Новый король! Тестирование GeForce GTX 1080 Ti

Компания NVIDIA продолжает покорять новые вершины графической производительности. AMD все никак не созреет с выпуском Radeon Vega для сегмента старших решений, которые могли бы составить конкуренцию прошлогодним «зеленым» флагманам, а тут уже новые видеоадаптеры NVIDIA спешат опустошить кошельки энтузиастов. Последними громкими премьерами стали видеоускорители GeForce GTX 1080 Ti и Titan Xp. Второй является эксклюзивным продуктом с малым тиражом и крайне высокой ценой. А вот GeForce GTX 1080 Ti станет новым флагманом массовых серийных моделей, который значительно поднимает планку производительности. О нем и поговорим в данной статье.

GeForce GTX 1080 Ti

GeForce GTX 1080 Ti базируется на графическом процессоре GP102, построенном на архитектуре Pascal. Этот чип ранее стал основой для сверхмощного решения Titan X (Pascal), а недавно вышел еще более быстрый Titan Xp. Процессор GP102 насчитывает шесть графических кластеров по пять мультипроцессоров SM вместо четырех кластеров у GP104 (GeForce GTX 1080). Внутренняя структура кластеров абсолютно идентична, подробно она разобрана в отдельном обзоре архитектуры Pascal.

GeForce GTX 1080 Ti

В полной конфигурации GP102 насчитывает 3840 потоковых процессоров CUDA и 240 текстурных блоков. Пропускная способность памяти увеличена до 384 бит благодаря 12 контроллерам памяти. Кристалл производится базе 16-нм техпроцесса и насчитывает 12 миллиардов транзисторов. Возможно, из-за столь сложной структуры первые Titan X на базе GP102 получили неполную конфигурацию с 3584 ядрами и 224 текстурными блоками. Аналогичная конфигурация и у нового серийного флагмана GeForce GTX 1080 Ti. Также в активе новичка 88 блоков ROP при 2,8 МБ кэш-памяти L2 (у GP104 лишь 2 МБ). Гибкая структура новой системы памяти позволила достичь необычной конфигурации шины общей разрядностью в 352 бита, из-за чего объем памяти у видеокарты 11 ГБ. Таким образом, сохраняется некое преимущество Titan X, в активе которого 12 ГБ. Впрочем, для рядового игрока даже 11 ГБ хватит с головой для самых современных игр. При этом память у GeForce GTX 1080 Ti работает на рекордной частоте в 11 ГГц.

После выпуска GeForce GTX 1080 Ti компания NVIDIA представила и полный вариант GP102 в лице Titan Xp. GeForce GTX 1080 Ti идентичен Titan Xp по конфигурации рабочих частот. Базовое значение GPU в 1480 МГц обеспечивается даже в самых экстремальных условиях эксплуатации. Технология GPU Boost повышает частоту ядра, пока не превышены лимиты по мощности и температуре. Среднее значение Boost 1582 МГц, но максимум традиционно выше.

Сравнить все актуальные решения на базе GP102 с их предшественниками можно по нижней таблице.

Видеоадаптер Titan Xp Titan X GeForce GTX 1080 Ti GeForce GTX 1080 GeForce GTX 980 Ti
Ядро GP102 GP102 GP102 GP104 GM200
Количество транзисторов, млн. шт 12000 12000 12000 7200 8000
Техпроцесс, нм 16 16 16 16 28
Площадь ядра, кв. мм 471 471 471 314 601
Количество потоковых процессоров 3840 3584 3584 2560 2816
Количество текстурных блоков 240 224 224 160 176
Количество блоков рендеринга 96 96 88 64 96
Частота ядра, МГц 1480–1582 1417–1531 1480–1582 1607–1733 1000–1075
Шина памяти, бит 384 384 352 256 386
Тип памяти GDDR5X GDDR5X GDDR5X GDDR5X GDDR5
Частота памяти, МГц 11008 10008 11008 10010 7010
Объём памяти, МБ 12288 12288 11264 8192 6144
Поддерживаемая версия DirectX 12.1 12.1 12.1 12.1 12
Интерфейс PCI-E 3.0 PCI-E 3.0 PCI-E 3.0 PCI-E 3.0 PCI-E 3.0
Мощность, Вт 250 250 250 180 250

