Обзор видеокарты NVIDIA GeForce RTX 2080 Founders Edition: качество против количества

Спецификации кремния архитектуры Turing и видеокарт серии GeForce RTX 20 мы подробно рассматривали в первой части обзора GeForce RTX 2080 Ti, но будет уместно выделить основные факты о GeForce RTX 2080 и сформулировать главную интригу сегодняшнего теста.

В отличие от флагманского ускорителя RTX 2080 Ti, который основан на беспрецедентно крупном по стандартам потребительских видеокарт чипе TU102, графический процессор TU104, лежащий в основе RTX 2080, имеет близкий аналог среди чипов Pascal, а именно GP102. Но если сравнить «в лоб» их технические характеристики, откроется на первый взгляд странная картина. Площадь кристалла TU104 на 16 % больше, чем у GP102, а число транзисторов выше на 13 %, но вот парадокс: TU104 уступает по количеству вычислительных блоков, связанных со стандартными функциями рендеринга. GP102 содержит 768 дополнительных CUDA-ядер, на 48 больше блоков наложения текстур и на 32 больше ROP. В потребительских видеокартах оба чипа немного «урезаны», но в итоге преимущество по конфигурации GPU и расчетной вычислительной мощности в операциях FP32 оказывается не на стороне GeForce RTX 2080. Даже пропускная способность оперативной памяти и ее объем выше именно у GeForce GTX 1080 Ti.

При всем при этом RTX 2080 получил такую же рекомендованную розничную цену, как и GTX 1080 Ti на старте продаж последнего ($699), а видеокарта марки Founders Edition стоит еще и на $100 больше. Казалось бы, вот идеальная мишень для критиков NVIDIA. Но не все так просто. Даже если не брать в расчет перспективы трассировки лучей и глубинного обучения в компьютерных играх, было бы ошибкой решить, будто львиную долю транзисторного бюджета TU104 съели специализированные ядра для этих задач, а в стандартном рендеринге методом растеризации GeForce RTX 2080 сделал шаг назад с той позиции, которую занимает GeForce GTX 1080 Ti. Как мы писали ранее, сама архитектура Turing устроена таким образом, что внутренняя логика графического процессора стала сложнее, а эффективность вычислений значительно увеличилась по сравнению с Pascal.

Но как бы то ни было, GeForce RTX 2080 Ti заведомо мощнее, чем любая другая современная видеокарта, и не имеет даже близких соперников на потребительском рынке, а вот для GeForce RTX 2080 остро стоит вопрос о том, удалось ли инженерам NVIDIA найти баланс между технологиями будущего и запросами текущего дня. Ответ на него будет найден в игровых бенчмарках, но сперва уделим внимание материальным аспектам видеокарты, которая представит нам графический процессор TU104.

⇡#Конструкция

Внешне GeForce RTX 2080 Founders Edition немногим отличается от аналогичной версии RTX 2080 Ti. Видеокарты имеют одинаковый дизайн и габариты — 267 мм в длину и 116 мм в ширину. NVIDIA сохранила компактный форм-фактор, присущий референсным моделям GeForce GTX 1080 и GTX 1080 Ti (266 × 111 мм), несмотря на то, что RTX 2080 характеризуется существенно большим тепловыделением по сравнению с GTX 1080 (225 против 180 Вт).

С повышенной мощностью связано ключевое отличие Founders Edition 20-й серии от ее предшественников, конструкция которых в общих чертах не менялась со времен GeForce GTX TITAN на чипе GK110 и вплоть до TITAN V на базе GV100. Референсные видеокарты традиционно оснащают закрытыми системами охлаждения с центробежным вентилятором, так как это наиболее универсальное решение, подходящее и для одиночной работы, и для установки нескольких видеокарт впритык друг к другу. На этот раз у NVIDIA нет такой необходимости, ведь ускорители 20-й серии в дизайне на любой вкус и цвет с первого дня продаж выпускаются сторонними производителями. К тому же RTX 2080 Ti Founders Edition стал первым одночиповым GeForce, который вышел за рамки теплового пакета 250 Вт (AMD, со своей стороны, уже давно пренебрегает этим ограничением), а для закрытой системы охлаждения такое тепловыделение можно считать разумным пределом в условиях домашнего ПК без усиленной вентиляции.

В итоге NVIDIA сделала выбор в пользу открытой конструкции с двумя осевыми вентиляторами диаметром 85 мм. Металлический кожух охватывает видеокарту как большая сплющенная труба и обеспечивает сквозной продув радиатора СО вдоль короткой стороны печатной платы. Сам радиатор, который прежде был разделен на металлическую раму и блок ребер с испарительной камерой, теперь представляет собой единую деталь, а испарительная камера покрывает всю площадь PCB, включая микросхемы памяти и элементы преобразователя напряжения. По всей видимости, именно за счет гигантской испарительной камеры видеокарта осталась такой компактной, в то время как сторонние производители решают задачу охлаждения за счет кулеров на теплотрубках толщиной в 2,5–3 слота расширения.

С эстетической точки зрения GeForce RTX 2080/2080 Ti также выгодно отличается от GTX 1080/1080 Ti — в первую очередь простыми симметричными формами и чистой массой алюминия, которую NVIDIA тратит на каждую видеокарту. Верхняя часть корпуса сформирована листом в 2 мм толщиной, а пластина, защищающая обратную сторону платы, еще вдвое толще. Даже разъем NVLink закрыт металлической заглушкой. Логотип GeForce RTX на боку видеокарты светится зеленым огнем, причем каждая буква вырезана в металле по отдельности. Все это сильно напоминает монументальный стиль компьютеров Apple периода Power Mac G5 и башенных Mac Pro.

⇡#Плата

Преобразователь напряжения GeForce RTX 2080 Founders Edition включает восемь фаз для питания GPU и две для микросхем GDDR6. Налицо апгрейд по сравнению со схемой 7+2 фазы в GeForce GTX 1080 Ti — ближайшем по мощности представителе семейства Pascal. Но этим особенности силовой схемы RTX 2080/2080 Ti не исчерпываются. В то время как на плате GTX 1080 Ti в каждой фазе использовался драйвер с двумя дискретными ключами (dual-FET), в новых видеокартах NVIDIA перешла на интегрированные чипы типа DrMOS (Driver + FET) производства On Semiconductor под управлением ШИМ-контроллера uPI uP9512.

В отличие от старой схемы, DrMOS обеспечивает высокочастотный и точный мониторинг напряжения на стоке транзистора по сигналу IMON, а значит — более стабильное питание графического процессора. Кроме того, VRM новых видеокарт умеет динамически регулировать число активных фаз с целью поддержать высокий КПД во всем диапазоне потребляемой мощности.