Железный эксперимент: какой процессор нужен для NVIDIA GeForce GTX 1070/1080

Как говорил герой одного известного кинофильма: «это вам не это!» Пока один чипмейкер «выдавливает», словно остатки пасты из опустевшего тюбика, +5% прироста каждый год, а у второго производителя быстрые центральные процессоры существуют только на словах, игровые видеокарты заметно прогрессируют. Выход новых моделей NVIDIA — GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 — установил очередную планку, а потому вопрос о том, какие центральные процессоры «прокачают» эти ускорители графики, актуален как никогда.

Cамой быстрой одночиповой игровой видеокартой отныне является GeForce GTX 1080 (обзоры: часть первая и часть вторая). Переход на новый техпроцесс заметно поднял уровень производительности новинки. А именно субфлагман Pascal в ряде игр оказывается на 70-80% быстрее GeForce GTX 980, а также на 15-20% производительнее GeForce GTX 980 Ti. Стоит «тысяча восьмидесятая» недешево, но все познается в сравнении. Та же GeForce GTX 980 на старте продаж (почти два года назад) оценивалась самой NVIDIA в 550 долларов США. Сейчас за GeForce GTX 1080 просят от 600 долларов.

NVIDIA GeForce GTX 1080 Founders Edition

Младший субфлагман — GeForce GTX 1070 (обзор) — привлекает гораздо сильнее. Все из-за ценника. Нижняя планка для второго по силе «Паскаля», напомню, составляет 380 долларов. Видеокарта сопоставима по производительности с GeForce GTX 980 Ti и пришла на смену GeForce GTX 970, которой «привозит» 70-80% в зависимости от игры и тактовых частот.

NVIDIA GeForce GTX 1070 Founders Edition

Ниже приведены полные технические характеристики новинок. Если вдруг кто-то пропустил, то ссылки на обзоры предоставлены. GeForce GTX 970 — это самая популярная игровая видеокарта, если верить статистике Steam. С учетом того, что GeForce GTX 1070 пришла на ее место, но при этом обладает заметно более высокой производительностью, то вопрос о том, какой центральный процессор нужен этому 3D-ускорителю, весьма и весьма актуален.

	NVIDIA GeForce GTX 1080	NVIDIA GeForce GTX 1070
Название чипа	GP104	GP104
Техпроцесс	16 нм	16 нм
Количество транзисторов	7,2 млрд	7,2 млрд
Количество GPC	4	3
Количество SM/CU	20	15
Количество потоковых процессоров	2560	1920
Количество текстурных блоков	160	120
Количество ROP	64	64
Кэш второго уровня	2048 КБ	2048 КБ
Частота ядра	1607 (1733) МГц	1506 (1683) МГц
Память	GDDR5X	GDDR5
Объем памяти	8 ГБ	8 ГБ
Интерфейс памяти	256 бит	256 бит
Частота памяти	2500 (10 000) МГц	2002 (8008) МГц
Пропускная способность памяти	320 ГБ/с	256 ГБ/с
Уровень TDP	180 Вт	150 Вт
Питание	8 пин	8 пин
Интерфейсы	1x DVI 3x DisplayPort 1x HDMI	1x DVI 3x DisplayPort 1x HDMI
Цена за Founders Edition	От 55 000 руб.	От 35 000 руб.
Купить	Вызов вертелки:ASUS GTX1080-8G59033inline	Вызов вертелки:ASUS GTX1070-8G59033inline

Суть проблемы

С процессорозависимостью я столкнулся при тестировании обеих видеокарт. Например, в Need For Speed в разрешении Full HD на максимальном качестве графики и GeForce GTX 1080, и GeForce GTX 1070, и GeForce GTX 980 Ti продемонстрировали приблизительно одинаковые результаты, хотя общую расстановку сил между этими акселераторами NVIDIA мы знаем. А ведь в стенде использовался четырехъядерный чип Core i7-4790K, разогнанный до 4,5 ГГц. Стоило увеличить разрешение до WQHD, как все стало на свои места: младший Pascal оказался медленнее старшей модели на 20%. Отчасти поэтому в обзоре я написал, что GeForce GTX 1080 избыточна для разрешения Full HD. И ей необходим очень быстрый процессор.

