Nvidia GeForce GTX 1080: краткий обзор характеристик и производительность в играх

Предлагаем вашему вниманию обещанный обзор игровой производительности анонсированной 7 мая Nvidia Geforce GTX 1080, этой королевы видеокарт. Но прежде напомним её основные характеристики и дополним их информацией из обзоров, опубликованных на днях рядом авторитетных русскоязычных и англоязычных ресурсов. Это далеко не полный перечень особенностей новой видеокарты, но мы постараемся вкратце рассказать о самых главных из них:

GTX 1080

I. GTX 1080 — первая игровая видеокарта, созданная по 16-нанометровому техпроцессу — впервые после того, как в 2012 году Nvidia и AMD перешли с 40-нанометрового техпроцесса на 28-нанометровый. Кроме того, это первая игровая видеокарта с архитектурой Pascal. Мы подчеркиваем, что игровая, поскольку в апреле Nvidia  представила Tesla P100 — видеокарту, предназначенную для профессиональной деятельности, в частности систем искусственного интеллекта. У той используется графический процессор GP100 с кристаллом огромных, по меркам таких устройств, размеров (его площадь — 610 мм², количество транзисторов — 15.3 млрд). По сравнению с ним используемый в GTX 1080 графический чип GP104 куда скромнее (площадь 314 мм² и 7.2 млрд. транзисторов), что ничуть не помешало ему совершить большой отрыв от всех игровых аналогов и предшественников.

GP104

Благодаря новому техпроцессу базовую тактовую частоту нового ГПУ удалось поднять до 1,607 МГц (ускоренная составляет 1,733 МГц), с возможностью разгона до невообразимых 2,114 МГц. Для сравнения у самых топовых видеокарт предыдущего поколения, Titan X и 980 Ti, базовая частота составляет 1,000 МГц. В результате, несмотря на меньшее количество растровых блоков (64 ROP и 160 TMU), скорость заполнения пикселей и текстур стала даже выше — 102.8 гига-пикселей/с и 257.1 гига-текселей/с (у Titan X — 96 и 192).

II. Это первая видеокарта с видеопамятью стандарта GDDR5X. В большинстве других используется GDDR5, чья скорость составляет 7 гигабит/с. У GDDR5X этот показатель составляет 10 гигабит/с. В будущих видеокартах скорость GDDR5X скорее всего будет даже выше, не говоря уже о использовании еще более инновационного стандарта HBM. Его первое поколение используется в топовой видеокарте AMD Radeon R9 Fury X, а второе — в упомянутой выше Tesla P100. В сочетании с использованием новой, четвертого поколения, технологии сжатия данных о цвете, пропускная способность видеопамяти GTX 1080 по сравнению с GTX 980 выросла в 1.7 раз.

Pascal GDDR5X

III. Встроенная в GTX 1080 аппаратная поддержка т.н. одновременной мульти-проекции (Simultaneous Multi-Projection, или SMP) позволяет, как мы уже рассказывали, выводить изображение на разные мониторы, каждый со своим углом зрения, и оптимизирует процесс рендеринга в очках виртуальной реальности. В последних до сих пор приходилось полностью формировать два разных изображения под каждый глаз (ведь он видит его по собственным углом зрения), а кроме того вносить коррективы с учетом оптического искажения по краям. Именно по этой причине, а также более жестких требований к частоте кадров (90 к/с против 60 к/с на обычном экране), виртуальная реальность, по сравнению с ПК, требует более высокой производительности. Технология SMP и её реализация в очках виртуальной реальности, Lens Matched Shading (LMS) и Single Pass Stereo (SPS), позволяют существенно снизить нагрузку на видеокарту и соответственно повысить её производительность.

LMS

IV. Другой набор улучшений под названием «асинхронные вычисления» сводится к двум технологиям: 1) динамическому распределению нагрузки, позволяющему более эффективно задействовать освободившиеся ресурсы видеокарты, а также 2) прерыванию задач на низком уровне выполнения графических и вычислительных задач — на уровне пикселей и инструкций.

Async

В результате переключение задач происходит быстрее, что соответствующим образом сказывается на производительности видеокарты.

V. Технология GPU Boost 3.0 гибким образом, в зависимости от питающего напряжения, настраивает ускорение тактовой частоты графического ускорителя — в предыдущем поколении это ускорение было линейным:

GPU Boost 3.0 (1)

GPU Boost 3.0 (2)

VI. Улучшенная синхронизация кадровой частоты видеокарты с частотой вертикальной развёртки монитора. Геймерам хороша известна технология V-Sync, благодаря которой игра избавляется от разрыва кадров, но её активация снижает fps до 60 к/с (с учетом традиционной частоты развертки 60 Гц). Технология Fast Sync организует кадровую буферизацию таким образом, что разрыва кадров не происходит даже с превышением кадровой частоты монитора.

VII. Поддержка дисплеев т.н. «высокого динамического диапазона» (HDR). Эта технология хорошо знакома любителям фотографий. С её помощью в контрастных сценах накладываются друг на друга снимки, сделанные с разной выдержкой — таким образом, что тени на фото выходят светлее, а ярко освещенные места — потемнее. В телевизорах и мониторах наличие HDR подразумевает большой диапазон яркости (1,000 нитов) и контрастности (10,000:1), вследствие чего, по сравнению с обычными, обеспечивается в два раза более богатая цветовая палитра (достигая 75% визуального спектра). Такие модели получают все большее распространение, поэтому интерес производителей видеокарт к этой технологии вполне оправдан.

Таковы главные особенности GTX 1080. Некоторые из них появятся не сразу, а по мере выхода драйверов и игр с поддержкой соответствующих технологий.

Теперь самое время взглянуть на поведение видеокарты в играх. Предлагаем вашему вниманию результаты, полученные нашими коллегами из Tom’s Hardware. GTX 1080 тестировалась ими в следующих играх:

Игра Настройки
Ashes of the Singularity DirectX 12, экстремальные настройки
Battlefield 4 DirectX 11, ультра настройки
GTA V DirectX 11, очень высокие настройки, 4x MSAA
Hitman DirectX 11, ультра настройки, FXAA, высокое качество текстур
Project CARS DirectX 11, высокие настройки, высокое сглаживание, высокое разрешение текстур
Rise of the Tomb Raider DirectX 11, очень высокие настройки
The Division DirectX 11, ультра настройки
The Witcher 3 DirectX 11, высшие настройки

Из тестируемых карт, помимо GTX 1080, мы отобрали самые топовые видеокарты AMD и Nvidia (Titan X не рассматриваем, поскольку он незначительно превосходит 980 Ti, хотя стоит намного дороже), а также непосредственного предшественника GTX 1080, GTX 980. В качестве процессора был взят Intel Core i7-6700K.

Игра GTX 1080 R9 Fury X GTX 980 Ti GTX 980
мин сред мин сред мин сред мин сред
Ashes of the Singularity (3840 x 2160) 32 52.2 27 45.7 23 36.7 21 30.1
Ashes of the Singularity (2560 x 1440) 42 66.1 32 60.3 32 47.1 23 38.6
Battlefield 4 (3840 x 2160) 39 53 28 35.9 30 40 23 31.1
Battlefield 4 (2560 x 1440) 85 105.3 55 67.6 62 78.8 51 62.8
GTA V (3840 x 2160) 30 42.4 20 28.4 23 32.2 18 25
GTA V (2560 x 1440) 55 82.1 36 49.2 44 63.6 33 49.2
Hitman (3840 x 2160) 31 56.4 33 49.6 22 42.9 21 33.4
Hitman (2560 x 1440) 49 87.5 44 76.5 38 68.6 29 55
Project CARS (3840 x 2160) 74 81.9 35 39.6 51 58.8 42 46.4
Project CARS (2560 x 1440) 92 119.2 50 60.2 80 92.3 68 76.5
Rise of the Tomb Raider (3840 x 2160) 38 51 19 32 26 38.7 14 25.3
Rise of the Tomb Raider (2560 x 1440) 66 92.6 30 56.8 53 70.6 37 54.1
The Division (3840 x 2160) 24 39.8 20 32.3 16 29.9 12 24
The Division (2560 x 1440) 41 69.3 29 53.2 28 52.5 22 42.2
Witcher 3 (3840 x 2160) 42 49.7 34 37.6 31 37 25 29.4
Witcher 3 (2560 x 1440) 59 60 50 58.6 56 59.7 43 51

Как видно из этих данных, GTX 1080 уверенно обходит любого из своих соперников, и при этом показывает очень неплохой результат даже на разрешении 4K. На нем разница с самой производительной, в соответствующей игре, видеокартой выглядит так (в скобках приводится разница с GTX 980):

  • Ashes of the Singularity — 14% (73%)
  • Battlefield 4 — 32% (70%)
  • GTA V — 31% (70%)
  • Hitman — 14% (69%)
  • Project CARS — 39% (76%)
  • Rise of the Tomb Raider — 32% (102%)
  • The Division — 23% (66%)
  • Witcher 3 — 32% (69%)

С использованием данных Tom’s Hardware

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *