Обзор видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080. Часть 2: разгон, тестирование в 20 играх, включая DirectX 12

NVIDIA GeForce GTX 1080 — это самая быстрая игровая видеокарта с одним процессором на борту. «Зеленые» первыми обуздали новые технологические нормы и покорили очередные психологические рубежи. Во второй части обзора рассказываем всё о производительности нового короля графики, включая разгон и эффективность асинхронных вычислений в играх под DirectX 12.

Первая часть: архитектура Pascal, эффективность охлаждения референсной версии, производительность в вычислениях

Разгон NVIDIA GeForce GTX 1080

Напомню, что в первой части обзора основное внимание я уделил особенностям новейшей архитектуры Pascal. Как оказалось, перед нами косметическая доработка Maxwell, но самое главное — это переход от 28-нанометрового к 16-нанометровому техпроцессу. Все логично, так как лучше всего новую технологию производства обкатать на проверенной временем архитектуре. Так поступает, например, Intel, реализуя стратегию «тик-так». В итоге долгожданные 16 нанометров подарили миру двух первенцев: GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080. Оба графических адаптера получили очень быстрые чипы. Высокая частота — залог успеха новоиспеченных «Паскалей».

NVIDIA GeForce GTX 1080

За примерами далеко ходить не надо. NVIDIA постоянно увеличивает частоту своих чипов. За восемь лет скорость работы графических процессоров GeForce увеличилась практически втрое. И это далеко не предел. Ставка сделана, вот и «камни» GeForce GTX 1070/1080 функционируют со скоростью 1,6 ГГц. Однако в большинстве случаев GP104 работает на заведомо более высокой частоте, ведь GPU Boost никто не отменял. В «Паскалях» используется третья версия этой технологии. По словам NVIDIA, теперь алгоритм более тщательно и точно подбирает мегагерцы для графического процессора.

GeForce GTX 280 (2008)	602 МГц
GeForce GTX 480 (2010)	700 МГц
GeForce GTX 580 (2010)	775 МГц
GeForce GTX 680 (2012)	1006 МГц
GeForce GTX 780 (2013)	863 МГц
GeForce GTX 980 (2014)	1126 МГц
GeForce GTX 1080 (2016)	1607 МГц

Раньше, то есть в GPU Boost 1.0 (Fermi, Kepler) и GPU Boost 2.0 (Maxwell), турбо-частота строго фиксировалась. В GPU Boost 3.0 она смещается в зависимости от напряжения, подаваемого на GPU. Вот и получается, что раньше турбо-показатель частоты не раскрывал возможности чипа полностью.

Принцип работы GPU Boost 3.0

Принцип работы GPU Boost 3.0

Дальше — больше. Специальный софт (пока только есть утилита EVGA PrecisionX 16-й версии) позволяет вручную задавать соотношение частоты и напряжения. Плюс встроенный бенчмарк самостоятельно определяет разгонный потенциал видеокарты. В EVGA PrecisionX есть три пресета. Basic — самый простой режим, в котором любой сдвиг частоты соответствует определенному напряжению. Пресет Linear устанавливает линейную зависимость между частотой GPU и напряжением.

Разгон NVIDIA GeForce GTX 1080

Разгон NVIDIA GeForce GTX 1080

Разгон NVIDIA GeForce GTX 1080

Помимо Founders Edition, в тестировании приняла участие кастомная версия GeForce GTX 980 Ti от ASUS. STRIX-модификация обладает отличным заводским оверклоком: +190 МГц по чипу и +50 МГц по памяти. Поэтому отставание, которое наблюдалось между GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 980 Ti в первой части обзора, сократится. Причем серьезно. Наличие большого количества нереференсных версий флагмана Maxwell — огромный плюс. И колоссальное преимущество, в том числе и перед Radeon R9 Fury X. Для тестирования мне предоставили семпл от SAPPHIRE, но по факту все «фурии» обладают одинаковыми характеристиками, так как в природе существует только эталон с необслуживаемой системой жидкостного охлаждения. Технические характеристики устройств приведены ниже.

