Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980: максимум возможностей от Maxwell
Редакция THG,  30 сентября 2014


Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Представляем устройства с новым чипом Maxwell

Компания применяет в Maxwell те же приёмы, которые она успешно реализовала в Tegra на GeForce: каждый компонент графического процессора работает на максимуме возможностей с учётом крайне ограниченного энергопотребления. Но энтузиастам нужна не только эффективность: в большинстве своём от игровых систем им нужно быстродействие. И мы действительно ожидали появления высокопроизводительных видеокарт на чипе Maxwell с тех пор, как появилась GeForce GTX 750 Ti. Что же приготовила нам сегодня Nvidia? Попавшие к нам на обзор видеокарты GeForce GTX 980 и GeForce GTX 970 – как раз те модели на базе Maxwell, что приглянутся любителям игр.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

GPU GM204 в них похож на масштабированный в соответствии с графическими потребностями GM107, который используется в GeForce GTX 750 Ti. Каждый SMM содержит по 128 ядер CUDA, 32 блока загрузки/сохранения, 8 блоков текстурирования и один движок PolyMorph. Весь GPU целиком использует 2 Мбайт кэша L2. Очевидная разница заключается в количестве SMM: в GM107 их пять, а в GM204 у GeForce GTX 980 – 16. В общей сложности получается 2048 ядер CUDA, 512 блоков загрузки/сохранения, 128 блоков текстурирования и 16 блоков PolyMorph Engine. Естественно, менее быстрая видеокарта GeForce GTX 970 содержит более ограниченный вариант: 13 SMM, 1664 ядер CUDA, 416 блоков загрузки/сохранения, 104 блоков текстурирования и 13 блоков PolyMorph Engine.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Несмотря на сходство обоих GPU, преимущество GM204 над GM107 заключается в существенном количестве усовершенствований. Например, каждый из SMM в GeForce GTX 980 имеет 96 Кбайт общего адресного пространства для выполнения вычислений, в отличие от GeForce GTX 750 Ti с 64 Кбайт. Размер кэша текстур в новом GPU составляет 24 Кбайт на пару блоков CUDA (48 Кбайт на SMM) – вдвое больше, чем у GM107.

В отличие от GM107, GM204 обладает четырьмя GPC вместо одного, так что в работе задействованы четыре блока растеризации. Конечно, высококлассным видеокартам требуется более мощный "тыл" для обработки всех данных, и GeForce GTX 980 использует четыре блока растеризации, способных обрабатывать 16 полноцветных операций ROP за такт. Четыре 64-битных контроллера в совокупности составляют 256-битную шину. Наверное, вы заметили, что 13 SMM у GeForce GTX 970 не могут быть поровну распределены на 4 GPC, и Nvidia утверждает, что в этой видеокарте нет определённого набора SMM на каждый GPC, так что каждый графический процессор может быть сконфигурирован по-разному.

GeForce GTX 980 работает на базовой частоте 1126 МГц, повышенная частота с GPU Boost составляет 1216 МГц, в то время как соответствующие показатели GeForce GTX 970 равны 1050 и 1178 МГц. Обе модели содержат 4 Гбайт памяти GDDR5 с частотой 1750 (7000) МГц и пропускной способностью 224 Гбайт/с.

Модель Nvidia GeForce GTX 980 Nvidia GeForce GTX 970 Nvidia GeForce GTX 780 Ti Nvidia GeForce GTX 780
Лучшая цена в США, $ (в России, руб) 549 329 618 670
GPU GM204 (Maxwell) GM204 (Maxwell) GK110 (Kepler) GK110 (Kepler)
Техпроцесс 28 нм 28 нм 28 нм 28 нм
Кол-во шейдерных ядер 2048 1664 2880 2304
Блоки текстур 104 104 240 192
Блоки растеризации 64 64 48 48
Частота GPU, МГц 1126 1050 875 863
Частота памяти, МГц 1750 1750 1750 1502
Шина памяти, бит 256 256 384 384
Пропускная способность памяти, Гбайт/с 224 224 336 288,4
Объём видеопамяти, Гбайт 4 4 3 3
DirectX, Shader, OpenG 12/?/? 12/?/? 11/5.0/4.3 11/5.0/4.3
TDP макс., Вт 165 145 250 250
Разъёмы питания 2x 6-pin 2x 6-pin 1x 6-pin, 1x 8-pin 1x 6-pin, 1x 8-pin
Минимальная мощность блока питания, Вт 500 500 600 600

Возможно, лучше сравнивать GM204 с GK110 Kepler в видеокарте GeForce GTX 780 Ti, хотя GM204 вряд ли войдёт в историю как самый мощный GPU Maxwell. GeForce GTX 780 Ti содержит 2880 ядер CUDA, 240 блоков текстурирования, 48 блоков ROP и 384-битную шину памяти с пропускной способностью 336 Гбайт/с. Каждый из этих атрибутов (кроме ROP на тактовый цикл) превосходит спецификации GeForce GTX 980, но следует иметь в виду, что Maxwell – это более эффективная архитектура, способная показывать высокую производительность, имея в распоряжении меньше ресурсов. Освежить в памяти характеристики и особенности архитектуры вы можете, прочитав обзор GeForce GTX 750 Ti.

Мы ожидаем, что GeForce GTX 980 сможет конкурировать с GeForce GTX 780 Ti, временами даже превосходя её. Скорость операции растеризации у GeForce GTX 980 обеспечивается благодаря 64 полноцветным блокам ROP на такт и заполнению со скоростью 72 гигапикселя в секунду. У GeForce GTX 780 Ti соответствующие значения составляют 48 блоков ROP и 44 гигапикселя в секунду. Это должно обеспечить GM204 преимущество при работе с высоким разрешением (например, 4К) или использовании антиалиасинга.

Необходимо также затронуть вопрос эффективности Maxwell. TDP GeForce GTX 980 составляет 165 Вт, и это не опечатка, хотя данный показатель почти на 100 Вт меньше, чем у GeForce GTX 780 Ti. Кристалл GM204 размером 398 мм? на 80% меньше, чем у GK110, хотя также сконструирован на основе техпроцесса 28 нм. Второе поколение GPU Maxwell содержит 5,2 млрд транзисторов, тогда как у Kepler их количество составляет 7,1 млрд. GeForce GTX 970 требуется ещё меньше мощности – 145 Вт. Если при таком раскладе новым видеокартам GeForce удастся обеспечить производительность на уровне своих предшественников, то Nvidia действительно смогла создать нечто особенное.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Независимо от более эффективной архитектуры Maxwell, GeForce GTX 980 демонстрирует падение пиковой пропускной способности памяти на 33% в сравнении с GeForce GTX 780 Ti. Nvidia удаётся компенсировать это путём использования улучшенных алгоритмов сжатия памяти. GM204 задействует дельта-компрессию цветовой компоненты третьего поколения, которая открывает перед железом больше возможностей. Используя матрицу 8х8 пикселей, процесс выполняется на 2х4 блоках для достижения наилучшего сжатия со степенями 8:1, 4:1 и 2:1. Если сжатие 2:1 не выполняется, то блок не сжимается. Сжатые блоки экономят пропускную способность памяти при каждом чтении. Nvidia утверждает, что это увеличивает используемую пропускную способность с 224 Гбайт/с до примерно 300 Гбайт/с в сравнении с видеокартой GeForce GTX 680 на базе Kepler. Посмотрим, достаточно ли этого, чтобы конкурировать с грозной моделью GeForce GTX 780 Ti.

Следует отметить, что в GM204 также улучшена работа тесселяции. PolyMorph Engine 2.0 использовался и в Kepler, и даже в GM107 на Maxwell, но в GM204 уже применяется PolyMorph третьей ревизии. Представители Nvidia утверждают, что при улучшениях архитектуры можно добиться прироста производительности до 50% при высоких степенях тесселяции.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Новый GPU также имеет несколько уникальных параметров для связи с внешним источником сигнала: GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980 стали первыми видеокартами в мире с поддержкой HDMI 2.0, позволяя получить изображение с разрешением 4К на частоте 60 Гц в сравнении с HDMI 1.2, поддерживающим предельную частоту 30 Гц. Референсная видеокарта также имеет два выхода DisplayPort 1.2 и двухканальный DVI, в то время как GPU способен одновременно работать с четырьмя дисплеями 4К при помощи движка, поддерживающего разрешение потенциально до 5К.

Nvidia также включила возможность аппаратного кодирования H.265. Что касается поддержки H.264, то пропускная способность аппаратного кодировщика видео в Maxwell на карте GeForce GTX 750 Ti увеличена в 2,5 раза по сравнению с решениями на базе Kepler. Программное обеспечение Nvidia ShadowPlay теперь оснащено поддержкой 4К-видео с частотой 60 FPS, и такая возможность могла бы быть реализована и в других видеокартах на базе Maxwell в будущем.

Nvidia не раскрывает сведения о том, используется ли в GeForce GTX 980 полная версия GM204. Вполне возможно, что будущий продукт получит даже больше (или меньше) ядер CUDA.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Новые особенности

GM204 имеет обширный выбор возможностей, и мы давно не видели графического процессора с таким набором возможностей. Некоторые из этих функций сразу пригодятся геймерам, в то время как остальные, безусловно, будут полезны в будущих продуктах. Давайте начнём с тех, которые уже актуальны.

Динамическое сверхвысокое разрешение (DSR)

DSR – это функция, которая помогает сгладить неровности по краям пикселей – данный эффект называется "алиасинг" или "наложение". Проще говоря, DSR и является формой антиалиасинга.

Те, кто знаком с понятием антиалиасинга, вероятно, знают о старейшей, наиболее визуально совершенной, и, возможно, самой требовательной к ресурсам доступной технике сглаживания SSAA (SuperSampling Anti-Aliasing). SSAA обрабатывает игру на более высоком разрешении, чем установлено, а затем происходит сжатие до необходимого разрешения. В результате артефакты алиасинга. Однако самая большая проблема SSAA – это высокие требования к аппаратным ресурсам, так что большинство игровых движков вообще игнорируют данную функцию. Иногда можно заставить её работать при помощи драйвера, но это ненадёжный способ.

При помощи DSR Nvidia задействует антиалиасинг на основе суперсэмплинга в обход ограничениям по использованию сглаживания, и тогда видеокарты GeForce GTX 970/GeForce GTX 980 в режиме реального времени осуществляют сжатие изображения высокого разрешения до нативного разрешения монитора. Это позволяет получить преимущества сглаживания SSAA без обязательной поддержки сглаживания на уровне ПО. Nvidia утверждает, что DSR может использоваться, пока движок игры способен осуществлять рендеринг высокого разрешения.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Что касается недостатков технологии, то DSR, как и SSAA, негативно влияет на производительность. Выбор виртуального 4К-разрешения в игре для просмотра в 1080p приведёт к той же потере производительности, что и при рендеринге изображения для 4К-монитора. При даунсемплинге может наблюдаться незначительная задержка сверх имеющейся, что мы планируем проверить в тестах. В связи с этим, DSR более пригодна для использования с легкими игровыми движками и более старыми играми. К примеру, при частоте кадров 120 FPS на максимальных настройках детализации в Counter-Strike DSR может помочь обеспечить большую точность изображения без заметного снижения частоты кадров.

Ещё один ограничивающий фактор DSR – это масштабируемость интерфейса. Не все игры, способные технически справиться с 4К-разрешением, могут быть кодированы с точки зрения пользовательского интерфейса. Многие современные игры имеют гибкий интерфейс, но старые игры, которые могли бы выгодно использовать DSR, могут стать непригодными из-за экранных кнопок и индикаторов, которые едва можно различить на разрешении 3840x2140 пикселей. Конечно, DSR не ограничивается конкретным разрешением, так что пользователи могут задать, например, 2560x1440 пикселей, хотя это будет не так эффективно с точки зрения сглаживания.

DSR доступна через программное обеспечение GeForce Experience и позволяет настроить резкость фильтра даунсемплинга. Хотя эта функция пока будет доступна на GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980, со временем она будет применяться и в остальной продукции GeForce.

На наш взгляд, это отличный метод, который может обеспечить желаемое усовершенствование картинки во многих не слишком передовых с точки зрения графики игр. Использование её для обеспечения обратной совместимости мониторов и стары игр выглядит многообещающе.

Многокадровое сглаживание (MFAA)

MFAA – это ещё один метод уменьшения проявлений артефактов, который используют видеокарты GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980. Как и в случае с DSR, в данном случае задействована более старая технология, и одно из ключевых преимуществ её новой вариации состоит в том, что Nvidia реализовала её так, чтобы она имела совместимость с движком игры. Ключевое различие между двумя технологиями заключается в том, что DSR предназначена для улучшения точности изображения в играх за счёт производительности. В свою очередь, MFAA используется для повышения производительности без ущерба для визуальной точности.

По своей сути, технология MFAA очень похожа на режим антиалиасинга Temporal MSAA, реализованный в Radeon X800. AMD с тех пор отказалась от него из-за недостатков во внедрении, однако, похоже, Nvidia сумела возродить технологию и улучшить её благодаря временному фильтру синтеза.

Для тех, кто незнаком с Temporal MSAA, укажем, что в технологии используется смена паттернов MSAA от кадра к кадру. Например, 2x Temporal MSAA может соответствовать 4x MSAA, что требует вдвое большее количество фильтров на пиксель и приводит к снижению частоты кадров. Проблема Temporal MSAA заключается в том, что визуальные артефакты могут появиться неожиданно, к тому же необходимо сохранять высокую частоту кадров. При падении частоты кадров ниже 60 FPS эффект отключается.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Возможно, Nvidia решила эти проблемы при помощи временного фильтра синтеза, которые использует оба пиксельных образца относительно времени и движения в сцене и усредняет результат. Это позволяет MFAA работать с частотой кадров не ниже 60 FPS и минимизировать артефакты при движении камеры.

Конечно, когда пользовательская камера двигается очень быстро, MFAA может за ней не успеть, но вся прелесть состоит в том, что при быстром движении камеры артефакты алиасинга невозможно заметить. Если технология работает так, как утверждает Nvidia, то качество сглаживания 4x MSAA может обеспечиваться при уровне производительности, требуемого для 2x MSAA.

Технология будет представлена в самое ближайшее время, но в GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980 MFAA не реализована. Более подробная информация о технологии будет доступна позже.

VR Direct

Теперь мы обратимся к функциям, которые находятся в стадии разработки и, может быть, не появятся ещё в течение нескольких месяцев. Одна из таких – VR Direct – разработана для работы в виртуальной реальности, например, при использовании таких носимых дисплеев, как Oculus Rift.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Если вы поклонник решений в области виртуальной реальности, то, возможно, уже смогли оценить потенциальную пользу от использования DSR в Oculus Rift. Так как 1080p-экран разделяется на два дисплея с разрешением 960x1080 пикселей для каждого глаза, потенциал технологии, позволяющей минимизировать алиасинг, в этом случае очевиден. MFAA – это также подходящий тип технологии антиалиасинга для HMD-устройства, так как лёгкая вычислительная нагрузка 2x MFAA обеспечивает меньшую дополнительную задержку по сравнению с 4x MSAA.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Говоря о задержке, Nvidia уже работает над устранением этой проблемы в графическом конвейере VR. Задержка может парализовать работу HMD-устройств, мешая при этом пользователю. Asynchronous Warp – технология, которая предназначена для борьбы с задержкой у HMD. Она обрабатывает максимальную графическую нагрузку раньше времени, а затем повторно проверяет положение HMD перед самим рендерингом и регулирует положение кадра для лучшей синхронизации изображения с положением головы пользователя.

Кроме того, компания упоминала возможность включения автоматического стереодрайвера. При пользовании Oculus Rift мы подумали о том, как было б хорошо, если бы Nvidia включила поддержку HMD в 3D Vision, чтобы пользователи прочувствовали виртуальную реальность в играх, не имеющих встроенной поддержки VR. Очевидно, что кто-то в Nvidia уже разрабатывал эту идею, так что мы ждём, когда компания её реализует в своих устройствах.

DirectX 12

Microsoft объявила, что её новый графический API выйдет к новогодним праздникам в 2015 году, и доступ для разработчиков к текущей сборке уже открыт. Полноценная реализация появится, возможно, позже, чем через год. Nvidia утверждает, что GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980 совместимы с DirectX 12.

Если вы что-то слышали об этом обновлении, то знаете, что одна из особенностей DirectX 12 – это снижение нагрузки на процессор, поскольку разработчикам предоставляется более полный контроль над вычислительными ресурсами. Новые функции включают в себя упрощение состояния конвейера и распараллеливание команд, что позволяет значительно оптимизировать распределение вычислительной нагрузки между ядрами процессора.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

DirectX 12 не только более эффективно использует ресурсы процессора. Он также включает в себя новые и более эффективные функции и техники рендеринга для разработчиков, что позволяет производить правильную и постоянную обработку налагаемых полупрозрачных объектов; технология Tiled Resources облегчает рендеринг высокодетализированных текстур, сокращая расход видеопамяти; консервативная растеризация – метод для тестирования содержимого целого пикселя, что особенно полезно для обнаружения столкновений.

Можно подробно рассказать об этих технологиях, но, учитывая довольно скорый выпуск GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980, у нас не так много времени для подробного описания спецификаций. Мы бы предпочли сконцентрироваться на новых видеокартах Nvidia и вернуться к обсуждению DirectX 12 позже, ближе к его официальному выходу. Кстати, множество функций DirectX 12 выйдет в обновлении DirectX 11.3, чтобы реализовать их в системах на Windows 7.

Технология воксельного глобального освещения (VXGI)

VXGI – возможно, самая амбициозная функция, которая имеется в GM204 (и не была реализована в GM107 в видеокарте GeForce GTX 750). VXGI переосмысляет подход к созданию игр, реализуя переход к реалистичному глобальному освещению, что предполагает огромную вычислительную нагрузку.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

VXGI использует воксельное пространство и воксельную коническую трассировку для обеспечения реалистичного освещения. Такую нагрузку гораздо легче обработать, если сравнивать со стандартными методами трассировки 3D-лучей. Давайте начнём с определения некоторых из используемых нами терминов.

Воксел – это комбинация из слов "volume" и "pixel". Воксел представляет собой элемент объёмного изображения, содержащий значение элемента растра в трёхмерном пространстве. Представьте, что помещение, в котором вы находитесь, полностью заполнено невидимыми коробками, расположенными близко друг к другу вплоть до потолка. Каждая из этих коробок представляет собой воксел, объём в 3D-пространстве. Воксельная решётка используется в качестве структуры для хранения данных источника света и затенения.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Коническая трассировка – это метод, использующий различные разрешения вокселов вдоль пути светового луча для хранения данных о том, как свет влияет на объекты на своём пути. С точки зрения вычислительной нагрузки, этот процесс становится более эффективным по мере того, как увеличивается размер вокселов (при снижении разрешения), так как световой конус перемещается дальше от последней точки отражения.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Рендеринг происходит в три этапа: вокселизация сцены, ввод светового потока и, наконец, окончательная сборка. На заключительном этапе происходит геометрическая обработка, оценивается уровень освещения, и отражённый свет "собирается" для фотореалистичного результата.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Nvidia показала принцип работы VXGI на примере демонстрации посадки на Луну, реалистично воссоздав известное историческое изображение. Оно смотрится абсолютно достоверным при освещении в режиме реального времени. Оно было продемонстрировано в системе с двумя видеокартами GeForce GTX 980 в режиме SLI, но при этом данная фотография воспроизводит не самую сложную с точки зрения обработки сцену и содержит только один источник света. Потенциальные требования к вычислительным ресурсам при использовании VXGI в реальной компьютерной игре заставляют призадуматься.

Во многом, VXGI – это та технология, которая нацелена больше на разработчиков, и она потенциально упрощает способ создания игр: с нынешними игровыми движками световые эффекты должны быть привязаны к текстурам в сцене. С VXGI изображение будет обработано для игрока в режиме реального времени, позволяя разработчикам вносить изменения в уровень игры без добавления нагрузки. VX3D привлекательна для разработчиков игр, использующих новую модель освещения.

Нам кажется, что глобальное освещение и трассировка пути света неизбежны для будущей игровой графики. С потребительской точки зрения, VXGI – это ещё одна вариация вопроса про курицу и яйцо, который актуален в случае каждой революционной технологии. Мы сомневаемся в том, что GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980 достаточно быстры для обеспечения такой высокой вычислительной мощности, которая необходима для работы технологии глобального воксельного освещения. Возможно, VXGI может быть использована для улучшения современных световых моделей, чтобы придать сцене больше реализма, но не для полной их замены. Мы с нетерпением ждём интеграции данной технологии в движок Unreal 4 в четвёртом квартале этого года, о чём Nvidia нам сообщила, и мы очень хотели бы увидеть, какой эффект она окажет на качество видео и производительность.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Референсная видеокарта Nvidia GeForce GTX 980

Теперь рассмотрим референсную видеокарту GeForce GTX 980, внешний вид которой слегка изменён по сравнению с тем шикарным дизайном, который впервые был реализован в GeForce GTX 690. Это не слишком крупная видеокарта, но она имеет довольно ощутимый вес, частично из-за металлической задней панели.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Nvidia GeForce GTX 980
Форм-фактор Двухслотовый
Длина (от панели разъёмов до конца) 268 мм
Высота (от слота до верхнего края) 111 мм
Ширина 1 ( печатной плате со стороны кулера) 36 мм
Ширина 2 (на задней части печатной платы) 3 мм
Вес 1,03 кг
Разъёмы 1x DL-DVI-I, 1x HDMI 2.0, 3x DisplayPort

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

65-миллиметровый радиальный вентилятор в нашей видеокарте такой же, что и в оригинальной GeForce GTX Titan. Окинув беглым взглядом дизайн GeForce GTX 980, можно сказать, что он практически ничем не отличается от внешнего вида GeForce GTX Titan (пока не заметите номер сбоку). Визуально разница заключается в расцветке охлаждающих рёбер за прозрачной крышкой – они выкрашены в чёрный цвет.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

На задней пластине расположена небольшая крышка, которая может быть снята, если пользователь захочет обеспечить более действенное охлаждение при размещении двух видеокарт в режиме SLI. У GeForce GTX Titan, например, пластины сзади нет.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обратите внимание на два шестипиновых разъёма PCIe: странно видеть так мало разъёмов у высококлассной видеокарты. При работе видеокарты название GeForce GTX светится зелёным цветом.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