GeForce GTX 1080 Ti сочетает все преимущества архитектуры Pascal и поддерживает технологии, которые актуальны и для GeForce GTX 1080. Среди них высокая эффективность ПСП благодаря прогрессивным методам сжатия данных в буфере кадра. Также определенное преимущество дает тайловое кеширование, когда изображение разбивается на фрагменты (тайлы), что позволяет оптимизировать обработку геометрии и пикселей для каждого тайла. Этот метод позволяет эффективнее использовать ресурсы кэша L2, снижая нагрузку на внешнюю память.

GeForce GTX 1080 Ti

И все это сочетается с 352-битной шиной и рекордной частотой микросхем GDDR5X. При физической пропускной способности 484 ГБ/с теоретическая пиковая может достигать 1,2 ТБ/с. Впрочем, эффективность дополнительных улучшений серьезно зависит от каждого конкретного приложения.

Решения NVIDIA хорошо оптимизированы для работы в среде DirectX 11, что обеспечивается многолетней поддержкой со стороны инженеров и программистов. Благодаря наличию удобного инструментария этот API еще остается основным для многих игровых разработчиков. DirectX 12 дает больше возможностей для контроля ресурсов GPU, позволяет лучше использовать многопоточные возможности процессоров и более эффективно выполнять комбинированные операции, сочетая графические и другие вычисления, в том числе благодаря Async Compute. Решения NVIDIA поколения Pascal в полной мере поддерживают все возможности нового API на аппаратном уровне, включая перспективные асинхронные вычисления. Но внедрение DirectX 12 требует больше затрат со стороны разработчиков, а польза от этого пока небольшая. Многие игры получают какое-то преимущество в производительности от DirectX 12 лишь спустя несколько месяцев с момента релиза после серии обновлений. Примером этому являются Rise of The Tomb Raider, Deus Ex: Mankind Divided и сезонный Hitman. И это удачные примеры, ведь иногда DirectX 12 привносит лишь падение fps и ничего более.

NVIDIA старается улучшить ситуацию, обеспечивая программную поддержку своих продуктов и внедряя новые инструменты разработчиков для отладки кода. Недавно компания Microsoft представила утилиту PIX для отладки под DirectX 12, а NVIDIA предлагает nSight Visual Studio Edition 5.3 и NVIDIA Aftermat. Эти программы помогут разработчикам в работе с DirectX 12 при поиске и устранении ошибок.

GeForce GTX 1080 Ti

Ситуация с программной поддержкой тоже постоянно улучшается. Вместе со стартом GeForce GTX 1080 Ti выпущен новый драйвер, который серьезно ускоряет ряд игр под DirectX 12. И доработка драйверов позволила добиться заметного ускорения в упомянутых уже Rise of The Tomb Raider, Hitman и других играх.

GeForce GTX 1080 Ti

Также компания расширяет возможности применения эффектов GameWorks, внедряя и для них поддержку нового DirectX 12. Данная инициатива основа на инструментарии готовых графических технологий и эффектов, которые просты в интеграции и позволяют улучшить визуальное исполнение игры. Поддержка NVIDIA GameWorks присутствует во многих современных играх, отдельные технологии поддерживаются в последних версиях движков Unreal Engine, Unity и Amazon Lumberyard.

GeForce GTX 1080 Ti

Широкое применение нашла технология фонового затенения HBAO+, которая дает более качественную и проработанную картинку относительно SSAO и других алгоритмов. Отлично показала себя технология симуляции объемного освещения Volumetric Lighting. Именно такое освещение вы наблюдали в Fallout 4, также в эту игру уже интегрирована поддержка HBAO+ и физические эффекты с осколками на базе Flex.

Еще одним примером GameWorks является технология HairWorks, которая позволяет симулировать сложный волосяной покров и шерсть. Технология активно применялась в The Witcher 3: Wild Hunt. Теперь HairWorks работает под DirectX 12, и вскоре мы можем увидеть новые игры с аналогичными эффектами.