	NVIDIA GeForce GTX 1080	ASUS STRIX GeForce GTX 980 Ti (STRIX-GTX980TI-DC3OC-6GD5)	SAPPHIRE Radeon R9 Fury X (21246-00-40G)
Название чипа	GP104	GM200	Fiji XT
Техпроцесс	16 нм	28 нм	28 нм
Количество транзисторов	7,2 млрд	8 млрд	8,9 млрд
Количество GPC	4	6	—
Количество SM/CU	20	22	64
Количество потоковых процессоров	2560	2816	4096
Количество текстурных блоков	160	176	256
Количество ROP	64	96	64
Кэш второго уровня	2048 КБ	3072 КБ	2048 КБ
Частота ядра	1607 (1733) МГц	1190 (1291) МГц	1050 МГц
Память	GDDR5X	GDDR5	HBM
Объем памяти	8 ГБ	6 ГБ	4 ГБ
Интерфейс памяти	256 бит	384 бит	4096 бит
Частота памяти	2500 (10 000) МГц	1800 (7200) МГц	500 МГц,
Пропускная способность памяти	320 ГБ/с	345,6 ГБ/с	512 ГБ/с
Уровень TDP	180 Вт	250 Вт	275 Вт
Питание	8 пин	8+8 пин	8+8 пин
Интерфейсы	1x DVI 3x DisplayPort 1x HDMI	1x DVI 3x DisplayPort 1x HDMI	3x DisplayPort 1x HDMI
Фактическая цена	От 55 000 руб.	55 000 руб.	53 000 руб.
Купить	Вызов вертелки:ASUS GeForce GTX 10803inline	Вызов вертелки:ASUS STRIX-GTX980TI-DC3OC-6GD53inline	Вызов вертелки:SAPPHIRE 21246-00-40G3inline

Уже известно, что в июне в продажу поступит большое число кастомных версий GeForce GTX 1080. Дорогущие топы с громадными кулерами и приличным фабричным разгоном будут стоить уж точно не меньше Founders Edition. А вот вариации с системами охлаждения попроще и дефолтной частотой отпустят по цене в 600 долларов США. В России — дешевле 50 000 рублей (если курс национальной валюты не подведет). При таких раскладах GeForce GTX 1080 выглядит всяко предпочтительнее и GeForce GTX 980 Ti, и Radeon R9 Fury X. Хотя все чаще замечаю, что флагман 900-й линейки предлагают дешевле 550 долларов США.

Участники тестирования

Итак, согласно техническим характеристикам, эталонная GeForce GTX 1080 работает на частоте 1607 МГц, но на практике в играх скорость GPU меняется в диапазоне от 1721 МГц до 1873 МГц. Как видите, разброс приличный. Мне удалось разогнать видеокарту до гарантированных 1865 МГц по чипу, но технология GPU Boost 3.0 постоянно меняла частоту в дельте 1898-2060 МГц. Есть нюансы. В зависимости от игры, а, точнее, от нагрузки прирост от разгона может заметно меняться. Как показывает практика, где-то он сопоставим в процентном соотношении с увеличением тактовой частоты. Где-то — чисто символический.

У GeForce GTX 1080 хороший разгонный потенциал

Разогнанная версия GeForce GTX 980 Ti от ASUS, что неудивительно, ведет себя похожим образом. Так что кардинального отличия GPU Boost 2.0 от GPU Boost 3.0 я не заметил. В номинале частота ядра меняется в диапазоне 1304-1392 МГц. В разгоне лежит в дельте 1418-1472 МГц. Как видите, у оверклокнутой GeForce GTX 980 Ti разброс мегагерц меньше в три раза: 54 МГц против 162 МГц. Поэтому в разгоне STRIX-версия ведет себя стабильнее. Сказывается наличие более качественных подсистемы питания и системы охлаждения. В то же время констатирую, что семпл, побывавший у нас в тестлабе, без ручного поднятия напряжения разогнался так себе.

Radeon R9 Fury X практически не гонится. За счет СВО частота ядра держится на одной (читай — постоянной) отметке. Прирост от перехода к 1110 МГц в большинстве случаев оказывается чисто символическим.

	NVIDIA GeForce GTX 1080	ASUS STRIX GeForce GTX 980 Ti	SAPPHIRE Radeon R9 Fury X
Номинальная частота ядра/памяти	1607/2500 МГц	1190/1800 МГц	1050/500 МГц
Фактическая частота ядра/памяти в Metro: Last Light	1721-1873/2500 МГц	1304-1392/1800 МГц	1050/500 МГц
Частота ядра/памяти в разгоне	1865/2729 МГц	1270/1950 МГц	1110/500 МГц
Фактическая частота ядра/памяти Metro: Last Light в разгоне	1898-2060/2729 МГц	1418-1472/1950 МГц	1110/500 МГц

