Титаны возвращаются. Тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX TITAN
Год назад, тестируя новое поколение GeForce 600, мы предположили, что чип GK104 на GTX 680 далеко не все, на что способна архитектура Kepler. И, похоже, были правы. Восемнадцатого февраля NVIDIA представила свой настоящий флагман — кристалл GK110. Карта на его основе вышла настолько мощной, что впервые в истории компании получила не цифробуквенное обозначение, а имя собственное — GeForce GTX TITAN, в честь самого быстрого суперкомпьютера по версии TOP500 list.
Родословная
С известным собратом новинку роднит не только имя, но и, как ни странно, техническая часть. Лидер вычислительных систем набран 18 668 картами NVIDIA Tesla K20X , которые и легли в основу нашего героя.
Установленный на него чип GK110 построен по уже знакомой нам архитектуре Kepler. Кристалл разделен на несколько крупных кластеров под названием GPC. В каждый входит по одному растеризатору и по паре SMX-наборов. Последние — 192 CUDA-ядра, 16 текстурников, 32 блока специальных операций и один движок тесселяции. В прошлом флагмане (GTX 680) насчитывалось восемь таких SMX, в GK110 — четырнадцать, то есть на 75% больше. В итоге количество CUDA-ядер увеличилось с 1536 до 2688 единиц, а TMU — с 128 до 224. Чтобы собрать такую махину, пришлось разместить на камне 7,1 млрд транзисторов против 3,54 млрд у GTX 680. При этом работают они на 837 МГц. Конечно, это не 1006 МГц у GK104, но, учитывая разницу в вычислительных блоках, цифра могла быть и меньше.
Впечатляет в GTX TITAN и объем видеопамяти. Ее для новинки выделили в три раза больше, чем для GK104, — 6 ГБ GDDR5 на скорости в 6 ГГц. Шину же увеличили с 256 до 384 бит, что дало почти 50%-ный прирост к пропускной способности. Зачем так много? Действительно, для конфигураций с одним монитором 6 ГБ — избыточная емкость, но для запуска игр на трех дисплеях с разрешением 5760х1080 самое то.
Технологии
Поскольку новинка основана на архитектуре шестисотой серии GeForce, все присущие ей технологии никуда не делись. Переделали лишь несколько опций. Так, нашумевшая функция автоматического разгона GPU Boost подросла до второй версии. Как и Intel с запуском Sandy Bridge, NVIDIA отказалась от повышения частот в зависимости от энергопотребления. Практика показывает, что зачастую кристалл упирался в этот показатель и не мог развить наивысшую для него скорость, да и время работы оставляло желать лучшего. С GPU Boost 2.0 ориентиром для увеличения производительности стала текущая температура: пока она не поднимется до 80 градусов Цельсия, видеокарта будет функционировать как минимум на 876 МГц.
К сожалению, как и раньше, аппаратный оверклокинг отключить нельзя, зато можно повлиять на его поведение. Помимо разгонной частоты, отныне позволяется менять пороговую температуру и вольтаж, устанавливая значения, к которым будет стремиться GPU. Играя этими параметрами, можно как затормозить, так и ускорить GK110. Интересно, что официально подобные эксперименты NVIDIA все еще не поддерживает, настройки доступны только в сторонних программах типа EVGA Precision X.
С GPU Boost 2.0 у NVIDIA появилась еще одна интересная функция — разгон монитора при помощи нового V-Sync. Если до сегодняшнего дня синхронизация не позволяла счетчику fps подниматься выше 60 кадров, то теперь эту планку можно задать вручную, выставив, к примеру, 80 изображений в секунду. Конечно, вряд ли эта технология понадобится простым игрокам, но вот заядлым киберспортсменам может пригодиться, от них мы не раз слышали, что 60 fps — слишком мало для динамичных игр.
Сделала NVIDIA подарок и тем, кто использует видеокарту не только для развлечений, но и для ускорения вычислений общего назначения (к примеру, математические пакеты). Для них количество ядер двойной точности увеличили с 8 до 64 штук на один SMX-набор. Включаются эти блоки через панель управления NVIDIA, в опциях CUDA, и работают на чуть меньшей скорости, чем основные ядра.
Внешний вид
Внешне GTX TITAN напоминает прошлогоднюю GTX 690 — тот же алюминиевый корпус, плексигласовое стекло, светящееся зеленым название серии на боку, и штамповка с именем платы у переднего края. Единственное заметное отличие — вентилятор теперь цилиндрический и размещен не посередине, а рядом с питающими разъемами PCIe. Последних нужно две штуки, на 6 и 8 pin; вместе с PCIe x16 они обеспечивают необходимые карте 250 Вт.
Пассивную часть системы охлаждения составляют испарительная камера и большой алюминиевый радиатор. Интересно, что, несмотря на возросшую мощь GPU и появление шумной вертушки, GTX TITAN сохранила тихий нрав своих предшественников — даже под нагрузкой карту почти не слышно. Спасибо за это надо сказать хитрому алгоритму управления вентилятором. Низкие обороты сохраняются, пока плата держится в пределах 80 градусов Цельсия, и только после пересечения этой отметки крыльчатка начинает крутиться сильнее. О холодном характере новичка говорит и задняя панель. На выхлоп горячего воздуха отведена всего половинка отсека, оставшаяся площадь отдана под видеовыходы. GTX TITAN получил два DVI и по полноразмерному DisplayPort и HDMI.
Тестирование
Достать новинку нам помогли официальное представительство NVIDIA и магазин Meijin , предоставивший мощную тестовую платформу на базе материнской платы ASUS Rampage IV Formula с процессором Intel Core i7-3790X Extreme Edition , четырьмя планками DDR3-1666 МГц по 8 ГБ каждая и установленным SSD Intel 520 на 480 ГБ. Работало все это на операционной системе Windows 7 Ultimate 64-bit , установленной по нашей просьбе.
В конкуренты флагману записали видеокарты GeForce GTX 680 и GTX 690. К сожалению, сравнить новинку с референсной Radeon HD 7970 мы не успели. Впрочем, потеря невелика, результаты топового продукта AMD примерно на 5-10% ниже, чем у GTX 680 (можете вычесть из столбиков NVIDIA и представить себе итоговое соотношение).
В список синтетических тестов вошли 3DMark 11 , Unigine Heaven 3.0 и Unigine Valley. Пакет игр составили Aliens vs. Predator , Batman: Arkham City , DiRT 2, Just Cause 2 , Max Payne 3 и новейший Crysis 3. Все это прогоняли на максимальных настройках с разными уровнями сглаживания (MSAA) и в двух разрешениях — 1680х1050 и 1920х1080.
В гонке одночиповых решений GTX TITAN, безусловно, новый король графики. Еще по итогам синтетики стало понятно, что GTX 680 безнадежно отстает, — 27% на погрешность не спишешь. Игры это только подтвердили. Почти во всех проектах преимущество GK110 составляло от 20 до 33 процентов. Конечно, это не плюс 75 теоретических процентов, но прирост более чем внушительный. Особенно хорошо GTX TITAN показала себя в тяжелых бенчмарках — Crysis 3 и Max Payne 3. При максимальных настройках GTX 680 не осилила ни один из них. Новичок ниже 30 fps не опускался.
А вот догнать двойную GTX 690 свежему флагману не удалось. Две GTX 680, размещенных на одном куске текстолита, оказались заметно быстрее абсолютно во всех тестах, кроме Crysis 3. Впрочем, последний, похоже, просто не смог использовать все возможности SLI — слишком маленький прирост по сравнению с одиночным GK104. Возможно, с патчами или обновлением драйверов скорость подрастет.
Пропеть дифирамбы NVIDIA мешает одна вещь — цена. В то время как за более производительный (и шумный) GTX 690 сейчас хотят 31 000 рублей, а за GTX 680 просят 15 000 рублей — за GTX TITAN придется выложить от 34 999 рублей! Именно во столько NVIDIA оценивает быстрейшую одночиповую видеокарту на нашей планете. Честно признаемся, очень хочется написать по этому поводу пару гневных абзацев, но не будем.
Как ни крути, GeForce GTX TITAN не только самая быстрая, но еще и самая технологически совершенная плата в мире. При всей своей изначальной мощи она в пике потребляет каких-то 250 Вт, почти не греется, не шумит и отлично гонится. По мнению NVIDIA, новинку можно установить даже в SFF-корпус (чуть больше Xbox 360). Кто готов предложить нечто лучшее? Да никто, аналогичных продуктов на рынке нет и в ближайшее время не предвидится. А значит, NVIDIA можно смело поздравить с очередной победой.
Теория заговора
Многие сейчас задаются вопросом, к какой серии причислить GTX TITAN - GeForce 600 или GeForce 700. NVIDIA, судя по всему, считает, что ни к одной из них. Об этом говорит как название, так и цена. Однако у нас на этот счет другое мнение.
Приписать новинку к новой серии невозможно. Для этого нам должны были представить по крайней мере измененную архитектуру и новые возможности. А их в GTX TITAN нет. Но вот возглавить шестисотую линейку флагман может без вопросов. Мало того, мы думаем, что сделать это он мог и год назад.
Будем честны, GTX 680 ну никак не тянула на топовую видеокарту. Тому было много прямых и косвенных свидетельств. Самые явные - низкое энергопотребление (всего 195 Вт) и маркировка хх104, которую до этого использовали только для среднего ценового диапазона. В списке неосновных улик значится затянутый выход младших представителей GeForce 600. На выпуск GK106 (GTX 660) ушло почти полгода, хотя раньше на это требовалось не больше трех месяцев.
На этом фоне GTX TITAN выглядит как настоящий лидер шестисотой серии: нормальное TDP в 250 Вт, «правильное» имя чипа и внушительная производительность. Почему же тогда новинку не взяли официально в семью? Как нам кажется - чтобы, во-первых, подчеркнуть уникальность решения и заработать на нем больше денег, а во-вторых, не называть столь мощную карту банальным GTX 685.
Как мы тестировали Crysis 3
Crysis 3 оказался невероятно красивой и, как показали наши тесты, требовательной игрой. Сколь ни удивительно, встроенного бенчмарка в Crytek не написали, так что тестировать проект пришлось по старинке - при помощи FRAPS. Тем, кто захочет повторить наши подвиги и сравнить свою систему с GTX TITAN, расскажем, что для этого нужно.
В качестве тестовой сцены мы выбрали самое начало второго уровня игры - Welcome to the Jungle. Тестируемый промежуток - контрольная точка с подрывом мин, пробежкой до поднятия на мост и скриптовым роликом общения с Психом. Отрывок хорош тем, что демонстрирует все основные возможности CryENGINE 3 и его легко воспроизвести.
Таблица 1.
Технические характеристики
Ядро
NVIDIA GeForce GTX TITAN
GK110
NVIDIA GeForce GTX 680
GK104
NVIDIA GeForce GTX 690
2x GK104
Количество транзисторов
NVIDIA GeForce GTX TITAN
7,1 млрд
NVIDIA GeForce GTX 680
3,54 млрд
NVIDIA GeForce GTX 690
2x 3,54 млрд
Техпроцесс
NVIDIA GeForce GTX TITAN
28 нм
NVIDIA GeForce GTX 680
28 нм
NVIDIA GeForce GTX 690
28 нм
Количество потоковых процессоров
NVIDIA GeForce GTX TITAN
2688 шт.
NVIDIA GeForce GTX 680
1536 шт.
NVIDIA GeForce GTX 690
2х 1536 шт.
Частота графического ядра
NVIDIA GeForce GTX TITAN
837-876 МГц
NVIDIA GeForce GTX 680
1006-1058 МГц
NVIDIA GeForce GTX 690
915-1015 МГц
Тип, объем памяти
NVIDIA GeForce GTX TITAN
GDDR5, 6 Гб
NVIDIA GeForce GTX 680
GDDR5, 2 Гб
NVIDIA GeForce GTX 690
GDRR5, 4 Гб
Частота памяти
NVIDIA GeForce GTX TITAN
6008 МГц
NVIDIA GeForce GTX 680
6008 МГц
NVIDIA GeForce GTX 690
6008 МГц
Шина данных
NVIDIA GeForce GTX TITAN
384 бит
NVIDIA GeForce GTX 680
256 бит
NVIDIA GeForce GTX 690
2х 256 бит
Количество текстурных блоков
NVIDIA GeForce GTX TITAN
224 шт.
NVIDIA GeForce GTX 680
128 шт.
NVIDIA GeForce GTX 690
2х 128 шт.
Длина платы
NVIDIA GeForce GTX TITAN
267 мм
NVIDIA GeForce GTX 680
254 мм
NVIDIA GeForce GTX 690
280 мм
Энергопотребление
NVIDIA GeForce GTX TITAN
250 Вт
NVIDIA GeForce GTX 680
195 Вт
NVIDIA GeForce GTX 690
300 Вт
Интерфейс
NVIDIA GeForce GTX TITAN
PCIe 3.0 x16
NVIDIA GeForce GTX 680
PCIe 3.0 x16
NVIDIA GeForce GTX 690
PCIe 3.0 x16
Цена на февраль 2013 года
NVIDIA GeForce GTX TITAN
34 999 рублей
NVIDIA GeForce GTX 680
15 000 рублей
NVIDIA GeForce GTX 690
31 000 рублей
Таблица 2
Синтетические тесты
3DMark 11 (Perfomance)
Graphics
NVIDIA GeForce GTX TITAN
10 346
NVIDIA GeForce GTX 680
9699
NVIDIA GeForce GTX 690
16 783
Physics
NVIDIA GeForce GTX TITAN
13 206
NVIDIA GeForce GTX 680
12 346
NVIDIA GeForce GTX 690
12 197
Score
NVIDIA GeForce GTX TITAN
12 725
NVIDIA GeForce GTX 680
9812
NVIDIA GeForce GTX 690
14 882
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVIDIA GeForce GTX 680
77%
NVIDIA GeForce GTX 690
117%
Unigine Heaven Benchmark 3.0
FPS
NVIDIA GeForce GTX TITAN
65,6
NVIDIA GeForce GTX 680
46,7
NVIDIA GeForce GTX 690
80,3
Scores
NVIDIA GeForce GTX TITAN
1652
NVIDIA GeForce GTX 680
1176
NVIDIA GeForce GTX 690
2024
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVIDIA GeForce GTX 680
71%
NVIDIA GeForce GTX 690
123%
Unigine Valley 1.0
FPS
NVIDIA GeForce GTX TITAN
62,9
NVIDIA GeForce GTX 680
41,5
NVIDIA GeForce GTX 690
72,9
Scores
NVIDIA GeForce GTX TITAN
2632
NVIDIA GeForce GTX 680
1737
NVIDIA GeForce GTX 690
3050
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVIDIA GeForce GTX 680
66%
NVIDIA GeForce GTX 690
116%
Таблица 3.
Игровые тесты (кадров в секунду)
Aliens vs. Predator (DX11)
VeryHigh, 1680x1050, AF 16x, AA 2x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
116,5
NVDIA GeForce GTX 680
81,3
NVDIA GeForce GTX 690
145,6
VeryHigh, 1680x1050, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
97,8
NVDIA GeForce GTX 680
64,6
NVDIA GeForce GTX 690
119,1
VeryHigh, 1920x1080, AF 16x, AA 2x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
103,1
NVDIA GeForce GTX 680
72,3
NVDIA GeForce GTX 690
130,4
VeryHigh, 1920x1080, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
87,9
NVDIA GeForce GTX 680
58,4
NVDIA GeForce GTX 690
107,4
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVDIA GeForce GTX 680
68%
NVDIA GeForce GTX 690
124%
Just Cause 2 (DX11)
High, 1680x1050, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
118,1
NVDIA GeForce GTX 680
93,4
NVDIA GeForce GTX 690
151,2
High, 1680x1050, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
117,8
NVDIA GeForce GTX 680
89
NVDIA GeForce GTX 690
147,6
High, 1920x1080, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
114,4
NVDIA GeForce GTX 680
81,3
NVDIA GeForce GTX 690
144,7
High, 1920x1080, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
109,3
NVDIA GeForce GTX 680
88,8
NVDIA GeForce GTX 690
139,7
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVDIA GeForce GTX 680
77%
NVDIA GeForce GTX 690
127%
Batman: Arkham City (DX11)
Ultra, 1680x1050, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
145
NVDIA GeForce GTX 680
89
NVDIA GeForce GTX 690
150
Ultra, 1680x1050, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
128
NVDIA GeForce GTX 680
84
NVDIA GeForce GTX 690
130
Ultra, 1680x1050, AF 16x, PhysX
NVIDIA GeForce GTX TITAN
70
NVDIA GeForce GTX 680
75
NVDIA GeForce GTX 690
74
Ultra, 1920x1080, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
138
NVDIA GeForce GTX 680
57
NVDIA GeForce GTX 690
147
Ultra, 1920x1080, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
115
NVDIA GeForce GTX 680
56
NVDIA GeForce GTX 690
127
Ultra, 1920x1080, AF 16x, PhysX
NVIDIA GeForce GTX TITAN
72
NVDIA GeForce GTX 680
55
NVDIA GeForce GTX 690
74
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVDIA GeForce GTX 680
62%
NVDIA GeForce GTX 690
105%
Max Payne 3 (DX11)
Very High, 1680x1050, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
76,3
NVDIA GeForce GTX 680
52,3
NVDIA GeForce GTX 690
92,9
Very High, 1680x1050, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
45,5
NVDIA GeForce GTX 680
30,6
NVDIA GeForce GTX 690
58,3
Very High, 1920x1080, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
66,5
NVDIA GeForce GTX 680
46
NVDIA GeForce GTX 690
81,9
Very High, 1920x1080, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
40,4
NVDIA GeForce GTX 680
26,5
NVDIA GeForce GTX 690
48,4
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVDIA GeForce GTX 680
68%
NVDIA GeForce GTX 690
123%
DiRT 2
Ultra, 1680x1050, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
185,2
NVDIA GeForce GTX 680
146,5
NVDIA GeForce GTX 690
196,6
Ultra, 1680x1050, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
146,2
NVDIA GeForce GTX 680
130
NVDIA GeForce GTX 690
192,7
Ultra, 1920x1080, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
164,8
NVDIA GeForce GTX 680
136,3
NVDIA GeForce GTX 690
194,3
Ultra, 1920x1080, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
137,2
NVDIA GeForce GTX 680
108,1
NVDIA GeForce GTX 690
184,6
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVDIA GeForce GTX 680
82%
NVDIA GeForce GTX 690
121%
Crysis 3
Max, 1680x1050, AF 16x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
64,5
NVDIA GeForce GTX 680
50,4
NVDIA GeForce GTX 690
58
Max, 1680x1050, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
51,4
NVDIA GeForce GTX 680
36,9
NVDIA GeForce GTX 690
45,3
Max, 1680x1050, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
40,8
NVDIA GeForce GTX 680
28,9
NVDIA GeForce GTX 690
35,9
Max, 1920x1080, AF 16x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
58,1
NVDIA GeForce GTX 680
45,7
NVDIA GeForce GTX 690
52,1
Max, 1920x1080, AF 16x, AA 4x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
45,5
NVDIA GeForce GTX 680
33
NVDIA GeForce GTX 690
42
Max, 1920x1080, AF 16x, AA 8x
NVIDIA GeForce GTX TITAN
35,8
NVDIA GeForce GTX 680
25,2
NVDIA GeForce GTX 690
32,1
%
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVDIA GeForce GTX 680
74%
NVDIA GeForce GTX 690
90%
Таблица 4.
Соотношение цена/производительность
Производительность
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVDIA GeForce GTX 680
72%
NVDIA GeForce GTX 690
116%
Цена
NVIDIA GeForce GTX TITAN
100%
NVDIA GeForce GTX 680
43%
NVDIA GeForce GTX 690
88%