Тяжеловесы. Сравнение производительности Radeon R9 290X и GeForce GTX 780 Ti в 23 тестовых приложениях

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Теперь обратимся к новому флагману NVIDIA. Ранее компания уже выпустила GeForce GTX Titan и GeForce GTX 780 на базе графического процессора GK110. В обоих случаях была отключена часть вычислительных блоков. И можно уже было бы подумать, что решение на базе полноценного чипа так и не выйдет, но случилось иначе. Всю мощь GPU GK104 продемонстрирует новый GeForce GTX 780 Ti.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

В активе процессора пять процессорных кластеров GPC, в каждом по три мультипроцессорных блока SMX. У GK104, на котором базировался старый флагман GeForce GTX 680, только четыре GPC по два SMX. Общее количество потоковых процессоров 2880, текстурных блоков — 240, блоков ROP — 48. У GeForce GTX Titan соотношение вычислительных блоков 2688/224/48, а у GeForce GTX 780 2304/192/48. Шина памяти имеет разрядность 384 бита. Но благодаря повышению рабочей частоты микросхем GDDR5 до 7000 МГц итоговая пропускная способность памяти в сравнении с Radeon R9 290X выше на 5%.

Кроме частот памяти подросла и частота ядра. Базовое значение составляет 875 МГц, а официальный Boost Clock, который отражает средне значение Boost, равен 926 МГц. Все это обеспечивает дополнительное ускорение относительно двух ранее представленных GeForce. Не изменился только объем памяти. Новая видеокарта оснащается 3 ГБ видеобуфера, как и простой GeForce GTX 780. Увеличенный до 6 ГБ объем памяти сохранит только Titan, что, наверное, призвано хоть как-то оправдать его более высокую стоимость и эксклюзивный статус.

Видеоадаптер GeForce GTX 780 Ti GeForce GTX Titan GeForce GTX 780 GeForce GTX 680
Ядро GK110 GK110 GK110 GK104
Количество транзисторов, млн. шт 7100 7100 7100 3500
Техпроцесс, нм 28 28 28 28
Площадь ядра, кв. мм 561 561 561 294
Количество потоковых процессоров 2880 2688 2304 1536
Количество текстурных блоков 240 224 192 128
Количество блоков рендеринга 48 48 48 32
Частота ядра, МГц 875–926 836–876 863–900 1006–1059
Шина памяти, бит 384 384 384 256
Тип памяти GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5
Частота памяти, МГц 7000 6008 6008 6008
Объём памяти, МБ 3072 6144 3072 2048
Поддерживаемая версия DirectX 11.1 11.1 11.1 11.1
Интерфейс PCI-E 3.0 PCI-E 3.0 PCI-E 3.0 PCI-E 3.0
Заявленный уровень мощности, Вт 250 250 250 195

NVIDIA традиционно оперирует значениями TDP вместо точных цифр энергопотребления. И по этому параметру новый флагман не должен отличаться от остальных решений на базе GK110, вписываясь в рамки 250 Вт. Примечательно, что процессор при большей площади относительно GPU Hawaii имеет рабочую температуру лишь 83 °С. И даже скорость вращения вентилятора системы охлаждения, как можно будет убедиться ниже, меньше. То есть GK110 более энергоэффективный и холодный чип. В такой ситуации его большая площадь только помогает улучшить отдачу тепла охладителю. Для флагмана это очень важно, ведь боле низкие требования к охлаждению обеспечивают выигрыш в шуме, что является основной проблемой Radeon R9 290X.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Отличные показатели энергоэффективности могли быть достигнуты NVIDIA как за счет улучшения производственного техпроцесса, так и за счет некоторых упрощений. Второе подтверждается более низкими результатами относительно Titan в неграфических вычислениях, хотя старый видеоадаптер по всем параметрам должен быть слабее. То есть какие-то специализированные блоки в GeForce GTX 780 Ti отключены или работают с ограничениями. Но на игровую производительность это не влияет.

Семисотая серия GeForce поддерживает GPU Boost 2.0, в котором приоритет с ограничений по мощности сместился на ограничения по температуре. При этом все новые карты имеют довольно неплохой запас по мощности, что при должном охлаждении обеспечивало стабильное функционирование на высоких частотах Boost. У новичка temperature target повышен с 81 °С до 82 °С, как у Titan. При этом приоритет снова сменился на power target (если верить MSI Afterburner), что обеспечивает более плавное переключение и некую инерционность при высоком нагреве. Ну и в целом заметно, что алгоритм Boost более агрессивен. В итоге ядро карты удерживается в рамках 83 °С, а рабочие частоты почти всегда превышают заявленный Boost Clock. GeForce 780 в аналогичных тестовых условиях более охотно сбрасывает частоту до Boost Clock и ниже.

