GPU из будущего: обзор GeForce GTX TITAN

⇡#Методика тестирования

⇡#Участники тестирования

В тестировании приняли участие следующие видеокарты:

• NVIDIA GeForce GTX 690 (915/6008 МГц, 4 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 680 (1006/6008 МГц, 2 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 590 (607/3414 МГц, 3 Гбайт)
• 2 x Radeon HD 7970 GHz Edition (1050/6000 МГц, 3 Гбайт)
• AMD Radeon HD 7970 GHz Edition (1050/6000 МГц, 3 Гбайт)
• AMD Radeon HD 6990 (880/5000 МГц, 4 Гбайт)

⇡#Разгон, температура, энергопотребление

Базовая частота GPU составляет 836 МГц, а максимальное значение Boost Clock, зарегистрированное в бенчмарках, составило 1006 МГц (прибавка в 169 МГц). В разгоне базовую частоту удалось увеличить до 966 МГц.

Значения Power Target и Temp Target по умолчанию установлены на уровне 100% и 80 °C. Для начала мы увеличили их до максимума — 106% и 94 °C, с приоритетом мощности. В таком режиме Boost Clock достигала 1124 МГц (+157 МГц к базовой частоте). Если же отдать приоритет температуре и прибегнуть к помощи OverVoltage, задав смещение напряжения на максимально допустимые три шага (+37 мВ), то Boost Clock начинает подниматься и до 1150 МГц (+183 МГц), а напряжение — вплоть до 1,2 В.

По пиковому энергопотреблению TITAN значительно превосходит как GeForce GTX 680, так и Radeon HD 7970 GHz Edition. Он кушает почти ровно столько же, что и GTX 580, тем самым вновь утверждая подзабытую истину, что GTX — это ПЕЧ. GeForce GTX 690 расположился на диаграмме поблизости: разница с TITAN составляет единицы ватт.

В тесте также участвует наша «темная лошадка», условный Radeon HD 7990 GHz Edition — два GPU Tahiti XT2, расположенные на одной плате и работающие на стандартных для HD 7970 GHz Edition тактовых частотах. Пока мы не будем раскрывать название и штатные спецификации этой карты, так как в ближайшее время с ней состоится отдельное знакомство. Так вот, эта карта далеко не столь экономична, как GTX 690 или TITAN, и соперничает по максимальному энергопотреблению со знаменитыми своим аппетитом GTX 590 и HD 6990.

Примечательно также то, что разгон TITAN почти никак не отражается на энергопотреблении. Похоже, что GPU Boost и в штатном режиме исчерпывает резерв мощности.

Система охлаждения TITAN оправдала возложенные на нее ожидания. Под нагрузкой чип GK110 нагревается не больше, чем вдвое меньший GK104 в составе GTX 680. А запаса мощности кулера достаточно для того, чтобы при разгоне адаптера снизить температуру еще на 20 °С.

⇡#Производительность, синтетические тесты

3DMark 2011 (DirectX 11)

• GeForce GTX TITAN так далеко ушел от однопроцессорных участников теста, что адекватными соперниками для него могут быть лишь флагманские видеокарты с двумя GPU.
• GTX 590 и Radeon HD 6990 также легко покорились новинке.
• TITAN, конечно отстает по показателю Graphics score как от GTX 690, так и от сдвоенного HD 7970 GHz Edition, но в результате разгона уже опасно приближается к ним.

3DMark

• Сразу заметим, что драйверы AMD оказались не готовы к появлению нового бенчмарка от Futuremark, поэтому как Radeon HD 6990, так и пара Radeon HD 7970 GHz Edition получили оценку, неадекватную их реальной производительности.
• И снова TITAN борется за первенство лишь с GTX 690, потому что остальные участники тестирования не годятся ему в соперники.
• В штатном режиме GTX 690 сохраняет лидерство, но разгон TITAN способен поколебать его позиции.

Unigine Heaven 2 (DirectX 11)

• Результат тот же. TITAN легко убрал всех соперников, кроме сдвоенного HD 7970 GHz Edition и GTX 690.
• На штатных частотах он уступает последнему, но в результате разгона разрыв сокращается до минимума. Двухпроцессорный адаптер AMD по-прежнему немного впереди.

