Обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti: бой с тенью

Чипы семейства Pascal оснащаются одним и тем же мультимедийным блоком, производительность которого зависит исключительно от тактовой частоты GPU. Как следствие, по скорости декодирования видео форматов H.264 и HEVC между топовыми «зелеными» видеокартами нет практически значимых различий. В этой дисциплине Pascal продвинулся далеко вперед по сравнению с прошлыми видеокартами, особенно GeForce GTX TITAN X, который, в отличие от GTX 960 и 950, не умеет полностью аппаратно декодировать HEVC и перекладывает часть работы на CPU. AMD тоже, хоть и улучшила производительность своего кодека в H.264, не может на равных соперничать с Pascal.

Прим.: поскольку в пределах одной линейки GPU декодеры обычно не различаются, в диаграммах приведено по одному устройству из каждого семейства (или больше в том случае, если это правило нарушается).

⇡#Производительность: вычисления

Результаты вычислительных тестов, в отличие от игр, далеко не столь однородны. Слишком многое зависит от специфики приложений, в которых приоритет имеют разные характеристики ускорителя: количество шейдерных ALU, тактовая частота, объем и пропускная способность памяти. Из всех задач TITAN X оказался быстрее GTX 1080 Ti лишь в трассировке лучей в LuxMark и математических функциях SiSoft Sandra. В остальных тестах либо между TITAN X и GTX 1080 Ti нет разницы, либо преимущество на стороне последнего. Есть и разновидности нагрузки, которые по-прежнему лучше всего ложатся на архитектуру AMD. Рендеринг ролика в Sony Vegas 13 Pro и симуляция водной поверхности в CompuBench CL отдают предпочтение Radeon R9 Fury X.

⇡#Тактовые частоты, энергопотребление, температура, разгон

По частотному режиму и профилю работы системы охлаждения GeForce GTX 1080 Ti отличается от TITAN X. В тесте Crysis 3 частота GPU новинки колеблется от 1734 до 1772 МГц, а предельное значение даже выше, чем у GTX 1080: 1873 МГц против 1860 МГц. У TITAN X зона типичных частот под нагрузкой, судя по нашим замерам, располагается ниже: 1557–1671 МГц.

При этом, естественно, GTX 1080 Ti нуждается в более эффективном отводе тепла от GPU. Помимо того, что в обеих видеокартах целевая температура по умолчанию увеличена на 3 °C по сравнению с GTX 1080 (85 против 82 °С), GTX 1080 Ti раскручивает вентилятор до более высоких оборотов, чем TITAN X (2628 против 2472 об/мин). Неспроста NVIDIA удалила порт DVI у GTX 1080 Ti, чтобы облегчить выход горячего воздуха. Максимальное напряжение питания для GP102 тоже превышает таковое для GP104: 1,062 и 1,05 В соответственно.

По мощности GTX 1080 Ti и TITAN X одинаковы с практической точки зрения, пусть система в комплекте с последним потребляет на 7 Вт меньше под игровой нагрузкой, что объясняется более низкими частотами GPU и RAM. Как GTX 1080, так и флагманы предыдущего поколения (GeForce GTX TITAN X и Radeon R9 Fury X), а в особенности — GeForce GTX 1080, являются более экономичными видеокартами.

Для разгона GTX 1080 Ti мы увеличили максимальное напряжение питания GPU до 1,093 В, запустили вентилятор СО на максимальной скорости (4815 об/мин) и в результате добились стабильной работы чипа на базовой частоте 1600 МГц. Образец TITAN X, который мы тестировали ранее, разогнался до 1617 МГц, но эту разницу можно смело списать на качество отдельных кристаллов GPU. Чипы памяти с более высокой штатной частотой впервые в нашей практике покорили отметку 12 ГГц. При этом средняя частота GPU, которую видеокарта поддерживала в играх, составила 1974 МГц, а максимальная — 2025 МГц. Между прочим, пиковая частота графического процессора в наших экспериментах с разгоном GTX 1080 была ненамного выше — 2126 МГц.

Любопытно сравнить разогнанные GeForce GTX 1080 Ti и TITAN X по температуре и энергопотреблению. Пусть незначительно с практической точки зрения, но у GTX 1080 Ti эти параметры ниже, при том что высокая частота RAM на GTX 1080 Ti перекрывает разницу в частотах разогнанного GPU. Заслуга в этом принадлежит усиленной системе питания и охлаждения новой карты.

⇡#Производительность: разгон

Эффект от разгона GeForce GTX 1080 Ti не столь велик, как в случае с TITAN X, ведь графический процессор здесь изначально работает на более высоких частотах. Тем не менее оверклокинг принес дополнительные 10% очков в 3DMark, а в играх частота смены кадров возросла на 7–12% в зависимости от разрешения (чем оно выше, тем больше разница).

⇡#Выводы

Вопреки тому, как NVIDIA поступала с топовыми GPU в прошлых поколениях ускорителей, на этот раз, кажется, сделано все, чтобы GeForce GTX 1080 Ti не только не уступал TITAN X в производительности, но и получил дополнительные преимущества. Графический процессор GTX 1080 Ti понес определенные потери в наборе функциональных блоков по сравнению с GPU в составе TITAN X, который также не является полностью разблокированным. Но отсутствие одного контроллера RAM, восьми ROP и одного из 12 Гбайт памяти практически незаметно в играх и полностью компенсируется небольшим увеличением тактовых частот GPU и новыми чипами GDDR5X, работающими на эффективной частоте 11 ГГц. Как ни странно, даже расчетные возможности GP102 в GTX 1080 Ti не пострадали: видеокарта может агрегировать четыре операции над данными int8 за один такт 32-битного CUDA-ядра — точно так же, как и TITAN X, для которого, как ускорителя работы предварительно натренированных сетей глубинного обучения, это является одной из приоритетных функций.

Таким образом, небольшой компромисс в спецификациях GeForce GTX 1080 Ti выглядит скорее попыткой снизить себестоимость видеокарты, нежели дифференцировать ее от TITAN X. Более того, NVIDIA усовершенствовала «физические» параметры платы — эффективность охлаждения и КПД системы питания, в итоге лишив TITAN X остатков практической ценности. Последний, при цене на $500 выше, может подарить покупателю лишь моральное удовлетворение от владения немного более мощным GPU. На долю TITAN X также остаются специфические сценарии расчетных задач, в которых абсолютно необходимо иметь 12 Гбайт RAM.

Похоже, NVIDIA согласна пожертвовать TITAN X, чтобы в уже недалеком будущем дать решительный бой архитектуре Vega от AMD, которая возродит соревнование в верхнем сегменте игровых видеокарт. Не исключено, что вскоре появится и обновленная версия TITAN X на базе GP102, которая получит полностью функциональную версию GPU, а может, и «большой Pascal» — GP100 — все-таки найдет дорогу в просьюмерские устройства.

Что бы ни произошло в будущем, сейчас NVIDIA все еще наслаждается отсутствием конкуренции среди топовых видеоускорителей и GeForce GTX 1080 Ti можно сравнивать лишь с его предшественниками на лидерском посту — GTX 980 Ti (GTX TITAN X) и GeForce GTX 1080. Судя по нашим тестам, семейство Pascal получило лучший флагман, нежели Maxwell. GTX 1080 Ti обеспечивает на 25–33% более высокую частоту смены кадров в играх по сравнению с картой классом ниже (GTX 1080), чем не мог похвастаться GTX 980 Ti. В итоге те геймеры, которым GTX 1080 в свое время не показался убедительным предложением, могут решиться на апгрейд, даже если замене подлежит некогда могучий GTX TITAN X, который GTX 1080 Ti опережает на 54 –67%.

GTX 1080 Ti стал первым GeForce, который безоговорочно подходит для игры в разрешении 4К — цель, к которой безуспешно стремились видеокарты начиная с GeForce GTX 780 Ti и Radeon R9 290X. До GTX 1080 Ti с такой задачей мог справиться только TITAN X или пара GTX 1070/1080 в режиме SLI, но низкая цена флагмана по сравнению с TITAN X делает его более выгодным решеним, лишенным всех издержек многопроцессорных конфигураций.