В число разъёмов для подключения входят три порта DisplayPort 1.2, двухканальный DVI и один HDMI-разъём. Это первая видеокарта с портом HDMI 2.0 и поддержкой 4К-видео на частоте 60 Гц. Чтобы обеспечить такую пропускную способность при использовании портов и HDMI предыдущего поколения, пришлось задействовать оба в тандеме.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Gigabyte GTX 980 WindForce OC

Теперь обратимся к спецификациям Gigabyte GeForce GTX 980. Она характеризуется заводским разгоном и, по словам производителя, имеет GPU с низким током утечки и возможностью разгона даже при более низком энергопотреблении. Действительно, наш тестовый образец неплохо проявил себя при измерении энергопотребления, демонстрируя потенциал Maxwell. Нужно только дождаться, когда начнётся массовое производство и чипы не будут варьироваться от теста к тесту, что зачастую происходит при тестировании новых графических архитектур.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

В общей сложности, шесть выводов (четыре из которых могут быть всегда активны) прекрасно подходят для конфигураций из нескольких мониторов. Gigabyte включила в компоновку второй DVI-разъём, которого нет в референсной видеокарте Nvidia. Видеокарта сделана с прицелом на будущее, о чём говорит поддержка HDMI 2.0.

Gigabyte GTX 980 WindForce OC
Форм-фактор Двухслотовый
Длина (от панели разъёмов до конца) 297 мм
Высота (от слота до верхнего края) 108 мм
Ширина 1 ( печатной плате со стороны кулера) 35 мм
Ширина 2 (на задней части печатной платы) 5 мм
Вес 1,196 кг
Разъёмы 1x DVI-I, 1x DVI-D, 1x HDMI 2.0, 3x DisplayPort
Плюсы Графические процессоры поддерживают разгон и более низкое энергопотребление
Всего шесть видеовыходов
Двухслотовый дизайн, хорошо подходит для SLI-конфигурации
Хватает запаса охлаждения
Минусы Показатель RPM слишком высок при полной нагрузке (апдейт для BIOS исправит эту проблему)

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

600-ваттный кулер, использованный сначала в Gigabyte GeForce GTX Titan Black WindForce OC, должен справиться со всеми задачами охлаждения, которые возложит на него видеокарта. Он хорошо проявил себя в работе с большим GPU GK110.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

К сожалению, задняя пластина в плане охлаждения бесполезна – её единственная цель заключается в обеспечении устойчивого положения печатной платы.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Воздух выводится вверх и вниз, но не назад – и лучше уж так, чем, если бы тёплый поток был направлен на жёсткие диски и SSD-накопители. Хотя мы бы скорее предпочли, чтобы высококлассная видеокарта выгоняла воздух из корпуса.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Два восьмипиновых разъёма питания должны быть полезны при разгоне. Надпись WindForce подсвечивается синим цветом.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Всего на видеокарте используются три разъёма DisplayPort, два двухканальных DVI и HDMI 2.0 – они практически полностью занимают панель ввода-вывода.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Gigabyte GTX 970 WindForce OC

Спецификации Gigabyte GTX 970 WindForce OC довольно сильно отличаются от технических характеристик Gigabyte GTX 980 WindForce OC. Согласно Gigabyte, GPU в этой модели также рассчитан на агрессивный разгон и низкое энергопотребление. В то же время, наше тестирование покажет, почему на самом деле эта видеокарта стоит дешевле флагмана.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

К счастью, имеется шесть видеовыходов (четыре из которых могут быть задействованы одновременно). И здесь Gigabyte размещает второй разъём DVI, которого нет на референсной видеокарте. Включена поддержка HDMI 2.0 с прицелом на будущее.

Gigabyte GTX 970 WindForce OC
Форм-фактор Двухслотовый
Длина (от панели разъёмов до конца) 297 мм
Высота (от слота до верхнего края) 108 мм
Ширина 1 ( печатной плате со стороны кулера) 35 мм
Ширина 2 (на задней части печатной платы) 5 мм
Вес 0,797 кг
Разъёмы 1x DVI-I, 1x DVI-D, 1x HDMI 2.0, 3x DisplayPort
Плюсы Графические процессоры поддерживают разгон и более низкое энергопотребление
Всего шесть видеовыходов
Двухслотовый дизайн, хорошо подходит для SLI-конфигурации
Хватает запаса охлаждения
Минусы Показатель RPM слишком высок при простое (35%)

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Gigabyte GTX 970 WindForce OC оснащена кулером WindForce, который знаком нам по старым видеокартам Gigabyte GeForce. И он до сих пор остаётся тихим и качественным кулером небольшой высоты, но при этом характеризуется обновлённой формой лопастей.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Задняя пластина не предназначена для охлаждения видеокарты, она позволяет сохранить устойчивое положение печатной платы и придаёт решению привлекательный, законченный вид.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Вертикальные рёбра обеспечивают перемещение нагретого воздуха вверх-вниз, но не выводят его на накопители, хотя лучше бы тёплый поток выводился из корпуса.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Стабильность при разгоне Gigabyte GTX 970 WindForce OC гарантируют восьми- и шестипиновые разъёмы PCIe. Как и на модели GeForce GTX 980, здесь надпись WindForce горит синим цветом.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

На задней стороне практически всё пространство занимают три разъёма DisplayPort, два DVI и один HDMI 2.0.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | EVGA GTX 970 Superclock ACX 2.0

EVGA прислала нам разогнанный образец GeForce GTX 970 с фирменным кулером ACX 2.0. В длину карта немного меньше, чем референсная видеокарта GeForce GTX 980, и значительно легче неё – на 639 г. В то время как уровень номинальной частоты 1165 МГц опережает показатель у референсной модели (1050 МГц), результат заводского разгона, равный 1317 МГц, стал одним из самых высоких из числа тех, что мы видели.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

EVGA GTX 970 Superclock ACX 2.0
Форм-фактор Двухслотовый
Длина (от панели разъёмов до конца) 243 мм
Высота (от слота до верхнего края) 111 мм
Ширина 1 ( печатной плате со стороны кулера) 35 мм
Вес 0,639 кг
Разъёмы 1x DL-DVI-I, 1x DL-DVI-D, 1x HDMI 2.0, 1x DisplayPort

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Видеокарта охлаждается двумя 87-миллиметровыми вентиляторами. Компания уделила внимание деталям, в том числе, энергопотреблению кулера и качеству лопастей, что позволило снизить температуру на 26%, энергопотребление кулера на 250% и уровень шума на 36% по сравнению с референсной моделью. Потребляемая мощность кулера входит в показатель энергопотребления всей видеокарты, это был интересный ход. EVGA даже предполагает, что энергопотребление вентиляторов может непосредственно повлиять на потенциал разгона.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

На верхней части видеокарты имеются два шестипиновых разъёма для питания, а также двойные коннекторы SLI, то есть устройство может поддерживать конфигурации из трёх и четырёх устройств.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

GTX 970 Superclock имеет три маленьких (примерно 5 мм) и две больших (примерно 8 мм) тепловых трубки, которые располагаются между никелированными рёбрами и соединены с алюминиевым охлаждающим блоком.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Для подключения к монитору используются один разъём DisplayPort 1.2, выходы DVI-I и DVI-D, а также один порт HDMI. Как и у модели GeForce GTX 980, в комплектацию включён новый разъём HDMI 2.0.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Тестовый стенд и бенчмарки

GeForce GTX 980, GeForce GTX 970 и GeForce GTX 780 Ti тестировались с драйвером 344.07, тогда как все видеокарты Radeon - с Catalyst 14.7.

Мы подобрали ряд современных видеоигр, поддерживающих разрешение 1920x1080 точек, чтобы GeForce GTX 970 и её конкуренты поработали под реальными нагрузками, характерными для видеокарт данного класса. Честно говоря, мы были удивлены её внушительными способностями.