⇡#Производительность, игровые тесты

Crysis Warhead (DirectX 10)

• В этом тесте правит бал тандем Radeon HD 7970 GHz Edition. Даже при разгоне у TITAN нет шансов с ним справиться.
• Radeon HD 6990 и GeForce GTX 590 выступили более успешно, чем GTX 680 и HD 7970 GHz Edition, и все же TITAN оказался быстрее.
• Разница между TITAN и GTX 690 невелика, а благодаря разгону сокращается до минимума.

Metro 2033 (DirectX 11)

• Вновь с легкостью повержены GTX 680 и HD 7970 GHz Edition, вместе со старыми двухпроцессорными флагманами.
• От GTX 690 новинка отстала совсем ненамного, а в разгоне даже оказалась чуть быстрее.
• Пара Radeon HD 7970 GHz Edition все еще вне конкуренции.

Crysis 2 (DirectX 11)

• От этого теста в сравнении столь мощных видеокарт оказалось мало пользы из-за злополучного ограничения в 100 FPS. При разрешении 1920х1080 оценки всех участников расположились около отметки 100 кадров в секунду.
• Результаты при разрешении 2560х1440 более показательны. TITAN, наряду с GTX 690 и парой Radeon HD 7970 GHz Edition, также достиг предельного фреймрейта, что прочим соперникам оказалось не под силу.

Far Cry 3 (DirectX 11)

• Конкурировать с TITAN могут лишь GTX 690 и тандем Radeon HD 7970 GHz Edition.
• В режиме 1920x1080 TITAN немного опережает двухчиповую карту AMD, а в разгоне приближается и к GTX 690. При разрешении 2560х1440 позиции двойного HD 7970 GHz Edition более прочные.

Battlefield 3 (DirectX 11)

• Преимущество TITAN перед остальными видеокартами с одним GPU, по-прежнему колоссально. То же относится и к GeForce GTX 590 и Radeon HD 6990.
• А вот современные «двухголовые» системы здесь работают чрезвычайно эффективно, поэтому GeForce GTX 690 и сдвоенный Radeon HD 7970 GHz Edition демонстрируют уровень производительности, недостижимый для TITAN даже при разгоне.

Crysis 3 (DirectX 11)

• TITAN на голову превосходит своих однопроцессорных конкурентов вместе с GTX 590 и HD 6990. И все же при разрешении 2560х1440 фреймрейт не достигает минимально приемлемой отметки в 30 FPS.
• Производительность GTX 690 и тандема HD 7970 GHz Edition примерно одинакова и заметно выше, чем у TITAN.
• Но благодаря разгону последний достигает заветных 30 FPS в 2560х1440, и отставание от двухпроцессорных лидеров сокращается до минимума.
• Radeon HD 6990 в Crysis 3 пока что отказывается работать в режиме CrossFireX. Но и не беда, все равно конкуренцию TITAN он составить не смог бы.

Batman: Arkham City (DirectX 11)

• К печали сторонников компании AMD, технология CrossFireX не работает в этой игре от слова «вообще». Поэтому результаты одиночного Radeon HD 7970 GHz Edition оказались даже лучше, чем у двух таких GPU, и единственным соперником TITAN остался GeForce GTX 690.
• Но похоже, что и с SLI Batman не дружит, поэтому даже без разгона TITAN значительно опережает своего двухпроцессорного родственника, а с разгоном уходит еще дальше.

DiRT Showdown (DirectX 11)

• Эта игра очень любит видеокарты AMD, поэтому GeForce GTX 680 и GTX 690 получили скромные оценки по сравнению с Radeon HD 7970 GHz Edition и двумя такими видеокартами соответственно.
• TITAN также в первый раз уступил Radeon HD 7970 GHz Edition.
• GTX 690 немного опережает новинку, но при разгоне последней их результаты практически выравниваются.

