Венец архитектуры «Kepler»: видеокарта NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

Автор: Jordan
Дата: 07.11.2013
Все фото статьи
Предисловие

Выпустив в феврале 2013 года видеокарту GeForce GTX TITAN ($999) и дополнив её в мае месяце более доступной моделью GeForce GTX 780 ($649), компания NVIDIA вплоть до конца октября могла спокойно почивать на лаврах, собирая себе все «сливки» на рынке энтузиастов-оверклокеров и наиболее обеспеченных любителей игр. Сейчас уже никто не скажет, сколь долго ещё продолжалась бы эта, с точки зрения NVIDIA, идиллия, но именно анонсирование AMD Radeon R9 290X побудило компанию из Санта-Клары, во-первых, серьёзно снизить рекомендованные цены на GeForce GTX 780/GTX 770 и, во-вторых, выпустить наконец нового флагмана – видеокарту NVIDIA GeForce GTX 780 Ti.


Теперь можно смело забыть про TITAN, а фанатам NVIDIA срочно избавляться от своих GeForce GTX 780, поскольку новая Ti-версия не оставляет им ни единого шанса сразу по всем ключевым характеристикам. Лучше/быстрее/дешевле на архитектуре «Kepler» и 28-нм технологическом процессе NVIDIA уже точно ничего не выпустит, поэтому мы имеем все основания назвать GeForce GTX 780 Ti настоящим венцом архитектуры «Kepler», его апогеем и феерией. Впрочем, давайте обо всём по порядку.
1. Обзор видеокарты NVIDIA GeForce GTX 780 Ti


технические характеристики и рекомендованная стоимость

Технические характеристики видеокарты GeForce GTX 780 Ti приведены в таблице в сравнении с эталонными версиями GeForce GTX TITAN, GeForce GTX 780 и AMD Radeon R9 290X:


Как видно из таблицы характеристик, ключевое отличие новой видеокарты заключается в графическом процессоре. На GeForce GTX 780 Ti установлен полноценный GK110 архитектуры «Kepler», содержащий в себе все 15 потоковых мультипроцессоров (SMX), как и у профессиональных ускорителей Tesla K40, 2880 унифицированных шейдерных процессоров и 240 текстурных блоков. Это на 25% больше, чем у обычных GeForce GTX 780 и на 7,1% больше, чем у TITAN. Кроме того, слегка возросли частоты графического процессора, которые теперь составляют 876/928 МГц. А вот рост частоты видеопамяти куда более внушительный и составляет почти 1000 эффективных мегагерц (7000 МГц против 6008 МГц у TITAN или 780).


В дополнение GeForce GTX 780 Ti поддерживает новейшую технологию «Power Balancing», которая заключается в организации наиболее сбалансированного питания видеокарты за счёт автоматического распределения мощности разных его источников (внешний/PCI-E) и должна способствовать повышению оверклокерского потенциала. Позднее NVIDIA обещает внедрить данную технологию и в видеокарты GeForce GTX TITAN с GTX 780 (по всей видимости, с новыми ревизиями GPU). Ну и, наконец, уже известная нам с вами GPU Boost версии 2.0, по мнению NVIDIA, делает новую видеокарту уникальной с точки зрения достижения максимальных частот/производительности при высоких 3D-нагрузках.

Из программных обновлений отметим поддержку GeForce GTX 780 Ti новой технологии ShadowPlay. Используя возможности аппаратной поддержки графическими процессорами семейства «Kepler» кодировщика H.264 NVENC, данная технология позволяет осуществлять захват игрового видеоряда. При минимальном влиянии на производительность (менее 10% - по информации NVIDIA), ShadowPlay позволяет записывать ролики с частотой 60 кадров в секунду, но пока только в разрешении 1920х1080 (1080p). Вероятно, в будущем возможности видеозахвата будут расширены. Кроме ShadowPlay, выделим и новую программно-аппаратную технологию вертикальной синхронизации G-SYNC. Обоим нововведениям NVIDIA мы планируем уделить особое внимание в одной из будущих статей.

