Разговоры об усовершенствованных версиях топовых видеокарт GeForce 30-й серии (а именно RTX 3070 и RTX 3080) начались почти сразу же после того, как оригинальные устройства появились на рынке. Обычной практикой для чипмейкеров является то, что в первое время существования новой архитектуры GPU полностью функциональные кристаллы резервируются для профессиональных решений, а потребительские видеокарты оснащаются значительно урезанными графическими процессорами, которые в перспективе поддаются легкому апгрейду (не говоря уже о вариативности в объеме оперативной памяти), если к тому побуждает изменившаяся конкурентная обстановка.
Однако геймерские продукты NVIDIA, принадлежащие к высшему эшелону цены и быстродействия, сейчас не испытывают сильного давления со стороны «красных» конкурентов. AMD представила альтернативу всем моделям GeForce 30-й серии, за исключением RTX 3090, но, если бросить на чашу весов явное преимущество кремния Ampere в игровом рейтрейсинге (а также возможность использования DLSS для того, чтобы в любой момент повысить фреймрейт ценой несущественной потери качества изображения), ускорители NVIDIA изначально оказались в более выгодном положении по сравнению с аналогичными Radeon, когда состав обеих линеек устоялся. Тем не менее в NVIDIA решили, что подходящий момент для обновления настал. Ранее мы узнали о характеристиках GeForce RTX 3070 Ti и RTX 3080 Ti вместе с рекомендованными розничными ценами, и они вполне подтверждают миссию RTX 3080 Ti: это вовсе не замена оригинального продукта, а новая ступень модельного ряда с повышенной производительностью для тех, кто нашел возможности RTX 3080 недостаточно убедительным поводом отказаться от старого железа 10-го или 20-го поколения.
Говоря о ценах, мы уже не раз ошиблись, предполагая, что длительный дефицит полупроводниковых кристаллов по тем или иным причинам обойдет новинку стороной. NVIDIA приняла очередные меры для того, чтобы искусственно ограничить производительность Ti в операциях майнинга криптовалюты, но получится ли в этот раз обеспечить видеокартам широкую доступность, читатели узнают самостоятельно в ближайшие дни. А мы пока разберемся, что представляет собой GeForce RTX 3080 Ti с технической точки зрения и, главное, насколько велик рост быстродействия по сравнению с первым изданием RTX 3080. Следующий на очереди — RTX 3070 Ti, но вторая новинка NVIDIA задержится еще на неделю, ее дебют назначен на 9 июня.
⇡#Технические характеристики, цены
Конфигурация оригинального GeForce RTX 3080 оставила хороший резерв для будущего пересмотра характеристик. В то время как полностью функциональный кристалл GA102 содержит 84 потоковых мультипроцессора (SM), RTX 3080 получил в свое распоряжение лишь 68 из них. В модификации Ti бюджет активных SM был увеличен до 80 штук, что равняется дополнительным 1 536 FP32-совместимым шейдерным ALU, 48 блокам наложения текстур и 16 ROP. Выходит, от старшей модели серии, RTX 3090, GeForce RTX 3080 Ti отделяют всего-то два активных потоковых мультипроцессора (или 256 CUDA-ядер стандартной точности).
Разумеется, настолько значительные изменения в характеристиках GPU не прошли бесследно для потребляемой мощности устройства. RTX 3080 Ti рассчитан на работу в пределах такого же TBP, как и RTX 3090, то есть целых 350 Вт. Тем не менее, хотя новинка уступает флагманской видеокарте числом действующих компонентов GPU, NVIDIА пришлось занизить проектные тактовые частоты по сравнению с исходными характеристиками RTX 3080 и RTX 3090: с 1 710 и 1 695 МГц соответственно до 1665 МГц. Boost Clock в спецификациях устройств NVIDIA представляет собой консервативную оценку, и тем не менее замеры в реальных условиях подтвердят, что определенный даунклокинг действительно имеет место. Похоже, между RTX 3080 Ti и RTX 3090 идет отбор по качеству кристаллов GA102, что выражается в большем удельном энергопотреблении чипов, предназначенных для RTX 3080 Ti, и, соответственно, пониженных тактовых частотах в рамках того же TBP. Тем не менее, если ориентироваться на паспортные спецификации, итоговый прирост теоретической пропускной способности по сравнению с RTX 3080 в операциях с плавающей запятой стандартной точности составил около 15 %, что потенциально транслируется в эквивалентное изменение игрового фреймрейта при максимальной нагрузке — в условиях высокого разрешения или трассировки лучей.
