Обзор Nvidia GeForce GTX 960 | Показатели энергопотребления
Первая часть статьи: Тест Nvidia GeForce GTX 960
Измерения энергопотребления
При измерении энергопотребления видеокарт особенно интересно увидеть большие различия в относительно стабильном энергопотреблении во время игры и сравнительно высокие значения при постоянной высокой нагрузке. Тем не менее, максимальные значения, определяемые целевым показателем мощности, на самом деле не так важны, если только вы не планируете серьезный разгон видеокарты. Комфортные значения для этих моделей видеокарт находятся в диапазоне 80-90 Вт. Естественно, мы обращаем внимание на эффективность в играх с быстро меняющимися нагрузками.
Поскольку у нас нет референсной GeForce GTX 960, а существующие инструменты позволяют провести лишь небольшое снижение тактовой частоты, мы решили взять для тестов Galax GTX 960 EX OC. Данная модель использует дизайн эталонной видеокарты. Кроме того, это единственная карта с возможностью понижения базовой частоты до 1113 МГц. А заявленная мощность 120 Вт говорит о том, что мы получим вполне актуальный результат.
Модель | В простое, Вт | В игре, Вт | В стресс-тесте, Вт | Заявленная мощность, Вт |
Nvidia GTX 960 Reference (имитация) | 10 | 85 | 119 | 120 |
Asus GTX 960 Strix OC | 7 | 100 | 144 | 130 |
Gainward GTX 960 Phantom OC | 7 | 100 | 133 | 140 |
Galax/KFA? GTX 960 EX OC | 11 | 90 | 119 | 120 |
Gigabyte GTX 960 WindForce OC | 11 | 97 | 165 | 160 |
Gigabyte GTX 960 Gaming G1 | 15 | 108 | 170 | 160 |
inno3D GTX 960 iChill | 9 | 98 | 162 | 160 |
Palit GTX 970 Super JetStream | 10 | 108 | 133 | 140 |
В целом, все видеокарты имеют неплохие показатели потребления электроэнергии. По крайней мере, до тех пор, пока телеметрия в сочетании с драйвером могут регулировать колебания нагрузки, возникающие во время игры.
Проблемы со слотом системной платы
Еще раз возвращаясь к выбору платы для этого теста, покажем, почему карта Asus нам не совсем подошла. Дело в том, что она имеет высокие неотфильтрованные скачки энергопотребления:
Для сравнения посмотрите на результаты Gainward GTX 960 Phantom OC. График выглядит гораздо спокойнее, хотя по скорости она почти не уступает Asus GTX 960 Strix.
Частые скачки мощности выше предполагаемого предела в 75 Вт для слота материнской платы не способны внезапно повредить оборудование, но могут возникнуть долгосрочные последствия, которые сейчас трудно оценить. Кроме того, может появиться проблема “писка” встроенного аудиоконтроллера при движении мышкой. Asus определенно должна поработать над этой проблемой в GTX 960 Strix.
Ниже мы представляем подробные результаты измерений всех протестированных видеокарт GeForce GTX 960. Мы публикуем эти графики для читателей, заинтересованных в более подробном изучении энергопотребления, которым обычных таблиц с усредненными показателями недостаточно.
Asus GTX 960 Strix
Gainward GTX 960 Phantom OC
Galax/KFA? GTX 960 EX OC
Gigabyte GTX 960 WindForce OC
Gigabyte GTX 960 Gaming G1
inno3D GTX 960 iChill
Palit GTX 960 Super JetStream
Обзор Nvidia GeForce GTX 960 | Энергопотребление трех поколений видеокарт
Обзор энергопотребления трех поколений видеокарт
Дополнительно мы решили сравнить показатели энергопотребления в простое, во время игр и в стресс-тесте текущего и двух предыдущих поколений видеокарт Nvidia и AMD.
