Обзор видеокарты NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition: убийца королей

Графический процессор GA104. Технические характеристики, цены. Конструкция. Печатная плата

Сегодня мы продолжим знакомство с игровыми видеокартами нового поколения на «зеленых» чипах Ampere, но это знакомство — в полном соответствии с требованиями карантина — остается дистанционным для большинства наших читателей. Многие уже наверняка готовы к апгрейду, не дожидаясь, чем ответит AMD на дебют ускорителей NVIDIA 30-й серии, однако GeForce RTX 3080 и RTX 3090 по-прежнему трудно купить в российской рознице за более-менее приемлемую сумму, а самые заманчивые по соотношению «цена — качество» модификации Founders Edition все еще недоступны на сайте чипмейкера даже по предзаказу.

Будем надеяться, что выход GeForce RTX 3070 изменит ситуацию к лучшему. Ведь это, в отличие от двух старших моделей, по-настоящему массовый продукт. Да, RTX 3080 и RTX 3090 подняли планку быстродействия ускорителей NVIDIA и, несмотря на завышенные розничные цены, сумели взбодрить траекторию роста FPS на доллар, приунывшую со времен GeForce 10-й серии. Однако для основной массы геймеров флагманские видеокарты представляют чисто теоретический интерес и повод для дискуссий в комментариях к обзорам. GeForce RTX 3070 гораздо ближе к народу, тем более что эта модель в серии осенних релизов NVIDIA лучше всего иллюстрирует разворот ценовой политики чипмейкера.

Дело в том, что RTX 3070 сулит игровую производительность на уровне GeForce RTX 2080 Ti — самой переоцененной модели 20-й серии, которая стоила не меньше $999 ($1 199 за Founders Edition), — по стоимости RTX 2070, то есть всего за $499. Можно сколько угодно рассуждать о том, как прогрессировали возможности GPU по сравнению с прошлым поколением, но 50-процентная скидка на доступ к прежде флагманскому уровню быстродействия выглядит убедительнее всего. Конечно, при условии, что ожидания не разойдутся с действительностью, но именно это мы намерены выяснить в обзоре новинки.

⇡#Графический процессор GA104

Главное, что отличает семейство ускорителей 30-й серии от предыдущего поколения и что в конечном счете стало одной из причин ударного роста производительности, — это новая сегментация модельного ряда. Согласно ей устройство на 80-й позиции комплектуется флагманским GPU (GA102, пусть и урезанным в составе GeForce RTX 3080), а 70-й модели достался чип второго эшелона GA104. Линейка GeForce 20 была устроена совершенно по-другому: RTX 2080 основан на графическом процессоре TU104, а базовая версия RTX 2070 — на TU106. Таким образом, две ключевые модели 30-й серии опираются на более мощную кремниевую базу в рамках своего поколения, чем их формальные предшественники.

Мы уже прекрасно знаем, к чему это привело в случае GeForce RTX 3080: NVIDIA вернулась к темпам роста производительности, которых мы не видели со времен прорывной для своего времени архитектуры Maxwell. Примерно то же самое произошло с RTX 3070: новинка пришла на замену базовой версии RTX 2070, но с технической, а не ценовой точки зрения ее непосредственным предшественником является GeForce RTX 2080, а также RTX 2070 SUPER на чипе TU104. Так что сравнение графического процессора GA104 и кристаллов прошлого поколения следует начинать именно с TU104.

Макроархитектура старого и нового чипов имеет много общих черт. Оба графических ядра содержат по шесть блоков GPC (Graphics Processing Cluster, крупнейших масштабируемых компонентов в логике «зеленых» GPU) и в общей сложности по 48 потоковых мультипроцессоров (SM). При этом массив 32-битных CUDA-ядер, обрабатывающих вещественные числа, внутри потокового мультипроцессора SM удвоен по сравнению с Turing. Таким образом, при неизменном количестве SM теоретическая производительность GPU на такт в операциях над 32-битными вещественными числами стала в два раза выше, чем прежде: у TU104 в общей сложности 3 072 FP32-совместимых CUDA-ядра, а у GA104 — целых 6 144.

При этом транзисторный бюджет GPU, разумеется, распух, но не так сильно, как если бы NVIDIA просто увеличила количество SM или GPC на кристалле, сохранив организацию компонентов, присущую Turing. GA104 и так приближается по числу транзисторов к уходящему на пенсию GPU первого эшелона. Количество целочисленных ALU внутри SM осталось прежним, равно как и пропускная способность планировщиков. О реальном быстродействии, близком к проектным значениям Ampere, может идти речь только при исключительно вещественночисленной нагрузке, однако как в играх, так и в массе рабочих приложений новый подход, принятый инженерами NVIDIA, уже доказал свою эффективность.

Пожалуй, удвоенное число CUDA-ядер FP32 внутри потокового мультипроцессора — главное, что нужно знать об архитектуре новых GPU. В отличие от Turing, Ampere ориентирован не на инновационные технологии, а сугубо на рост производительности. Конечно, здесь не обошлось без оптимизаций различного рода, которые относятся к парадным функциям графических процессоров NVIDIA — трассировке лучей и машинному обучению. Так, GA104 не превосходит TU104 по числу RT-ядер и содержит вдвое меньше тензорных блоков. Но Ampere более эффективно выполняет рейтрейсинг (причем оптимизации относятся и к прохождению структур BVH специализированной логикой, и, потенциально, к общему быстродействию трассированных эффектов в рамках гибридного рендеринга), а производительность тензорных блоков удвоилась, что позволило сэкономить на их количестве.