Тактовая частота ядра EVGA GeForce GTX 970 с заводским разгоном была снижена до 1050/1178 МГц (номинальная/разогнанная), чтобы продемонстрировать возможности обычной видеокарты. Обратите внимание, что для данной модели не предусмотрен эталонный кулер, так что в плане охлаждения все GeForce GTX 970 будут давать разные результаты.

Две игры (Thief и Battlefield 4) из нашего тестового пакета поддерживают технологию Mantle, и, чтобы проверить влияние API на производительность, мы проведём тесты с Mantle и без неё.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Высококачественные видеокарты требуют стабильного электропитания, для этого XFX прислала нам блок питания PRO850W с сертификатом 80 PLUS Bronze. Модульный БП имеет одну шину +12 В, рассчитанную на 70 А. Как утверждает XFX, данная модель обеспечивает непрерывную (не пиковую) мощность до 850 Вт при температуре 50 градусов Цельсия (заметно выше, чем в большинстве корпусов).

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

В нашей лаборатории мы почти полностью избавились от механических жёстких дисков, и вместо них используем твердотельные накопители, для которых нехарактерны задержки, связанные с операциями ввода/вывода. Компания Samsung прислала в наши офисы накопители Samsung 840 Pro на 256 Гбайт, поэтому они у нас используются в качестве стандартных.

Конфигурация тестового стенда
Процессор Intel Core i7-3960X ( Sandy Bridge-E), 3,3 ГГц, шесть ядер, LGA 2011, 15 Мбайт общего кэша L3, Hyper-Threading вкл.
Системная плата ASRock X79 Extreme9 (LGA 2011) Chipset: Intel X79 Express
Сеть встроенный контроллер Gigabit LAN
Оперативная память Corsair Vengeance LP PC3-16000, 4 x 4 Гбайт, 1600 MT/с, CL 8-8-8-24-2T
Накопитель SSD Samsung 840 Pro 256 Гбайт 6 Гбит/с
Видеокарты Nvidia GeForce GTX 980
1126/1216 МГц GPU, 4 Гбайт GDDR5 при 1753 МГц (7000 МТ/с)

EVGA GeForce GTX 970
1165/1365 МГц GPU, 4 Гбайт GDDR5 при 1753 МГц (7012 МТ/с)

Nvidia GeForce GTX 780 Ti
875/928 МГц GPU, 3 Гбайт GDDR5 при 1752 МГц (7008 МТ/с)

Nvidia GeForce GTX 770
1046/1085 МГц GPU, 2 Гбайт GDDR5 при 1752 МГц (7008 МТ/с)

AMD Radeon R9 280X
850/1000 МГц GPU, 3 Гбайт GDDR5 при 1500 МГц (6000 МТ/с)

AMD Radeon R9 290
947 МГц GPU, 4 Гбайт GDDR5 при 1250 МГц (5000 МТ/с)

AMD Radeon R9 290X
1000 МГц GPU, 4 Гбайт GDDR5 при 1250 МГц (5000 МТ/с)
Блок питания XFX PRO850W, приX12V, EPS12V
Системное ПО и драйверы
Операционная система Microsoft Windows 8 Pro x64
DirectX DirectX 11
Видеодрайверы Все карты GeForce кроме GTX 770: Nvidia 344.07 Launch Driver
Все карты Radeon: AMD Catalyst 14.7 RC 1
GeForce GTX 770: Nvidia 340.52 WHQL
Конфигурация тестов
Wприch Dogs версия 1.04.497: Тест Tom's Hardware, 90 секунд в игре, Fraps, вождение
Arma 3 V. 1.26.126.789, 30 секунд "Infantry Showcase"
Battlefield 4 версия 1.3.2.3825, тест THG, 90 секунд
Assassin's Creed IV: Black Flag весия 1.05, тест THG, 40 секунд
Thief версия 1.6.0.0, встроенный тест
Grid Autosport версия 1.0.101.4672, встроенный тест
Far Cry 3 версия 1.05, тест THG, 55 секунд Fraps

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Результаты тестов

Battlefield 4 и Thief

Battlefield 4

Начинаем тестирование с одного из самых популярных доступных на данный момент шутеров от первого лица с продвинутым движком Frostbite 3.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

GeForce GTX 980 показывает впечатляющий результат, легко опережая GeForce GTX 780 Ti на GK110 и выходя на первое место. GeForce GTX 970 обгоняет Radeon R9 290X в режиме DirectX, и догнать её ведущей видеокарте AMD удаётся лишь при использовании Mantle API.

Для новых видеокарт Nvidia разрешение 1080p не является проблемой, так что мы поднимем планку до 4К. К сожалению, нам пришлось отступить, снизив уровень детализации с Ultra до High, чтобы дать возможность GeForce GTX 980 работать с частотой кадров 30 (минимум)/40 (среднее значение) FPS.

GeForce GTX 980 лидирует с небольшим отрывом, а GeForce GTX 970 немного сдаёт позиции в сравнении с видеокартами Radeon, однако всё ещё показывает хороший результат, учитывая её относительно невысокую розничную цену.

Thief

Thief – это ещё одна современная игра, с которой будет непросто справиться нашим графическим картам. Мы начнём с разрешения 1080p и ультрадетализации.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

GeForce GTX 980 также опережает всех участников, как и в Battlefield 4, а GeForce GTX 970 занимает позицию сразу за GeForce GTX 780 Ti. Даже с использованием Mantle Radeon R9 290X не может опередить новую видеокарту Nvidia стоимостью $329. Похоже, GeForce GTX 970 станет отличным выбором, учитывая её привлекательную стоимость. А как насчёт разрешения Ultra HD?

И снова нам пришлось отказаться от высоких настроек, чтобы игровой процесс был плавным, поэтому мы сменили настройки детализации с ультравысоких на нормальные. Тем не менее, картинка выглядит весьма эффектно на разрешении 3840х2160 пикселей. Примечание о задержке времени кадра: к сожалению, графический движок Thief испытывает небольшую задержку при работе со всеми видеокартами, но хорошо, что мы не заметили этого непосредственно в игре.

Arma 3 и Grid Autosport

Arma 3

Теперь протестируем видеокарты на всеми любимом гиперреалистичном боевом симуляторе Arma 3.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Похоже, что GeForce GTX 980, GeForce GTX 970 и GeForce GTX 780 Ti испытывают влияние "бутылочного горлышка" на разрешении 1080p, когда детализация на уровне "ультра" используется в сочетании с 4x MSAA. Новое решение Nvidia продолжает показывать высокие результаты, и обратите внимание, как нелегко приходится Radeon R9 280X: скачки на графике времени подачи кадров весьма значительные. Всё не так уж плохо, но во время игрового процесса они будут заметны.

Когда мы увеличиваем разрешение до 3840x2160 пикселей, GeForce GTX 970 отстаёт от остальных на графике частоты кадров, но возвращается на позиции по показателю времени подачи кадров, который не так уж плох. Нельзя выразиться так же о видеокартах Radeon, которые показывают притормаживания картинки на таком высоком разрешении.

Grid Autosport

Grid Autosport – это новинка в популярной гоночной серии, так что мы недавно добавили эту игру в наш тестовый пакет. Как обычно, Codemasters проделала отличную работу с игровым движком, позволив нам установить максимальный уровень детализации, увеличить MSAA до 8x и добиться невероятной плавности игрового процесса.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Заметьте, ни одна из видеокарт большую часть времени не опускается на графике ниже 60 FPS. Неудивительно, что GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980 могут легко работать на разрешении 1920x1080 пикселей на ультравысоких настройках детализации практически в каждой игре, которую мы запускаем. Посмотрите, как они справляются с задачей в тех же условиях тестирования, включая 8x MSAA, нa 4K-мониторе.