Интересная позиция двух компаний. NVIDIA объявляет базовое значение и обеспечивает возможность работы на еще более высоких частотах. AMD объявляет максимальное значение частоты, но в тихом режиме оно далеко от реальных значений. «Зеленые» даже иронизируют на этот счет, намекая, что производительности их решения пользователь может доверять.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Поскольку GeForce GTX 780 Ti не является абсолютно новым видеоускорителем на базе новой архитектуры, то никаких программных инноваций появление этого флагмана не принесло. Имеется полная поддержка технологий NVIDIA 3D Vision и PhysX. В режиме 3D Vision Surround обеспечивается вывод стереоизображения на три монитора стандарта Full HD. При работе с обычным изображением видеокарта может выводить картину одновременно на три монитора стандарта 4K.

Много внимания со стороны компании уделяется развитию программного центра GeForce Experience, который обеспечивает автоматическую настройку графики в игровых приложениях с балансом между качеством и производительностью. Функция полезная для игроков, не разбирающихся в нюансах графических настроек. С недавних пор в пакет GeForce Experience добавлено приложение ShadowPlay, которое позволяет записывать игровой процесс. Это может осуществляться как фоновом, так и в ручном режиме по нажатию горячей клавиши. Запись идет в формате .mp4 с кодированием видео силами GPU. При этом падение производительности минимально и почти не ощущается на общем фоне. Размер файлов небольшой, качество довольно высокое, без артефактов в динамических сценах. Без проблем работает запись в 64-битных приложениях, чего нет у MSI Afterburner. Вот, к примеру, видеозапись нашего теста производительности в Battlefield 4, осуществленная при помощи NVIDIA ShadowPlay.


Минус пока только один: разрешение видео ограничено 1920x1080. Если вы работает на мониторе более высокого разрешения, видео все равно будет конвертироваться в Full HD. Но и актуальность таких разрешений пока что минимальна.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Компания продолжает борьбу с разрывами изображения. В свое время была представлена технология Adaptive VSync, которая обеспечивает работу вертикальной синхронизации при 60 кадрах в секунду и более с отключением синхронизации в момент падения производительности во избежание снижения общего уровня fps до 30 кадров. Теперь получила развитие еще одна инициатива, которая призвана полностью ликвидировать проблему разрывов и различных «лагов» при выводе изображения на экран. Технология G-Sync обеспечивает идеальную синхронизацию кадров между GPU и монитором. Но реализовываться она будет только на специальных мониторах со встроенным аппаратным модулем синхронизации. Данное начинание уже поддержано ASUS, Benq, Philips и ViewSonic. Теперь только ждем появления в продаже соответствующих мониторов.

Внешний вид видеокарты не изменился со времен Titan и наследует стиль еще GeForce GTX 690: кожух серебристого цвета с черными вставками и прозрачным окошком, через которое виден радиатор. В дизайне чувствуется влияние стилистики хай-тек.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Сбоку имеется зеленая подсвечиваемая надпись GeForce GTX. Питание подключается к одному шестиконтактному и одному восьмиконтактному разъемам, как и у Radeon R9 290X.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Единственное изменение относительно предшественников — цвет ребер радиатора. Теперь они черные.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Особенностью конструкции последних GeForce GTX является наличие дополнительного радиатора над узлом питания в боковой части платы.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Набор интерфейсных разъемов стандартный для GeForce: DisplayPort, HDMI и два DVI.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