Для того чтобы дать усиленному графическому процессору адекватный канал связи с массивом внешней памяти, в строй ввели еще два 32-битных контроллера. Таким образом, GeForce RTX 3080 Ti располагает полной 384-битной шиной VRAM, как и RTX 3090, но вместо дорогих чипов GDDR6X, рассчитанных на скорость 21 Гбит/с, здесь используются микросхемы с номиналом 19 Гбит/с. Не менее важно то, что вместе с увеличенной ПСП RTX 3080 Ti достался еще один гигабайт локальной памяти. Таким образом разрешилась парадоксальная ситуация, когда младшая модель серии, RTX 3060, располагает большим объемом VRAM (12 Гбайт), чем все (за исключением RTX 3090) старшие. Что касается последнего, то при столь незначительной разнице в конфигурации GPU между RTX 3080 Ti и RTX 3090 единственным практическим преимуществом флагмана остается удвоенный комплект чипов GDDR6X (24 Гбайт). Однако лишь в рабочих приложениях, а не играх, подавляющее большинство которых вполне устроят и 12 Гбайт оперативной памяти.
И наконец, ответим на самый волнующий вопрос: «Почём?» GeForce RTX 3080 Ti оценили в $1 199 (или 116 990 в рублях), что на $500 превышает рекомендованную стоимость RTX 3080 и в точности соответствует стоимости RTX 2080 Ti Founders Edtion. Цена новинки, с одной стороны, служит подтверждением успеха предыдущей версии, по большому счету и не нуждающейся в обновлении, чтобы конкурировать со старшими моделями AMD 6000-й серии. С другой стороны, похоже на то, что NVIDIA признала аномальную рыночную ситуацию, которая сложилась из-за громадного спроса на компьютерные комплектующие и популярности криптовалютного майнинга. Оценка $1 199 выглядит реалистичнее любых чисел ниже тысячи долларов в то время, когда RTX 3080 уже сложно найти дешевле $2 500. Кроме того, стоит обратить внимание на изменившуюся лексику чипмейкера: в данном случае объявленная сумма является не рекомендованной розничной ценой в обычном понимании, а прогнозируемой минимальной отметкой.
⇡#Конструкция
Продажи GeForce RTX 3080 Ti начнутся завтра, во всем многообразии партнерских версий ускорителя. Однако базовый уровень производительности новинки, как обычно, продемонстрирует фирменная видеокарта NVIDIA. Если речь идет об оригинальном RTX 3080, конструкторы Founders Edition на отлично справились со своей задачей: компактный кулер необычной конструкции удивительно эффективно рассеивает прежде беспрецедентно высокий поток тепла в 320 Вт, сохраняя низкий уровень шума. Учитывая, что расчетная мощность RTX 3080 Ti уравнивает новинку с RTX 3090 (а ведь она еще и разгоняется!), мы ожидали увидеть такую же громадную систему охлаждения. Тем не менее NVIDIA не посчитала нужным что-либо менять в физическом исполнении RTX 3080, помимо незначительных косметических деталей — таких как отполированные фаски алюминиевой окантовки.
Систему охлаждения RTX 3080 Ti по-прежнему обслуживают два вентилятора с диаметром крыльчатки 85 мм. Вентилятор, смонтированный на лицевой стороне платы, извлекает нагретый воздух из компьютера через широкие просветы в крепежной панели. Второй радиатор установлен с противоположной стороны PCB и вращается в обратном направлении, а саму печатную плату уменьшили в размерах для того, чтобы обеспечить продув всей хвостовой части радиатора.
Кристалл графического процессора, чипы оперативной памяти и VRM на лицевой стороне PCB примыкают к основанию большой испарительной камеры, а сквозь оребрение радиатора проходят четыре теплотрубки. При этом две боковые секции радиатора изолированы друг от друга глухими перегородками так, чтобы каждый вентилятор развивал максимальное давление. Клиновидные блоки утолщенных ребер в середине между основными секциями предназначены для пассивного охлаждения путем конвекции в корпусе ПК.
Крышка на оборотной стороне печатной платы также выполняет функцию охлаждения лежащих под ней компонентов. Все видеокарты 30-серии под маркой Founders Edition используют оригинальный 12-контактный разъем дополнительного питания, рассчитанный на мощность вплоть до 300 Вт. Конкретные устройства различаются только переходником на 12-контактный штекер: у младших моделей он заканчивается одной стандартной 8-контактной розеткой, а у старших (включая, разумеется, RTX 3080 Ti) — двумя.