В целом, Nvidia Boost 2.0 оправдала наши ожидания. Все карты GeForce GTX 960 показали отличные результаты, учитывая их тактовые частоты. Наихудший сценарий энергопотребления связан с заявленным TDP, который легко превысить с помощью так называемых “вирусов мощности” или сильно распараллеленных вычислений на GPU.
В режиме простоя модели, оснащенные “5 + 1” фазовым регулятором мощности, потребляют в среднем на 3-10 Вт больше, чем более простые аналоги, но при этом они защищены от гула конденсаторов. В этом отношении дополнительные усилия и затраты со стороны производителей полностью себя оправдывают.
Обзор Nvidia GeForce GTX 960 | Температура
Измерения температуры
Как и показатели энергопотребления, нагрев карт относительно низкий. Последствия невысоких температур также проявляются в измерениях уровня шума. Все графические карты без исключения сохраняют относительно низкую температуру даже в закрытом корпусе после длительной нагрузки. Для тестов мы использовали корпус Be Quiet! Silent Base 800, вентиляторы которого вращаются на постоянной скорости 800 оборотов в минуту.
Модель | В простое, °C | При игре на открытом стенде, °C | При игре в закрытом корпусе, °C | В стресс-тесте, °C | Регулятор мощности, °C |
Asus GTX 960 StriX OC | 32 | 56 | 58-60 | 61 | 88-95 |
Gainward GTX 960 Phantom OC | 34 | 62 | 67-69 | 72 | 91-97 |
Galax/KFA? GTX 960 EX OC | 37 | 62 | 64-66 | 66 | 90-94 |
Gigabyte GTX 960 Windforce OC | 35 | 60 | 64-65 | 69 | 87-91 |
Gigabyte GTX 960 Gaming G1 | 36 | 64 | 66-68 | 70 | 78-82 |
inno3D GTX 960 iChill | 32 | 45 | 47-51 | 55 | 94-109 |
Palit GTX 960 SuperJetstream | 35 | 63 | 63-64 | 67 | 97-103 |
Преобразователи напряжения
Как правило, преобразователи напряжения являются проблемной частью видеокарт. Если их температура достигает примерно 100 градусов по Цельсию, они негативно влияют на всю видеокарту. Со временем тепло распространяется по всем активным и пассивным компонентам рядом с преобразователями. При достаточно длительном воздействии такой температуры эти компоненты могут повредиться или стать менее надежными. Опубликованные нами температурные диапазоны являются минимальными и максимальными значениями для различных сборок при различных уровнях нагрузки (например, игры, стресс-тесты).
На изображении ниже показаны два разных подхода к охлаждению преобразователей напряжения. На верхней фотографии демонстрируется недорогое, но неудачное решение. Графические процессоры нового поколения производят гораздо меньше тепла, поэтому охлаждать их намного проще. Системы охлаждения также стали более тихими. Следовательно, VRM также нужно меньше фаз. Если производители следуют этой логике, то нагрузка на каждый отдельный преобразователь питания сохранится на том же самом уровне.
Следовательно, вентиляторы кулера могут вращаться медленнее, поскольку быстрый темп вращения с точки зрения температуры не требуется, и нежелателен с точки зрения шумовыделения. Однако преобразователи напряжения выпадают из этой схемы. Результаты такого просчета мы увидим на инфракрасных снимках ниже.
На данный момент видеокарта Gigabyte GTX 960 Gaming G1 имеет лучшую систему охлаждения. Ее кулер эффективно охлаждает не только GPU, но и преобразователи напряжения. Это все явно отразится в результатах испытаний.