В итоге увеличение частоты и памяти GeForce GTX 1080 на 16% и 9,2% соответственно привело к увеличению FPS в Metro: Last Light на 9,8% в разрешении Full HD, на 9,6% в WQHD и на 10,9% в Ultra HD. Разгон нереференса GeForce GTX 980 Ti на 6,7/8,3% увеличил производительность на 7,5%, 7,9% и 7,4% соответственно. Что ж, у Pascal мегагерцы, как говорится, более «кукурузные». Но давайте проверим это на примере других игр.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Metro: Last Light

Тестирование

Тестовый стенд:

• Процессор: Intel Core i7-4790K @4,5 ГГц
• Процессорный кулер: Corsair H75
• 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 — 368.13; AMD — 16.5.2.1

Тестирование видеокарт проводилось в 20 играх. Так как работаем с флагманами, то выставлялись максимальные настройки качества графики. По заявкам трудящихся в разрешении Ultra HD сглаживание не использовалось. Скриншоты настроек хранятся в одноименной галерее. На графиках указано не только среднее количество кадров в секунду, но и минимальный FPS. Каждая видеокарта тестировалась в двух режимах: с номинальными частотами и после разгона.

Как я уже говорил, в первой части обзора GeForce GTX 1080 сравнивалась с референсной GeForce GTX 980 Ti. И разница между этими видеокартами оказалась приличной, в некоторых играх она доходила до 30%. Плюс флагман Pascal в ряде приложений действительно в два раза быстрее референсной GeForce GTX 980. Напомню: если мы оцениваем GeForce GTX 1080 с точки зрения технического прогресса, то сравнивать процессор GP104 надо именно с GM204. Однако в этот раз Founders Edition противостоит кастом с хорошим заводским оверклоком. Так, STRIX-версия в третьем «Ведьмаке» уступает «новому королю» всего 7% в Full HD, 12,7% в WQHD и 13,6% в Ultra HD. Согласитесь, выглядит уже не так убедительно. И все же эталонная GeForce GTX 1080 опережает любой другой одночип.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в «Ведьмак 3: Дикая Охота»

В GTA V и Far Cry 4 ситуация аналогичная. В первой игре максимальная разница между GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 980 Ti наблюдается в разрешении WQHD — 17,4%. В Far Cry 4 — в Ultra HD, 13%. При этом в обоих случаях после разгона Pascal-флагман вплотную подобрался к значению в 60 средних кадров в секунду в 4K! А это уже достижение определенной психологической отметки.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в GTA V

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Far Cry 4

Tom Clancy’s the Division стандартно отреагировал на увеличение частоты ядра и памяти у GeForce GTX 1080. В 1080p частота кадров увеличилась на 12%, в 1440p — на 9,8%. В 2160p увеличился лишь минимальный FPS. Вообще в 4K-разрешении даже без сглаживания играбельного количества кадров в секунду не наблюдается.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Tom Clancy’s the Division

Двигаемся дальше. В Fallout 4 и GeForce GTX 980 Ti, и GeForce GTX 1080 показали практически одинаковый результат в разрешении Full HD. Думаю, «уперлись» в центральный процессор, хотя в стенде и используется разогнанный до 4,5 ГГц Core i7-4790K. Есть «камни» мощнее, но об этом мы поговорим как-нибудь в другой раз. Уже в WQHD ускоритель с чипом GP104 оказывается впереди на 10,8%. В 4K при заданных мной настройках качества графики и выбранной для сравнения сцены мы вновь наблюдаем относительное равенство. Видимо, сказывается большее число текстурных блоков и ROP. Fallout 4 — один из тех случаев, когда GM200 не уступает GP104.

Разогнанная GeForce GTX 980 Ti навязывает конкуренцию GeForce GTX 1080

XCOM 2 — это лютый ад. Похлеще, чем в сюжетной кампании DOOM. Уже вышло множество патчей и дополнений, но игра по-прежнему «нагибает» на максимальных настройках абсолютно все видеокарты в разрешениях WQHD и Ultra HD. При этом качество графики у нее весьма и весьма посредственное. И опять GeForce GTX 1080 демонстрирует чисто символическое преимущество над кастомной версией GeForce GTX 980 Ti.

К сожалению, с новой версией драйверов Crimson Assassin’s Creed Syndicate на стенде с Radeon R9 Fury X на борту запускаться отказалась. В междусобойчике ожидаемо победила GeForce GTX 1080, опередив GeForce GTX 980 Ti на 13,5% в разрешении 1080p, на 13,9% в 1440p и на 12% в 2160p.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Fallout 4

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в XCOM 2

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Assassin’s Creed Syndicate

Full HD — это несерьезно ни для GeForce GTX 980 Ti, ни для GeForce GTX 1080. Количество кадров в секунду запредельное даже на ультра-настройках. С разогнанным «паскалем» я получил практически стабильные 60 кадров в секунду с кратковременными просадками до 49 FPS в 4K. Впрочем, GeForce GTX 980 Ti в этом же разрешении выглядит несильно слабее. И в Ultra HD заметно подтянулась Radeon R9 Fury X.

Хоть обзор и про GeForce GTX 1080, но остановлюсь на этом моменте подробнее. Мы видим, что архитектура GCN и компоновка топовых чипов Fiji великолепно проявляют себя в высоких разрешениях. Следовательно, в более легких режимах срабатывает эффект «бутылочного горлышка». Очевидно, что у кристалла слабый front-end чипа. Так, Fiji XT насчитывает всего четыре движка геометрии. По этому показателю он в шесть раз уступает GM200, который используется в GeForce GTX 980 Ti. В итоге в тех играх, в которых есть нагрузка на геометрию, в более низких разрешениях Fiji XT раскрывается не в полную силу. Отсюда и подобные результаты, когда в ряде игр в Full HD и WQHD «фурия» заметно отстает от GeForce GTX 980 Ti и GeForce GTX 1080, но нагоняет их в Ultra HD. Эх, ей бы 8 ГБ памяти — тогда Radeon R9 Fury X оказалась еще проворнее. Но первое поколение HBM — эксперимент, на который пошла AMD, — не позволяет использовать более емкие чипы.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в DOOM

Все чаще приходится говорить о процессорозависимости, когда заходит речь о производительности таких видеокарт, как GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 980 Ti, в разрешении 1080p. В Need For Speed в 1440p новый флагман оказался быстрее старого на 17,2%. В 2160p — на 18%.

В Rise of the Tomb Raider флагман AMD не способен конкурировать с «зелеными» топами ни в одном разрешении. Все потому, что игра на максимально высоких настройках качества графики уже в Full HD требует больше четырех гигабайт видеопамяти. GeForce GTX 1080, кстати, вполне комфортно себя ощущает даже в 4K.

А вот в Star Wars: Battlefront «фурия» себя проявляет очень даже хорошо. Особенно в разрешении Ultra HD.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Need For Speed

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Rise of the Tomb Raider

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Star Wars: Battlefront

Подведем некоторые итоги. Производительность GeForce GTX 1080 в большинстве случаев избыточна для разрешения Full HD. Число кадров в секунду зашкаливает, в некоторых играх бутылочным горлышком оказывается центральный процессор. Разрешение WQHD — идеальная «среда обитания» для подобной видеокарты. Стабильно высокий FPS наблюдается во всех играх. Есть приличный запас прочности. В 4K «тысяча восьмидесятая», в принципе, тоже сдюжила. Из 14 игр, рассмотренных в этом параграфе, только в Tom Clancy’s the Division частота смены картинки просела ниже 25 кадров в секунду. В остальных приложениях GeForce GTX 1080 обеспечила относительно играбельный FPS.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Call of Duty: Black Ops III

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Dark Souls III

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в DiRT Rally

Производительность в DirectX 12

Я уже акцентировал внимание на том моменте, что NVIDIA во время презентации все время обходила стороной вопрос об играх в среде DirectX 12. Много говорилось о VR. Даже чересчур много. Много говорилось о новом техпроцессе. О разгоне. О фан-фишках. А вот про DirectX 12 умолчали. AMD, наоборот, везде, где только можно, указывает на эффективность ее решений с применением нового API. И дополнительно обращает внимание на эффективность асинхронных вычислений, реализованных в архитектуре GCN. Что ж, посмотрим, как обстоят дела у GeForce GTX 1080 в играх на DirectX 12.

Pascal лучше работает с асинхронными вычислениями

Мы уже выяснили, что архитектура Pascal практически ничем не отличается от Maxwell, однако производитель заявил о более эффективном режиме работы асинхронных вычислений. Объявлена поддержка пиксельного прерывания операций. В бенчмарке Ashes of Singularity мы видим, что GeForce GTX 1080 в режиме DirectX 12 выдает чуть больше FPS, чем с DirectX 11. У той же GeForce GTX 980 Ti число кадров в секунду при переходе от одного API к другому постоянно снижается. Сам собой напрашивается вывод, что в Pascal асинхронные вычисления действительно работают эффективнее.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Ashes of Singularity

Основная цель DirectX 12 — рациональнее использовать ресурсы персонального компьютера в играх. Что имеем на практике? В HITMAN и Rise of the Tomb Raider переход от одного API к другому лишь снижает эффективность работы видеокарт. Адаптеров NVIDIA так точно. Следовательно, делаем вывод: пока DirectX 12 — это чистой воды маркетинг.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в HITMAN

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в RotTR

Например, новый API в своих корыстных целях использует корпорация Microsoft. Софтверный гигант ненавязчиво так намекает: хочешь играть с новеньким DirectX 12 — переходи на Windows 10 и только на Windows 10.