Процессорозависимость в Need For Speed

Как еще проявляется процессорозависимость? Этой теме на нашем портале посвящена подробная, обстоятельная статья. Среди всех параметров CPU наиболее важными в играх оказываются количество ядер/потоков и тактовая частота. Частности есть, но если мы говорим о решениях AMD и Intel последних трех лет (Skylake, Broadwell, Haswell), то во главе стоят именно эти характеристики. К сожалению, как я уже отметил, центральные процессоры прогрессируют крайне медленно. И в основном экстенсивно.

Частота решает! И ядра. И архитектура

Не стоит сбрасывать со счетов повидавшие виды семейства Ivy Bridge и Sandy Bridge. Эти чипы еще повоюют в 2016 году! Однако архитектурные отличия накладывают свой отпечаток. Например, в третьем «Ведьмаке» при одинаковой видеокарте и идентичной частоте Core i5 Skylake оказывается быстрее на 13% Core i5 Sandy Bridge. К счастью, такую разницу довольно просто нивелировать разгоном. В GTA V разница между Skylake и Sandy Bridge еще больше.

Sandy Bridge Vs Skylake

Приведу наглядный пример процессорозависимости с участием GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080. Возьмем эти видеокарты, а затем установим их в систему с далеко не самым слабым чипом Core i5. Даже на частоте 4 ГГц видеокарты в третьем «Ведьмаке», в Новиграде, демонстрируют одинаковые результаты при максимальном качестве графики. Иногда младшая видеокарта оказывается быстрее, но этому есть логичное объяснение. Возникает резонные вопрос: а зачем тогда переплачивать 20 000 рублей, если не видно разницы?

Intel Core i5 @4 ГГц, «Ведьмак 3: Дикая охота», Full HD, FPS
NVIDIA GeForce GTX 1070	93,4
NVIDIA GeForce GTX 1080	93

Еще один информативный пример. Возьмем GeForce GTX 1080 и протестируем ее в GTA V в разрешениях Full HD и WQHD с одинаковыми (максимальными) настройками графики, используя при этом в стенде Core i5, функционирующий на частоте 3 ГГц. Как видите, уменьшение разрешения практически не возымело никакого действия. Следовательно, производительность системы в этой игре ограничена процессором.

Intel Core i5 @3ГГц, NVIDIA GeForce GTX 1080, GTA V, FPS
Full HD	64,6
WQHD	61,7

В общем, проблема с процессорозависимостью новых видеокарт NVIDIA актуальна, поэтому давайте подробно рассмотрим этот вопрос.

Тестирование

Тестовый стенд:

• Процессор: Intel Core i7-4790K @4,5 ГГц
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15
• Материнская плата: MSI Z97 MPOWER
• Накопитель: SSD Patriot Blast 480 Гбайт
• Оперативная память: DDR3-2133, 2x 8 Гбайт
• Блок питания: Corsair HX850i, 850 Вт
• Операционная система: Windows 10 х64
• Версии драйверов: NVIDIA — 368.19.

Для эксперимента я использовал несколько тестовых стендов. Основной — с Core i7-4790K на борту. При помощи соответствующих настроек BIOS превратить Core i7 в виртуальные Core i5 и Core i3 не составляет особого труда. Да, я в курсе, что у процессоров Intel различных семейств разный объем кэша третьего уровня. Однако практика показывает, что это не столь критично, поэтому подобное допущение, извиняюсь за тавтологию, допускается. Частота чипа менялась в диапазоне от 3 ГГц до 5 ГГц с шагом в 500 МГц. Использовался скальпированный Core i7-4790K.

Самое сложное в эксперименте — это определиться со списком игр. К сожалению, времени было мало, поэтому протестировать GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 с большим количеством софта не получилось. В принципе, реально подобрать такие игры, в которых потенциал флагманов NVIDIA раскроется даже на двухъядерных Pentium/Celeron. С другой стороны, для каждой игры можно выставить такие настройки, в которых и гораздо менее производительные видеокарты упрутся именно в CPU. Поэтому я взял пять весьма процессорозависимых игр, выставил в них максимальные настройки качества графики, а видеокарты тестировал не только в разрешении Full HD, но и в WQHD. Считаю, что именно в таких условиях GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 и будут использоваться. Если раскроем потенциал адаптеров в них, то раскроем его и в 99% других игр.

В таблицах и графиках указаны минимальный и средний FPS. Один момент: для GeForce GTX 1080 в GTA V и Far Cry 4 использовалось 4-кратное сглаживание MSAA, для GeForce GTX 1070 — 2-кратное. Так будет нагляднее. Скриншоты со всеми настройками расположены в одноименной галерее.