Для того чтобы сформировать исчерпывающее представление о возможностях кремния Ampere, рекомендуем нашу аналитическую статью. Заострим внимание лишь еще на одной особенности, хорошо заметной в спецификациях GA104. Блоки операций растеризации (ROP) Ampere больше не привязаны к контроллерам оперативной памяти и стали компонентами GPC. Таким образом NVIDIA привела в соответствие между собой пропускную способность начальной и конечной стадий конвейера рендеринга. Растеризатор внутри GPC выдает 16 цветных пикселов за такт, а каждый ROP смешивает или закрашивает один пиксел. Теперь, когда GPC содержит 16 ROP, установилось соотношение 1:1 между пропускной способностью растеризаторов и блоков растровых операций, не зависящее от конфигурации шины памяти. Поэтому, несмотря на то, что GA104 и TU104 сообщаются с VRAM 256-битной шиной, общее количество ROP на чипе нового поколение в полтора раза выше — 96 против 64, — что положительно сказывается на производительности в режиме высокого разрешения.

Однако нужно поставить вопрос, удовлетворяет ли пропускная способность 256-битной шины памяти требованиям мощного графического ядра GA104. Старший кремний, GA102, сохранил 384-битную шину VRAM, которой пользуется флагманский чип семейства Turing, но GeForce RTX 3080 и RTX 3090 вышли из положения благодаря скоростной памяти GDDR6X. RTX 3070 является экономным предложением по сравнению со старшими моделями 30-й серии и, как следствие, лишен подобной роскоши. Пока даже не знаем, существует ли в принципе техническая возможность комбинировать GA104 с чипами GDDR6X, которой NVIDIA могла бы воспользоваться в будущем, чтобы выпустить видеокарту под маркой RTX 3070 Ti или 3070 SUPER.

Технические характеристики

GeForce RTX 3070 основан на частично урезанном кристалле GA104, но потери быстродействия в данном случае совершенно незначительны: кристалл лишился всего двух SM и, соответственно, 256 FP32-совместимых шейдерных ALU. Сделано это скорее для того, чтобы увеличить количество пригодных к эксплуатации чипов, нежели для сегментации модельного ряда ускорителей. Как бы то ни было, при тактовых частотах GPU, обозначенных в спецификациях, удвоенный набор вещественночисленных CUDA-ядер внутри SM архитектуры Ampere позволяет RTX 3070 претендовать на уровень быстродействия, недоступный даже флагманской модели прошлого поколения, не говоря уже об RTX 2070 или RTX 2070 SUPER. Разумеется, к табличным гигафлопсам железо NVIDIA может приблизиться только в условиях хорошо оптимизированных приложений GP-GPU, но уж точно не в играх. А в случае архитектуры Ampere тем более оправдан скептический взгляд на отношение теоретических оценок быстродействия к практике. Как ни крути, CUDA-ядра FP32 конкурируют за кеш и такты обслуживающей логики с массой других вычислительных блоков SM, а если речь именно об играх, то сама NVIDIA акцентировала востребованность целочисленных расчетов в шейдерах наряду с FP32, но в этом плане никакого удвоения производительности Ampere не сулит.

Тем не менее преимущество RTX 3070 перед его формальными предшественниками — GeForce RTX 2070 и RTX 2070 SUPER — не подлежит сомнению. NVIDIA утверждает, что при благоприятных условиях (то есть в играх с трассировкой лучей) новинка обеспечивает на 60 % более высокую частоту смены кадров, чем RTX 2070, и это (опять не удержимся от спойлера) близко к истинному положению дел. Кроме того, у RTX 3070 столько же блоков операций растеризации (96), как у TITAN RTX на базе полностью активированного чипа TU102, так что новинка должна хорошо выдерживать нагрузку при рендеринге в высоком разрешении.

Однако при всех достоинствах новой модели у нее есть очевидная слабость — объем оперативной памяти. Да, RTX 3070 обязан быть значительно быстрее RTX 2070 и RTX 2070 SUPER в играх, не говоря уже о рабочих приложениях, но в распоряжении графического процессора остались те же 8 Гбайт VRAM. А если взглянуть на спецификации GeForce RTX 1070/1080, то выяснится, что объем видеопамяти на платах NVIDIA данной рыночной категории остается неизменным уже в течение четырех лет. Положение RTX 3070 смягчает тот факт, что его производительности, скорее всего, недостаточно для современных требовательных игр при разрешении 4К, когда требования к объему VRAM резко увеличиваются, а в режиме 1080p или 1440p объема в 8 Гбайт пока вполне достаточно. Ключевое слово здесь — «пока». Приведем в пример такие устройства, как Radeon R9 390/390X или GeForce GTX 980 Ti, которыми благодаря запасу оперативной памяти в 6-8 Гбайт не стыдно пользоваться до сих пор. Или, напротив, 4-гигабайтные ускорители Radeon R9 Fury (X) и GTX 980 того же периода, которые сошли с дистанции раньше, чем исчерпали ресурс производительности своих графических процессоров.

