Видеоадаптер, работающий на базе полностью разблокированного графического процессора GK110, уже существует. Это своеобразный TITAN Ultra, представленный по относительно разумной стоимости.
Radeon R9 290 и R9 290X, созданные на ядре Hawaii, которое по числу транзисторов и площади кристалла можно сопоставить с GK110. Таким образом, получилось сделать то, что нужно от флагманских видеоадаптеров последнего поколения. Удалось заметно повысить производительность, которая стала преобладающей среди предшественников подобных устройств, на которые пользователь потратил аналогичную сумму в прошлый раз. У компании AMD существует другая проблема: R9 290 и R9 290X очень прожорливые. Это означает, что видеокарты горячие и шумные. С одной стороны может показаться, что на этом стоит закрыть тему дискретных видеоадаптеров, относящихся к классу High-End. Однако остается еще один элемент истории, которому следует уделить должное внимание. Видеокарта полностью на функциональной версии процессора GK110.
Технические характеристики GeForce GTX 780 Ti
GeForce GTX 780 Ti комплектуется целиком функциональным ядром. В GeForce GTX 780 Ti вернулись три из пятнадцати массивных строительных блоков архитектуры Kepler. Новый флагман обладает на 20% более высокой производительностью в области осуществления шейдерных инструкций и текстурирования. Необходимо отметить и то, что NVIDIA перенесла на GTX 780 Ti уникальное достижение GeForce GTX 770, что проявляется поддержкой видеопамяти с частотой 7 ГГц. Это приводит к повышению пропускной способности на 14 %. В результате GTX 780 Ti превосходит как GTX 780, так и GTX TITAN. Преимуществами TITAN, если сравнивать с новинкой, кроме 6 Гбайт памяти, являются разблокированные ядра CUDA, обладающие двойной точностью. Их число с ядрами FP32 в GK110 выступает в соотношении 1:3. Таким образом, TITAN способен потенциально осуществлять расчеты двойной точности в compute-приложениях, используя скорость 1/3 от FP32. GeForce GTX 780 Ti же имеет ограничение, отображаемое унылой планкой 1/24.
Далее стоит сравнить новинку с основным конкурентом, которым выступает Radeon R9 290X. В виде исходных данных можно указать то, что видеокарта AMD функцонирует на частоте GPU 1000 МГц. GTX 780 Ti работает на своей средней Boost Clock (928 МГц). Стоит отметить, что это достаточно реальные условия, так как для Radeon R9 290X при оптимальном охлаждении возможно удерживаться на частоте 1 ГГц без «троттлинга».
Также нужно заметить, что Boost Clock графических процессоров NVIDIA достаточно справедливо отображает среднюю частоту, которая позволяет GPU функционировать под нагрузкой. В данной ситуации теоретическая производительность шейдерного массива GTX 780 Ti незначительно, однако все же ниже, чем у конкурента (5345 против 5632 FGLOPS). Правда, текстурных блоков в процессоре GTX 780 Ti значительно больше, их число составляет 240 против 176. Таким образом, фильтрация текстур на GK110 осуществляется на 21% быстрее, чем у AMD.
Hawaii, как и раньше, может похвастаться на четверть больше ROP, что сказывается не в пользу устройства NVIDIA в тестах при использовании высокого разрешения. Сюда можно отнести следующее:
• мультимониторные конфигурации;
• 4К-дисплеи и прочее.
Стоит отметить, что даже в 2560х1440 эффект в некоторый степени должен выявиться. NVIDIA и AMD различным способом повысили пропускную способность видеопамяти. В результате 512-битная шина, а также тактовая частота 5 ГГц у Radeon R9 290X или 384 бита и 7 ГГц у GeForce GTX 780 Ti. По итоговой пропускной способности данные приблизительно одинаковые. Перевес составляет примерно 5% в пользу GTX 780 Ti.