⇡#Печатная плата
В отличие от применения упрощенной по сравнению с GeForce RTX 3090системы охлаждения, использование такой же, как у RTX 3080, печатной платы не должно стать потенциальной проблемой для Ti. Ведь существенные различия между PCB, лежащими в основе RTX 3080 и RTX 3090, сводятся к числу действующих фаз регуляторов напряжения, не считая, разумеется, дополнительных посадочных площадок под чипы оперативной памяти на обратной стороне флагманской модели.
Схема питания графического процессора GA102 подразумевает наличие отдельных VRM для основной и периферийной логики GPU. Первым VRM в Founders Edition управляют два ШИМ-контроллера: десятифазный чип MP2888B от Monolithic Power Systems и четырехфазный MP2884B того же производителя. Общее количество фаз первого регулятора равно 9 в GeForce RTX 3080 и 10 в RTX 3090, а периферийную часть GPU питают 6 фаз под управлением чипа MP2886B. В GeForce RTX 3080 Ti эта конфигурация изменилась довольно неожиданным образом: из VRM, обслуживающего вспомогательную логику графического процессора, изъяли одну фазу и прибавили к VRM более мощной, основной части. Оперативную память GDDR6X по-прежнему обслуживает трехфазный регулятор напряжения с контроллером UPI uS5650Q.
Сами фазы, как и раньше, укомплектованы силовыми каскадами MP86957 (также от Monolithic Power Systems) с внушительным запасом номинального тока — 70 А. Кроме того, в силу высокой плотности монтажа NVIDIA пришлось использовать в Founders Edition исключительно SMD-конденсаторы на входе и выходе силовых каскадов, однако преимущество SMD состоит не только в габаритах, но и, как правило, в лучших показателях ESR и ESI по сравнению с обычными «банками», что идет на пользу стабильности GPU при высоких тактовых частотах и столь большой потребляемой мощности.
В большинстве тестовых игр показатели средней и минимальной кадровых частот выводятся из массива времени рендеринга индивидуальных кадров, который записывает встроенный бенчмарк (или утилита OCAT, если бенчмарка нет).
Средняя частота смены кадров на диаграммах является величиной, обратной среднему времени кадра. Для оценки минимальной кадровой частоты вычисляется количество кадров, сформированных в каждую секунду теста. Из этого массива чисел берется значение, соответствующее 1-му процентилю распределения. Red Dead Redemption 2 является исключением: ее встроенный бенчмарк самостоятельно регистрирует 1-й процентиль времени рендеринга кадра, из которого выводится соответствующая кадровая частота. В Assassin’s Creed Valhalla мы вынуждены ориентироваться на минимальный фреймрейт по данным интегрированного бенчмарка.
Электрическая мощность видеокарт регистрируется отдельно от CPU и прочих компонентов ПК с помощью устройства NVIDIA PCAT. В качестве нагрузки для тестов мощности и уровня шума используется игра Crysis 3 при разрешении 3840 × 2160 без полноэкранного сглаживания и максимальных параметрах качества графики, а также стресс-тест FurMark с наиболее агрессивными настройками (разрешение 3840 × 2160, MSAA 8x). Замеры всех параметров выполняются после прогрева видеокарты, когда температура GPU и тактовые частоты стабилизируются.
Тактовые частоты, энергопотребление, температура, уровень шума и разгон
По конфигурации графического процессора GeForce RTX 3080 Ti приближается к старшей модели серии, RTX 3090, и совершенно не удивительно, что новая видеокарта рассчитана на точно такой же резерв мощности, как флагман, — 350 Вт. Да и в действительности их энергопотребление расходится всего лишь на 3 Вт. Однако RTX 3090 достигает своей производительности не только за счет почти нетронутого кристалла GA102, но и за счет очень высоких для столь крупного GPU тактовых частот — почти 2 ГГц под нагрузкой. RTX 3080 Ti такими достижениями похвастаться не может (вероятно, в связи со сниженным качеством полупроводниковых кристаллов по сравнению с RTX 3090). В требовательных играх тактовая частота GPU на плате RTX 3080 Ti стабилизируется на уровне 1,8 ГГц — это ниже результатов базовой версии RTX 3080 (1,9 ГГц), но открывшиеся вычислительные ресурсы должны с лихвой компенсировать отставание.
