admin / 29.01.2019

970 или 980?

Обзор NVIDIA GeForce GTX 980: энергетическая революция

SMX (Kepler, GK104)

SMM (Maxwell, GM204)

⇡GM204: вторая итерация Maxwell

Рассмотрим конфигурацию GM204 более внимательно. Цифра два в названи чипа указывает на вторую версию архитектуры Maxwel. И действительно, GM204 имеет несколько отличий от предтсавленных ранее GPU GM107 и GM108. Во-первых, на блок-схемах геометрический движок Polymorph Engine имеет версию 3.0, в то время как в GM107 — 2.0. Апгрейд обесечивает работу некоторых из новых аппаратных функций GM204.

Представленные в GM204 функции рендеринга делают его совместимым с наиболее полным feature level, официально существующим в стандарте DirectX — 11_1. Подробнее о них — в разделе ниже.

Другим дополнением архитектуры Maxwell второй волны стал усовершенствованный аппаратный кодек H.264 — NVENC. В Maxwell первой волны GPU уже был способен кодировать видео 1080p на скорости в 6-8 раз быстрее реального времени (4х для Kepler) и декодировать в 8-10 раз быстрее. Поддерживаются и 4K-разрешения. Кроме того, в Maxwell предусмотрен новый режим энергопотребления GC5, предназначенный для снижения мощности при легкой нагрузке — такой как декодирование видео силами NVENC. NVIDIA еще не внедрила в кремний декодер стандарта H.265 — он ускорятся лишь частично, с выполнением доли операций на CPU. Чем в этом плане отличается GM204, так это поддержкой полностью аппаратного кодирования видео стандарта H.265. Необходимая для этого производительность используется функцией NVIDIA ShadowPlay, которая позволяет на GM204 делать запись игрового процесса в разрешении Ultra HD с частотой 60 кадров/с. Увы, дела с поддержкой fixed-function-логики для кодирования видео в других, даже профессиональных приложениях, обстоят из рук вон плохо, хотя само железо давно присутствует в чипах NVIDIA и AMD.

По числу вычислительных блоков чип представляет собой промежуточный вариант между GK104 и GK110. В нем нет такого количества ядер CUDA, как в GK110. Но, принимая во внимание разную архитектуру, нельзя сравнивать чипы на базе Kepler и Maxwell напрямую по количеству исполнительных блоков. NVIDIA утверждает, что благодаря реогранизации логики GPU удалось увеличить эффективность ядра CUDA на 40%.

Наконец, GM204 имеет больше ROP, чем топовый Kepler, — 64 против 48. Это явно пойдет на пользу видеоадаптеру в 4К-разрешении, как показывает пример GPU AMD Hawaii, который также несет 64 ROP. Однако для того, чтобы реализовать потенциально столь большую скорость заполнения пикселов, требуется достаточная пропускная способность DRAM.

Между тем, конфигурация шины памяти адаптеров на GM204 такая же, как у GeForce GTX 770: разрядность 256 бит и эффективная частота 7 ГГц, в то время как GK110 и Hawaii используют, соответственно, 384- и 512-битные шины. Создателям GM204 пришлось принять меры для экономии пропускной способности интерфейса, которые, помимо увеличенного кеша L2, состоят в новом алгоритме цветовой компрессии. Это третья версия алгоритма, впервые представленного в чипе NV40, позволяющая сжимать данные с соотношением вплоть до 8:1 без потери информации.

⇡GeForce GTX 970/980: технические характеристики

На основе GM204 NVIDIA выпустила два видеоадаптера — GeForce GTX 970 и GTX 980, которые различаются числом активных вычислительных блоков и тактовыми частотами. Флагманский адаптер имеет 1126 МГц базовой частоты по штатным спецификациям — это, прямо скажем, внушительное значение для техпроцесса 28 нм и 5,2 млрд транзисторов.

Новинки имеют беспрецедентно низкий TDP для своего класса: 145 и 165 Вт соответственно. Также весьма впечатляет, если учесть, что новинки заменяют в линейке GeForce модели с энергопотреблением от 230 до 250 Вт. Впрочем, забегая вперед, отметим, что в реальности запросы GM204 оказались повыше.

Поскольку GPU имеет 256-битную шину памяти, объем DRAM обеих моделей составляет 4 Гбайта. В этом плане GTX 970/980 превзошел модели GTX 780/780 Ti, имеющие 3 Гбайт RAM по референсным спецификациям, и не уступает топовым видеокартам AMD, которые также комплектуются 4 Гбайт видеопамяти на ядро.

Большие изменения GTX 980 принес в конфигурации видеовыходов. NVIDIA удалила один из портов DVI, зато теперь карта несет три разъема DisplayPort и HDMI стандарта 2.0 (что означает поддержку 4К-разрешений при частоте 60 Гц).

Модель Графический процессор Видеопамять Шина ввода/
вывода
TDP, Вт

Кодовое название

Число транзисторов, млн

Техпроцесс, нм

Тактовая частота, МГц:
High State /Boost State

Число шейдерных потоковых процессоров

Число текстурных блоков

Число ROP

Разрядность шины, бит

Тип микросхем

Тактовая частота: реальная (эффективная), МГц

Объем, Мбайт

GeForce GTX 980

GDDR5 SDRAM

1750 (7000)

PCI-Express 3.0 x16

GeForce GTX 970

GDDR5 SDRAM

1750 (7000)

PCI-Express 3.0 x16

GeForce GTX 780 Ti

GDDR5 SDRAM

1750 (7000)

PCI-Express 3.0 x16

GeForce GTX 780

GDDR5 SDRAM

1502 (6008)

PCI-Express 3.0 x16

GeForce GTX 770

GDDR5 SDRAM

1502 (7010)

PCI-Express 3.0 x16

Новые технологии рендеринга

Помимо оптимизаций, направленных на повышение производительности и энергоэффективности, Maxwell принес несколько дополнительных функций графичекого конвейера. Некоторые опираются на аппаратные средства GPU, другие – чисто программные. Кое-что из этого, как уже известно, войдет в набор новых функций API DirectX 12.

Dynamic Super Resolution (DSR)

Эта опция поначалу будет эксклюзивной для Maxwell, но затем в драйвере появится поддержка других GPU. DSR – простая в основе своей функция, которая состоит в том, что изображение рендерится в повышенном разрешении, а затем масштабируется к родному разрешению экрана при помощи гауссовского фильтра. Выглядит как старый добрый антиалиасинг методом суперсемплинга (SSAA). Фактически это он и есть, только — в отличие от «истинного» SSAA — DSR применяется к итоговому кадру на выходе с конвейера рендеринга. Следовательно, а) DSR можно форсировать в любой игре, б) всегда корректно применяются эффекты пост-обработки. С другой стороны, GUI в играх также отрисовывается в повышенном разрешении и масштабируется, из-за чего может выглядеть слишком мелко.

Драйвер позволяет выбрать множитель повышенного разрешения – от 1,2 до 4,0, а также резкость фильтрации.

Multi-Frame Anti-Aliasing (MFAA)

Очередная фирменная технология полноэкранного сглаживания от NVIDIA представляет собой вариацию на тему мультисемплинга, которая увеличивает производительность по сравнению с традиционной реализацией MSAA. При использовании MSAA с мощностью, допустим, 4х происходит выборка четырех точек в проекции пиксела. Вместо этого MFAA 4x делает выборку по две точки в двух соседних кадрах, но со смещением паттерна, а затем комбинирует результат. Вычислительная нагрузка, таким образом, снижается (максимум на 30%) по сравнению с MSAA.

Для MFAA требуется GPU Maxwell, поскольку только он позволяет программировать позиции внутри пиксела, из которых происходит выборка. Технология пока находится в разработке и еще не включена в публичный драйвер NVIDIA.

Voxel Global Illumination (VXGI)

Самое интересное – это созданная NVIDIA реализация глобального освещения, обеспечивающая относительно нетребовательную к ресурсам и качественную аппроксимацию метода трассировки лучей (Ray Tracing) и других схожих алгоритмов, которые используются в производстве медиаконтента – компьютерной графики в кино и фотореалистичных изображений, но для исполнения в реальном времени требует колоссальных вычислительных мощностей. Скажем, отлично подходит кластер из 200 ускорителей Quadro на базе GK110 в установках NVIDIA VCA.

Типичная трассировка лучей строится на следующем алгоритме: из точки обзора прослеживается множество линий, исходящих во все стороны. Если линия (луч) наталкивается на геометрический примитив, уже из этой точки выпускается множество лучей (с учетом отражающих свойств материала) и так далее. Таким образом, источником колоссальной вычислительной нагрузки при трассировке лучей является сложность геометрии сцены, от которой зависит количество порождаемых лучей второго, третьего и последующих порядков.

В отличие от Ray Tracing (Path Tracing, Ray Casting), VXGI не является сам по себе методом рендеринга, но представляет собой дополнение к конвейеру растеризации, который ускоряется блоками фиксированной функциональности в GPU (T&L, текстурные модули, ROP) и применяется в компьютерных играх. Множественные отражения света от элементов геометрии сцены вычисляются при помощи аппроксимированной модели, благодаря чему соблюдается скорость обработки, необходимая для рендеринга в реальном времени.

На первом этапе VXGI формируется модель сцены, состоящая из вокселов – кубических квантов пространства. Отрисовывая сцену с позиции каждой грани воксела, для воксела вычисляется доля объема, которая пересекается с объектами геометрии.

На втором этапе сцена отрисовывается множество раз с точки каждого воксела из тех, которые не оказались пустыми на предыдущем этапе. Записываются параметры света, падающего на воксел от прямых источников (включая направление и яркость) и свойства материала объектов, находящихся внутри.

Третий этап является частью конвейера растеризации. Когда пиксел проецируется на участок полигона, из этой «точки» испускаются конусы во всех направлениях. Вот первое ключевое отличие VXGI от Ray Tracing: вместо тысяч вторичных лучей используются немногочисленные конусы. Второе отличие: регистрируется пересечение конуса не с геометрией сцены как таковой, а с воксельной сеткой, которая аппроксимирует геометрию. Варьируя размер конусов, можно задавать оптические свойства материала. Широкие конусы дадут эффект поверхности, рассеивающей свет, узкие конусы – глянцевой.

В принципе, VXGI может использоваться и на других GPU, помимо Maxwell, однако именно в Maxwell есть аппаратные функции, которые ускоряют необходимые вычисления и приводят к приросту частоты смены кадров вплоть до 200% по сравнению с полностью софтверной реализацией VXGI.

  • Viewport Multicast. Позволяет рендерить сцену с множественных точек обзора, предварительно только один раз загрузив геометрию без необходимости каждый раз проходить конвейер от начала до конца. Необходимо для ускорения первого этапа VXGI – вокселизации сцены.
  • Volume Tiled Resources. GM204 получил поддержку Tiled Resources версии Tier 2. Эта технология аналогична том, что в железе AMD называется Partially Resident Textures. Смысл ее состоит в том, чтобы при использовании больших текстур не держать их целиком в памяти видеоадаптера в каждый момент времени. Вместо этого текстура разделяется на части (tiles), из которых загружаются в память только те, которые необходимы, и в необходимом разрешении. Volume Tiled Resources распространяет эту идею на трехмерные текстуры, в качестве которых могут выступать карты теней (shadowmaps) — традиционное средство в моделях статического освещения, как и воксельные сетки в DXGI.
  • Conservative Raster. Также используется на этапе вокселизации и обеспечивает более точное определение пересечений воксела с полигонами сцены. Без поддержки этой функции в железе приходится прибегать к более затратным с позиции вычислительных ресурсов методам. Считается, что эта технология войдет в feature set ныне еще незавершенного API DirectX 12.

В сочетании с прямым освещением VXGI производит реалистичную сцену, свет в которой распространяется как от прямых источников, так и путем отражений от объектов, которые сами не светятся.