В области обработки геометрии GeForce GTX 780 Ti обладает преимуществом перед конкурентом с существенным перевесом. Так как каждый из 15 потоковых мультипроцессоров (SMX) в составе чипа обладает собственным блоком Polymorph Engine, который может выдавать по одному полигону на протяжении двух тактов, общая производительность ядра GK110 достигает 7,5 геометрических примитивов за один такт. У Radeon R9 290X этот показатель равняется лишь четырем. AMD Radeon R9 290 и R9 290X способны осуществлять расчеты FP64, используя скорость 1/8 от FP32. GeForce GTX 780 Ti, как было указано выше, специально ограничивается соотношением 1/24.
В сухом остатке преобладание остается на стороне функционального GPU GK110 перед AMD Hawaii. Преимущество состоит в следующем:
• незначительно более высокой скорости выборки текстур, которая, вместе с шейдерной производительностью, представляет главное бутылочное горлышко GPU в современных играх;
• обработке геометрии (это очень важно в сценах, где наблюдается нагруженность тесселяцией).
По силе Radeon R9 290X остается в списке ROP. Это достигается за счет высоких разрешений и антиалиасинга методом SSAA, который снова в моде. Кроме того, шейдерная производительность не хуже, чем у конкурента. Другими словами, учитывая то, что GK110 состоит из большего количества транзисторов, чем существует у Hawaii, избиение младенцев в бенчмарках не происходит. Возможно, у пользователей появится вопрос, который не был рассмотрен в обзорах Radeon R9 290 и R9 290X. Он связан с объемом видеопамяти. Компания AMD обеспечивает собственные флагманы 4 Гбайт кадрового буфера. В это время GeForce GTX 780 Ti удовлетворяется 3 Гбайт. Правда, сейчас еще рано судить о том, что данного объема не хватает, однако, например, для Battlefield 4 3 Гбайт это уже является рекомендацией.
Стоимость
Так или иначе, цена, которую фирма NVIDIA установила на GeForce GTX 780 Ti, уже свидетельствует о том, что разработчик целиком уверен в превосходстве собственного продукта над соперником от компании AMD. При выпуске базовой версии GeForce GTX 780 за 640 долларов, NVIDIA уже акклиматизировалась в пространстве привычной планки в 549 долларов, предусмотренных для топовых геймерских видеокарт. Однако GTX 780 Ti продвинулся еще дальше. Таким образом, рекомендуемая розничная стоимость для рынка США достигла 699 долларов, что на 150 выше планки Radeon R9 290X. В России устройства отпускаются по цене в 24 990 рублей. Хотя, некоторое показательное сравнение стоимости по прайс-листам в отечественных интернет-магазинах становится возможным только после того, как на рынок поступят солидные поставки обеих новинок. Например, в Москве существует лишь одно предложение Radeon R9 290X, и то его стоимость составляет практически 25 тысяч. Поэтому для простоты и надежности можно совершать сравнения в американских ценах.
G-SYN
Необходимо также уделить внимание последней инициативе NVIDIA, не связанной напрямую с новым флагманским видеоадаптером, однако интересной самой по себе. Как известно, зеленая компания с некоторых пор проводит крестовый поход во имя плавного изображения. Фирма NVIDIA использовала метод FCAT, который определил нашумевшие проблемы AMD CrossFire, связанные с равномерностью времени подготовки кадров. Не так давно для всех видеокарт, созданных на архитектуре Kepler, было представлено интересное решение − Adaptive V-Sync. Оно просто активирует вертикальную синхронизацию, когда частота смены кадров в буфере видеокарты более 60. В то же время, происходит отключение, когда фреймрейт снижается и становится меньше данного значения. G-SYNC представляет оригинальный подход к вертикальной синхронизации. В этот раз она нуждается в определенных моментах изменения самого протокола коммуникации GPU и монитора. Однако сначала необходимо обозначить проблему, которая нуждается в решении вертикальной синхронизации как таковой.