Игра	Настройки
Ведьмак 3: Дикая Охота	Запредельное качество, сглаживание, HBAO+, NVIDIA HairWorks выкл.
GTA V	Высшая степень качества, FXAA + 4x MSAA (для GTX 1070 — 2x), 16x AF, тесселяция «очень высоко», длинные тени вкл., тени высокого разрешения вкл., подгрузка более детализированных текстур вкл.
Far Cry 4	Максимальное качество, 4x MSAA (для GTX 1070 — 2x), HBAO+, сумеречные лучи выкл., мех выкл.
DOOM	Ультра, TSAA, 16x AF.
Fallout 4	Ультра, TAA, 16x AF, HBAO+, осколки от выстрелов выкл., максимальная дальность.

Процессорозависимость GTX 1070

Начнем с GeForce GTX 1070. Передо мной не стоит цель выжать все соки из видеокарты, поэтому я допускаю небольшое расхождение в количестве кадров в секунду при переходе от одной частоты процессора к другой. Например, минимальный FPS в третьем «Ведьмаке» с использованием четырех ядер на 3,5 ГГц равен 74. А на той же частоте, но с использованием восьми потоков — 78 FPS. Разница есть, но она некритичная, на комфорт гейминга не повлияет.

GTA V — это, пожалуй, самая процессорозависимая игра современности! Она как бы намекает, что для «полного счастья» вместе с GeForce GTX 1070 нужен «камень», работающий со скоростью 4,5 ГГц. Чтобы включить вертикальную синхронизацию и наблюдать стабильные 60 кадров в секунду, например. Впрочем, с процессорами Core i5/i7 на меньшей частоте тоже вполне играбельно.

Для GeForce GTX 1070 нужен четырехъядерник Intel на 3,5-4 ГГц

Констатирую факт: для раскрытия всего потенциала GeForce GTX 1070 в разрешении Full HD идеально использовать четырехъядерник, работающий на частоте 4 ГГц. У Intel есть чипы, которые работают на таких скоростях уже из коробки — это Core i7-4790K и Core i7-6700K. Все остальное — разгон. Но ключевое слово здесь — «идеально». В большинстве случаев хватит и четырех ядер на 3,5 ГГц (минимальный FPS близок или выше 60). Возьмем эту частоту за основу. С учетом архитектурного отставания процессорам Sandy Bridge и Ivy Bridge потребуется более высокая скорость работы: от 4 ГГц и выше. Про чипы AMD расскажу отдельно.

Зеленым цветом в таблице выделены области, где мы видим, что потенциал видеокарты раскрыт или почти раскрыт. Это отнюдь не означает, что в других случаях получена неиграбельная картинка. Нет, просто констатируется факт, что графический адаптер работает на своем максимуме или около того.

Процессорозависимость NVIDIA GeForce GTX 1070 в Full HD

WQHD уже как следует нагружает видеокарту. Зависимость от частоты и количества потоков практически сведена к минимуму.

Что имеем в итоге? Многие все же будут брать GeForce GTX 1070 для игр в разрешении Full HD. Сужу об этом по количеству комментариев в рубрике «Компьютер месяца», а также по статистике Steam, которая красноречиво фиксирует факт: больше трети геймеров используют именно формат 1080p. Для гейминга в таком разрешении потребуется Core i5 с частотой для всех четырех ядер не менее 3,5 ГГц. В идеале, конечно, нужен «камень» с возможностью разгона хотя бы до 4 ГГц. Если ее (возможности) нет — ничего страшного. Мы покупаем новые игры в том числе и с заделом на будущее.

Процессорозависимость NVIDIA GeForce GTX 1070 в WQHD

Процессорозависимость GTX 1080

Видеокарта GeForce GTX 1080 ставит перед четырехъядерным процессором более сложную задачку. В Full HD порог заметно увеличился. Для раскрытия всего потенциала видеокарты нужен или Core i5, работающий на частоте 4,5 ГГц, или Core i7, но со скоростью 4 ГГц. Тут либо придется брать процессор с разблокированным множителем, либо гнать Skylake по шине.

Веселее всего в «Ведьмаке». Резко поднять минимальный FPS (до 100) удалось только с восемью потоками и при частоте 5 ГГц. Новиград наконец-то покорен! Как вы понимаете, таких процессоров не бывает. Либо придется ставить качественную обслуживаемую систему водяного охлаждения, либо скальпировать «камень», а еще лучше — и то, и другое вместе. Но все это опять подходит под понятие «идеально».