Всем видеокартам удалось сохранить минимальную частоту кадров не меньше 30 FPS, а у большинства из них она выше 40 FPS, но разница между большинством видеокарт и аутсайдерами данного теста невелика, а значит, игра отлично работает с 8x MSAA на 4K!

Assassin's Creed IV, Watchdogs, Far Cry 3

Assassin's Creed IV: Black Flag

Несмотря на партнёрский статус и поддержку платформы Nvidia Gameworks, Assassin's Creed IV: Black Flag известна тем, что хорошо работает с Hawaii GPU в видеокартах Radeon R9 290. Давайте сравним работу новых видеокарт GeForce:

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

На разрешении 1080p высококлассные платформы, очевидно, испытывают влияние "узких мест", так что назвать победителя среди этих элитных устройств довольно непросто. Возможно, увеличение разрешения поможет нам ощутить разницу.

Борьба остаётся напряжённой, однако GeForce GTX 980 всё же выделяется среди остальных, показывая лучшую производительность на разрешении 4К и добиваясь средней частоты кадров более 40 FPS при очень высоком уровне детализации.

Watchdogs

Watchdogs может оказаться тяжёлой игрой для решений среднего уровня, но непреодолимым препятствием для тестируемой нами высококлассной графики она стать не должна.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Даже на высоком уровне детализации все видеокарты справляются с разрешением 1080p без особых проблем, хотя и видно, что движок игры подвергается серьёзным нагрузкам, судя по скачкам на графике времени подачи кадров. Скорее всего, это вызвано загрузкой большого игрового мира, путешествие по которому происходит в скоростном автомобиле.

При увеличении разрешения до 3640x2160 пикселей устанавливаем средний уровень детализации. Тем не менее, скачки на графике времени подачи кадров становятся ещё более заметными и сильно влияют на игровой процесс. Впрочем, проблема не столь велика, чтобы геймплей стал невозможным.

Far Cry 3

Последний игровой бенчмарк на сегодня служит первоклассным примером красивого игрового движка – чего стоит пышная листва при путешествии через джунгли.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Лидерство захватывают новинки GeForce, как и в остальных испытаниях нашего тестового пакета. Видно, что видеокарты Radeon демонстрируют более заметные скачки на графике времени подачи кадров по сравнению с конкурентами, что проявляется в виде небольшого притормаживания и может даже раздражать в игре.

При увеличении разрешения до 4К детализация должна быть снижена до среднего уровня, чтобы обеспечить нормальный геймплей, даже с самыми быстрыми одночиповыми GPU. По результатам GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980 снова выделяются из всех, но интересно, что проблема со временем подачи кадров у Radeon, наблюдавшаяся на разрешении 1080p, уже не столь актуальна.

Методика измерения энергопотребления

Новейшая архитектура Nvidia поднимает множество вопросов, касающихся измерения энергопотребления. Если все четыре линии должны быть измерены правильно (чтобы узнать всё о сокращении энергопотребления у Maxwell), то в общей сложности потребуется 8 аналоговых каналов осциллографа, поскольку напряжение и ток должны быть измерены одновременно на каждой из линий в реальном времени. Если напряжение измеряется не одновременно, результат может быть неточным. Итак, как же нам решить эту проблему?

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Мы обратились за помощью к HAMEG (Rohde & Schwarz). Нам пришлось использовать параллельно два осциллографа (установка в режимах master-slave), что позволило точно измерить и зарегистрировать в общей сложности восемь показателей напряжения и тока одновременно с отрезками вплоть до микросекунды.

Интервалы должны быть скорректированы, в зависимости от применения, чтобы избежать нагромождения объёмов данных. Например, когда мы генерируем графики энергопотребления в течение минуты с шагом в 1 мс, то и получаем средние значения до микросекунды.

Мы используем райзер-карту в PCIe-разъёме (PEG) для измерения энергопотребления непосредственно на материнской плате на линиях 3,3 и 12 В. Райзер-карта была сконструирована специально для этой цели.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Кроме того, мы отдельно измеряем напряжение и ток в каждом из двух отдельных разъёмов питания PCIe.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Оборудование для измерения энергопотребления
Система Intel Core i7-5960X, 4,2 ГГц
MSI X99 Gaming 7
16 Гбайт G.Skill Ripjaws DDR4-2666 (4 x 4 Гбайт)
2 x Transcend SSD370
be quiet! Dark Power Pro 1200 Вт
Microcool Banchetto 101
Метод Безконтактное измерение на шинах
Прямое измерение напряжения
Мониторинг инфракрасной видеокамерой в реальном времени
Оборудование 2 x HAMEG HMO 3054, 500 МГц (четырёхканальный осциллоскоп с функцией записи данных)
4 x HAMEG HZO50 (датчики тока)
4 x HAMEG HZ355 (датчик 10:1, 500 МГц)
1 x HAMEG HMC 8012 (DSO с фукнцией записи данных)
1 x Optris PI450 80 Гц (инфракрасная камера + PI Connect)

Nvidia GPU Boost ускоряет Maxwell

В теории все измерения имеют значение, но мы всё ещё хотим знать, каким образом Maxwell удаётся обеспечить более высокую эффективность. В архитектуре Kepler напряжение на GPU было быстро и точно отрегулировано, в зависимости от нагрузки и температуры, таким же образом действует AMD PowerTune. Получается, что Maxwell каким-то образом совершенствует эту формулу. При 100%-ном использовании шейдеров преимущество новой архитектуры над Kepler практически пропадает. Так что Maxwell полагается на свою превосходную способность адаптироваться к различным нагрузкам, а значит, лучше управлять энергопотреблением в зависимости от применения. Чем больше расхождение, тем лучше справляется Maxwell.

Если отобразить графически, вот какие показатели демонстрирует Maxwell на временном отрезке, равном всего 1 мс. Энергопотребление скачет несколько раз вверх-вниз, достигая минимального значения 100 Вт и максимального – 290 Вт. И хотя среднее энергопотребление равно 176 Вт, GPU потребляет почти 300 Вт, при необходимости. При более высоком показателе потребляемой мощности производительность GPU падает.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Теперь посмотрим, какие показатели в этих условиях демонстрирует ток и напряжение на линии 12 В у блока питания.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Блок питания не обеспечивает постоянную подачу напряжения 12 В. Скачки, опустошающие вторичные конденсаторы, и медленная подача питания для их повторного заполнения могут вызвать колебания напряжения, о чём должны позаботиться пять фаз видеокарты. Со всеми этими взаимодействиями мы получаем более сложные измерения, а не просто набор средних значений.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Энергопотребление

Подробно об энергопотреблении

Энергопотребление в простое

Разница между двумя видеокартами энергопотребления в картах Gigabyte велика, референсная модель Nvidia по результатам располагается между ними. GeForce GTX 980 WindForce OC обеспечивает нам базовый показатель теста, потребляя в простое чуть меньше 10 Вт, тогда как GeForce GTX 970 модель требует почти 20 Вт. Это довольно заметное различие между картами было получено на одной платформе с использованием одинаковой методологии измерения. Референсная видеокарта потребляет 16 Вт, на графике располагаясь между видеокарт Gigabyte.

Мы предполагаем, что нам просто попался "золотой образец" Gigabyte, но это и есть показатель того, что возможно получить от Maxwell впоследствии, когда производственный процесс стабилизируется. Нам не удалось поработать с референсной GeForce GTX 970, так что пришлось использовать видеокарту от партнёрской компании.