Естественно, первым следствием апгрейда GeForce RTX 3080 до версии Ti после роста производительности стали совершенно иные требования к охлаждению видеокарты. Не зря фирменная реализация RTX 3090 собрана в громадном трехслотовом корпусе с массивной системой охлаждения, что позволило сделать из Founders Edition одну из самых тихих флагманских моделей на памяти 3DNews. Да и RTX 3080 в отношении шума лишь немногим хуже.
Про RTX 3080 Ti этого уже не скажешь. Чтобы сохранить температуру GPU на прежнем уровне, видеокарте Founders Edition приходится запускать вентиляторы СО на высоких оборотах, и в результате уровень шума даже в играх (не говоря уже о стресс-тесте FurMark или интенсивной расчетной нагрузке) навевает воспоминания о турбинном кулере GeForce GTX 1080 Ti.
Тем не менее, пусть и ценой сильного шума, плата Founders Edition обеспечивает графическому процессору адекватное охлаждение. С недавних пор API NVIDIA позволяет наблюдать не только за средней температурой кристалла GPU, но и за температурой самой горячей точки. Последняя в данном случае не превышает вполне приемлемых 84 °С. А вот оперативная память охлаждается похуже. Micron, единственный производитель GDDR6X, указывает 95 или 105 °C в качестве максимальной рабочей температуры различных чипов SGRAM данного стандарта. GeForce RTX 3080 Ti, работая на штатных тактовых частотах в открытом стенде, позволяет им нагреться до 96 °C.
Несмотря на то, что кулеру Founders Edition уже непросто справиться с возросшим тепловыделением GPU, нам удалось существенно разогнать видеокарту сверх референсных характеристик. BIOS допускает увеличение резерва мощности на 14 %, а сам графический процессор без труда набрал почти 250 МГц тактовой частоты под игровой нагрузкой. Оперативную память GDDR6X, в свою очередь, удалось разогнать до пропускной способности 21 Гбит/с (против штатных 19 Гбит/с).
В таких условиях общее энергопотребление видеокарты приближается к отметке 370 Вт в играх и выходит за пределы 400 в стресс-тесте. Разгон почти не повлиял на температуру кристалла GPU, но вот температура памяти уже достигла угрожающих 100 °С. Наконец, как и следовало ожидать, при разгоне вентиляторам системы охлаждения приходится вращаться еще быстрее и еще громче.
⇡#Игровые тесты (1920 × 1080)
Вычислительной мощности GeForce RTX 3080 Ti с избытком хватает для игр при разрешении 1080p с максимальными настройками графики без трассировки лучей. Даже в самых требовательных или попросту неподходящих для архитектуры NVIDIA проектах можно рассчитывать как минимум на 90 FPS средней кадровой частоты. А что касается соотношения производительности между новинкой и предыдущими моделями 30-й серии NVIDIA, то приставка Ti дала GeForce RTX 3080 дополнительные 9 % фреймрейта — это уже весьма недурно для игры в режиме 1080p, когда полностью загрузить GPU мешает скорость центрального процессора. В свою очередь, RTX 3090 способен увеличить быстродействие всего лишь на 4 % сверх достижений RTX 3080 Ti.
Среди конкурирующих видеокарт AMD полным аналогом RTX 3080 Ti по усредненным результатам бенчмарков является Radeon RX 6900 XT, хотя сегодня есть немало игр, предпочитающих ту или иную архитектуру графического процессора, так что отклонение результатов отдельных тестов от среднего значения в пользу ускорителя NVIDIA или AMD здесь весьма существенно. Перед следующим по старшинству продуктом AMD, Radeon RX 6800 XT, новинка NVIDIA демонстрирует небольшое преимущество в 4 % средней кадровой частоты.
⇡#Игровые тесты (2560 × 1440)
В режиме 1440p по-прежнему нет ни одной игры, которая не покорилась бы GeForce RTX 3080 Ti. Хотя надо заметить, что избранные проекты — такие как Cyberpunk 2077 и Total War: THREE KINGDOMS — при максимальных настройках графики не оставляют большого запаса частоты смены кадров даже на самых мощных видеокартах, доступных геймерам сегодня.