Для GeForce GTX 1080 нужен четырехъядерник на 4-4,5 ГГц

Кстати, на примере The Witcher 3 видно, что технология Hyper-Threading и, следовательно, наличие дополнительных потоков реально помогает в играх. Но есть и обратные ситуации, когда приложение неправильно распределяет нагрузку. В результате четыре ядра, порой, выдают больше FPS, чем восемь потоков.

Процессорозависимость NVIDIA GeForce GTX 1080 в Full HD

Все же GeForce GTX 1080 — это идеальное решение для игр в 1440p. Нагрузка на видеокарту заметно увеличивается, а потому в WQHD (за небольшими исключениями) уже достаточно Core i5 @3,5 ГГц.

Все идет к тому, что следующее поколение флагманских видеокарт AMD и NVIDIA уже не будет никакого смысла тестировать в разрешении Full HD.

Процессорозависимость NVIDIA GeForce GTX 1080 в WQHD

А как же Core i3 и AMD FX?

Я специально акцентирую ваше внимание на четырехъядерных процессорах Intel. Маркетинг? Продался Intel? Судите сами: Core i3 на архитектуре Haswell не вытягивает ни одну из обозначенных видеокарт. Да, количество кадров условно играбельное, минимальный FPS не проседает ниже 30. Но играть с двухъядерным чипом и GeForce GTX 1080 не совсем комфортно. Замечал, что в том же GTA V «камень» элементарно не поспевает за видеокартой — текстуры подгружаются невовремя. В «Ведьмаке» и Far Cry 4 наблюдались неприятные взору поддергивания картинки, хотя FPS проседает некритично. В том же Full HD раскрыть потенциал GeForce GTX 1080 удалось только в двух играх. Причем в Far Cry 4 — на частотах 4,5 ГГц и 5 ГГц. Таких Core i3 в продаже не бывает. Если только купить, например, Core i3-6100 и самостоятельно разогнать его по шине до обозначенной частоты. Конечно, можно говорить о покупке GTX 1070/1080 в такую систему с заделом на будущее. К тому же в WQHD и Ultra HD эффект процессорозависимости заметно снижается. Однако для Full HD рациональнее взять более дешевую видеокарту — результат будет таким же. Суть статьи — в этом.

Core i3 для новых видеокарт не подходит

В общем, Америку я не открыл. Данная тема уже поднималась в «Железном эксперименте». Поэтому я не рекомендую GeForce GTX 1070/1080 использовать в системах с процессорами Core i3. Но и не настаиваю.

Процессорозависимость NVIDIA GeForce GTX 1080

Неоднозначная ситуация по раскрытию потенциала новых видеокарт NVIDIA происходит с восьмиядерными процессорами AMD FX. GeForce GTX 1070 в разрешении Full HD восьмиядерные чипы AMD в пяти протестированных мной играх не раскрывают, как это делают те же Core i5. Давайте сравним FX-8350 (он как раз работает на дефолтных 4 ГГц) с четырехъядерником Haswell на частоте 3,5 ГГц. В «Дикой Охоте» процессор Intel опережает восьмиядерную модель AMD на 13 средних FPS и столько же минимальных. Согласитесь, разница некритичная. Но в GTA V отставание составляет уже 25,5 FPS, в Far Cry 4 — 33,4 FPS, в DOOM — 19,8 FPS, в Fallout 4 — 21,8 FPS. Много это или мало? На мой взгляд, прилично, хоть во всех случаях мы и получаем играбельную картинку. Поэтому те пользователи, которые хотят обновить свою платформу AMD, должны прилично разогнать свой FX-8000. В WQHD эффект процессорозависимости заметно снижается, но оверклок все равно не помешает.

Если с GeForce GTX 1070 не справляется даже разогнанный FX-8000, то остальные процессоры AMD не сдюжат и подавно.

Процессорозависимость NVIDIA GeForce GTX 1070

Наконец, есть топовая и очень дорогая платформа Intel LGA-2011-v3. Самая ходовая модель процессора для нее — это шестиядерник Core i7-5820K. Остальные чипы, в том числе 8-ядерные и 10-ядерные решения, стоят заоблачных денег. Для этой платформы особых вариантов и нет. Конечно, GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 подойдут. Но тот же Core i7-5820K лучше подразогнать до 4 ГГц.

Процессорозависимость NVIDIA GeForce GTX 1080

Процессорозависимость NVIDIA GeForce GTX 1080

Подходящие процессоры

Процессорозависимость — занятная вещь. Никто не мешает вам приобрести, скажем, GeForce GTX 1080, «гамать» в разрешении Full HD с включенной вертикальной синхронизацией, но отчетливо осознавать, что у системы есть запас прочности на случай, если новые игры станут еще более требовательными. А они станут. При таком подходе возиться с разгоном и постигать прочие премудрости, характерные для энтузиастов, не имеет никакого смысла. Как показало тестирование, новые видеокарты выдадут играбельный FPS практически с любыми процессорами. Однако в статье я не раз акцентировал ваше внимание на расскрытии потенциала видеокарты. На мой взгляд, купить адаптер за 700 долларов, но в итоге получить только половину от его реальных возможностей — это как минимум нерационально. Поэтому, если мы говорим о процессорах Intel, то в компьютере должен быть установлен четырехъядерный Core i5. Core i3 потенциал новинок не раскрывает. Если мы говорим о процессорах AMD, то для GeForce GTX 1070 единственный вариант — это FX-8000/9000, разогнанный свыше 4,5 ГГц. Да и в таком случае можно говорить о решенном вопросе с процессорозависимостью с очень-очень-очень большой натяжкой.

В более высоких разрешениях, а именно в WQHD и Ultra HD так называемым «бутылочным горлышком» в большинстве случаев станут сами видеокарты. Та же GeForce GTX 1080 даже избыточна для 1080p, но идеально подходит для 1440p.

Разгон процессора в 2016 году — не роскошь. И давно не баловство

Посмотрим, как на процессорозависимость повлияет DirectX 12, ведь этот API, в теории, способствует более качественной оптимизации компьютерных игр. Новый программный интерфейс только внедряется в современные игры. И пока вопросов больше, чем ответов.

Подводя итог, приведу таблицу совместимости GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 со все еще актуальными моделями настольных процессоров в разрешении Full HD. Приписка «OC» означает, что чип неплохо бы подразогнать. Запись типа «Core i5-6600 и выше» означает, что подойдут процессоры Core i5-6600, Core i5-6600K, Core i7-6700 и Core i7-6700K.

Таблица процессорозависимости NVIDIA GeForce GTX 1070/1080
	Линейка	Примеры моделей для разрешения Full HD
NVIDIA GeForce GTX 1070	Core i5, Сore i7, FX-8000/9000	Core i5-6600 и выше Core i5-5675C и Core i7-5775C Core i5-4590 и выше Core i5-3570K (OC до 4 ГГц) и Core i7-3770K (OC до 4 ГГц) Core i5-2500K (OC до 4 ГГц) и Core i7-2600K (OC до 4 ГГц) Core i7-6800K и выше Core i7-5820K и выше Core i7-3930K (OC до 4 ГГц) и выше Core i7-4820K (OC до 4 ГГц) и выше FX-8000/9000 (OC за 4,5 ГГц)
NVIDIA GeForce GTX 1080	Core i5 и Core i7	Core i5-6600K (OC до 4 ГГц), Core i7-6700 (OC до 4 ГГц) и Core i7-6700K Core i5-5675C (OC до 4 ГГц) и Core i7-5775C (OC до 4 ГГц) Core i5-4670K (OC до 4 ГГц), Core i5-4690K (OC до 4 ГГц), Core i7-4770K (OC до 4 ГГц) и Core i7-4790K Core i5-3570K (OC до 4,5 ГГц) и Core i7-3770K (OC до 4,5 ГГц) Core i5-2500K (OC до 4,5 ГГц) и Core i7-2600K (OC до 4,5 ГГц) Core i7-6800K (OC до 4 ГГц) и выше Core i7-5820K (OC до 4 ГГц) и выше Core i7-3930K (OC до 4,5 ГГц) и выше Core i7-4820K (OC до 4,5 ГГц) и выше

Датско-российская нанолинза улучшит возможности микроскопов Весь март без удачи: Уборка 20 числа отвернёт Фортуну Учёные поведали, кто защитит мир от зомби-апокалипсиса Пожар не помешает планам SpaceX по запуску «космического такси» Обзор телевизора LeTV X3 на Android