В приложениях, реализуемых через встроенный в операционную систему Microsoft магазин, популярные утилиты замера количества FPS (например, Fraps) не работают. Я оценивал производительность видеокарт при помощи программы Action!. Массивы видеокарт не работают. Вертикальная синхронизация не отключается. Вот такой он — маркетинговый DirectX 12 в действии.

К сожалению, времени было мало, а монитора с частотой развертки 120-144 Гц под рукой не оказалось. Поэтому в ряде игр в разрешениях Full HD и WQHD число FPS застывало на отметке 60 кадров в секунду. Ниже — результаты в нетребовательных по сегодняшним меркам Forza Motorsport 6: Apex и Gears of War.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Forza Motorsport 6

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Gears of War

Quantum Break — это, пожалуй, самый нашумевший проект, разработанный совместно с Microsoft. Во многом потому, что отныне эксклюзивы для Xbox One «мелкомягкие» дублируют и на ПК. Quantum Break оказался весьма ресурсоемкой игрой. Что так «нагибает» даже самые топовые системы лично для меня остается загадкой. Однако есть неоспоримый факт: видеокарты AMD «перемалывают» детище Remedy заметно шустрее. Например, Radeon R9 Fury X опережает в Full HD GeForce GTX 980 Ti и идет на равных с ней в остальных решениях. При этом не забываем, что в тесте использовалась разогнанная версия от ASUS.

В третьем «Ведьмаке» и GTA V GeForce GTX 1080 опережает Radeon R9 Fury X в разрешении 4K на 33,4% и 47,3% соответственно. В Forza Motorsport 6: Apex и Quantum Break разница составляет всего 12% и 17%. В итоге, если мы имеем дело с тенденцией, то впору говорить о том, что AMD к эпохе DirectX 12 готова лучше, нежели NVIDIA. И это заставляет задуматься.

Результаты тестирования NVIDIA GeForce GTX 1080 в Quantum Break

В заключение

Еще в прошлый раз стало ясно, что GeForce GTX 1080 — это самая быстрая одночиповая игровая видеокарта современности. Тест в 20 играх этот факт только подтвердил. Однако при сравнении Founders Edition лоб в лоб с хорошо разогнанной GeForce GTX 980 Ti победа «Паскаля» выглядит не такой убедительной.

Референс GeForce GTX 1080 обладает хорошим разгонным потенциалом. В некоторых играх наблюдается существенный прирост быстродействия. Очевидно, что новый флагман NVIDIA в большинстве случаев избыточен для гейминга в разрешении Full HD, но идеально подходит для WQHD. И даже сгодится для игр в 4K, если не злоупотреблять сглаживанием. Очевидно, что владельцы GeForce GTX 980 Ti могут спать спокойно. Особенно, если в свое время они приобрели кастомную версию с приличным фабричным оверклоком. Есть сценарии, в которых GeForce GTX 1080 серьезно опережает флагман Maxwell. Есть случаи, где эти видеокарты оказываются равны. В теорию заговоров и россказни про занижение производительности старых поколений видеокарт новыми драйверами я не верю. Проверял лично. Однако очевидно, что с появлением полноценной линейки «Паскалей» все силы по оптимизации новых игр будут брошены именно на тысячную серию. А вот владельцев GeForce GTX 960/970/980 и аналогов от AMD мне немного жаль. С повсеместным распространением 8-гигабайтных версий 3D-ускорителей «трудолюбивые» разработчики понаделают неоптимизированных игр с завышенными системными требованиями, но взамен не предложат чего-либо категорически прекрасного. Все это мы уже проходили.

А пока GeForce GTX 1080 получает награду «Выбор редакции». Перед нами самый быстрый одночип современности.

Какой процессор нужен NVIDIA GeForce GTX 1080

«Космические кочевники»: на астероиде Апофис обнаружено поселение пришельцев Люди появились на Мадагаскаре раньше, чем прежде считали учёные В небе над Ростовом заметили странный зелёный НЛО Epson L805 — домашняя фабрика для печати фотографий Теорему Пифагора за долго до его рождения использовали строители Стоунхенджа