При увеличенном разрешении экрана производительность центрального процессора уже не настолько сдерживает GPU, как в 1080p, что подчеркивает различия между соперничающими графическими ускорителями. По сравнению с GeForce RTX 3080 в его изначальном виде модификация Ti развивает на 11 % большую частоту смены кадров, а RTX 3090 , в свою очередь,опередил новинку на 6 % среднего фреймрейта.
Практически значимая разница между GeForce RTX 3080 Ti и флагманской видеокартой AMD, Radeon RX 6900 XT, по-прежнему отсутствует. К тому же разброс тестовых результатов между соперниками в различных играх стал меньше. А вот Radeon RX 6800 XT отстал от GeForce RTX 3080 Ti уже на 8 % усредненного фреймрейта.
⇡#Игровые тесты (3840 × 2160)
Запросы игр в который раз обгоняют возможности потребительского железа, когда речь заходито производительности в режиме 4К. Даже если взять такую видеокарту, как GeForce RTX 3080 Ti, найдутся проекты, в которых невозможно достигнуть среднего фреймрейта на уровне 60 FPS при максимальных настройках детализации — например, пресловутый Cyberpunk 2077, Total War: THREE KINGDOMS, Watch Dogs: Legion и, наконец, Assassin’s Creed Valhalla (последняя игра оказалась в списке из-за лучшей оптимизации под чипы AMD, нежели NVIDIA). С другой стороны, все это значит, что лишь самым высокопроизводительным ускорителям дано приблизиться к комфортной частоте смены кадров в большинстве современных игр при разрешении 2160p, если не использовать средства масштабирования картинки, и дополнительное быстродействие здесь никогда не помешает. Апгрейд до версии Ti дал GeForce RTX 3080 еще 12 % среднего фреймрейта, а именно этого во многих случаях недоставало, чтобы перешагнуть через отметку 60 FPS. Впрочем, в 4К-бенчмарках и от GeForce RTX 3090 больше всего пользы: флагманская видеокарта NVIDIA обеспечивает дополнительные 7 % кадровой частоты.
Что касается решений на чипах архитектуры RDNA, то они, в отличие от своих предшественников, не начинают работать более эффективно вместе с ростом экранного разрешения. Напротив, в последних сравнительных тестах перед тем, как мы перейдем к разгону и трассировке лучей, Radeon RX 6900 XT отстал от GeForce RTX 3080 Ti на 8 % усредненного фреймрейта, хотя некоторые игры по-прежнему отдают предпочтение чипам AMD. А по сравнению с Radeon RX 6800 XT новинка ушла вперед уже на 17 % FPS.
⇡#Игровые тесты в разгоне
Плата GeForce RTX 3080 Ti Founders Edition предоставила все условия для успешного разгона GPU и оперативной памяти, и результаты не заставили себя ждать. Благодаря оверклокингу средняя частота смены кадров в играх при разрешении 4К увеличилась на 10 %, и этого вполне достаточно для того, чтобы оставить позади GeForce RTX 3090, пусть и с мизерным преимуществом на стороне разогнанного RTX 3080 Ti.
⇡#Игровые тесты с трассировкой лучей
Игры с рейтрейсингом наиболее эффективно используют вычислительные ресурсы GPU и, соответственно, лучше всего проявляют различия в производительности между теми или иными чипами. При разрешении от 1080p до 2160p обновленная версия GeForce RTX 3080 превосходит оригинал по средней кадровой частоте на величину от 11 до 14 %. В свою очередь, преимущество RTX 3090 перед новинкой составляет 6–7 % FPS. Ускорители на чипах AMD с логикой трассировки лучей первого поколения не являются конкурентами для RTX 3080 Ti. Даже в играх, использующих гибридную модель рендеринга, новинка опережает лучший из них (Radeon RX 6900 XT) на 46–57 % усредненного фреймрейта, а в полностью трассированной среде продукт NVIDIA продемонстрировал двукратное преимущество перед флагманом AMD.
GeForce RTX 3080 Ti обеспечивает средний фреймрейт не меньше 60 FPS даже в самых тяжелых играх с рейтрейсингом при разрешении 1080p и максимальных настойках графики. Кроме того, это единственное решение, помимо RTX 3090, которое в таких трудных случаях, как Watch Dogs: Legion, позволяет приблизиться к 60 FPS и при разрешении 1440p. В 4К, тем не менее, придется использовать масштабирование кадров при помощи DLSS (по меньшей мере в режиме Quality, а иной раз и Balanced), чтобы побороть тормоза.