GeForce GTX 1080 Ti

Среди новых эффектов нужно выделить Turf Effects для симуляции сложной травы с раздельной геометрией травинок.

GeForce GTX 1080 Ti

Технология применяется в Tom Clancy's Ghost Recon: Wildlands. Сама игра демонстрирует отличную картинку и поддерживает много других технологий NVIDIA. Подробнее о технологических возможностях Ghost Recon: Wildlands с демонстрацией эффектов GameWorks в специальном видео:

Симуляция различных динамических сред является сложной задачей, которую позволяют решить разные инструменты GameWorks. Динамически изменяющуюся в реальном времени воду можно реализовать на базе WaveWorks, технология Flex позволяет моделировать поведение рассыпчатых твердых тел, Flow симулирует потоки и газы, Blast можно использовать для разрушаемых объектов, NvCloth позволит реализовать реалистичные ткани.

GeForce GTX 1080 Ti

Большинство техник работает под DirectX 12, включая перспективные Flex и Flow. В качестве примера реализации Flow приведем небольшое техническое видео с демонстрацией новой технологии.

Оптимизация под новый API включает поддержку асинхронных вычислений, что позволяет GPU более эффективно просчитывать такие эффекты и получить реальное ускорение на новых видеокартах. И по оценке специалистов NVIDIA поддержка Async Compute обеспечивает двукратное ускорение просчета эффектов Flex на том же GeForce GTX 1080.

GeForce GTX 1080 Ti

Новые GameWorks поддерживают DirectCompute и работают на любых графических устройствах. Так что вы можете играть с новыми эффектами и на видеокартах от AMD. Впрочем, и на нынешний момент почти все эффекты работают на Radeon.

Новой сферой применения GPU стали нейронные сети в системах искусственного интеллекта. В частности, NVIDIA активно работает в сфере устройств искусственного интеллекта для беспилотных автомобилей. Но есть определенная практическая польза и для обычных пользователей ПК. На базе самообучающихся нейронных сетей реализованы технологии распознавания лиц и прогрессивные методы масштабирования изображения.

Обрастает новыми возможностями программный комплекс GeForce Experience, который позволяет автоматически оптимизировать настройки игр под вашу видеокарту, обновлять драйверы и использовать дополнительные функции.

GeForce GTX 1080 Ti

Частью этих функций является захват видео при помощи ShadowPlay. Кодировкой занимается встроенный видеоблок в GPU, падения производительности в игре практически отсутствует, качество видео на выходе очень высокое, поддерживается разрешение 4K. А новое расширение ShadowPlay Highlights упростит захват ярких моментов. Программа автоматически отслеживает активность игрока и записывает самые насыщенные игровые эпизоды.

Невероятные возможности дает игрокам Ansel. Приложение позволяет создавать скриншоты с необычных ракурсов благодаря свободной камере, применять цветовые фильтры, создавать панорамные картинки и увеличивать разрешение конечного изображения.

GeForce GTX 1080 Ti

Возможности Ansel понравились игрокам. Отмечается, что пользователи сделали уже более 200 тысяч скриншотов в The Witcher 3 при помощи Ansel.

GeForce GTX 1080 Ti

Кроме указанной игры Ansel поддерживается в War Thunder, Wathc Dogs 2, Dishonored 2, Mass Effect: Andromeda и многих других играх. SDK доступен в публичном доступе, так что интегрировать Ansel в свой проект может каждый разработчик.

Виртуальная реальность VR является одним из интенсивно развивающихся направлений. Системы VR нашли применение не только в развлекательной индустрии, но и в специализированных задачах. В статье по технологиям Pascal мы писали, что особые техники проецирования изображения позволяют экономить ресурсы GPU и ускорять обработку VR. Технологии NVIDIA VRWorks обеспечивают ускорение рендеринга в режиме виртуальной реальности от 20% до 60% и выше.

GeForce GTX 1080 Ti

Сочетание максимальной производительности и технологической поддержки делает GeForce GTX 1080 Ti лучшим выбором для тех, кто хочет прикоснуться к миру виртуальной реальности.

После изучения общих архитектурных особенностей и технологических инноваций пора взглянуть на видеокарту референсного дизайна.

Крови необходим адреналин!