Внешний вид, конструкция

Референсные и не референсные видеокарты — плюсы и минусы

Несколько лет назад на графическом рынке была ситуация, когда две конкурирующие компании АТИ/АМД и Нвидия выпускали видеокарты своими силами. Параллельно им в производистве помогали официальные партнеры в виде эксклюзивных компаний, выпускавших видеокарты только одной марки. Со стороны АМД — это в первую очередь Sapphire, Diamond, HIS, теперь уже XFX, PowerColor, GeCube и др. Со стороны Nvidia — BFG, EVGA, Sparkle, Zotac и другие не менее известные бренды. Так же были компании, которые выпускали видео карты обеих производителей. Это достаточно крупные и известные компании: Gigabyte, Asus, MSI и др.
На данный момент АМД не выпускает карты, создавая лишь ограниченный тираж карт для тестирования, и в качестве образцов для партнеров. Нвидия, как и АМД, так же не выпускала карты последние несколько лет, но пару месяцев назад возобновила производство карт совместно с Foxconn под своим брендом.
АМД/Ати и Нвидия сами разрабатывают карту начиная от системы питания, и заканчивая тактовыми частотами графического чипа и памяти. Выходные модели берутся за образец, за эталон, за стандарт, или как частот любят говорить за референс. Референсная видеокарта — это видеокарта сделанная по дизайну самого производителя.
Партнеры могут выпускать референсные модели. И в большинстве своем они не отличаются друг от друга. Т.е. допустим 5870 или GTX470 от разных производителей не отличаются друг от друга ничем, кроме как наклейкой на кожухе видеокарты или, в редких случаях, комплектом поставки.
Референсные видеокарты 5870 от разных производителей.
Однако у партнеров есть свобода в плане разработке собственного дизайна. Изменения могут касаться практически любого элемента видеокарты, за исключением графического процессора. Доработка может иметь косметическую направляющую, а может касаться глубочайшей переработке видеокарты, когда от эталонной видеокарты не остается ни следа. Я вспоминаю видеокарты от Sapphire, на основе двух чипов 1950pro и 2600XT, которые не были даже в планах у самой АМД/Ати.
Перечислим основные элементы видеокарты, которые подвергаются доработке при создании не референсных видеокарт:
1) Система охлаждения. Замена может дойти вплоть до использования водоблоков, а иногда видеокарта поставляется с полным набором контуров, для создания СВО. Не всегда партнеры используют кулеры собственной разработки. Часто кулер поставляется сторонними изготовителями, например Zalman, Artic Cooling и другие.
2) Тактовые частоты графического процессора и памяти.
3) Система питания видеокарты.
4) Чипы памяти.
5) Использование более многослойной печатной платы, и использование других модификаций ПП. Тут в первую очередь стоит отметить Gigabyte c её технолгией UDV.
6) Глубокая переработка видеокарты, вязаная с использованием двух одинаковых чипов, для создания систем crossfire/sli, или же использования двух чипов под разные функции. Например одна отвечает за Physx, а другая непосредственно за создание изображения.
Список, на мой взгляд, приведен в соответствии с распространенностью применения при разработке не референсов у производителей.
Немного хотелось бы остановится на первом пункте.
Воздушные системы охлаждения можно разделить на три основные группы:
1) Осевые или открытые системы охлаждения. Осевой, потому что воздух идет вдоль оси кулера сверху вниз.
Не референсная видеокарта 5850 с осевым кулером
Благодаря крупному вентилятору (у большинства видеокарт подобного типа) основным плюсом является тихость видеокарты, при сохранении отменной эффективности в плане охлаждения. Вместо одного большого вентилятора партнеры могут добавить 2 или 3 (особенно популярно на двухчиповых видеокартах) вентилятора меньших диаметров. Это позволяет добиться более полного и равномерного обдува печатной платы с горячими ключами. Однако есть пару минусов. Во первых это то, что видеокарта не выдувает разогретый воздух за пределы корпуса. И если подобный кулер будет стоит на очень горячих чипах, наподобе GTX480, то без качественного корпусного охлаждения не обойтись, иначе возможен нагрев остальных компонентов системного блока. При использовании данного типа охлаждения попадаются модели, когда производители оставляют без непосредственного охлаждения память, иногда систему питания. Хотя опыт владения двух нестандартных карт на основе данного кулера подсказывает, что для использования на номинальных частотах, или небольшого разгона и простого обдува кулером хватает.
2) Турбинные или панцирные системы охлаждения. Практически все референсные видеокарты используют данный тип охлаждения. В отличии от осевого кулера, в данным случае воздух направляется по вектору, отработанный воздух выдувается за пределы корпуса, а теплорассеиватель (он же радиатор или испарительная камера) непосредственно контактирует со всеми горячими ключами видеокарты. Осноной минус, по сравнению с осевыми кулерами — ухудшение показателя производительность/шум.
Референсная GTX470 c турбинной системой охлаждения
3) Смешанные — когда невозможно 100 проценто приписать кулер к первым двум типам систем охлаждения. Например:
Это 5870 vapor-x от Sapphire. Здесь мы видим кожух, как у панцирной системы охлаждения, но сама вертушка не турбинного типа, а осевой вентилятор. В итоге, конкретно в этой модели, часть воздуха выбрасывается за пределы корпуса, часть идет в системник. Попутно охлаждаются все жизненоважный элементы карты (ключи), а система охлаждения остается достаточно тихой.
Но тут возникает вопрос. Зачем компаниям партнерам такие затраты в создании нерефернсных видеокарт?
При создании нерефернсных карт производитель преследует несколько целей, и в зависимости от целей, создается особый дизайн видеокарты. И так цели, и как их добиться:
1) Снижение себестоимости карты. Самая подлая цель на мой взгляд Снизив себестоимость, можно, соответственно, и продавать карты по дешевле. А как известно, цена — это решающий фактор для большинства потребителя. Этой цели можно добиться в том случае, если при сборке видеокарты будет использованы более дешевая элементная база. В нашем списке элементов, приведенный выше меняется система охлаждения и/или система питания и/или чипы памяти. Это крайне негативно сказывается на разгонном потенциале, и потребительских качествах.
Например одна видеокарта одной модели 5770 (не буду упоминать производителя) вообще построена на элементной базе от 5750. Плюс — низкая цена. Но эксплуатировать рекомендуется только на номинальных частотах.
2) Замена системы охлаждения с использованием печатной платы стандартного дизайна. Но тут просто — взяли стандартную видеокарту и заменили систему охлаждения. В большинстве случаев турбины меняют на осевые вентиляторы, в результате чего они становится тише. Реже турбину меняют на турбину. Иногда замена кулера идет с небольшим/серьезным заводским разгоном.
3) Замена системы охлаждения, переработка всех основных элемнтов — иными словами создание видеокарты для овелокера, богатого энтузиаста, и создание карты которая действительно будет лучше рефренсной карты. К этой же цели, можно приписать еще одну цель:
4) маркетинг, создание отдельной, узнаваемой линейки видеокарт, название которой автоматом обозначает, что перед нами высококлассный продукт. Хочется отметить, что это удается не всегда, и разгонный потенциал на уровне или даже не дотягивает до референса. Ну наверное многие знают серию lightning от MSI, AMP! от Zotac, Toxic и Atomic от Sapphire, SOC от Gigabyte и другие. Обычно цена этих изданий довольно высока.
MSI GeForce GTX 480 Lightning — полностью переделанная GTX480
Подведя итоги хочется отметить, что не стоит верить высказыванию — «Нерефернс — намного лучше референса» Как показывает практика 80 процентов нерефернсных видеокарт не дотягивает по показателям разгона. Особенно это становится очевидно при замене системы охлаждения на водоблоки или более серьезные системы воздушного охлаждения от сторонних производитлей, таких как Thermalrignt, Zalaman и других.
Осноной плюс нерефернсов — тихость. И многие потребители требует от своего компьютера именно это. Как я кстати. И не
каждый будет требовать от своей видеокарты максимального разгона. Качественные нерефернсы в любом случае гонятся хорошо. И качественных нереференсов много в продаже, и их стоит покупать. Последние две мои видеокарты были нестандартный. и я нежалею об их покупке. Редко отметим у нереференсных карт- усиленный разгонный потенциал, сильный заводской разгон.
Какую видеокарту покупать — решать вам, в зависимости от требований к видеокарте. Но в любом случае, посоветуйтесь со специалистами нашего форума
Так же намечается тенденция к использованию испарительных камер уже в эталонных системах, при этом данной модификацией пользуется как АМД так и Нвидия. Что для конечного пользователя только плюс.

Что значит референсная видеокарта, и почему она так важна?

Сегодня существует 2 главных и конкурирующих между собой производителя игровых видеокарт для массового потребителя — NVIDIA (линейка GeForce) и AMD (Radeon). Обе компании создают собственные графические чипы (GPU) и на их основе собирают базовое изделие. Оно представляет собой целиком готовую к использованию видеокарту со всеми необходимыми компонентами и оптимальной прошивкой.

Это и есть референсная видеокарта или продукт референсного дизайна. Производитель создаёт некий чертёж, по которому другие смогут изготавливать свои изделия с доработками и усовершенствованиями. Вот с неё-то и начинается весь прогресс!

Для нас, любителей видеоигр, это напоминает процесс создания модификации к The Elder Scrolls: Skyrim. Разработчики дали нам движок, трёхмерный мир и инструментарий для улучшения его особенностей. Только готовые изменения мы публикуем где-нибудь в Steam или у Bethesda на сайте, а NVIDIA и AMD делегирует такие полномочия официальным партнёрам в лице компаний ASUS, MSI, ZOTAC, Gigabyte, Sapphire, Palit и других. Все они вам хорошо знакомы.

Чем видеокарта бренда лучше референсной?

Задача партнёрской компании изначально заключалась в том, чтобы помочь NVIDIA и AMD массово охватить рынок. Если говорить совсем просто, то обеспечить каждого игромана той видеокартой, которую он хочет и сможет купить. Но за годы совместного мероприятия именитые бренды взрастили огромный логистический комплекс с собственными компонентами, поставщиками и «апгрейдами».

Так и появились фирменные нереференсные видеокарты увеличенной производительности, компактно оформленные, более надёжные или тихие в сравнении с тем дизайном, который предлагают их исконные творцы.

Взгляните на плату MSI GeForce GTX 1050 LP и ASUS EX-GTX1050. Две идентичные в оснащении видеокарты в корне различаются — первая подходит для компактных моноблоков или компьютеров класса barebone, а вторая обеспечивает беспрецедентный уровень охлаждения мощным кулером. Ещё дальше пошли разработчики Palit PA-GTX1050 — один большой кулер и портативные габариты.

И даже когда ASUS, Acer, ZOTAC и другие бренды выпускают референс, то в нём зачастую компоненты собственного производства. Например, MSI неоднократно заявляла об использовании конденсаторов военной классификации. И аналогичных примеров масса. Достаточно ознакомиться со списком предложений на сайтах таких фирм.

Но зачем платить бренду, когда можно купить китайскую видеокарту?

Если исключить людей с историей, начинающейся со слов: «Ох и дурак я, купил эту китайскую видеокарту», то, выходит, статью можно завершать прямо сейчас. Что нам предлагают азиатские друзья? Какую-нибудь топовую модель за гораздо меньшие деньги. Но не такие смешные, чтобы мы сразу почуяли подвох, а чуть меньшую из самых низких цен, которые только найдутся в Интернете.

Таким способом китайцы пытаются торговать контрафактными GPU — перепрошитыми офисными или старыми видеокартами.

Делают они это не только в Aliexpress с большой русскоязычной аудиторией, но и через другие площадки Alibaba Group с широким мировым охватом. Не счесть гневные темы на Reddit — все обсуждения легко ищутся и сейчас по запросу «alibaba fake gpu». Доверчивые покупатели обожглись на приобретении китайских GeForce GTX 1070 и GTX 1080 по бросовым ценам. Но получили взамен едва рабочие экземпляры. Явление массовое, не попадайтесь!

Если вам понравился материал, не забудьте добавить его в избранное и поделиться ссылкой с друзьями, которые интересовались видеокартами.

Обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 980

Совсем недавно на весь мир прогремел анонс графического адаптера NVIDIA GeForce GTX 980 — флагмана нового семейства на основе микроархитектуры NVIDIA Maxwell, особенности которой были пристально ранее рассмотрены в соответствующем материале. В данном же обзоре мы хотим более детально остановиться на практической части вопроса. Однако перед тем как перейти к непосредственному знакомству с моделью NVIDIA GeForce GTX 980, давайте вкратце пробежимся по основным нововведениям, которые она получила. Так мы в дальнейшем сможем лучше разобраться с конструктивными особенностями графического ускорителя, а также понять, каких результатов стоит ждать от флагмана серии NVIDIA GeForce GTX 9хх.

В компании NVIDIA нам обещают прирост на уровне 50-70% по сравнению с его предшественником − NVIDIA GeForce GTX 680. Причем, чем выше разрешение, тем более ощутимой будет разница. Для достижения таких результатов инженерам пришлось внести ряд изменений как на структурном уровне ядра (усовершенствованы потоковые мультипроцессоры, планировщики задач, контроллеры памяти, кэш первого и второго уровней), так и на функциональном (улучшены механизмы тесселяции объектов, сжатия текстур, методы сглаживания).

Все это привело не только к увеличению быстродействия, но и к cнижению энергопотребления. Да, вы не ослышались: на первый взгляд, два взаимоисключающих фактора производителю удалось совместить в одном графическом процессоре, который получил название NVIDIA GM204. В результате — двукратное преимущество NVIDIA GeForce GTX 980 над NVIDIA GeForce GTX 680 при пересчете FPS на ватт.

Но и это еще не все. Специалисты компании NVIDIA внедрили в новое семейство видеокарт поддержку современных методов постобработки графики, в частности прорисовку реалистичного освещения, шерсти и других объектов реального мира. Причем сделано это не ради «галочки». Описанные выше технологии уже реализованы на программном уровне в передовом движке Unreal Engine 4 и в некоторых крупных игровых проектах, которые находятся на стадии разработки.

Таким образом, «зеленые» сделали большой прорыв в области производительных видеокарт, и «красным» нужно в скором порядке принимать какие-то меры, чтобы не выбыть из конкурентной борьбы. Согласно слухам, ответом компании AMD должны стать решения из линейки AMD Radeon R9 3xx, анонс которых намечен на февраль 2015 года. Ну что ж, пожелаем удачи «красным» и перейдем уже непосредственно к описанию виновника данного обзора, видеокарты NVIDIA GeForce GTX 980.

Спецификация:

Модель

NVIDIA GeForce GTX 980

Графическое ядро

NVIDIA GM204-400-A1

Микроархитектура

NVIDIA Maxwell

Техпроцесс, нм

28

Количество транзисторов, млрд. штук

5,2

Количество потоковых мультипроцессоров (SM)

16

Количество ядер CUDA

2048

Количество текстурных блоков (TU)

128

Количество модулей растровых операций (ROP)

64

Частота графического ядра (базовая / в режиме NVIDIA Boost), МГц

1126 / 1216

Размер кэш-памяти второго уровня L2, КБ

2048

Объем видеопамяти, ГБ

4

Тип памяти

GDDR5

Тип шины

PCI Express 3.0

Эффективная частота видеопамяти, МГц

7000

Ширина шины видеопамяти, бит

256

Пропускная способность видеопамяти, ГБ/с

224

Скорость заполнения текстур, ГТексель/с

144,1

Ориентировочная производительность, TFLOPS

5

Уровень TDP, Вт

165

Критическая температура для видеоядра, °C

98

Схема дополнительного питания

2 x 6-контактных

Набор видеоинтерфейсов

1 x DVI-I Dual-Link

1 x HDMI 2.0

3 x DisplayPort 1.2

Максимальное разрешение

4096 х 2160 @ 60 Гц

Размеры с официального сайта (результаты измерений в нашей тестовой лаборатории), мм

267 х 112 (282 х 113)

Драйверы

Сайт производителя GPU

Производитель

NVIDIA

Внешний вид

К нам в лабораторию попал тестовый образец от компании NVIDIA, поэтому описание коробки и комплекта поставки отсутствуют.

Внешне модель NVIDIA GeForce GTX 980 очень сильно напоминает топовые одночиповые решения из предыдущих серий. В принципе, логику производителя понять легко: зачем тратить ресурсы на разработку нового корпуса и системы охлаждения, если и старый вариант подойдет вполне? В итоге, новинка получила тот же узнаваемый образ: серебристый кожух с черными вставками и окошком из плексигласа, через которое просматривается основной радиатор. Ближе к интерфейсной панели выгравировано название самой модели.

Больше изменений претерпела обратная сторона графического адаптера, которая обзавелась рифленой металлической пластиной. Забегая вперед, отметим, что она практически не участвует в процессе отвода тепла от компонентов видеокарты, а лишь усиливает жесткость всей конструкции. Не исключаем, что в нереференсных вариантах модели NVIDIA GeForce GTX 980 производители приспособят эту пластину и для нужд системы охлаждения.

Напротив крепления разъемов питания часть «брони» сделана съемной. Такое техническое решение призвано улучшить доступ свежего воздуха к видеокартам, работающим в режиме NVIDIA SLI. Особенно это будет актуально для связок формата 3-Way и 4-Way NVIDIA SLI, где графические ускорители, как правило, располагаются непосредственно друг над другом.

Несмотря на гордое звание флагмана семейства, модель NVIDIA GeForce GTX 980 имеет стандартные размеры — 267 х 112 мм (282 х 113 мм согласно замерам, сделанным в нашей тестовой лаборатории). Благодаря этому она без проблем поместится в подавляющем большинстве корпусов форматов Mini / Middle / Full Tower. В собранной системе графический ускоритель перекрывает два слота. Учитывая небольшой уровень TDP (165 Вт), даже на нереференсных вариантах NVIDIA GeForce GTX 980 вряд ли будут устанавливаться более широкие системы охлаждения.

Для вывода изображения предусмотрен следующий набор интерфейсов:

  • 1 х DL DVI-I;
  • 3 х DisplayPort 1.2;
  • 1 x HDMI 2.0.

Таким образом, к новинке можно подсоединять как аналоговые, так и цифровые мониторы. В первом случае разрешение ограничено значением 2048 х 1536, а втором — 4096 х 2160. В принципе, NVIDIA GeForce GTX 980 имеет поддержку и самого передового формата 5K Ultra HD (5120 x 2880). Однако он только недавно дебютировал в IT-индустрии, поэтому представляет пока еще мало интереса для обычного пользователя.

Вот что действительно заслуживает внимания, так это внедрение интерфейса HDMI 2.0, который поддерживает вывод 4K-изображения с частотой дискретизации 60 Гц. Напомним, что ныне используемый стандарт HDMI 1.4 для режима 4K Ultra HD имеет ограничение в 30 Гц.

Как и в случае с NVIDIA GeForce GTX 680 / 780, в NVIDIA GeForce GTX 980 предусмотрен вывод изображения одновременно на 4 независимых устройства. Однако в режиме MST (Multi Stream Transport) возможно подключение сразу 7 мониторов, тогда как у флагманов предыдущих поколений это количество ограничивалось 6-ю.

Печатная плата и элементная база

Печатная плата модели NVIDIA GeForce GTX 980 отличается от тех, что мы видели у ее предшественников. И если это не новая разработка, то, по крайней мере, глубокая модернизация старой, особенно в области питания. Также сразу бросается в глаза, что плата готовилась «на вырост». Наличие посадочных мест для дополнительных фаз питания, микросхем памяти, компонентов фильтров и даже для 8-контактного разъема наводит на мысль, что в будущем на ее основе будут построены более мощные версии видеокарт, например, NVIDIA GeForce GTX 980 Ti. По крайней мере, с точки зрения схемотехники для этого есть все предпосылки. Да и сравнительно низкий уровень TDP новинки в 165 Вт позволяет легко наращивать мощность, без опасения выйти за пределы 250-ваттного диапазона.

Наверное, именно поэтому в конфигурации преобразователя питания ядра мы можем наблюдать места для компонентов еще двух дополнительных фаз. Что же касается рассматриваемой модели NVIDIA GeForce GTX 980, то ее графический процессор запитан от четырех фаз. Еще одна отводится для питания чипов памяти. Таким образом, схема VRM у новинки выглядит как 4+1, тогда как у NVIDIA GeForce GTX 780 / 780 Ti — 6+2. Естественно, что во всех случаях мы говорим об эталонных вариантах.

Компонентная база модели NVIDIA GeForce GTX 980 набрана из элементов высокого качества: в узлах фильтрации напряжений установлены твердотельные конденсаторы (преимущественно танталовые) и катушки с ферритовыми сердечниками в закрытых корпусах.

При проектировании силовой части производитель отказался от использования высокоэффективных микросхем типа DrMOS, заменив их связкой из обычных транзисторов (двух NTMFS4935N и одного NTMFS4927N) и отдельного драйвера. Вряд ли стоит осуждать компанию NVIDIA за такое техническое решение. Ведь меньшее энергопотребление ядра предъявляет и меньшие требования к преобразователю питания. А это в свою очередь благоприятно влияет и на конечную стоимость видеокарты. Действительно, у «зеленых» впервые за несколько последних лет появился флагман серии, за который не нужно платить заоблачные суммы.

В качестве ШИМ-контроллера модуля питания GPU выступает чип NCP81174. Он может управлять 4-мя фазами в максимальной конфигурации VRM и имеет поддержку всех современных энергосберегающих и защитных технологий, в частности от перегрева, сверхтоков, повышенного и пониженного напряжения питания. Теоретически данный контроллер может обеспечить питание на видеоядре аж до 2 В. Естественно, что в реальности будет использоваться куда меньшее значение. Тем не менее, для любителей оверклокинга после проведения аппаратного вольтмода открываются большие возможности по разгону видеокарты.

ШИМ-контроллер преобразователя питания для памяти представлен неопознанной микросхемой с маркировкой «1L=FL».

Помимо слота PCI Express х16, питание новинки обеспечивается через два дополнительных 6-контактных разъема. Владельцы недорогих блоков питания должны ликовать при этих словах. Отметим, что отсоединение коннекторов PCIe довольно удобное: кожух системы охлаждения никак не мешает этому процессу.

Как и все топовые решения от компании NVIDIA, модель NVIDIA GeForce GTX 980 поддерживает режим NVIDIA SLI. Благодаря наличию двух разъемов можно создать очень мощную игровую конфигурацию, объединяющую от двух до четырех видеоускорителей.

В основе новинки лежит графический чип NVIDIA GM204-400-A1, произведенный по 28-нм техпроцессу с использованием передовой микроархитектуры NVIDIA Maxwell. Он включает в себя 16 потоковых мультипроцессоров с 2048 ядрами CUDA и 128 текстурными блоками, а также 4 контроллера памяти с прикрепленными к ним 64 модулями растеризации (этот параметр утилита GPU-Z 0.7.9 определила неправильно).

Частотная формула GPU NVIDIA GM204-400-A1 выглядит следующим образом: 1126 МГц — базовая скорость и 1216 МГц — динамическая в режиме NVIDIA Boost.

Память видеоускорителя NVIDIA GeForce GTX 980, общий объем которой составляет 4 ГБ, набрана из 8-ми чипов Samsung K4G41325FC-HC28 стандарта GDDR5. Судя по маркировке, они работают при напряжении питания 1,5 В с эффективной частотой 7000 МГц (на самом деле чуть большей — 7012 МГц). Это в некоторой степени компенсирует сравнительно небольшую для топовых решений ширину шины видеопамяти в 256 бит. Таким образом, общая пропускная способность данного узла составляет 224 ГБ/с. Чтобы исключить появление каких-либо задержек, связанных с шириной шины памяти, разработчиками были усовершенствованы алгоритмы по упаковке текстур. Их мы более подробно рассматривали в материале, посвященному знакомству с микроархитектурой NVIDIA Maxwell.

Система охлаждения

Конструкция кулера видеокарты NVIDIA GeForce GTX 980 состоит из нескольких частей. Основой ему служит большая алюминиевая пластина, которая отводит тепло от чипов памяти и силовых элементов преобразователей питания. К ней прикручен кожух, радиатор и радиальный вентилятор, известный в народе как «турбина».

На первый взгляд может показаться, что эта система охлаждения полностью позаимствована от флагманов предыдущего поколения, NVIDIA GeForce GTX 780 / 780 Ti. Это не совсем так. Внешне сходство, безусловно, есть. Однако если бы мы могли разрезать радиатор, то вместо большой испарительной камеры увидели бы три медных тепловых трубки. Упрощение конструкции, а значит, и опять же уменьшение конечной стоимости видеокарты, напрямую связано с низким уровнем TDP в 165 Вт.

В качества теплосъемника выступает медная пластина, продольные же ребра радиатора сделаны из алюминия.

Вся эта конструкция продувается традиционной для компании NVIDIA «турбиной». К сожалению, вентилятор не имеет никаких опознавательных знаков, поэтому привести его абсолютные характеристики мы не можем. Тестирование позволило лишь выявить тот факт, что размер и максимальная скорость вращения «турбин», установленных на решениях NVIDIA GeForce GTX 780 / 780 Ti и NVIDIA GeForce GTX 980, совпадают.

Преимуществом применения на видеокартах такого типа вентиляторов является отвод горячего воздуха за пределы компьютерного корпуса. К недостаткам же можно отнести повышенный шум при большой скорости вращения. Но это все в теории. Давайте лучше посмотрим, как ведет себя данный кулер на практике. Для мониторинга показателей видеоускорителя использовалась утилита MSI Afterburner.

В автоматическом режиме при продолжительной максимальной нагрузке температура графического ядра доходила до отметки 75°С, что можно считать хорошим результатом для продукта такого уровня. По данным встроенного тахометра вентилятор работал на скорости около 1700 об/мин. При этом создавался низкий уровень шума, который был вполне комфортным для длительного времяпровождения за компьютером. А ведь это мы имеем дело только с эталонной системой охлаждения. Какие же тогда результаты продемонстрируют модели на базе NVIDIA GeForce GTX 980 с нереференсными вариантами кулеров? С нетерпением ждем их появления в нашей тестовой лаборатории.

В режиме максимальной скорости вращения вентилятора (примерно 4160 об/мин по данным встроенного тахометра), температура GPU снизилась до 52°С. Создаваемый при этом шум, конечно, ощутимо выделялся на общем фоне и вряд ли его можно назвать комфортным. Но зато посмотрите на достигнутый эффект. Напомним, что в аналогичных условиях нагрев графического процессора на видеокартах NVIDIA GeForce GTX 780 / 780 Ti не опускался ниже 70°С.

Также обращаем ваше внимание, что в режиме максимальной нагрузки частота ядра достигала 1240 МГц при максимальном заявленном значении в 1216 МГц. Это не ошибка программы. NVIDIA GeForce GTX 980 в режиме NVIDIA Boost действительно может работать на скорости, превышающей заявленные показатели. Главное, чтобы при этом температура и уровень энергопотребления графического адаптера не покидали допустимые пределы.

При отсутствии нагрузки частота и напряжение на GPU, а также скорость памяти, автоматически понижались, что приводило к их меньшему энергопотреблению и тепловыделению. Вентилятор в таком режиме вращался со скоростью около 1140 об/мин по данным встроенного тахометра. При этом не издавалось практически никакого шума, а температура графического процессора не превышала 34°С.

Тестирование

При тестировании использовался Стенд для тестирования Видеокарт №4
Выберите с чем хотите сравнить GeForce GTX 980 4GB GDDR5 NVIDIA

По итогам тестирования можно уже без всякой доли сомнения сказать, что модель NVIDIA GeForce GTX 980 становится самым быстрым графическим адаптером среди одночиповых решений, отбирая этот статус у NVIDIA GeForce GTX 780 Ti. Уступая флагману предыдущего поколения в ряде технических параметров, она смогла продемонстрировать прирост в производительности порядка 10%. На наш взгляд, данный факт красноречиво подтверждает, что все усилия, потраченные на создание микроархитектуры NVIDIA Maxwell, не прошли даром. Не менее интересными получились результаты и при сравнении NVIDIA GeForce GTX 980 с моделью NVIDIA GeForce GTX 970. Вполне прогнозируемо герой обзора оказался впереди. Однако средняя разница в быстродействии около 8% заставляет хорошенько задуматься: «А стоит ли ради этого переплачивать $120?» Если вы собираете конфигурацию, руководствуясь принципом «оптимальное соотношение цены и возможностей», то ответ будет скорее «нет», чем «да». Однако ради справедливости стоит отметить, что в данном случае мы сравниваем эталонный вариант NVIDIA GeForce GTX 980 с нереференсной видеокартой на базе NVIDIA GeForce GTX 970 с увеличенными частотами. В равных условиях средняя разница в производительности будет на несколько процентов больше.

Увы, компании AMD пока что нечего предоставить в ответ. Флагманы семейства видеокарт AMD Volcanic Islands, AMD Radeon R9 290X и AMD Radeon R9 290, отстают от новинки в среднем на 16% и 21%. Это довольно-таки солидная разница, что с учетом значительно большего энергопотребления рисует перед «красными» не очень радужную перспективу. Единственным выходом для них в данной ситуации является прибегнуть к своему любимому трюку — обвалу цен. «Первыми ласточками» стали модели AMD Radeon R9 290X и двухчиповая AMD Radeon R9 295X2, рекомендованная стоимость которых была снижена на $100 (до $450) и $500 (до $1000) соответственно.

Хотя, возможно, компания AMD уж слишком торопится с такими действиями. Ведь графические адаптеры на базе NVIDIA GeForce GTX 980 и NVIDIA GeForce GTX 970 только-только начали поступать на рынок, поэтому на старте продаж их ценники будут значительно отличаться от рекомендованных. Именно по этой причине мы пока что не беремся сравнивать NVIDIA GeForce GTX 980 по показателю «стоимость / возможности» с другими решениями, представленными на прилавках магазинов. Однако и без того картина более чем очевидная: компании AMD во что бы то ни стало нужно наращивать производительность своих решений, при этом понижая их энергопотребление. В противном случае она рискует выбыть из конкурентной борьбы в сегменте высокопроизводительных видеокарт.

Разгон

При помощи утилиты MSI Afteburner нам удалось разогнать графический процессор видеокарты NVIDIA GeForce GTX 980 до частоты 1409 МГц (+25,1% относительно номинала). Динамическая скорость (режим NVIDIA Boost) при этом возросла с 1216 МГц до 1498 МГц (+23,2%). Такие показатели можно считать не иначе, как отличными. Память имеет чуть меньший разгонный потенциал: ее скорость удалось увеличить лишь на 12,5% (с 7012 до 7892 МГц). Однако тут нужно понимать, что чипы памяти уже и так изначально работают на высокой частоте, поэтому любой ее прирост можно считать достижением.

Для обеспечения стабильной работы видеокарты напряжение на графическом процессоре было поднято с 1206 до 1256 мВ, а ограничение по мощности (параметр «Power Limit» в утилите MSI Afteburner) пришлось выкрутить до максимального значения в 125%.

Традиционно во время проведения экспериментов с разгоном графического адаптера, скорость вращения вентилятора на кулере была принудительно зафиксирована на уровне 100%. Однако, как показала практика, можно было так и не перестраховываться: температуру GPU, равную 68°С, даже близко нельзя назвать критической. Таким образом, ко всем вышеперечисленным достоинствам NVIDIA GeForce GTX 980 можно смело добавить еще одно — отличный разгонный потенциал даже с референсным вариантом системы охлаждения. Любопытно отметить, что после оптимизации параметров динамическая частота видеокарты опять была немного выше (1548 МГц), чем это прогнозировалось вначале (1498 МГц). Эдакий небольшой бонус от компании NVIDIA за то, что вы печетесь о температурном режиме графического процессора.

Оценить прирост производительности модели NVIDIA GeForce GTX 980 вследствие ручной оптимизации настроек можно с помощью следующей таблицы:

Благодаря разгону видеоядра и памяти нам удалось добиться дополнительного прироста производительности на уровне 15,7%, что является превосходным результатом. Такая прибавка в скорости однозначно будет замечена пользователем в игровых приложениях. Поэтому оптимизация настроек видеокарты NVIDIA GeForce GTX 980 выглядит целесообразной затеей, тем более что кулер без проблем способен справиться с дополнительной нагрузкой. Правда, при этом придется мириться с возросшим шумом.

Выводы

На практике модель NVIDIA GeForce GTX 980 полностью подтвердила те авансы, какие ей были выданы во время знакомства с микроархитектурой NVIDIA Maxwell. Благодаря изменениям на структурном и функциональном уровнях новинка смогла обойти в плане производительности все конкурентные решения, доступные сегодня на прилавках магазинов, и получить почетное звание самой быстрой одночиповой видеокарты в мире.

Однако флагман серии NVIDIA GeForce GTX 9хх привлекает к себе внимание не только высоким уровнем быстродействия. Также его отличительной чертой является очень низкий, как для топовых решений, показатель TDP, равный всего 165 Вт. Благодаря этому производитель смог упростить печатную плату, схему питания и систему охлаждения, что благоприятным образом сказалось на конечной стоимости новинки. Хотя в данном случае правильнее сказать «на рекомендованной стоимости новинки», потому что реальные цены еще слишком завышены.

Однако даже при таком положении вещей уже становится ясно, что модель NVIDIA GeForce GTX 980 ждет большой успех на рынке комплектующих. Ведь кроме изначально больших возможностей в нее также заложен высокий разгонный и технологический потенциал. Благодаря этим факторам можно быть уверенным, что новинка даже в ближайшие 2-3 года морально не устареет и будет без проблем воспроизводить все современные игры на максимальных настройках графики.

Достоинства:

  • высочайший уровень производительности;
  • отличный разгонный потенциал;
  • эффективная система охлаждения;
  • наличие дополнительного радиатора для охлаждения полевых транзисторов и чипов видеопамяти;
  • низкий уровень шума во время работы;
  • сравнительно низкое энергопотребление;
  • качественная элементная база;
  • удобный набор интерфейсов для вывода изображения;
  • поддержка стандарта HDMI 2.0 и современных методов постобработки графики;
  • приемлемая рекомендованная стоимость.

Сергей Мещанчук

Выражаем благодарность компании NVIDIA за предоставленную для тестирования видеокарту.

Выражаем благодарность компаниям CHIEFTEC, G.Skill, GIGABYTE, Intel, Razer, Scythe, Sea Sonic Electronics и Western Digital за предоставленное для тестового стенда оборудование.

опубликовано 04-10-2014

Статья прочитана 16408 раз(а)

NVIDIA GeForce GTX 980 — видеокарта топового класса, основанная на новой микроархитектуре Maxwell. Для многих очевидно, что при создании новых графических архитектур производители видеокарт основное внимание уделяют на две вещи: больше FPS, меньше энергопотребления. И вот, калифорнийская компания сделала очередной серьезный (если не сказать «гигантский») шаг в этом направлении. Предыдущая графическая архитектура, носящая имя Kepler, во время своего появления в 2012 году была тоже значимым движением вперед в связке «производительность-энергопотребление». Спустя два года компания NVIDIA вновь доказала, что если не стоять на месте, то можно добиться большего.

Как вы могли заметить, графические адаптеры линейки GeForce для настольных решений, миновав 800-ю серию, сразу «перепрыгнули» к 900-й. Чем это может быть обусловлено? Известно, что в 800-й серии видеокарт для ноутбуков имеются модели как на Kepler, так и на Maxwell. И, вероятно, для того, чтобы подчеркнуть, что серия GeForce GTX 900 это новый отдельный продукт, производитель и использовал такой ход. Но вернемся к нашей новинке.

Касательно внешнего вида, дизайн референсного образца нам уже хорошо известен по прошлым моделям класса «ТОП». Эффектная серебристая крышка, выполненная из титанового сплава, является особой отличительной чертой последних моделей. В основании GeFоrce GTX 980 лежит графический чип с маркировкой GM204. Цифра 2 сообщает нам о том, что это уже второе поколение архитектуры, в отличие от «первопроходцев» GTX 750 и GTX 750Ti, созданных на процессоре GM107. Потребление энергии у новинки составляет всего 165 Вт. Для сравнения, прошлогодняя GeForce GTX 780 потребляет 250 Вт. Мощность блока питания для системы по рекомендации производителя должна быть не менее 500 Вт.

Технические характеристики GeForce GTX 980

Кодовое имя чипа GM204
Архитектура Maxwell
Техпроцесс 28 нм
Количество транзисторов 5,2 млрд.
Тактовая частота GPU, МГц: базовая/ Boost 1126/1216
Текстурных блоков 128
Универсальных процессоров 2048
ROPs 64
Тип видеопамяти GDDR5
Объем видеопамяти 4096 Мбайт
Разрядность шины, бит 256
Частота памяти, МГц: 1750
Интерфейс PCI-Express 3.0
Потребляемая мощность 165 Вт
Дата выхода 19.09.2014

Как видим отличие GeForce GTX 980 от «младшей» GeForce GTX 970 состоит в большем количестве активных вычислительных блоков и повышенной тактовой частоте.

Что касается конфигурации видеовыходов, то новая видеокарта имеет разъемы DVI-I (Dual-Link), три DisplayPort 1.2 и полноформатный HDMI, позволяющий выводить картинку с разрешением 4К и частотой обновления 60 Гц.

Тестирование в играх* (среднее количество FPS)

*Максимальное качество графики

Игровые тесты показывают, что производительность GeForce GTX 980 в некоторых современных играх незначительно, но всё же превосходит недавнего одночипового флагмана GeForce GTX 780Ti. Остается добавить, что рекомендованная розничная цена нового графического адаптера на момент старта продаж составляет 23990 рублей. Цифра, конечно, немного пугает, но, всё-таки, это новая энергоэффективная архитектура, плюс высочайшая производительность среди одночиповых видеокарт.

FILED UNDER : Железо

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*