Измерения в инфракрасном спектре
Прежде чем перейти к результатам, хотим сделать несколько уточнений. Нет ничего хуже, чем неточные результаты. В своей работе по измерению мы используем либо специальную ленту, либо лак с известной излучательной способностью. Прозрачный лак, который применяется производителями плат для их подготовки к работе в условиях повышенной температуры и влажности, идеально подходит для наших измерений температуры задней части карт и других поверхностей с неизвестной излучательной способностью. Самые большие погрешности измерения, как правило, возникают при использовании обычных инфракрасных термометров. Они не могут успешно измерить температуру контактов VRM или в тех случаях, когда излучательная способность точно неизвестна. Вот почему мы используем Optris PI450. Он не просто предоставляет изображения высокой четкости в режиме реального времени, но и позволяет точно определить все точки измерения.
Asus GTX 960 Strix
Без видимой причины эта короткая видеокарта имеет полностью закрытую заднюю часть. С точки зрения охлаждения это контрпродуктивно и, скорее всего, крышка нужна просто для красоты. Наши измерения температуры показали почти 79 градусов по Цельсию в верхней части карты, что побудило нас установить датчик температуры между платой и задней крышкой. К сожалению, те немногие образцы видеокарт, доступные журналистам в Германии, должны передаваться от обозревателя к обозревателю, поэтому заднюю крышку нам снимать нельзя. Таким образом, фактическая температура остается неизвестной. Контакты VRM под задней панелью достигают температуры 95 градусов по Цельсию.
Gainward GTX 960 Phantom OC
Температура карты по сравнению с другими моделями в этом тесте находится в разумных пределах. Максимальный показатель в худшем сценарии достигает почти 100 градусов по Цельсию, но это нормально.
Galax/KFA? GTX 960 EX OC
Эта графическая карта балансирует на грани, но умудряется оставаться в допустимых пределах во всех сценариях, в том числе в стресс-тесте. С такой температурой можно смириться, тем более, что низкая заявленная мощность держит тепловыделение на разумном уровне.
По правде говоря, подвергать эту карту стресс-тестам нам не так боязно.
Gigabyte GTX 960 WindForce OC
Любопытно, что температура меньшей из двух видеокарт WindForce не превышает 90 градусов по Цельсию. Отчасти это связано с отсутствием задней крышки. Но в следующем разделе мы увидим и другие причины. Рассеиванию тепла с задней стороны платы ничего не препятствует, и мы в очередной раз убеждаемся в бессмысленности навешивания задней крышки, которая, наоборот, накапливает тепло. Но смотрится она, конечно, красиво.
Gigabyte GTX 960 Gaming G1
Большой кулер этой видеокарты покрывает не только GPU, но и VRM. Это похвально. Ни одна другая видеокарта в этом тесте не охлаждает преобразователи напряжения так хорошо. В результате температурные показатели Gaming G1 можно ставить в пример, особенно если учесть, что даже при длительной полной нагрузке плата нагревается меньше других моделей, протестированных в этом обзоре.
inno3D GTX 960 iChill
Эта графическая карта является полной противоположностью видеокартам Gigabyte. В конце концов, какая польза от огромного кулера, когда преобразователям напряжения отводится лишь небольшая алюминиевая полоса в качестве радиатора? Как это ни иронично, но мощный кулер только ухудшает ситуацию, поскольку он настолько хорошо охлаждает GPU, что вентиляторы могут вращаться очень медленно. Это положительно сказывается на уровне шума, но плохо для преобразователей напряжения, которые остаются практически без охлаждения. Во время игры в закрытом корпусе карта набирает 110 градусов по Цельсию – это слишком много.
Мы связались со штаб-квартирой производителя, чтобы найти решение проблемы перед выходом карты на рынок. Проблема может быть в некоторой степени решена путем изменения кривой вращения вентилятора в BIOS. Мы получили обновленную видеокарту как раз вовремя и решили представить результаты “до” и “после”. Для массового производства карты будет использования обновленный и усовершенствованный BIOS.
Горячая точка на изображении находится под задней пластиной карты. Соответственно, для замера максимальной температуры мы использовали щуп.
До
После
Palit GTX 960 Super JetStream
Видеокарта Palit попала в категорию горячих карт, поскольку в худшем сценарии температура превышает 103 градуса Цельсия. Такие высокие температуры частично вызваны медленным вентилятором.
Обзор Nvidia GeForce GTX 960 | Уровень шума и частотный анализ
Уровень шума
Если вы спросите, стали ли новые видеокарты Nvidia лучше, чем раньше? Мы ответи: “Да”! По этой причине мы решили отказаться от публикации сравнительных видеороликов данного испытания. Уровень шума у всех видеокарт очень низкий, и различия между ними крайне малы. Некоторые вентиляторы работали так тихо, что мы могли измерить уровень шума преобразователей напряжения, который, как правило, заглушался.
Общий уровень шума видеокарт может быть одинаков, однако характер, определенно, отличается. Каждая карта производит довольно широкий диапазон шумов, сочетающих вибрации моторчика, вентилятора (турбулентность и воздушный поток), а также вой катушек и конденсаторов. Все это объединяется в одну общую звуковую характеристику. Именно поэтому мы решили дополнить нейтральные показатели дБ (А) частотным анализом для каждой карты.
Для измерений мы используем высококачественный студийный микрофон и анализируем данные в программе Smaart 7. Как обычно, мы измеряем уровень шума с расстояния 50 см перпендикулярно к центру видеокарты. Окружающий шум во время ночных измерений не превышает 26 дБ. Этот показатель мы учитывали для каждого отдельного измерения.
Секрет полупассивного режима
Таблица ниже показывает сравнение штатных моментов включения и выключения вентиляторов на картах Nvidia. Она также показывает, какие изменения в них внесла Gigabyte для одной из своих моделей. Чтобы понять, что происходит, нужно знать, что моменты переключения зависят от температуры графического процессора, нагрузки на преобразователь напряжения и гистерезиса. В любом случае, важно, чтобы VRM не разогревался в пассивном режиме, так как его конденсаторы не имеют датчиков температуры. Поэтому в качестве оценки также берется значение нагрузки.
Но давайте вернемся к возможным отклонениям. Например, Gigabyte GTX 960 WindForce OC в наших тестах оказалась в этом отношении уникальной картой. По словам представителей Gigabyte, это их так называемый “тихий режим”. Мы уже видели его работу, когда измеряли температуру преобразователя напряжения: вентиляторы увеличивают обороты загодя.
Условие | Точка переключения |
вентилятор включается при температуре, °C | 69 (значение Nvidia) 62 (Gigabyte GTX 960 WindForce OC) |
вентилятор выключается при температуре, °C | 43 (значение Nvidia) |
вентилятор включается при мощности, Вт | 60 (значение Nvidia) |
вентилятор выключается при мощности, Вт | 32 (значение Nvidia) |
Результаты измерений всех видеокарт сведены в одну таблицу. Измерения проводились при температуре окружающей среды 22 градуса по Цельсию.
Модель | В простое | Игровой цикл | Стресс-тест |
Asus GTX 960 StriX OC | Вентилятор выключен | 33,6 дБ (А) | 35,8 дБ (А) |
Gainward GTX 960 Phantom OC | Вентилятор выключен | 33,6 дБ (А) | 35,9 дБ (А) |
Galax/KFA? GTX 960 EX OC | Вентилятор выключен | 35,1 дБ (А) | 36,2 дБ (А) |
Gigabyte GTX 960 WindForce OC | Вентилятор выключен | 33,4 дБ (А) | 35,8 дБ (А) |
Gigabyte GTX 960 Gaming G1 | Вентилятор выключен | 34,4 дБ (А) | 34,6 дБ (А) |
inno3D GTX 960 iChill | Вентилятор выключен | 35,3 дБ (А) | 36,4 дБ (А) |
Palit GTX 960 Super JetStream | Вентилятор выключен | 36,2 дБ (А) | 36,6 дБ (А) |
Анализ уровня шума во время работы
Итак, мы подошли к ранее упомянутым частотным спектрам каждой из видеокарт в процессе игры и в стресс-тесте.