The Elder Scrolls 5: Skyrim (DirectX 9)

• Skyrim — плохой тест для топовых видеокарт. Между большинством участников нет никакой значимой разницы, и только GTX 680 немного просел при разрешении 2560х1440. Да еще Radeon HD 6990 позорно отстал от основной группы в обоих режимах.

Call of Duty: Modern Warfare 3 (DirectX 9)

• В CoD, с ее легкой по нынешним стандартам графикой, фреймрейт у столь мощных видеокарт уже зашкаливает.
• TITAN легко расправился с другими однопроцессорными адаптерами, к которым примкнули и бывшие двухпроцессорные флагманы.
• GTX 690 и двойной HD 7970 GHz Edition не теряют своего превосходства даже перед лицом разогнанного TITAN.

⇡#GeForce GTX TITAN vs GTX 690 vs 2xRadeon HD 7970 GHz Edition

Первое, что бросается в глаза при взгляде на сводную таблицу, это то, что разгон TITAN хотя и корректирует его положение по сравнению с соперниками, но в абсолютных значениях не всегда дает значимую прибавку FPS. На увеличение частот хорошо откликаются DiRT Showdown, Unigine Heaven 2 и Battlefield 3. В других же тестах эффект от разгона совсем невелик. В общем, как и в случае с другими видеокартами семейства Kepler с технологией GPU Boost, мегагерцы у GTX TITAN подчас имеют отчетливый привкус кукурузы.

Также видно, что TITAN всегда идет где-то рядом с GTX 690, а иногда даже опережает его. Вот двойной Radeon HD 7970 GHz Edition оказался более сильным соперником, TITAN догоняет его не так часто.

⇡#Выводы

Для NVIDIA TITAN стал ярким достижением и демонстрацией ее инженерного потенциала. Несмотря на все трудности, которые сопровождали GK110 и архитектуру Kepler в целом на пути от проектирования к коммерческим продуктам, мы все-таки получили этот технологический шедевр. Мир еще не видел такого огромного GPU, и производительность поражает воображение. TITAN просто уничтожил теперь уже бывших однопроцессорных фаворитов – GeForce GTX 680 и Radeon HD 7970 GHz Edition и небезуспешно соревнуется с двумя GPU в лице GeForce GTX 690 или условного Radeon HD 7990 GHz Edition.

В целом GTX 690 удерживает лидерство, но у TITAN есть другие преимущества, главное из которых — более предсказуемая производительность, которая не зависит от эффективности SLI в той или иной игре. А также поддержка вычислений с двойной точностью на скорости 1/3 от FP32 для тех, кому это необходимо. Кроме того, NVIDIA утверждает, что тройка «Титанов» в SLI имеет большую производительность, чем два GTX 690, во что мы охотно верим, зная, что при переходе от трех к четырем GPU скорость масштабируется не очень хорошо.

Тандем Radeon HD 7970 GHz Edition — более серьезный противник для TITAN. Но посмотрите, как много энергии потребляет эта парочка, даже если GPU находятся на одной плате. Для AMD сравнение даже единственного HD 7970 GHz Edition с TITAN очень обидно, потому что они находятся в абсолютно одинаковом энергетическом бюджете 250 Вт, а по производительности совершенно несопоставимы. С другой стороны, хотя NVIDIA и удалось добиться столь впечатляющего соотношения двух важнейших качеств дискретного видеоадаптера — производительности и энергопотребления, но третье качество — цена, отчасти зависимая от себестоимости и выхода годных чипов, совершенно упущено. Ведь тысяча долларов за видеокарту с одним GPU — это тоже своеобразный рекорд. В принципе, в рознице все выглядит справедливо: если TITAN сравним по производительности с адаптерами на двух GPU, то не грех и попросить за него такие же деньги. Но если взглянуть шире, то ситуация говорит о том, что хотя мастерство разработчиков и изысканные энергосберегающие технологии уже позволяют создать GPU с 7,1 миллиарда транзисторов, но производство (по крайней мере, для NVIDIA) еще не готово выпускать таких монстров в по-настоящему больших количествах. GK110 и TITAN ­— это в своем роде привет из будущего. GPU такого масштаба наверняка станут привычным делом для топовых видеоадаптеров через одно-два поколения.