Обзор NVIDIA GeForce GTX 980: энергетическая революция

⇡#Производительность: вычисления

DXVA Checker, Decode Benchmark

• Этот тест использует для декодирования видео, сжатого в H.264, отдельный блок фиксированной функциональности в составе GPU и освобождает как CPU, так и шейдерные процессоры.
• Благодаря новому декодеру GM204 запросто справится с обработкой нескольких потоков в разрешении 1080p. Что еще важнее, производительности более чем достаточно для воспроизведения 4К-видео с частотой 24 и даже 60 кадров в секунду.
• Блок NVENC в чипах архитектуры Kepler позволяет просматривать 4К без тормозов при частоте кадров 24 Гц, но не справляется с записью 60 FPS.
• Процессоры AMD Hawaii и Tonga демонстрируют многократно меньшую производительность при декодировании потока 1080p. Tonga намного быстрее благодаря усовершенствованному кодеку и также способна расшифровывать 4К-видео в формате H.264, но декодер LAV в текущей версии не использует эту возможность.

Luxmark: Room (Complex Benchmark)

• Такая высокая производительность GTX 980 в бенчмарке с трассировкой лучей – достаточно неожиданный результат. Адаптеры на базе GK110 и Hawaii все-таки не отставали настолько в игровых тестах. Но что есть, то есть. Расстояние между картами на GK110 от новинкой весьма велико, продукты AMD держатся лучше.
• Производительность GTX 770 составляет приблизительно одну треть от того, на что способен GTX 980.

Sony Vegas Pro 13

• В тесте, который использует GPU главным образом для наложения эффектов при рендеринге видеоролика, а кодирование выполняет на CPU, GTX 980 имеет производительность на уровне GTX 780 Ti или GTX TITAN Black.
• GPU AMD тут вне конкуренции.
• Но и преимущество перед GTX 770 у GTX 980 весьма велико.

CompuBench CL: Ocean Surface Simulation

• GTX 980 лишь ненамного опережает GTX 770, а продукты на базе GK110 расположились на более высоких местах в соответствии с числом активных CUDA-ядер в кристалле.
• Адаптерам AMD принадлежит безоговорочное лидерство.

CompuBench CL: Particle Simulation

• Этот тип физических вычислений стал еще одним тестом, который приносит GTX 980 неожиданно высокую оценку.
• Ни один из соперников не идет ни в какое сравнение с GTX 980, и только TITAN Black выделяется из общей массы отстающих.

SiSoftware Sandra: Scientific Analysis (FP64)

• Поскольку производительность GM204 в расчетах двойной точности составляет 1/32 от FP32 – хуже, чем у всех остальных участников теста, GTX 980 занял место в хвосте. Еще медленнее работает только GeForce GTX 770 – из-за меньшего количество CUDA-ядер.

⇡#Выводы

Поразительная энергетическая эффективность архитектуры Maxwell, которую ранее продемонстрировал GeForce GTX 750 Ti, в полной мере свойственна и GeForce GTX 980. Шутка ли, при реальном энергопотреблении на уровне GTX 770 флагман 900-й линейки стабильно превосходит его по производительности на 30-50%, а иногда — и на все 100%. Благодаря этим оптимизациям GTX 980 практически эквивалентен по производительности в играх старшим адаптерам на базе GPU GK110 — GTX 780 Ti и GTX TITAN Black. Последние потребляют больше энергии, дороже в производстве и, как следствие, в рознице. А $549 за GTX 980 — это как раз та цена для топового однопроцессорного адаптера, которая считалась приемлемой до появления серии чрезвычайно дорогих продуктов на GK110.

Хотя Maxwell не предложил больших нововведений по части аппаратных функций рендеринга, те специфические функции, которыми наделен GM204, важны в контексте ускорения программных технологий, представленных NVIDIA. Метод Global Illumination на базе вокселов чрезвычайно впечатляет. Подобное решение во всем великолепии можно наблюдать в демо Elemental на базе Unreal Engine 4. Зная, как убедительно NVIDIA работает с разработчиками, можно ожидать, что когда-нибудь мы увидим применение воксельного глобального освещения в реальных играх. Правда широкое распространение упирается в ту же проблему, что и любые технологии, привязанные к определенному железу. Делу поможет, если необходимые для ускорения VXGI аппаратные функции Maxwell будут приняты в новый feature level DX12. Но в конечном счете многое зависит от того, потянут ли GPU архитектуры, отличной от Maxwell, VXGI с приемлемым быстродействием.

GeForce GTX 980 таже не уступил своим предшественникам на посту флагманского игрового видеоадаптера NVIDIA в GP-GPU-вычислениях. За редкими исключениями GM204 в полной конфигурации и на частотах GTX 980 ничуть не хуже, а то и намного лучше подходит для расчетных задач, чем GTX 780 Ti или TITAN Black. Проблемным местом стала производительность операций с двойной точностью. NVIDIA постепенно выдавливает из игровых GPU эту мало востребованную функцию, поэтому GTX 980 выполняет соответствующие задачи даже более медленно, чем адаптеры архитектуры Kepler, на принадлежащие к семейству GTX TITAN. Последние по этой самой причине не уходят в отставку в связи с появлением 900-й линейки, и остаются единственными ускорителями NVIDIA, эффективно работающими с FP64.

В контексте конкуренции NVIDIA с AMD повторилась ситуация GeForce GTX 680 и Radeon HD 7970, когда адаптер на экономичном и компактном GPU архитектуры Kepler предложил лучшую производительность, чем более мощный соперник. Лидерство на этом этапе без оговорок принадлежит NVIDIA, но от AMD можно ожидать того, что она всегда делала в таких ситуациях — снижения цен. Кроме того, продукты на базе AMD Hawaii по-прежнему сильны в GP-GPU-вычислениях, которые являются коньком архитектуры GCN.

В итоге, пусть затянувшаяся эра техпроцесса 28 нм не позволяет рвануть к новым вершинам скорости по сравнению с достижениями Kepler, новая архитектура принесла сдвиг цены и энергопотребления в уже существующем диапазоне производительности, наблюдавшийся как раз при переходах на более «тонкий» производственный узел. Впрочем, эффективность Maxwell внушает надежду на появление более крупного ядра — по-прежнему в рамках техпроцесса 28 нм, которое вновь выйдет на уровень мощности 200+ Вт.