Обзор GeForce GTX 780: уберите от экрана владельцев GTX TITAN

NVIDIA GeForce GTX 780

Судьба GeForce GTX 780 была покрыта завесой тайны до самого последнего времени, когда в интернет проникли сведения о скором релизе и спецификациях видеокарты. Раньше можно было предположить два варианта развития событий: либо в основу GTX 780 положат многострадальный чип GK110, либо это будет обновленная версия GK104, на базе которого производят GeForce GTX 680. И поскольку GK110 уже занял место в GTX TITAN, а TITAN — чрезвычайно дорогая штука для видеоадаптера с одним GPU (ни много ни мало, тысяча долларов), было как-то сомнительно, что NVIDIA сможет выпустить что-то аналогичное по более скромной цене и в необходимых количествах. В конце концов, хотя флагманские однопроцессорные адаптеры и не рассчитаны на большой спрос, это уже должен быть массовый продукт, в отличие от экзотической видеокарты с огромным GPU, выступающей в качестве аналога двухпроцессорных моделей. В такой ситуации разумно было сделать ставку на обновленную версию GK104 (предположительно, GK114) в качестве процессора для GeForce GTX 780. Но похоже, что NVIDIA снова удалось поразить публику. Причем, для кого-то сюрприз будет приятен, а для кого-то — нет, и в число последних входят не только сотрудники компании AMD.

Даже состоявшийся ранее дебют GK110 в составе игровой видеокарты GTX TITAN был неординарным явлением, поскольку NVIDIA выпустила эту карту вне традиционных линеек GeForce с номерными индексами, и, фактически, создала для нее отдельную рыночную нишу — большой, чрезвычайно мощный и необычайно дорогой адаптер для тех, кто не удовлетворен быстродействием однопроцессорных флагманов, но по каким-либо причинам воздерживается от решений на базе нескольких GPU. И вот теперь, в лице GeForce GTX 780 мы видим, фактически, тот же самый TITAN, только немного «облегченный» по составу компонентов процессора.

⇡#Технические характеристики, цена

Ядро GK110 в GTX 780 содержит 12 активных потоковых мультипроцессоров (SMX), что дает в распоряжение геймера 2304 ядра CUDA и 192 текстурных блока. Формула GK110 в TITAN: 14 SMX, 2688 ядер CUDA, 224 текстурника. Число ROP осталось неизменным (48), как и шина памяти (384 бит). Примечательно, что кристаллы GK110 в GTX 780 могут содержать как четыре, так и пять GPC (Graphics Processing Cluster) — крупнейших структурных единиц в архитектуре Kepler, в зависимости от того, как распределились поврежденные вычислительные блоки, которые требуется отключить, чтобы получился из дефектного чипа «обрезанный», но работоспособный процессор. Теоретически, вариант с пятью GPC должен иметь некое преимущество в производительности перед другим, ведь в состав GPC, помимо потоковых мультипроцессоров, входит компонент Raster Engine, ответственный за обработку геометрии. Впрочем, определить, каким образом «обрезан» конкрентный GPU, пользователь не может, да и разница, наверняка, практически несущественна.

Напомним, что процессор GK110 построен на базе архитектуры Kepler, которая дебютировала в GeForce GTX 680. Подробности о ней вы можете узнать из обзора этой видеокарты.

GK110 в GeForce GTX 780, вариант с пятью GPC

Другое отличие GeForce GTX TITAN от GTX 780 — это объем памяти, который у последнего вдвое меньше и составляет 3 Гбайт. Наконец, GTX 780 работает на более высокой тактовой частоте: 863 МГц — базовая, 900 — Boost Clock (836 и 876 МГц соответственно у TITAN). TDP у этих карт одинаков и составляет 250 Вт.

От адаптеров 600-й серии TITAN и GeForce GTX 780 отличаются новым механизмом авторазгона под названием GPU Boost 2.0. Напомним, что базовая частота представляет собой минимальный предел, ниже которого GPU заведомо не опустится под нагрузкой, а Boost Clock — средняя частота, которой достигает автоматический разгон в большинстве приложений. Технология GPU Boost 2.0 откладывает от базовой частоты ряд значений с интервалом 13 МГц и присваивает им определенные напряжения питания GPU. В работе частота и напряжение варьирует между заданными шагами в зависимости от энергопотребления видеокарты и текущей температуры GPU. Кроме того, в функции GPU Boost 2.0 входит возможность разгонять дисплей. С помощью утилиты, поддерживающей эту опцию, можно попробовать увеличить частоту вертикальной развертки, скажем, с 60 до 80 Гц. Подробно действие GPU Boost 2.0 продемонстрировано в обзоре GeForce GTX TITAN.

Как ускоритель для неграфических задач GTX 780 ограничен в скорости вычислений двойной точности (FP64). В составе GK110 есть дополнительные ядра CUDA, не перечисленные в спецификации, которые предназначены исключительно для расчетов FP64. Их число в пропорции с ядрами FP32 составляет 1/3. Следовательно, процессор способен выполнять задачи FP64 на скорости 1/3 от FP32. В GTX TITAN специальная опция драйвера «пробуждает» FP64-ядра, попутно снижая общую частоту GPU в целях стабильности, в то время как в обычном режиме они работают на 1/8 частоты остальных вычислительных блоков, что дает такую же скорость выполнения расчетов двойной точности, как и у GK104 — 1/24 от FP32. В GeForce GTX 780 такой опции нет.