Измерение в простое Gigabyte GTX 980 Windforce OC GeForce GTX 980 Reference GeForce GTX 970 Reference (Emulated) Gigabyte GTX 970 Windforce OC
PCIe 12В 3,99 Вт 3,78 Вт 4,52 Вт 4,56 Вт 
Матплата 3,3В 0,18 Вт 1,93 Вт 1,32 Вт 1,32 Вт 
Матплата 12В 5,05 Вт 10,05 Вт 13,5 Вт 13,56 Вт 
Общее для видеокарты 9,22 Вт 15,76 Вт 19,34 Вт 19,44 Вт 

Энергопотребление в играх

Эти данные подтверждают то, что мы сказали ранее о Maxwell и её способности регулировать напряжение на GPU более быстро и точно. Значения энергопотребления в играх показывают, насколько можно увеличить эффективность, а видеокарте GeForce GTX 980 с заводским разгоном удаётся использовать значительно меньше питания, по сравнению с референсной версией, при этом опережая её по производительности на 6%.

Измерение в играх Gigabyte GTX 980 Windforce OC GeForce GTX 980 Reference GeForce GTX 970 Reference (Emulated) Gigabyte GTX 970 Windforce OC
PCIe 12В 137,38 Вт 143,85 Вт 122,31 Вт 132,7 Вт 
Матплата 3,3В 1,07 Вт 2,81 Вт 2,19 Вт 2,27 Вт 
Матплата 12В 34,98 Вт 39,04 Вт 43,37 Вт 42,84 Вт 
Общее для видеокарты 173,43 Вт 185,7 Вт 167,87 Вт 177,81 Вт 

Результаты измерений и графики Nvidia GeForce GTX 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Результаты измерений и графики Gigabyte GTX 980 WindForce OC

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Результаты измерений и графики Gigabyte GTX 970

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Энергопотребление в стресс-тестах

Если нагрузка остаётся постоянной, то более низкие значения при измерении энергопотребления сразу исчезают. Для функции GPU Boost работы в этом случае нет, так как необходимость в максимально возможном есть постоянно. Фиксированное значение TDP – о нём даже мечтать не стоит. На самом деле, если сравнить энергопотребление референсной GeForce GTX 980 с разогнанной GeForce GTX Titan Black, то никаких различий между ними обнаружить нельзя. Это ещё одно доказательство того, что улучшенная эффективность новой видеокарты во многом связана с более точной регулировкой питания при нагрузке.

Измерение при максимальной нагрузке Gigabyte GTX 980 Windforce OC GeForce GTX 980 Reference GeForce GTX 970 Reference (Emulated) Gigabyte GTX 970 Windforce OC
PCIe 12В 237,63 Вт 233,64 Вт 188,96 Вт 192,46 Вт 
Матплата 3,3В 0,98 Вт 2,63 Вт 2,16 Вт 2,15 Вт 
Матплата 12В 41,07 Вт 48,35 Вт 48,38 Вт 48,36 Вт 
Общее для видеокарты 279,68 Вт 284,62 Вт 239,5 Вт 242,97 Вт 

Значения из таблицы могут оказаться важными не только в ходе тестирования, но и при повседневной работе карты, так как они показывают, чего можно ожидать при работе с требовательными ориентированными на вычисления приложениями, оптимизированными под CUDA и OpenCL. Наличие всего двух шестипиновых разъёмов PCIe на референсной плате кажется немного странным, поскольку их просто может не хватить.

Теперь посмотрим на более подробные результаты измерения. Ниже графически изображены менее скорректированные нагрузки. Особое внимание следует обратить на то, что происходит с референсной видеокартой при достижении максимального энергопотребления.

Результаты измерений и графики Nvidia GeForce GTX 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Результаты измерений и графики Gigabyte GTX 980 WindForce OC

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Результаты измерений и графики Gigabyte GTX 970

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Работу Maxwell можно сравнить с инструментом сжатия. Уже сжатые данные (наши значения при высочайшей нагрузке) не могут быть сжаты ещё больше, тогда как в играх это может происходить постоянно.

Краткий обзор

Теперь сравним наши измерения со значениями у других видеокарт. Снова выделяется Gigabyte GTX 980 WindForce OC, особенно, когда дело касается показателей в простое и под нагрузкой в играх. Удивительно, чего может добиться GPU Maxwell.

Но не только эта видеокарта произвела на нас хорошее впечатление. Референсная GeForce GTX 980 также хорошо проявляет себя, если не брать в расчёт измерения в простое. Но и при изучении результатов стресс-тестов нет особых поводов для похвалы. Просто серьёзная нагрузка не даёт Maxwell возможности для оптимизации.

В большинстве своём серьёзные нагрузки по показателям потребления энергии перемещают Maxwell на уровень Kepler. Фактически, GeForce GTX 980 отличается более высоким энергопотреблением, чем GeForce GTX Titan Black, но не обеспечивает более высокой производительности.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Эффективность

Прежде всего, GeForce GTX 980 нацелена на игры, поэтому мы рассматриваем эффективность данной видеокарты только в таком сценарии применения. После её официального выхода мы опробуем её возможности в остальных дисциплинах.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Maxwell как архитектура впечатляет даже без учёта блестящих показателей Gigabyte – такой вывод мы сделали на основании показателей энергопотребления в наших графиках. Если референсную плату GeForce GTX 980 установить в качестве эталона, то остальные видеокарты на базе Maxwell по результатам тестов будут располагаться ниже неё. Неудивительно, что вверху графика располагается «золотой» образец Gigabyte, который даже пытается опередить GeForce GTX 750, что является немалым достижением для видеокарты с большим GPU.

Вспоминая о соотношениях результатов энергопотребления в играх, один факт становится понятным: проблема AMD не в производительности или эффективности её архитектуры, а в технологии PowerTune, которая не может отрегулировать энергопотребление быстро или настолько точно в зависимости от фактической нагрузки. Здесь-то Maxwell от Nvidia и демонстрирует преимущество.

Но даже Nvidia не под силу изменить законы физики, что очень чётко демонстрирует показатель энергопотребления новых видеокарт во время вычислительных нагрузок. Есть несколько способов обойти эти законы и, похоже, что разработчики компании о них знают. Геймер бы сказал, что у них просто "скилы более прокачанные".

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Температура и уровень шума

Температура в обычной работе

Более низкое энергопотребление, как правило, означает меньшую температуру графического процессора при работе, что, в свою очередь, приводит к использованию более простого и тихого кулера. Но это всё теория. Давайте узнаем, как ведёт себя GeForce GTX 980 в закрытом корпусе.

Мы решили, что лучший способ проверить данные с датчиком и разнообразить наши температурные графики – это использовать инфракрасную камеру PI450 от Optris. Этот прибор был специально разработан для наблюдения за термическими процессами. Он предоставляет изображение в реальном времени с частотой обновления 80 Гц. Изображение через USB поступает на отдельную систему, которая может записывать его в форме видео. Температурная чувствительность PI450 составляет 40 мК, поэтому прибор идеально подходит для измерения небольших смещений температурных показателей.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

15 минут в простое

Сначала посмотрим на состояние системы после прогрева материнской платы и видеокарты в простое в течение 15 минут. Мы держим боковую панель корпуса закрытой, открывая её только лишь для того, чтобы сделать снимок инфракрасной камерой.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Одночасовая требовательная игровая нагрузка

Далее наша картинка с тепловизора значительно изменяется, показывая разницу между системами охлаждения каждой из видеокарт. Начнём с референсной GeForce GTX 980.

Кулер с прямым отводом тепла выполняет свою работу и выдувает воздух из корпуса. Самая горячая часть на кожухе видеокарты находится сверху над преобразователями напряжения, где температура может достичь 90 или более градусов внутри корпуса, но на материнскую плату это никакого воздействия не оказывает. Нагрев происходит, в основном, за счёт собственных преобразователей напряжения и PCH.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

На Gigabyte GTX 970 WindForce OC преобразователи напряжения расположены слева, то есть в том же месте, где они находятся и на референсной плате. Следовательно, и самое горячее место у этой видеокарты там же. В целом, плата Gigabyte по размеру немного короче референсной.

Ясно, что здесь используется другой способ охлаждения: материнская плата получает свою долю выводимого тепла из-за осевых вентиляторов, расположенных выше охлаждающих рёбер. Высокая температура никак не угрожает материнской плате, но может повлиять на разгон других компонентов системы, особенно, если вы используете несколько видеокарт в SLI.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Gigabyte GTX 980 WindForce OC с заводским разгоном также отличается от референсной видеокарты – преобразователи напряжения расположены справа от GPU, где находились и раньше. В инфракрасном изображении они весьма заметны. Более высокое энергопотребление приводит к увеличению температуры.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

В целом, охлаждение Maxwell работает без проблем в закрытом корпусе, чему многие энтузиасты будут только рады (поскольку скорость вращения вентиляторов кулера меньше, а ПК работает тише).

Температура при игровой нагрузке Открытый стенд Закрытый корпус VRM
Gigabyte GTX 970 Windforce OC 61-62 °C 64-66 °C 91 °C
GeForce GTX 980 Reference 80-81 °C (Limit) 80-81 °C (Limit) 98 °C
Gigabyte GTX 980 Windforce OC 60-61 °C 64-65 °C 93 °C

Измерение уровня шума

Мы производим измерение уровня шума каждой из видеокарт в различных задачах при помощи откалиброванного студийного микрофона, который расположен перпендикулярно центру видеокарты на расстоянии около 50 см. Такое расстояние, в сочетании с очень сильной кардиодной направленностью микрофона, обеспечивают компромисс между шумом из-за вибрации вентиляторов и окружающим шумом, полностью избежать которого невозможно. Кстати, по этой причине измерения шума проводятся ночью.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Итак, какой же уровень шума демонстрируют видеокарты GeForce?

Уровень шума (открытый стенд) В простое При игровой нагрузке
Gigabyte GTX 970 Windforce OC 31,8 дБ(А) 41,8 дБ(А)
GeForce GTX 980 Reference 31,4 дБ(А) 43,6 дБ(А)
Gigabyte GTX 980 Windforce OC 30,4 дБ(А) 40,2 дБ(А)

Здесь мы можем сделать один положительный вывод. Независимо от того, референсная ли это модель или же видеокарта Gigabyte, охлаждение Maxwell производится тихо, и даже не малой скорости вращения вентиляторов перегрев карте не грозит, так что жидкостное охлаждение в играх не потребуется.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980 | Вердикт

Итак, обе видеокарты – и GeForce GTX 970 за $330, и GeForce GTX 980 стоимостью $550 - демонстрируют потрясающее соотношение цены и производительности. Чтобы убедиться в этом, ознакомьтесь с диаграммами, которые показывают среднюю производительность на основании наших измерений:

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

GeForce GTX 980 не только устанавливает самую высокую планку для устройств с одним GPU, но при стоимости $550 она на $50 дешевле, чем GeForce GTX 780 Ti в онлайн-магазине. И всего лишь на $70 дороже Radeon R9 290X. Стоит отметить два момента: во-первых, для игрового процесса на 4К-мониторах уже не требуются исключительно двучиповые видеокарты, а, во-вторых, самую быструю видеокарту с одним GPU уже можно приобрести по цене ниже $600. И она стоит значительно меньше предыдущего чемпиона – видеокарты GeForce GTX Titan Black за $1050.

Что касается GeForce GTX 970, то она, может быть, и не показывает новые грани производительности, но с такой ценой высокая производительность становится более доступной. За $330 карта обеспечивает показатель частоты кадров, сравнимый с Radeon R9 290X, которая на данный момент продаётся в среднем на $170 дороже. Мы и не ожидали, что устройство такого уровня будет стоить значительно дешевле 400-долларовой видеокарты Radeon R9 290, которая вдруг сразу стала менее привлекательной.

Карты Nvidia поразили нас соотношением цены и производительности, но как будто этого было мало, они обеспечили низкое энергопотребление с учётом того, какой уровень производительности эти карты предлагают взамен. Функции сглаживания DSR и MFAA обещают увеличить визуальную чёткость изображения и частоту кадров в играх. Очень хорошо, что мы можем пользоваться этими функциями, не оглядываясь на готовность разработчиков программно реализовывать их в игре. Кроме того, технологии, разрабатываемые в рамках инициативы VR Direct, затрагивают виртуальную реальность, и мы с нетерпением ждём возможности их испробовать. Что касается поддержки VXGI в Maxwell, мы расцениваем это как важный шаг в сторону реализации фотореализма в играх. Наконец, само собой разумеется, что совместимость с DirectX 12 желательна в долгосрочной перспективе.

Конечно, в мире нет ничего идеального. GeForce GTX 980 может быть быстрейшей на планете картой с одним GPU, но вам всё равно чаще всего придётся снижать уровень детализации, чтобы играть на разрешении 3640x2160 пикселей. Кроме того, у нас есть некоторые соображения по поводу энергопотребления видеокарт GeForce GTX 970 и GeForce GTX 980 после того, как мы обнаружили небольшие скачки уровня потребляемой мощности и сценарии нагрузки, которые рассчитаны на большее значение TDP, чем имеют эти видеокарты. Что касается функций, то мы не смогли протестировать MFAA, поскольку она ещё не включена в драйвер GeForce. Тут мы ловим на слове Nvidia, что этот новый метод антиалиасинга будет ещё более эффективен, а также обратно совместим с более старыми играми. Мы даже не смогли протестировать DSR из-за позднего прибытия образцов. Наконец, как бы перспективно ни выглядела технология VXGI, мы крайне скептически относимся к мысли, что нынешнее поколение устройств способно в реальном времени справиться с воксельной конической трассировкой в современных играх со сложной геометрией.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

Но преимущества GeForce GTX 980 и GeForce GTX 970 заключаются в том, что, даже несмотря на немногочисленные досадные мелочи, они добиваются успеха, обеспечивая более высокую частоту кадров за значительную меньшую сумму. Геймерским сердцам это будет в радость, так что мы вручаем наши высшие награды двум новинкам Nvidia. Tom's Hardware's Elite переходит от Radeon R9 290X к GeForce GTX 980, а Tom's Hardware's Smart как раз подойдёт для GeForce GTX 970, обеспечивающей высочайшую производительность за невероятно низкую в этом отношении цену. На это потребовалось некоторое время, но появления второго поколения GPU Maxwell, безусловно, стоило дождаться.

Обзор видеокарт Nvidia GeForce GTX 970 и 980

КОНЕЦ СТАТЬИ


Координаты для связи с редакцией:

Общий адрес редакции: thg@thg.ru;
Размещение рекламы: Roman@thg.ru;
Другие координаты, в т.ч. адреса для отправки информации и пресс-релизов, приглашений на мероприятия и т.д. указаны на этой странице.


Копирование и распространение информации, упомянутой на страницах THG.ru возможно только при наличии у вас письменного разрешения руководства издания. По вопросам использования наших статей обращайтесь по электронной почте.

THG.ru ("Русский Tom's Hardware Guide") входит в международную сеть изданий Best of Media


Все статьи: THG.ru

 

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru