Обзор видеокарты NVIDIA GeForce RTX 3080, часть 2: долгожданные тесты

⇡#Игровые тесты с трассировкой лучей

GeForce RTX 3080 уже продемонстрировал нешуточный рост быстродействия в бенчмарках с традиционным растеризационным 3D-рендерингом, но мы ожидали получить самые яркие результаты в тестах игрового рейтрейсинга. В конце концов, именно рывок скорости трассировки лучей должен стать кульминацией всех изменений, которые NVIDIA заложила в архитектуру Ampere.

Так и получилось. Если не брать в расчет масштабирование кадра при помощи DLSS, RTX 3080 гораздо лучше выдерживает лавинообразный рост вычислительной нагрузки, который вызывает трассировка лучей. Как следствие, между новинкой и топовыми ускорителями 20-й серии возникает значительная дистанция даже при условно-низком разрешении 1080p: согласно результатам шести бенчмарков RTX 3080 на 48 % превосходит GeForce RTX 2080 SUPER и на 23 % — RTX 2080 Ti. Если двигаться дальше к режиму 1440p, разрыв увеличивается до 55 и 29 % соответственно и достигает пика в 4К с показателями 69 и 32 %. Вот теперь мы наконец-то имеем дело с ростом быстродействия по золотым стандартам архитектуры Pascal!

Впрочем, сила Ampere не столько в относительных, сколько в абсолютных числах. При разрешении 1440p трассировка лучей помешала GeForce RTX 3080 закрепиться на отметке 60 FPS только в бенчмарке Metro Exodus, и даже полностью трассированные модификации Quake II RTX и Minecraft ускоритель переварил без всяких проблем. Конечно, говорить о возможности игры с трассировкой лучей и без тормозов в честном 4К все еще преждевременно, но благодаря GeForce RTX 3080 это стало возможным по крайней мере в Battlefield V и, с некоторой натяжкой, в Shadow of the Tomb Raider.

Благо почти все игры, поддерживающие DXR (или библиотеки рейтрейсинга в API Vulkan), одновременно позволяют использовать DLSS. Технология масштабирования кадров при помощи нейросети прошла огромный путь от первых, откровенно неудачных реализаций в Battlefield V и Metro Exodus и научилась выдавать картинку, которую с трудом удается отличить невооруженным глазом от честного полнокадрового рендеринга. А вот в таких условиях достижения GeForce RTX 3080 уже не настолько впечатляют, как то, что мы увидели до этого. Не все игры позволяют включить DLSS на мощных ускорителях при разрешении экрана ниже 1440p или 2160p, но всегда действует одно правило: GeForce RTX 2080 и RTX 2080 Ti благодаря DLSS подтягиваются к GeForce RTX 3080 так, что в 4К преимущество новинки перед ее предшественниками сжимается до 52 и 23 % соответственно. Это по-прежнему сильный результат, но о достойных пресловутого «Паскаля» 69 и 32 % речь уже не идет.

⇡#Вычисления общего назначения

Видеокарты на чипах Turing отлично чувствовали себя в задачах, связанных с расчетами общего назначения. Несмотря на игровую ориентацию GeForce 20-й серии, именно в сфере GP-GPU, где до того явным фаворитом была логика GCN от AMD, эта архитектура принесла наибольшие дивиденды. В этот раз NVIDIA обязана как минимум закрепить, а в лучшем случае повторить прошлый успех, ведь сырая вычислительная мощность Ampere благодаря громадному количеству шейдерных ALU и переработанным блокам трассировки лучей вышла на совершенно иной уровень.

Не все приложения одинаково эффективно распоряжаются ресурсами GPU, но уже в Adobe Premiere Pro новый ускоритель способен существенно уменьшить время рендеринга 4К-видео со сложными графическими эффектами по сравнению с рабочими станциями на GeForce RTX 2080 SUPER, а разница между Ampere и Pascal так и вовсе просто колоссальная («красные» видеокарты, как и следовало ожидать, держатся лучше). Заметим, что в этом тесте не используется возможность кодирования H.264 и H.265 силами аппаратного медиадвижка NVENC — нас интересует только производительность самого GPU.

Лучше всего мощь архитектуры Ampere раскрывают задачи оффлайнового рейтрейсинга — такие как рендеринг в Blender на движке Cycles. Здесь GeForce RTX 3080 продемонстрировал более чем двукратное преимущество в скорости отрисовки сцены перед «Тьюрингами» и Radeon VII, неважно, проводится ли рендеринг с использованием RT-ядер или исключительно софтверным методом. Впрочем, движок Radeon ProRender, который мы используем в качестве альтернативы строго тайловым рендеререам наподобие Cycles, не был настолько же впечатлен достижениями Ampere.