На этом технические различия между GTX 780 и TITAN, за исключением нескольких моментов, связанных с разгоном, заканчиваются. GTX 780 имеет 86% шейдерной и текстурной производительности GTX TITAN и на 3% более высокую тактовую частоту, что в итоге дает 89% титанической мощи. Но за какие деньги?

Напомним, рекомендованная розничная цена GTX TITAN на момент релиза составила $999 для США и 34990 руб. для России, хотя сейчас в Московских интернет-магазинах эту штуку можно найти и немногим больше, чем за 33 тысячи. А теперь (барабанная дробь), цены на GTX 780: $649 и 23990 руб. В принципе, GTX 780 сам по себе весьма дорог даже для фагманской одночиповой карты. Его цена на $150 превышает планку, которую однажды была установлена GeForce GTX 480, а затем поддержана GTX 580 и GTX 680. И все же, автору статьи не хотелось бы сейчас оказаться на месте одного из тех людей, которые уже успели купить GeForce GTX TITAN.

GTX 780 появится в продаже в первые дни после релиза. Первую волну устройств выпустят следующие из партнеров NVIDIA: ASUS, Palit, GITABYTE, MSI, ZOTAC, EVGA, Inno3D.

⇡#GeForce Experience

NVIDIA продолжает совершенствовать утилиту GeForce Experience, которая предназначена, в первую очередь, для того, чтобы упростить настройку графических опций в играх. Цель — получить наилучшее качество картинки, которого может достигнуть имеющаяся конфигурация комплектующих и одновременно достигнуть комфортной частоты смены кадров. Для этого NVIDIA заранее тестирует игры на своем суперкомпьютере, эмулируя массу различных конфигураций: графический процессор, CPU, разрешение дисплея.

Другая функция GeForce Experience заключается в том, чтобы поддерживать в актуальном состоянии драйверы видеокарты. Кроме того, летом этого года NVIDIA добавит в утилиту функцию ShadowPlay — возможность записывать видео игрового процесса с помощью аппаратного кодека H.264, встроенного в видеокарты с архитектурой Kepler. Падение производительности в таком случае будет гораздо ниже, чем при использовании чисто программных решений, навроде FRAPS. Только обидно, что, судя по слайдам из презентации GeForce GTX 780, длина ролика будет ограничена 20 минутами. Помимо 700-й серии, ShadowPlay будет поддерживать все представители семейства Kepler, включая GeForce 600.

Утилиту GeForce Experience в виде отдельного дистрибутива можно скачать с сайта GeForce.com, а на момент релиза GeForce GTX 780 она вошла в состав пакета драйверов NVIDIA.

⇡#Конструкция

Если бы не маркировка с модельным номером на кожухе системы охлаждения и пустующие площадки для микросхем памяти на задней поверхности, то GTX 780 было бы нетрудно перепутать с GTX TITAN: такой же безупречно собранный металлический корпус, пластиковое окошко, массивная крыльчатка кулера. Как и TITAN, а также родственный по дизайну GeForce GTX 690, видеокарта выглядит роскошно. Жизнь референсных образцов, как всегда, будет недолгой, ведь партнеры NVIDIA скоро начнут выпускать карты с оригинальными платами и системами охлаждения, но такой солидный референс, безусловно, поможет GTX 780 громко заявить о себе.

Карта не лишена и одного из характерных элементов предшествующих топовых видеокарт семейства Kepler — светящегося логотипа на торце, который, помимо его эстетической функции, можно приспособить для утилитарных целей. К примеру, яркость меняется в зависимости от частоты смены кадров или загрузки GPU. Для этого понадобится специальный софт, например утилита EVGA LED Controller.

Основой системы охлаждения GTX 780 является массивный радиатор с испарительной камерой в основании, который контактирует непосредственно с GPU. Остальные элементы платы, нуждающиеся в отводе тепла, накрыты металлической рамой, к которой приделана еще одна короткая секция алюминиевых ребер. Турбина кулера выталкивает воздух как через прорези в монтажной планке карточки, так и внутрь, через отверстие в кожухе.

Новая топовая карта в основной линейке NVIDIA работает столь же тихо, как и GTX TITAN, у которой она унаследовала свой кулер. Система охлаждения достаточно эффективна для того, чтобы даже под высокой нагрузкой сохранять умеренную скорость вращения крыльчатки. И даже если в порядке эксперимента запустить турбину на полные обороты, шум все еще можно терпеть. По крайней мере, он не раздражает ухо по причине комфортного частотного спектра.

Кстати, для GTX 780 NVIDIA разработала новый контроллер вентилятора, фильтрующий данные температурного датчика, что сокращает флуктуации скорости вращения, которые тоже вносят вклад в итоговый уровень шума.

Набор видеоинтерфейсов одинаков у всех старших видеокарт на архитектуре Kepler: два порта Dual-Link DVI, полноформатные версии выходов DisplayPort и HDMI.

⇡#Плата

Как следовало ожидать, компоненты GTX 780 распаяны на абсолютно такой же печатной плате, что и у GTX TITAN. Единственная разница — вдвое меьше микросхем памяти.

Графический процессор GK110 питается от шести фаз контроллера ON NCP4206. Еще две фазы обслуживают видеопамять. Для подключения питания требуется один восьмиконтактный и один шестиконтактный разъем. Перпендикулярно им на плате разведены рудиментарные контактные площадки для еще одного восьмиконтактного разъема, унаследованные, по всей видимости, от какого-то опытного образца платы.