиксельного прерывания операций. В бенчмарке Ashes of Singularity мы видим, что GeForce GTX 1080 в режиме DirectX 12 выдает чуть больше FPS, чем с DirectX 11. У той же GeForce GTX 980 Ti число кадров в секунду при переходе от одного API к другому постоянно снижается. Сам собой напрашивается вывод, что в Pascal асинхронные вычисления действительно работают эффективнее.
Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Ashes of Singularity
Основная цель DirectX 12 — рациональнее использовать ресурсы персонального компьютера в играх. Что имеем на практике? В HITMAN и Rise of the Tomb Raider переход от одного API к другому лишь снижает эффективность работы видеокарт. Адаптеров NVIDIA так точно. Следовательно, делаем вывод: пока DirectX 12 — это чистой воды маркетинг.
Например, новый API в своих корыстных целях использует корпорация Microsoft. Софтверный гигант ненавязчиво так намекает: хочешь играть с новеньким DirectX 12 — переходи на Windows 10 и только на Windows 10.
В приложениях, реализуемых через встроенный в операционную систему Microsoft магазин, популярные утилиты замера количества FPS (например, Fraps) не работают. Я оценивал производительность видеокарт при помощи программы Action!. Массивы видеокарт не работают. Вертикальная синхронизация не отключается. Вот такой он — маркетинговый DirectX 12 в действии.
К сожалению, времени было мало, а монитора с частотой развертки 120–144 Гц под рукой не оказалось. Поэтому в ряде игр в разрешениях Full HD и WQHD число FPS застывало на отметке 60 кадров в секунду. Ниже — результаты в нетребовательных по сегодняшним меркам Forza Motorsport 6: Apex и Gears of War.
Quantum Break — это, пожалуй, самый нашумевший проект, разработанный совместно с Microsoft. Во многом потому, что отныне эксклюзивы для Xbox One «мелкомягкие» дублируют и на ПК. Quantum Break оказался весьма ресурсоемкой игрой. Что так «нагибает» даже самые топовые системы лично для меня остается загадкой. Однако есть неоспоримый факт: видеокарты AMD «перемалывают» детище Remedy заметно шустрее. Например, Radeon R9 Fury X опережает в Full HD GeForce GTX 980 Ti и идет на равных с ней в остальных решениях. При этом не забываем, что в тесте использовалась разогнанная версия от ASUS.
В третьем «Ведьмаке» и GTA V GeForce GTX 1080 опережает Radeon R9 Fury X в разрешении 4K на 33,4% и 47,3% соответственно, то в Forza Motorsport 6: Apex и Quantum Break разница составляет всего 12% и 17%. В итоге, если мы имеем дело с тенденцией, то впору говорить о том, что AMD к эпохе DirectX 12 готова лучше, нежели NVIDIA. И это заставляет задуматься.
Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Quantum Break
В заключение
Еще в прошлый раз стало ясно, что GeForce GTX 1080 — это самая быстрая одночиповая игровая видеокарта современности. Тест в 20 играх этот факт только подтвердил. Однако при сравнении Founders Edition лоб в лоб с хорошо разогнанной GeForce GTX 980 Ti победа «Паскаля» выглядит не столь убедительной.
Референс GeForce GTX 1080 обладает хорошим разгонным потенциалом. В некоторых играх наблюдается существенный прирост быстродействия. Очевидно, что новый флагман NVIDIA в большинстве случаев избыточен для гейминга в разрешении Full HD, но идеально подходит для WQHD. И даже сгодится для игр в 4K, если не злоупотреблять сглаживанием. Очевидно, что владельцы GeForce GTX 980 Ti могут спать спокойно. Особенно, если в свое время они приобрели кастомную версию с фабричным оверклоком. Есть сценарии, в которых GeForce GTX 1080 серьезно опережает флагман Maxwell. Есть случаи, где эти видеокарты оказываются равны. В теорию заговоров и россказни про занижение производительности старых поколений видеокарт я не верю. Проверял лично. Однако очевидно, что с появлением полноценной линейки «Паскалей» все силы по оптимизации новых игр будут брошены именно на тысячную серию. А вот владельцев GeForce GTX 960/970/980 и аналогов от AMD мне немного жаль. С повсеместным распространением 8-гигабайтных версий 3D-ускорителей «трудолюбивые» разработчики понаделают неоптимизированных игр с завышенными системными требованиями, но взамен не предложат чего-либо категорически прекрасного. Все это мы уже проходили.
А пока GeForce GTX 1080 получает награду «Выбор редакции». Перед нами самый быстрый одночип современности.