Как мы уже заметили выше, есть опасение, что RTX 3070 страдает от дефицита не только в объеме, но и в пропускной способности VRAM. Мало того, что RTX 3070 комплектуется обычными микросхемами GDDR6 вместо прогрессивных GDDR6X, NVIDIA по какой-то причине ограничилась сравнительно медленными чипами с номиналом 14 Гбит/с, хотя даже среди партнерских моделей предыдущего поколения есть образцы видеокарт с памятью GDDR6, рассчитанной на пропускную способность 16 Гбит/с.

Графические процессоры Ampere выпускаются на мощностях Samsung по современной норме 8 нм, которая обеспечивает даже чуть более высокую плотностью компоновки транзисторов по сравнению с «красными» чипами Navi — их производит 7-нанометровая линия TSMC. Однако новые видеокарты не отличаются рекордной энергоэффективностью, если судить по количеству игровых FPS на ватт. Чтобы достигнуть такого уровня производительности, который демонстрируют GeForce RTX 3080 и RTX 3090, NVIDIA пришлось смириться с громадным ростом потребляемой мощности, и эта тенденция распространяется вниз на GeForce RTX 3070. В то время как RTX 2070 рассчитан на энергопотребление 175 Вт, а RTX 2080 — на 215, новая модель достигла отметки 220 Вт.

Впрочем, такое TBP уже давно перестало быть чем-то из ряда вон выходящим для высокопроизводительной графической карты, так что партнерам NVIDIA будет несложно выпустить собственные модификации GeForce RTX 3070, которые могут обойтись дешевле в производстве по сравнению с Founders Edition или, наоборот, предложат более высокий оверклокерский потенциал. Партнерские видеокарты на базе GA104 должны появиться в широкой рознице 29 октября, спустя два дня после публикации данного обзора, — конечно, при условии, что в этот раз NVIDIA и независимые вендоры лучше подготовились к ажиотажному спросу на свежее железо.

⇡#GeForce RTX 3070 Founders Edition: конструкция

Мы намерены уделить внимание оригинальным версиям GeForce RTX 3070 в ближайшее время, но сегодня рассмотрим новый ускоритель на примере Founders Edition. Как и две старшие модели, парадная разновидность RTX 3070 является ограниченным предложением и поступит в продажу строго по рекомендованной (то есть минимальной) розничной цене $499 или 45 490 руб. В России новинку будет распространять собственный интернет-магазин NVIDIA, и одновременно чипмейкер готовит альтернативную площадку для продаж — пока не знаем, какую именно, но обещают, что она начнет работу в конце текущего месяца.

Как бы то ни было, первых партий Founders Edition точно не хватит на всех желающих, но мы не думаем, что в случае RTX 3070 у покупателей есть повод для недовольства. RTX 3080 и RTX 3090 FE — это своего рода рекламная акция NVIDIA, и других видеокарт с настолько качественной оснасткой вы просто не сможете купить за такие деньги. Хотя следующий Founders Edition также производит впечатление добротно сделанного устройства, он устроен попроще и явно не настолько дорог в производстве.

Тем не менее и здесь NVIDIA нашла возможность выделиться. Устройство получилось удивительно компактным. Хотя RTX 3070 работает в одном диапазоне мощности с устройствами прошлого поколения на чипе TU104, по габаритам Founders Edition практически не отличается от фирменных модификаций RTX 2060 и RTX 2070, только больше в длину. Напомним, что речь идет об ускорителе с потенциальным быстродействием на уровне GeForce RTX 2080 Ti. Выглядит RTX 3070 столь же презентабельно, как флагманские модели Founders Edition 30-й серии. Периметр системы охлаждения охватывает массивная лента из фрезерованного алюминия, а радиатор больше не закрыт декоративными панелями и красуется на виду. Пожалуй, единственное отличие в эстетике RTX 3070 от RTX 3080 и RTX 3080 — то, что логотип GeForce RTX на борту видеокарты не светится, но для кого-то это как раз очевидный плюс.

Хотя печатная плата RTX 3070 допускает более свободный монтаж компонентов, чем в ускорителях на чипе GA102, располагающих к компактному дизайну PCB, NVIDIA все равно использовала короткую печатную плату для того, чтобы сохранить принцип работы системы охлаждения со сквозным продувом хвостовой части радиатора. Однако из-за этого снова пришлось распаивать разъем дополнительного питания по центру. Для подключения стандартного кабеля от блока питания к двенадцатиконтактной розетке понадобится комплектный переходник, хотя в случае RTX 3070 без него вполне можно было обойтись: видеокарта укладывается по мощности в номинал силовых линий слота PCI Express и одного восьмиконтактного разъема, а для него места уж точно хватило бы.

Радиатор Founders Edition разделен на две секции глухой диагональной перегородкой. Половина ребер, ближайшая к монтажной пластине видеокарты, ориентирована таким образом, чтобы поток воздуха от вентилятора диаметром 85 мм (точно такие же применяются в RTX 3080 FE) шел в перпендикулярном направлении от материнской платы и одновременно наружу из корпуса ПК. В отличие от RTX 3080 и RTX 3090, отверстия решетки по соседству с разъемами видеоинтерфейсов не настолько широкие (там это буквально четыре просторных окошка), и все же решетка препятствует теплообмену намного меньше, чем сеть мелких дырочек у Founders Edition старого образца.