Подобное происходит, если с монитора считывание изображения выполняется из кадрового буфера. Вместе с тем GPU завершает рендеринг очередного кадра и буферы меняются местами. Как результат, та часть строк, которую монитор начал «рисовать» после смены буферов, относится уже другому кадру. Таким образом, совершается разрыв, он, по логике, способен быть и множественным, когда разница между частотой смены кадров и обновления экрана существенна.
Смысл вертикальной синхронизации состоит в том, что смена буферов запрещена до того времени, когда монитор окончит цикл обновления изображения. В результате, пока на экран выводится содержимое одного буфера, в другой может быть записан лишь один следующий кадр. В это время в системе без V-Sync, если соблюдается условие, что GPU обладает большим запасом производительности, буферы способны поменяться местами до нескольких раз. Это приводит к разрыву, однако задержка ввода (input lag) будет значительно меньше.
Монитор делает запрос кадра из памяти графического адаптера с постоянной частотой. К примеру, она может равняться 60 Гц. Можно представить идеальный случай, когда GPU рендерит кадры с частотой 60 FPS. Такой ситуации каждый из обрисованных кадров отображается на экране всего один раз. Однако, если хотя бы один кадр опоздает, даже незначительно, к следующему циклу обновления монитора, предшествующий кадр будет отображен дважды. Это воспринимается в качестве микроторможения.
В реальных играх, если частота смены кадров не постоянна, подобное событие осуществляется чаще, а долговременное падение становится ниже отметки 60 FPS, что приводит к тому, что частота смены кадров составляет 30 FPS, а следующий шаг достигает15 FPS. В этом и состоит причина того, что многие геймеры брезгуют V-Sync, удовлетворившись с неприятными разрывами.
G-SYNC является совершенно радикальным решением, что позволяет обновлять экран с любым интервалом при использовании модификации протокола DisplayPort. Если очередной кадр еще не готов, однако рендеринг идет к завершению, монитор способен в конкретных пределах задержать цикл обновления, а не дублировать предыдущий кадр. Чтобы поддержать G-SYNC, в монитор необходимо установить специальный модуль, несущий на плате определенный чип с логикой, а также три микросхемы DRAM, имеющих общую емкость 768 Мбайт.
Правда, в настоящий момент разъем под такой модуль существует только в одной модели. Это ASUS VG248QE. Сто касается самой платы NVIDIA, она поступит в продажу до конца этого года. Таким образом, станут доступны ASUS VG248QE с предустановленным модулем и определенное число мониторов от других изготовителей, в которых осуществляется поддержка G-SYNC.
ShadowPlay
Перед запуском GeForce GTX 780 Ti в статус функционирующей бета-версии поступила еще одна эксклюзивная технология NVIDIA, при использовании которой компания может дифференцировать собственные разработки от конкурирующих продуктов. ShadowPlay применяет возможности кодировщика H.264 (NVENC), предназначенного для записи видеоряда из игр. У ShadowPlay существует две функции:
• запись ролика по требованию (так же, как это выполняется с помощью FRAPS или других программных решений);
• ShadowPlay способно непрерывно захватывать в фоновом режиме, а также удерживать в памяти последние 20 минут процесса игры (по нажатию горячей клавиши могут сохраняться в файл-контейнер MP4).
При помощи утилиты GeForce Experience позволяется открыть доступ к настройкам ShadowPlay. Данное приложение уже является частью пакета драйверов, предназначенных для графических карт NVIDIA. Меню включает настройку качества, задающую битрейт будущего видеоролика. Существуют варианты 16, 23 или 52 Мбит/с. Пока видео записывается лишь в одном разрешении (1080p), а также используется частота 60 кадров в секунду. Готовый продукт масштабируется до этих параметров, что не зависит от того, в каком разрешении протекает игра. Остается только надеяться, что в финальной версии ShadowPlay пользователям представится выбор разрешений, который будет ниже, чем 1080p. На сегодняшний же день приходится довольствоваться этим.