Asus GTX 960 Strix
Во время игрового цикла выделяется шум моторчика, медленных вентиляторов и небольшая турбулентность при частоте 200 Гц. Преобразователи напряжения не играют здесь роли, и в целом характер шума можно назвать сбалансированным и приятным.
При полной нагрузке преобладают шумы, производимые лопастями вентиляторов и воздушным потоком. Преобразователи напряжения играют очень незначительную роль в диапазоне чуть менее 6 кГц. В целом систему охлаждения можно охарактеризовать как эффективную и неназойливую.
Gainward GTX 960 Phantom OC
Эта видеокарта имеет недостатки в конструкции системы охлаждения: вентиляторы на ней расположены между ребрами радиатора и платой, а вся конструкция почти полностью закрыта кожухом. Частоты шумов довольно низкие. И он может переходить на корпус ПК, так как видеокарты, как правило, туго привинчены к нему. Таким образом, карта может резонировать с ним, что, конечно же, нежелательно. Небольшой вой преобразователей напряжения появляется примерно на частоте 7 кГц и легко фиксируется нашими приборами. Снаружи турбулентность не раздражает, но моторчик производит очень заметный характерный звук.
При 100%-ной загрузки карты шум усиливается, как и вой преобразователей.
Galax/KFA? GTX 960 EX OC
Судя по измерениям (да и на слух тоже), оба моторчика вентиляторов шумят примерно на частоте 200 Гц и вызывают незначительную турбулентность. Кроме того, присутствует “электрический шум” от преобразователей напряжения, которые на слух и по замерам “голосят” на частоте около 7 кГц и чуть выше 10 кГц. Это всплывают недостатки системы питания с фазами конфигурации 3 + 1.
При полной нагрузке турбулентность и вой катушек заметно повышаются. В целом, карта не очень шумная, и это подтверждают результаты измерений, однако шум заметен даже при закрытой крышке корпуса.
Gigabyte GTX 960 WindForce OC
Относительно открытый корпус видеокарты, а также размещение вентилятора позволили нам отдельно выделить голос основного моторчика, турбулентности и шум воздушного потока. При широком спектре частот в общем счете карта оказалась довольно тихой. Благодаря конфигурации фаз 5+1, преобразователи напряжения практически бесшумны. Кроме того, эти шумы хорошо скрываются корпусом компьютера, в отличие от глубокого резонанса или высокочастотного воя катушек.
Даже во время стресс-теста слышен лишь шум вентиляторов, вращающихся на большей скорости. Преобразователи напряжения по-прежнему работают беззвучно.
Gigabyte GTX 960 Gaming G1
Результаты этой видеокарты были для нас некоторой неожиданностью. Во время игрового цикла хорошо слышен шум преобразователя напряжения, но он уменьшается с увеличением постоянной нагрузки и становится практически неразличим. Три вентилятора всегда будут шуметь независимо от скорости вращения, хотя это просто придирка.
При полной нагрузке шум вентиляторов заметно увеличивается, однако общий показатель шумовыделения можно назвать умеренным.
inno3D GTX 960 iChill
Эта видеокарта имеет просто отменную систему охлаждения. Ее немного слышно в процессе игры, но шум остается в умеренном диапазоне. Катушки мертвецки молчат.
При 100%-ной нагрузке основной шум производится вентиляторами. Карта холодная, как лед, и катушки по-прежнему хранят молчание! Что еще нужно для комфортной работы?
Palit GTX 960 Super JetStream
Palit GTX 960 Super JetStream могла бы похвастаться отличным результатами, если бы не катушка. Во время игры вентиляторы вращаются очень медленно, и их уровень шума находится в пределах 120 Гц. Сильно шумит преобразователь напряжения, приблизительно на частоте 7-10 кГц. Этого достаточно, чтобы испортить положительные впечатления.