Вторая секция радиатора — так же, как в старших моделях Founders Edition, — висит за пределами компактной PCB и продувается собственным вентилятором насквозь. Только на этот раз стремление уменьшить габариты устройства помешало разместить второй вентилятор с обратной стороны печатной платы. Кроме того, кожух системы охлаждения RTX 3070 устроен так, что часть горячего воздуха идет прямо на материнскую плату рядом со слотом PCI Express, где любят разводить слот M.2 для твердотельных накопителей. Впрочем, точно такой же недостаток есть у открытых кулеров большинства партнерских видеокарт.

Удалив систему охлаждения с печатной платы, мы были несколько разочарованы тем фактом, что в RTX 3070 не используется испарительная камера. Тепло по ребрам радиатора распределяют обычные термотрубки, но, надо отдать должное NVIDIA, медное основание кулера отполировано до зеркального блеска. Да и работает Founders Edition чрезвычайно тихо для своего — уже не экстремально высокого, но по-прежнему значительного — энергопотребления, так что необычная конструкция кулера вновь оправдала себя на все 100 %.

GeForce RTX 3070 не требуется усиленное охлаждение обратной стороны печатной платы: все микросхемы памяти сосредоточены вокруг GPU. Тем не менее NVIDIA не стала экономить на бэкплейте кулера: это металлическая пластина с сиротливой термопрокладкой напротив VRM графического процессора.

⇡#GeForce RTX 3070 Founders Edition: печатная плата

По сравнению с GeForce RTX 3080 и RTX 3090 в конфигурации Founders Edition дизайн печатной платы RTX 3070 изрядно упрощен — в первую очередь из-за того, что здесь применяется обыкновенная память типа GDDR6 вместо более скоростных, но придирчивых к разводке и питанию чипов GDDR6X. Графический процессор GA104 не требует отдельной линии для питания периферийной части кристалла, в которую входят контроллеры VRAM, и вместо двух отдельных регуляторов напряжения, которыми комплектуются любые разновидности старших моделей 30-й серии, довольствуется единственным девятифазным VRM под управлением ШИМ-контроллера uPI Semiconductor uP9512R. В качестве ключей регулятора используются силовые каскады AOZ5311NQI от Alpha & Omega с номинальным током 50 А.

Оперативная память (микросхемы Samsung K4Z80325BC-HC14 с пропускной способностью 14 Гбит/с на контакт) также обходится простой двухфазной схемой питания. Да и по другим признакам печатная плата стала беднее не только по сравнению с двумя старшими моделями 30-й серии (сделанными с большим запасом надежности по питанию главных компонентов), но и даже по сравнению с PCB, которую NVIDIA использовала в продуктах Founders Edition прошлого поколения — включая как платы для устройств на чипе TU104, так и RTX 2060 и RTX 2070 на TU106. Так, вместо SMD-конденсаторов фильтры на входе и выходе VRM укомплектованы емкостями сквозного монтажа, которые не отличаются столько же выгодными показателями ESR и ESI. Впрочем, при сравнительно небольшой потребляемой мощности ускорителя (в пределах 230 Вт по результатам наших измерений) более качественные компоненты ему наверняка не требуются. Зато у RTX 3070 Founders Edition отсутствует навязчивый писк катушек индуктивности, которым страдают флагманские карты.

Методика тестирования. Тактовые частоты, энергопотребление, температура, уровень шума и разгон. Игровые тесты (1920 × 1080)

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

В большинстве тестовых игр показатели средней и минимальной кадровых частот выводятся из массива времени рендеринга индивидуальных кадров, который записывает встроенный бенчмарк (или утилита OCAT, если его нет).

Средняя частота смены кадров на диаграммах является величиной, обратной среднему времени кадра. Для оценки минимальной кадровой частоты вычисляется количество кадров, сформированных в каждую секунду теста. Из этого массива чисел выбирается значение, соответствующее 1-му процентилю распределения. Red Dead Redemption 2 является исключением: ее встроенный бенчмарк регистрирует 1-й процентиль времени рендеринга кадра, из которого выводится соответствующая кадровая частота.

Мощность видеокарт регистрируется отдельно от CPU и прочих компонентов ПК с помощью устройства NVIDIA PCAT. В качестве тестовой нагрузки для тестов мощности и уровня шума используется игра Crysis 3 при разрешении 3840 × 2160 без полноэкранного сглаживания и максимальных параметрах качества графики, а также стресс-тест FurMark с наиболее агрессивными настройками (разрешение 3840 × 2160, MSAA 8x). Замеры всех параметров выполняются после прогрева видеокарты, когда температура GPU и тактовые частоты стабилизируются.

⇡#Участники тестирования

В тестировании производительности приняли участие следующие видеокарты:

• NVIDIA GeForce RTX 3090 FE (1395/1695 МГц, 19,5 Гбит/с, 24 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 3080 FE (1440/1710 МГц, 19 Гбит/с, 10 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 3070 FE (1500/1730 МГц, 14 Гбит/с, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (1350/1645 МГц, 14 Гбит/с, 11 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER FE (1650/1815 МГц, 15,5 Гбит/с, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 2070 FE (1410/1710 МГц, 14 Гбит/с, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti FE (1480/1582 МГц, 11 Гбит/с, 11 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1080 FE (1607/1733 МГц, 10 Гбит/с, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 5700 XT (1605/1905 МГц, 14 Гбит/с, 8 Гбайт);
• AMD Radeon VII (1400/1750 МГц, 2 Гбит/с, 16 Гбайт).

