Nvidia GeForce RTX 3080 vs GTX 580: как изменилась графическая производительность за 10 лет
Десять лет назад, в ноябре 2010, состоялся релиз самой топовой, на то время, однокристальной видеокарты Nvidia, GeForce GTX 580. А в конце сентября этого года стартовали продажи RTX 3080 — самой топовой, из относительно доступных по цене, видеокарт компании последнего поколения. Насколько же изменились характеристики и производительность графических ускорителей за эти десять лет? Предлагаю вашему вниманию таблицу с их сравнительными характеристиками:
| RTX 3080 | GTX 580 | ||
| Дата релиза | сентябрь 2020 | ноябрь 2010 | |
| Цена в день релиза | $700 | +40% | $500 |
| TDP | 320 Вт | +31% | 244 Вт |
| Архитектура | Ampere | Fermi | |
| Техпроцесс | 8 нм | 40 нм | |
| Площадь кристалла | 628 мм² | +21% | 520 мм² |
| Кол-во транзисторов | 28.3 млрд | 9x | 3 млрд |
| Кол-во ядер CUDA | 8704 | 17x | 512 |
| Кол-во блоков для растровых вычислений (ROP) | 96 | 2x | 48 |
| Кол-во блоков для текстурных вычислений (TMU) | 272 | 4x | 64 |
| Кол-во блоков для тензорных вычислений | 272 | — | |
| Кол-во блоков для трассировки лучей | 68 | — | |
| Тактовая частота (с ускорением) | 1710 МГц | 2x | 772 МГц |
| Память | 10 Гб GDDR6X | 7x | 1.5 Гб GDDR5 |
| Производительность FP32 | 29.77 TFLOPS | 19x | 1.58 TFLOPS |
| Производительность в игре Borderlands 3 (1080p, Ultra) | 153 к/с | 9x | 16.4 к/с |
Игровые результаты по RTX 3080 (работает в паре с процессором Intel Core i9 10900K) взяты из обзора наших коллег из Eurogamer, а по GTX 580 (Intel Pentium G4620) — у GPUCheck.
Как видим, при увеличении площади кристалла, TDP и цены на 21%, 31% и 40%, игровая производительность RTX 3080 по сравнению с GTX 580 на примере Borderlands 3 выросла в 9 раз. Любопытно, что этот показатель вполне коррелирует с количеством транзисторов. Что касается такой традиционной метрики как скорость в операциях с плавающей точкой, то по прикидкам Gadgets News доступная играм FP32-производительность в видеокартах Nvidia последнего поколения составляет 65%, т.е. 19.35 TFLOPS. В этом случае получается более релевантная игровой 12-кратная разница. Косвенно это подтверждается видеокартой AMD, которая согласно компании показывает примерно одинаковую с Nvidia RTX 3080 производительность в играх, Radeon RX 6800 XT — её максимальное быстродействие в FP32 составляет 20.74 TFLOPS.
С недавних пор видеокарты обещают не только рост производительности, с более высоким разрешением и частотой кадров, но и качественные изменения в графике. В частности это касается трассировки лучей. Благодаря специализированным блокам, ускоряющим соответствующие вычисления на аппаратном уровне, она получает все большее распространение и в перспективе сулит достижение кинематографического уровня реализма. Возможно еще большую роль в этом сыграет распространение на игровых компьютерах высокоскоростных SSD — если судить по деморолику Unreal Engine 5 на PlayStation 5.
И раз уж речь зашла об игровых консолях, уместно вспомнить как производительность менялась у них. Спустя три года после релиза GTX 580 начались продажи Xbox One и PlayStation 4 с FP32-производительностью 1.31 и 1.84 TFLOPS — как раз на уровне GTX 580. Тогда же, в ноябре 2013, вышла GTX 780 Ti с 5.345 TFLOPS — по этому показателю в 3-4 раза производительнее консолей того поколения. В конце 2020 мы можем сделать аналогичное сравнение: 10.28 и 12.15 TFLOPS у PlayStation 5 и Xbox Series X против расчетных 19.35 TFLOPS у RTX 3080 — разница не более чем в 2 раза. Так что номинально нынешние игровые приставки ближе к топовым игровым компьютерам своего поколения, чем их предшественники.
В ближайшем будущем на рынке топовых игровых видеокарт будут соперничать только две компании, Nvidia и AMD, которая сделала «ход конем», выпустив семейство Radeon RX 6000. Intel пока представила только одну дискретную видеокарту, DG1 для ноутбуков. Её ГПУ создано на базе 10-нм техпроцесса SuperFin и содержит 96 вычислительных блоков (EU). Однако в долгосрочной перспективе компания сделает гораздо более весомую заявку. Вот как, согласно утечкам, выглядят характеристики трех графических ускорителей для дата-центров (Intel Xe-HP):
| 1-кристальный | 2-кристальный | 4-кристальный | |
| TDP | 150 Вт | 300 Вт | 400-500 Вт |
| Кол-во EU | 512 | 1024 | 2048 |
| Кол-во ядер | 4,096 | 8,192 | 16,384 |
| Производительность (FP32) | 10.5 TFLOPS | 21.1 TFLOPS | 42.0 TFLOPS |
Также сообщается, что все три графических ускорителя будут работать на частоте 1.3 ГГц и иметь память HBM2e.
Для игр предназначается семейство графических ускорителей Intel Xe-HPG, которые по слухам будут оснащены GDDR6, но об их конфигурации (количестве кристаллов на подложке) пока неизвестно.