У данной видеокарты тоже есть возможность снятия кожуха без полного разбора охлаждения. Вот только сам процесс этот несколько сложнее в виду наличия множества отдельных элементов, фиксируемых вместе большим количеством винтов.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Изменений в конструкции системы охлаждения нет. Графический процессор накрыт крупным радиатором, который контактирует с поверхностью кристалла через окошко в основании кулера. Справа от вентилятора расположена дополнительная секция радиатора, призванная улучшить охлаждения VRM.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Основание контактирует с силовыми компонентами и микросхемами памяти через мягкие термопрокладки, обеспечивая тем самым отвод тепла от всех элементов на плате.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Радиатор GPU имеет в основании испарительную камеру с приподнятой контактной площадкой. Кроме этой плошадки вся остальная поверхность радиатора имеет черное напыление.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Базовый дизайн платы не претерпел серьезных изменений с момента появления Titan, хотя видна некоторая доработка. Конденсаторов стало больше, немного изменилось их расположение, удвоено количество транзисторов в системе питания памяти. В результате таких преобразований новая плата не совместима с водоблоками типа fullcover для ранее выпущенных GeForce. Еще одно новшество, которое нельзя оценить визуально — изменение балансировки токов на линиях питания.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Процессор запитан от шестифазного преобразователя напряжения под управлением стандартного контроллера NCP4206. Тем не менее, программная регулировка напряжения в утилитах пока не работает. В MSI Afterburner не работает даже мониторинг напряжения. В EVGA Precision с этим проблем нет. Последняя утилита даже позволяет поднимать напряжение, но судя по нашим экспериментам, на аппаратном уровне реальных изменений не происходит.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Полное наименование процессора GK110-425-B1:

GK110-425-B1

Три гигабайта памяти набраны 12 микросхемами SKhynix H5GQ2H24AFR R2C.

SKhynix H5GQ2H24AFR R2C

Согласно GPU-Z базовая частота ядра составляет 875 МГц, а Boost Clock — 928 МГц. Память функционирует на эффективной частоте обмена данных в 7000 МГц.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

ASIC Quality нашего экземпляра 74,3%.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

В Crysis: Warhead почти все время в течении 12-минутного теста GPU работал на частоте 1006 МГц. В начале теста, пока не прогрелось ядро, наблюдалось и более высокое значение частоты. Была пара кратковременных снижений частоты до 980 МГц. В Unigine Valley benchmark ядро работало в диапазоне 967–980 МГц. Пиковая температура в обоих тестах не превысила 83 °C, вентилятор раскручивался до 2500–2600 об/мин. Уровень шума можно назвать средним.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Для сравнения с конкурентом приведем графики загрузки в Metro Last Light и Sleeping Dogs. В первом случае рабочий диапазон частот составил 967–1006 МГц, во втором приложении были снижения до 915 МГц.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

До базового уровня частоту сбивали только утилиты для стресс-тестирования, в частности MSI Kombustor. Программа EVGA Precision демонстрировала рабочее напряжение на уровне 1,187 МГц при максимальном Boost 1020 МГц с постепенным его снижением вплоть до 1,0 В при 876 МГц.

Во время испытаний на разгон нас ожидал настоящий сюрприз, ведь GeForce GTX 780 Ti по тактовым частотам GPU не уступил, а кое-где и обошел лучшие оверклокерские версии GeForce GTX 780. Видеокарта сохраняла стабильность при базовой частоте ядра 1096 МГц и максимальном Boost в 1240 МГц. Лимит мощности при этом был повышен до своего предела (+6% к номиналу). Память заработала на эффективной частоте 7894 МГц.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

В Crysis реальная частота ядра Boost составила 1226 МГц с периодическими просадками до 1213 МГц и повышениями до 1240 МГц. В Valley benchmark основной рабочий диапазон частот равнялся 1176–1187 МГц, с просадками до 1150 МГц.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

В Last Light частота варьировал в пределах 1176–1226 МГц. Актуально это и для Sleeping Dogs, хотя в данной игре еще появились просадки до 1150 МГц. Кстати, на графике вы можете заметить и два более значительных снижения, но при соотношении их с формой графика загрузки GPU ясно, что это моменты уменьшения нагрузки при навигации по меню игры между запусками встроенного теста.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

В референсных GeForce GTX 780 есть влияние частоты памяти на Boost ядра. Имеет место общий мониторинг мощности видеокарты, поэтому происходит более активное снижение частоты ядра при значительном разгоне памяти. Подобная тенденция проявилась и на GTX 780 Ti, но она выражена слабее. Иллюстрацией к этому служит нижний скриншот.

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Слева почти ровная прямая частоты GPU на отметке 1216 МГц при разгоне памяти до 3920 МГц (7840 МГц). Справа, где память сброшена до номинала, видно, как начинает варьироваться частота ядра, поднимаясь периодически до 1226 МГц. Разница в один шаг Boost и 13 МГц, что нельзя назвать критичным. А по опыту общения с нереференсными версиями GTX 780 можно предположить, что и у аналогичных GeForce GTX 780 Ti такая зависимость будет сведена на нет.
В стремлении к совершенству в неидеальном мире!