То же самое мы видим при максимальной мощности. Моторчики шумят на частоте около 150 Гц и их почти не слышно, но вой преобразователя просто раздражает.
Подводим итог
В целом, всем производителям удалось создать хорошие системы охлаждения для карты со средним тепловыделением 100 Вт. Протестированные карты в нормальных условиях не приведут к повышенной шумности ПК. Единственное ограничение связано с шумом преобразователей напряжения, который, в зависимости от модели и конструкции источника питания, может быть весьма раздражающим. С аналогичной проблемой мы столкнулись при тестировании карт GeForce GTX 970.
Обзор Nvidia GeForce GTX 960 | Эффективность Maxwell в среднем ценовом сегменте
Прежде чем говорить о GeForce GTX 960, давайте посмотрим на итоговые результаты тестов производительности в разрешении 1080p (мы не включаем результаты 4K, поскольку это слишком высокое разрешение для карт такого класса). Производительность карт GeForce GTX 960 представляла модель Asus Strix с заводским разгоном GPU на 135 МГц и TDP мощностью 140 Вт вместо стандартных 120 Вт.
В среднем разогнанная Asus Strix GTX 960 на 5% быстрее Radeon R9 285 и находится ближе к GeForce GTX 770, нежели к GeForce GTX 760. GeForce GTX 960 с референсной тактовой частотой была бы медленнее модели от Asus и, соответственно, медленнее эталонной Radeon R9 285, но при этом вполне конкурентоспособна.
В зарубежных интернет-магазинах Radeon R9 285 можно найти за $210 – $260. Рекомендованная розничная цена GeForce GTX 960 несколько ниже – $200. Ожидаемая цена большинства протестированных сегодня моделей, отличающихся высоким заводским разгоном, будет находиться в районе $210. Учитывая близкую среднюю производительность этих моделей, при выборе важную роль будут играть другие факторы. Наиболее очевидным различием является более высокая эффективность GeForce GTX 960 по сравнению с Radeon, что очень важно для компактных компьютерных корпусов. Второй важной отличительной особенностью Nvidia является технология MFAA, повышающая качество сглаживания при минимальном влиянии на производительность, если сравнивать с MSAA. Кроме того, мы до сих удивляемся растущей популярности записи игровых видеороликов. Технология ShadowPlay отлично выполняет данную задачу, не оказывая негативного влияния на производительность. Некоторым покупателям мы бы порекомендовали карты GeForce только из-за нее.
Если честно, программа записи видео AMD GVR с поддержкой Raptr значительно лучше, чем Fraps, но не так эффективна, как ShadowPlay. Кроме того, Nvidia уже сегодня предлагает поддержку G-Sync в некоторых мониторах (хотя было бы непростительно не упомянуть, что в ближайшее время появятся дисплеи, совместимые с AMD FreeSync). Любители жанра MOBA определенно оценят возможности DSR в видеокартах GeForce. Тем не менее, AMD недавно ответила анонсом технологии VSR. И, конечно, не будем забывать про API Mantle от AMD. Только хотелось бы, что бы больше игр поддерживали данный интерфейс.
Мы редко рекомендуем видеокарту, опираясь лишь на набор ее функций. Но если вас заботит энергопотребление, то, выбрав GeForce GTX 960, вы не разочаруетесь. Если вы частенько записываете игровое видео, то лучшим вариантом является технология Nvidia ShadowPlay. Любителям качественной графики понравится сглаживание MFAA, которое может заметно подправить качество картинки без ущерба для частоты кадров. Но ни одна из перечисленных опций не поможет GeForce GTX 960 конкурировать с крайне привлекательной ценой карт GeForce GTX 970, хотя все они заметно улучшают ее позицию в отношении карт Radeon R9 285. Учитывая, что GeForce GTX 960 с заводским разгоном можно будет купить за $210, некоторым покупателям будет гораздо проще определиться с выбором.