Прим. В скобках после названий видеокарт указаны базовая и boost-частота согласно спецификациям каждого устройства. Видеокарты с заводским разгоном приведены в соответствие с референсными параметрами (или приближены к последним) при условии, что это можно сделать без ручной правки кривой тактовых частот. В противном случае (ускорители серии NVIDIA GeForce 16, а также GeForce RTX 2070/2080/2080 Ti Founders Edition) используются настройки производителя.

⇡#Тактовые частоты, энергопотребление, температура, уровень шума и разгон

Графический процессор GA104 на плате GeForce RTX 3070 Founders Edition работает в том же частотном диапазоне, что и флагманский чип Ampere в составе RTX 3080 и RTX 3090: под игровой нагрузкой средняя тактовая частота видеоядра стабилизировалась около 1919 МГц. По опыту знакомства с партнерскими версиями старших моделей было бы резонно предположить, что эти числа можно проецировать и на высококачественные реализации RTX 3070 с кулерами и печатными платами оригинального дизайна.

Но в данном случае у нас нет уверенности в том, то Founders Edition целиком раскрывает потенциал графического процессора, ведь согласно спецификациям RTX 3070 положены наивысшие тактовые частоты во всей, пока еще до конца не сформированной, линейке GeForce 30, к чему располагает и небольшое по сравнению с GA102 количество транзисторов в кристалле. При этом RTX 3070 Founders Edition получает дополнительное питание через единственный восьмиконтактный разъем (с использованием комплектного переходника) и в штатном режиме упирается в номинал мощности восьмиконтактника (150 Вт) вместе с разъемом PCI Express (75 Вт). Под нагрузкой в играх видеокарта потребляет вплоть до 229 Вт и, судя по замерам в FurMark, уже не располагает неисчерпанным резервом. Вместе с тем налицо значительная экономия мощности по сравнению с GeForce RTX 2080 Ti — ускорителем прошлого поколения, который (как мы успеем убедиться, изучив результаты бенчмарков) действительно является аналогом RTX 3070 по игровому быстродействию. Также стоит обратить внимание на то, что RTX 3070 находится фактически в одной категории потребляемой мощности с Radeon RX 5700 XT (213 Вт у референсной модели), но это лучше характеризует кремний Navi первого поколения, перегретый завышенным напряжением, чем новинку NVIDIA.

Прим. Измерение всех параметров выполняется после прогрева GPU и стабилизации тактовых частот.

Действительно, на эффективном оверклокинге графического процессора GeForce RTX 3070 Founders Edition можно поставить крест. BIOS видеокарты позволяет увеличить TBP всего лишь на 9 %, а попытки разгона GPU не прибавили больше 50 МГц к номинальной тактовой частоте и 42 МГц к реальной частоте под нагрузкой. Порадовала только оперативная память: стартуя со штатной пропускной способности 14 Гбит/с, микросхемы GDDR6 покорили отметку 17,2 Гбит/с. А ведь наш экземпляр Founders Edition комплектуется чипами GDDR6 точно такого же номинала, как предполагают спецификации видеокарты. Складывается впечатление, будто второму по старшинству среди игровых графических процессоров Ampere перепала часть технологий, предназначенных для поддержания стабильности интерфейса GDDR6X, отсюда и такой ошеломительный рост ПСП.

Что касается системы охлаждения фирменной версии GeForce RTX 3070, то конструкция Founders Edition опять не подвела. По сравнению с предыдущими устройствами этой марки сквозная вентиляция кулера позволила уменьшить температуру GPU на 3–5 °С и одновременно добиться чрезвычайно низкого уровня шума. С расстояния в один метр, которое обычно разделяет десктопный компьютер и его пользователя, услышать вентиляторы RTX 3070 FE будет практически невозможно.

⇡#Игровые тесты (1920 × 1080)

Глядя на первый же блок с результатами бенчмарков, можно с облегчением (или с удивлением) вздохнуть: GeForce RTX 3070 полностью оправдал возложенные на него надежды и практически не отличается по усредненному фреймрейту в 10 тайтлах от GeForce RTX 2080 Ti. Большинство игр отдают предпочтение бывшему флагману, и есть лишь два бенчмарка, в которых (и это повторят тесты при более высоком разрешении) выигрывает RTX 3070: Battlefield V и Red Dead Redemption 2. Однако общее преимущество RTX 2080 Ti невелико и составляет практически незначимые 3 % FPS.

По сравнению со своим формальным предшественником RTX 2070, новинка обеспечивает на 43 % более высокую частоту смены кадров и на 39 % превосходит видеокарту AMD из той же категории быстродействия (Radeon RX 5700 XT). Кроме того, часть количественных подвижек в производительности 70-й позиции модельного ряда NVIDIA принимает качественный характер даже при разрешении 1080p, когда дело доходит до самых требовательных современных тайтлов. Так, RTX 3070 сделал возможной плавную игру на максималках с частотой смены кадров не меньше 60 FPS в Metro Exodus, RDR 2 и Total War: THREE KINGDOMS.

Новинка вряд ли побудит к апгрейду пользователей вечнозеленого GeForce GTX 1080 Ti — средняя разница в быстродействии между ними составляет 37 % FPS, — но станет удачной заменой базовой версии GTX 1080, предлагая на 74 % более высокую частоту смены кадров.

Игровые тесты (2560 × 1440, 3840 × 2160)

⇡#Игровые тесты (2560 × 1440)

Переход к бенчмаркам при разрешении 1440p не в состоянии разбить ничью между GeForce RTX 3070 и RTX 2080 Ti: флагман 20-й серии сохраняет небольшое преимущество в большинстве тестовых игр, но усредненная разница между ускорителями сводится к 2 % FPS. А вот дистанция между GeForce RTX 3070 и более слабыми видеокартами начинает расти вместе с разрешением экрана. Новинка достигла преимущества в 46 и 43 % FPS соответственно перед GeForce RTX 2070 и Radeon RX 5700 XT и на 41 % опережает GeForce GTX 1080 Ti. Однако все это ускорители одного уровня, и по мере увеличения нагрузки они теряют фреймрейт синхронно. Важнее то, что в режиме 1440p RTX 3070 резко оторвался от GeForce GTX 1080 — уже на 85 % FPS.

Прежде чем мы обратимся к бенчмаркам на 4К-экране, еще раз заострим внимание на абсолютных, а не относительных оценках быстродействия. Казалось бы, GeForce RTX 2080 Ti вышел всего два года тому назад, и тогда он позиционировался как ультимативное решение для игр в 4К, но с тех пор появились игры, в которых даже при разрешении 1440p частота смены кадров на RTX 2080 Ti колеблется около 60 FPS или проседает ниже (это RDR 2 и Total War: THREE KINGDOMS). То же, соответственно, относится к GeForce RTX 3070, и, как мы успеем убедиться, рассчитывать на такое железо в 4К уже не стоит. RTX 3070 — прекрасная видеокарта для игры в демократичных режимах 1080p и 1440p, но этим ее возможности и ограничены, не говоря уже о вероятном отсутствии запаса прочности на будущее, который мог бы дать объем VRAM свыше 8 Гбайт.

⇡#Игровые тесты (3840 × 2160)

Действительно, уже пришло время, когда видеокарты класса GeForce RTX 2080 Ti больше не обеспечивают комфортный фреймрейт в современных требовательных играх при разрешении 4К. Только в четырех из десяти тестовых игр частота смены кадров на флагманской модели 20-й серии, как и на GeForce RTX 3070, достигла уровня 60 FPS или превышает его. Тем не менее нет лучшего режима, чем 2160p, чтобы проявить разницу в игровом быстродействии сравниваемых устройств.

Вопреки ожиданиям, что здесь GeForce RTX 2080 Ti все-таки оторвется от RTX 3070 на значительную дистанцию благодаря широкой шине оперативной памяти, среднее преимущество топ-модели 20-й серии сводится к 3 % FPS. А вот другие видеокарты уходящего поколения просели намного сильнее под грузом высокого разрешения. GeForce GTX 1080 Ti держится лучше прочих, уступая RTX 3070 46 % FPS — очередной аргумент в пользу того, что это не самый выгодный путь апгрейда для сторонников продукции NVIDIA. А вот по сравнению с базовой версией GTX 1080 новинке удалось почти удвоить частоту смены кадров. Radeon RX 5700 XT также чувствует себя не очень комфортно при разрешении 4К, и, как следствие, преимущество RTX 3070 здесь достигает максимальных 51 % FPS.

Игровые тесты в разгоне. Игровые тесты с трассировкой лучей.

⇡#Игровые тесты в разгоне

Результаты оверклокинга GeForce RTX 3070 нас изрядно удивили. С одной стороны, графический процессор на плате Founders Edition практически не поддается разгону по причине отсутствия резерва мощности. Вот оперативная память GDDR6, напротив, разогналась просто феноменально — с 14 до 17,2 Гбит/с, а это означает рост пропускной способности интерфейса VRAM на целых 23 %. Как показали тесты в разгоне, ПСП, доступной графическому процессору GA104 по спецификациям RTX 3070, и вправду недостаточно, чтобы целиком раскрыть его потенциал. Оверклокинг VRAM устраняет бутылочное горлышко, что приводит к росту игрового быстродействия при разрешении 2160p на среднюю величину 10 % FPS. Однако даже столь заметная прибавка вычислительной мощности не делает RTX 3070 подходящей видеокартой для запуска требовательных игр в 4К на максималках, но в отдельных случаях именно ее оказывается достаточно, чтобы перешагнуть критическую отметку 60 FPS.

⇡#Игровые тесты с трассировкой лучей

Трассированные эффекты в играх по-прежнему создают чрезвычайно высокую нагрузку на графический процессор, несмотря на то, что архитектура Ampere содержит ряд оптимизаций, направленных на ускорение рейтрейсинга. Без такой хитрости, как масштабирование кадров при помощи DLSS, GeForce RTX 3070 обеспечивает безоговорочно комфортный фреймрейт в любых играх с трассировкой лучей только при условно-низком разрешении 1080p. В режиме 1440p новинке покорились игры, которые представляют первую волну тайтлов с поддержкой гибридного рендеринга (Battlefield V и Shadow of the Tomb Raider), но в технически более сложных Metro Exodus и Control кадровая частота просела ниже 60 FPS.

Но надо отдать должное новинке, запас производительности в 1080p у нее весьма значительный, а возможность игры в таких условиях — это все, что волнует большинство геймеров, пока даже мониторы стандарта 1440p не приобрели настолько широкой пользовательской базы. Не говоря уже о 4К-экранах, так что потенциальных владельцев GeForce RTX 3070 вряд ли разочарует новость о том, что не все игры при разрешении Ultra HD новинка вытягивает даже с поддержкой DLSS: только в Battlefield V и трассированном Minecraft средний фреймрейт перевалил за 60 FPS, а в Control и Metro Exodus придется довольствоваться консольной частотой смены кадров или снижать настройки графики.

Бенчмарки с рейтрейсингом ничего не смогли добавить к соотношению производительности между GeForce RTX 3070 и RTX 2080 Ti: здесь старая и новая модель не отличаются больше чем на 1–5 % среднего фреймрейта в пользу той или другой видеокарты. Но если взять за точку отсчета GeForce RTX 2070, представитель нового поколения предлагает уже на 59–62 % больше FPS (примечательно, что именно о таких числах сообщает презентация NVIDIA, посвященная RTX 3070) при рендеринге в нативном разрешении и на 53 % больше в 4К с DLSS.

Вычисления общего назначения. Кодирование/декодирование видео. Таблицы результатов. Выводы

⇡#Вычисления общего назначения

GeForce RTX 3070 позиционируется в первую очередь как игровая видеокарта и уже затем как средство ускорения рабочих приложений. Тем не менее никакая игра не может настолько эффективно задействовать ресурсы графического процессора, как хорошо оптимизированные операции GP-GPU, а CUDA-ядер и, соответственно, сырой вычислительной мощности у RTX 3070 намного больше, чем у RTX 2080 Ti, так что новинка выглядит очень перспективно не только в играх, но и в профессиональной среде. Увы, здесь все не так просто, как может показаться на первый взгляд, ведь мало того, что у RTX 2080 Ti есть два «лишних» гигабайта оперативной памяти, так и пропускная способность шины RAM намного выше.

Если вычислительная задача упирается прежде всего в количество шейдерных ALU, от GeForce RTX 3070 можно ожидать превосходного быстродействия. Так, новинка не слишком отстает от двух старших моделей 30-й серии в бенчмарке Blender на движке Cycles и достигает скорости рендеринга, просто недоступной ускорителям прошлого поколения — как с привлечением RT-блоков GPU, так и в полностью софтверном режиме. Но аналогичный тест в движке Radeon ProRender уже ставит знак равенства между RTX 2080 Ti и RTX 3070. Во всяком случае новинка обеспечивает громадный рост производительности по сравнению с «зелеными» ускорителями серии GeForce 10, а также топовыми на текущий момент игровыми и просьюмерскими предложениями AMD — Radeon VII и Radeon RX 5700 XT.

Прим. Radeon RX 5700 XT не работает с движком Cycles в актуальной версии Blender 2.9.

В свою очередь, видеоредактор Adobe Premiere Pro также остался не в восторге от RTX 3070. Пусть между свежей моделью и RTX 2080 Ti не нашлось большой разницы в процессе монтажа 4К-видео со сложными графическими эффектами, по скорости экспорта проектов RTX 3070 можно приравнять разве что к RTX 2080 SUPER, но никак не к RTX 2080 Ti. Герой тестирования сохраняет громадное преимущество по сравнению с продуктами AMD и видеокартами NVIDIA 10-й серии, но старшие модели на чипах Ampere все-таки лучше приспособлены к нагрузке такого рода.

А вот для аппаратно ускоренного декодирования исходников в формате RED R3D и дебайеринга на тензорных ядрах три новых ускорителя подходят одинаково хорошо и способны радикально ускорить обработку видео с разрешением 4К и 6К по сравнению с любыми GPU предыдущего поколения.

⇡#Кодирование/декодирование видео

Оба потребительских GPU семейства Ampere комплектуются мультимедийным блоком NVDEC нового поколения, который обзавелся поддержкой нового формата AV1, отличающегося высокой степенью компрессии. Как следствие, декодирование записей AV1 с высоким разрешением предъявляет беспрецедентные требования к производительности железа, когда оно выполняется исключительно софтверным методом. Так, видео 8К с кадровой частотой 30 FPS загружает восьмиядерный CPU тестового стенда на 50 %, когда файл воспроизводится с локального хранилища, и на 60 % через браузер. Аппаратное декодирование в таких условиях совершенно необходимо, и чипы Ampere достигают пропускной способности выше 100 FPS при обработке 8К с огромным запасом кадровой частоты, когда разрешение понижено до уровня 2160p или 1080p.

Кодировщик NVENC в графических процессорах GA102 и GA104 не претерпел заметных пользователю изменений по сравнению с аналогичным блоком чипов Turing, но он и без того работает чрезвычайно быстро: «Амперы» способны кодировать в реальном времени поток HEVC с разрешением вплоть до 8К и кадровой частотой 60 FPS.

⇡#Производительность на ватт и площадь GPU

Тесты GeForce RTX 3070 стали очередным свидетельством того, что потребительские чипы архитектуры Ampere недалеко ушли в энергоэффективности от кремния Turing. При сравнении с GeForce RTX 2080 Ti (который, как мы успели убедиться, практически идентичен RTX 3070 по игровому быстродействию) новая модель обеспечивает всего лишь 8 % дополнительных FPS в пересчете на ватт потребляемой мощности. Но, к чести новинки, нужно сказать, что хотя по сравнению с 70-й моделью прошлого поколения абсолютное значение мощности увеличилось, также возросла производительность на ватт, причем существенно — на 24 %. Кроме того, сделаем скидку на то, что в RTX 3070 не используется полностью функциональный кристалл GA104, а сокращение количества вычислительных блоков, пусть и незначительное в данном случае, всегда приводит к лишним затратам энергии.

Прим. Игры при разрешении 3840 × 2160 без трассировки лучей и DLSS.

По отношению к чипам семейства Pascal кремний Ampere представляет собой один полный шаг технологической нормы, и это хорошо заметно по оценкам FPS на ватт — на 43 % больше, чем у GeForce GTX 1080 Ti. Напоследок в очередной раз заметим, что NVIDIA лучше распорядилась достоинствами 7/8-нанометровой фотолитографии, чем AMD в ранних образцах чипов Navi: у Radeon RX 5700 XT чип GA104 на плате 3070 выигрывает не только по плотности транзисторов, но и по энергоэффективности — она на 40 % выше. Впрочем, у поклонников красной марки есть все основания надеяться, что недоработки такого рода довольно скоро уйдут в прошлое.

⇡#Результаты игровых тестов и рекомендованные цены

⇡#Результаты игровых тестов с трассировкой лучей

⇡#Выводы

После знакомства со старшими моделями 30-й серии мы прониклись скепсисом к обещаниям NVIDIA о производительности GeForce RTX 3070. RTX 3080 значительно прибавил в игровом быстродействии по сравнению с флагманскими видеокартами прошлого поколения, но таких чисел, которые фигурируют в рекламных материалах чипмейкера, мы все-таки не увидели. Как следствие, было нелегко поверить, что RTX 3070 действительно является эквивалентной заметной RTX 2080 Ti. Однако в данном случае оптимизм был полностью оправдан. Ранние оценки возможностей новинки получили подтверждение в бенчмарках, и перед нами предстал абсолютный аналог GeForce RTX 2080 Ti, но потребляющий меньше энергии и, главное, стоящий вдвое дешевле. А если сравнивать с устройством, которое раньше занимало 70-ю позицию в продуктовом ряду GeForce, — RTX 2070, то речь идет о приятном бонусе в 43–62 % FPS (в зависимости от разрешения экрана). Впрочем, основными кандидатами для замены на RTX 3070 являются середняки и предтоповые ускорители позапрошлого поколения: от GeForce GTX 1080 новинку отделяют внушительные 74–93 % FPS. Кроме того, RTX 3070 не так сильно теряет в эффективности при игре с условно-низким разрешением экрана 1080p и 1440p, как RTX 3080 или тем более RTX 3090.

Все хорошо, лишь бы младшую модель не поразил тот же недуг с доступностью в продаже, от которого до сих пор страдают две старшие. Кроме того, судьбу GeForce RTX 3070 в долговременной перспективе омрачают 8 Гбайт VRAM: по сравнению с RTX 2080 Ti налицо регресс объема локальной памяти при практически эквивалентном быстродействии графического процессора. Пока 8 Гбайт еще достаточно для любых игр в разрешении вплоть до 4К, но, как раз за разом показывает практика, запас в этом деле надолго продлевает жизнь видеокарты. Так что мы в очередной раз советуем читателям отложить апгрейд и дождаться схватки видеокарт 30-й серии с грядущими предложениями AMD. Если, повторимся, возможность купить новые ускорители NVIDIA за адекватные деньги вообще появится у российских пользователей до того момента.

Напоследок резюмируем впечатления от парадной модификации GeForce RTX 3070, которую NVIDIA сконструировала для обзоров новинки и ограниченных продаж в собственном интернет-магазине. Комплименты, заслуженные топовыми моделями Founders Edition, в полной мере относятся и к RTX 3070. Это устройство прекрасно выглядит и сделано весьма добротно, но его главным достоинством опять-таки является чрезвычайно эффективный и тихий кулер, который вдобавок ко всему позволил сделать видеокарту удивительно компактной для ее недюжинной производительности. Однако в этот раз Founders Edition не станет таким же ориентиром качества для партнерских аналогов, как фирменные версии RTX 3080 и RTX 3090. Умеренное энергопотребление RTX 3070 позволит партнерам NVIDIA обойтись более простой и дешевой системой охлаждения или, наоборот, создать продукты, лучше приспособленные к оверклокингу. Из-за строго ограниченного резерва мощности графический процессор Founders Edition не допускает сколько-либо существенного увеличения тактовых частот. Зато отлично разгоняется оперативная память, что для RTX 3070 намного полезнее (но гарантировать такой же результат всем покупателям Founders Edition мы, разумеется, не можем). В любом случае это видеокарта не для энтузиастов, а в первую очередь для тех, кто ценит тишину, эстетику или собирает игровой компьютер в компактном корпусе.