Смысл идеи ShadowPlay заключается в том, что функционирование утилиты вместе с игрой не особо воздействует на игровую производительность. В некоторой степени это является заслугой аппаратного кодировщика H.264, однако существует и иная причина. «Железо» Kepler обеспечивает возможностью напрямую считывать содержимое кадрового буфера. Это в первую очередь необходимо NVIDIA для потоковой трансляции игр, что осуществляется в облачной платформе GeForce GRID. Правда, в результате было найдено и такое достаточно локальное использование. Хотя, трудно утверждать, что постоянная фоновая запись видео в буфер при активированной ShadowPlay предоставляется совершенно бесплатно.
В трех играх, задействованных для тестирования, при захвате картинки с максимальным битрейтом частота смены кадров уменьшается на 7-8% от изначального уровня. Однако это пустяки, если сравнивать с тем, что выполняется в процессе записи игрового процесса программными методами. Что уж говорить о внезапном расходе места в ПЗУ, когда продукт сохранен в «сыром» формате. Таком образом, применение для этой цели кодировщика, который на сегодняшний день имеют все дискретные GPU, смотрится достаточно очевидно и просто. Это вызывает вопрос, почему некое подобие ShadowPlay не появилось раньше.
Конструкция
Система охлаждения особо не отличается от других конструкций, установленных на базовую версию GTX 780 и GTX TITAN. ТО. Что нет изменений, целиком оправданно, так как этот кулер является почти эталонным образцом «турбинки», которая отличается высокой эффективностью и тихой работой. Кроме практических преимуществ, видеокарта в цельнометаллическом кожухе приятна на ощупь. Торец кожуха, на котором находятсяы разъемы SLI, содержит логотип GeForce GTX. Он подсвечен яркой зеленью. Хотя, по одному признаку кулер GeForce GTX 780 Ti выделяется среди прежних реализаций. Радиатор GPU, который видимый сквозь пластиковое окно, окрашен в вороной цвет. Это придает устройству большей строгости.
Стоит отметить, что данный радиатор отличается большей компактностью, если сравнивать его с решением, который пребывает в составе Radeon R9 290/290X, однако он также обладает в основании испарительной камерой. Радиатором для микросхем памяти и MOSFET’ов системы питания выступает тяжелая металлическая рама, выполненная из литого алюминия. Дизайн планки, где находятся разъемы, остался без изменений. Решетка «выхлопа» системы охлаждения разделяет пространство одного слота с портом DVI-D. Кроме него, плата содержит выходы DVI-I, версии HDMI и DisplayPort.
Плата Графический процессор GK100, который распаян на плате GeForce GTX 780 Ti, выступает не только в качестве разблокированного чипа, но и относится к версии «кремния» B1, где разработчик исправил определенные мелкие ошибки, а также немного снизил утечку тока. Спецификации карты сделаны в соответствии с микросхемами памяти SK Hynix с маркировкой H5GQ2H24AFR-R2C. Они способны выдавать стандартную эффективную частоту 7 ГГц. Чипы находятся исключительно на лицевой поверхности PCB, однако сзади платы в зеркальных позициях отмечены площадки, предусмотренные под второй массив микросхем.
Печатная плата сначала кажется такой же, как у GeForce GTX TITAN и GTX 780, однако определенные отличия все-таки существуют. Компания NVIDIA изменила часть компонентов в системе питания на иные аналоги. Это сделано не просто так. Видеоадаптер, как и раньше, обслуживается по схеме 6+2+1. Напряжение на процессоре управляется ШИМ-контроллером ON Semiconductor NCP 4206. Компания NVIDIA утверждает о наличии новой функции системы питания GTX 780 Ti, которая незаметна при зрительном осмотре платы. Она состоит в балансировке тока на трех источниках. Ни ми выступают шести- и восьмиконтактный разъемы дополнительного питания со слотом PCI-Express.