Прим. Для тестов новых видеокарт мы перешли на актуальную релизную версию Blender — 2.9 — и обнаружили, что Radeon RX 5700 XT снова потерял возможность работать с движком Cycles.

Напоследок прокомментируем результаты бенчмарка, использующего не только шейдерные ALU графического процессора, но и тензорные ядра — в данном случае для дебайеринга видеозаписей, снятых на профессиональную камеру RED. Здесь мы не ожидали от Ampere каких-либо чудес, ведь сильнейший рост пропускной способности на одно тензорное ядро новая архитектура сулит только в работе со структурно-разреженными сетями. Действительно, смена одного из старших «Тьюрингов» на GeForce RTX 3080 не повлияет на скорость декодирования R3D при разрешении 8К, но вот полоска 6К и в особенности 4К на графике просто выстреливает вперед.

Ускорители на чипах Ampere, вне всяких сомнений, должны вызвать большой интерес не только у геймеров, но и у профессионалов, занимающихся обработкой аудиовизуального контента. Однако более подробные тесты новых видеокарт мы приберегли для GeForce RTX 3090, который представляет собой скорее профессиональную, нежели игровую видеокарту.

⇡#Кодирование/декодирование видео

Еще одним нововведением среди вычислительных функций кремния Ampere является декодирование видео стандарта AV1 силами специализированного ASIC NVDEC. Пожалуй, это первый кодек, настолько требовательный к вычислительным ресурсам, что распаковка потока AV1 при высоком разрешении, для которого он и предназначен, изрядно загружает даже мощный десктопный CPU, а на большинстве ноутбучных чипов попросту невозможна с плавной частотой смены кадров. Чипы Ampere решают проблему за счет быстрого аппаратного декодирования, но проверить эту функцию самостоятельно мы пока не можем: в большинстве программных кодировщиков поддержка AV1 еще не вышла из экспериментальной стадии и либо вовсе не позволяет создавать ролики с разрешением 8К, либо это происходит чрезвычайно медленно и занимает вплоть до нескольких суток на один файл.

Ну а пока мы обнаружили, что обновленный NVDEC существенно прибавил в скорости декодирования «старых» форматов HEVC и VP9, пусть она и без того была избыточно высокой для просмотра фильмов. Резерв нужен GPU для декодирования нескольких потоков в профессиональных задачах, а также быстрого перекодирования видео в другой формат с привлечением CPU или на связке NVDEC + NVENC. Кстати, NVENC не претерпел абсолютно никаких изменений в Ampere — это по-прежнему самый быстрый аппаратный кодировщик H.264 и HEVC, который можно найти в графических и центральных процессорах.

⇡#Производительность на ватт и площадь GPU

О том, какие численные преимущества дал NVIDIA переход на техпроцесс 8 нм, преждевременно говорить, пока мы не провели тесты GeForce RTX 3090. Как ни крути, чип GA102 в составе RTX 3080 значительно урезали, а это не лучшим образом сказывается на его энергоэффективности. Тем не менее, если сфокусироваться не на процессорах, а на конкретных устройствах, можно сделать определенные предварительные выкладки. Во-первых, производительность на ватт у GeForce RTX 3080 все-таки увеличилась по сравнению с RTX 2080 SUPER, основанным на полностью функциональном чипе TU104, причем изрядно — на 23 %. А вот по сравнению с RTX 2080 Ti — всего лишь на 5 %, хотя, повторимся, здесь нужно отталкиваться от результатов RTX 3090.

Ну а самое главное, по удельному быстродействию на фоне RTX 3080 очень бледно смотрится не только Radeon VII, но и Radeon RX 5700 XT. Новинка обеспечивает на 36 % больше FPS в пересчете на ватт потребляемой мощности, хотя оба чипа — и GA102, и Navi 10 — производятся по технологическим нормам одного класса. Конечно, сравнивать по энергоэффективности GPU настолько разного масштаба не вполне корректно. Тем более мы знаем, что Radeon RX 5700 XT подвело сильно завышенное напряжение питания GPU. Но во всяком случае ясно, что AMD уже нельзя повторять подобные ошибки, если она намерена преодолеть технологическое отставание в одно поколение GPU и сделать из чипов Navi второго поколения конкурентов для NVIDIA Ampere.

⇡#Результаты игровых тестов и рекомендованные цены

⇡#Результаты игровых тестов с трассировкой лучей

⇡#Выводы

В ближайшее время GeForce RTX 3080 предстоит выдержать сравнение не только с ускорителями NVIDIA прошлого поколения, но и с грядущими высокопроизводительными продуктами AMD. Однако неважно, чем закончится это противостояние, уже сейчас очевидно, что 30-я серия GeForce на чипах Ampere скорее вызовет согласие во мнениях, нежели ожесточенные споры, которые спровоцировала линейка RTX 20.

Теперь, когда все трудности с доставкой тестовых образцов остались позади и можно оперировать данным независимых измерений производительности, болельщикам зеленой команды, которые без колебаний поверили в заявления о двукратном превосходстве новинки над RTX 2080, и скептикам, твердившим о «фальшивых шейдерах», придется выработать компромиссный взгляд на быстродействие RTX 3080. Конечно, NVIDIA подобрала для рекламных материалов тесты, представляющие новое поколение в самом выгодном свете, а на практике среднее преимущество RTX 3080 перед GeForce RTX 2080 SUPER оценивается более скромными 55 % FPS, если взять игры в режиме 4К без трассировки лучей, и 52–69 % с трассировкой (в зависимости от того, используется ли DLSS). Можно возразить, что мы взяли GeForce RTX 2080 SUPER, а не оригинальный RTX 2080, отталкиваться от которого, разумеется, удобнее NVIDIA, но разница в быстродействии между последними не превышает 5 % и, следовательно, не меняет общую картину.

Как ни крути, в реальных играх RTX 3080 не настолько силен, как на бумаге, но повода для расстройства или злорадства мы в этом тоже не нашли. После серии чипов Turing — революционной в функциональном плане, но разочаровывающей с точки зрения прироста быстродействия — хочется вернуть назад цифры межпоколенческой разницы свыше 70 % FPS, но стоит напомнить, что Pascal был уникальным явлением, которое стало возможным благодаря рывку фотолитографии с норм 28 на 16 нм. Не факт, что технологии производства чипов в современном виде когда-либо позволят его повторить. Ampere усилил видеокарты NVIDIA больше, чем весьма успешная для своего времени архитектура Maxwell, а в тестах с трассировкой лучей и вправду можно отыскать результаты, близкие к достижениям Pascal.

Но главное в Ampere — это не столько количественный, сколько качественный характер, который приобретает рост производительности. GeForce RTX 3080 по силам любые игры (кроме самых сложных или скверно оптимизированных) в 4К на максималках, а при разрешении 1440p он в большинстве случаев не нуждается в DLSS даже для трассировки лучей. Впрочем, рейтрейсинг по-прежнему так сильно нагружает GPU, что без технологий масштабирования кадров резерва для будущих, еще более требовательных игр осталось немного даже у RTX 3080 (благо сама DLSS с каждой итерацией работает все лучше, и стремиться отбросить ее любой ценой бессмысленно). Как бы то ни было, теперь можно поставить точку в затянувшейся истории GeForce GTX 1080 Ti — владельцы этого ускорителя могут смело рассчитывать на двойную норму прежнего фреймрейта. Единственное противопоказание к апгрейду на RTX 3080 — если вы сидите за монитором с разрешением 1920 × 1080. Даже самый современный CPU не выжмет из старших Ampere быстродействия, на которое они рассчитаны, в таком графическом режиме.

Пожалуй, единственная претензия, которую мы можем предъявить к GeForce RTX 3080 с чисто технической стороны, касается энергопотребления, которое действительно доходит до честно указанных 320 Вт. Впору воскресить старинный мем «GTX — ПЕЧ», если бы не смена буквы в названии видеокарт. Впрочем, мы и в данном вопросе придерживаемся скорее позитивной, нежели негативной точки зрения. Palit — пожалуй, самый доступный бренд графических ускорителей в России, но плата RTX 3080 GamingPro OC, благодаря которой мы познакомились с Ampere, не испытывает ни малейших проблем c охлаждением и тишиной. А сам по себерасход электроэнергии пользователей хорошо вентилируемых (для RTX 3080 вообще и видеокарты Palit в особенности это принципиальное условие) настольных ПК волновать не должен. Только на разгон GeForce RTX 3080 лучше не рассчитывать — NVIDIA уже сделала это заранее.

Что вызывает настоящие опасения, так это доступность «зеленых» новинок в рознице и, как следствие, их реальные, а не паспортные цены. В прошлые годы мы еще не сталкивались с тем, чтобы свежих видеокарт нигде не было в продаже, хотя у партнерам чипмейкера дали масса времени, чтобы наладить выпуск собственных устройств. А Founders Edition недоступен в российском интернет-магазине NVIDIA даже по предзаказу. Кроме того, мы уже писали в первой части обзора потребительских Ampere, что эти ускорители в принципе не созданы дешевыми. Приготовьтесь к тому, что видеокарты из первых поставок GeForce RTX 3080 будут стоить намного больше соблазнительных рекомендованных значений. А лучше повремените с апгрейдом еще месяц-два. Тогда и дефицит пойдет на убыль, и станет ясно, чем ответит на дебют 30-й серии красный конкурент.