дизайн и особенности печатной платы

Из внешних отличий новой GeForce GTX 780 Ti от GTX 780 и GTX TITAN можно отметить только надпись на фронтальном кожухе системы охлаждения, более тёмный радиатор под стеклом, а также отсутствие микросхем памяти на обратной стороне печатной платы:




В верхней части кожуха кулера сохранена подсветка символов «GEFORCE GTX», которая наверняка порадует эстетов. Размеры видеокарты составляют стандартные для этой линейки 267х100х39 мм, а весит она 922 грамма.

GeForce GTX 780 Ti оснащена четырьмя видеовыходами: DVI-I и DVI-D (оба Dual-Link), HDMI версии 1.4a и DisplayPort версии 1.2:


C обратной стороны видеокарты виден открытый радиатор и винты крепления кожуха системы охлаждения:


В общем, внешне всё, как и у GeForce GTX 780 или GTX TITAN, включая разъёмы дополнительного питания и коннекторы для SLI-режимов:


Примечательно, что несмотря на возросшее число мультипроцессоров SMX, повысившиеся частоты графического процессора и видеопамяти, NVIDIA для новой GeForce GTX 780 Ti приводит тот же предельный уровень тепловыделения, как и у GTX 780 или GTX TITAN, равный 250 ватт. Вероятно, сделано это исходя из маркетинговых соображений, а может и новая ревизия графического процессора B1 оказалась действительно более экономичной?

Печатная плата GeForce GTX 780 Ti по дизайну и расположению элементов напоминает платы GeForce GTX TITAN/780:


Однако силовая часть явно имеет восемь фаз питания графического процессора на силовых транзисторах DrMOS вместо шести у GTX TITAN/780:


Вместе с тем, управляющий контроллер не изменился – это хорошо зарекомендовавший себя NCP4206 производства ON Semiconductor:


Кристалл графического процессора площадью 561 кв.мм. выпущен в Тайване на 34-й неделе 2013 года (середина августа) и, самое главное, относится к совершенно новой ревизии B1:


Маркировка – GK110-425-В1 (напомним, что у кристаллов TITAN маркировка GK-110-400-A1). Частоты графического процессора GeForce GTX 780 Ti в 3D-режиме равны 876/928 МГц при напряжении 1,175 В. При переходе в 2D-режим частота снижается до 324 МГц, а напряжение опускается до 0,875 В. Впрочем, как показывает практика, напряжения могут варьироваться у каждого экземпляра GK110. О характеристиках графического процессора мы рассказали вам в предыдущем подразделе статьи.

Добавим, что качество ASIC нашего GPU оказалось равно 77,8%:


Как и у GeForce GTX 780, на лицевой стороне печатной платы GeForce GTX 780 Ti распаяны 12 микросхем GDDR5-памяти в FCBGA-упаковке общим объёмом 3 Гбайт. Чипы выпущены компанией SK Hynix (у всех TITAN и GTX 780 были Samsung, заметим), и имеют маркировку H5GQ2H24AFR-R2C:


На данный момент это самые быстрые серийно-выпускаемые микросхемы Hynix, способные работать на эффективной частоте 7000 МГц при напряжении 1,5 В, на которых память GeForce GTX 780 Ti и функционирует. При 384-битной ширине шины обмена с памятью такая частота «выливается» в теоретическую пропускную способность 336 Гбайт/сек, что даже выше, чем у Radeon R9 290X с его 512-битной шиной и 5000 МГц памятью (320 Гбайт/сек).

Последняя доступная на момент подготовки статьи версия утилиты GPU-Z уже знакома с характеристиками GeForce GTX 780 Ti:



эффективность системы охлаждения

Система охлаждения GeForce GTX 780 Ti не претерпела ровным счётом никаких конструктивных изменений. Это всё тот же кулер TITAN/GTX 780 с испарительной камерой в основании и алюминиевым радиатором, металлической подложкой, а также радиальным вентилятором с адаптивной регулировкой скорости вращения:


Впрочем, одно изменение всё же есть, пусть оно и не конструктивное – радиатор у GeForce GTX 780 Ti никелирован, что хорошо видно, как сквозь прозрачное стекло сверху, так и через торец видеокарты, где нагретый воздух выбрасывается за пределы корпуса системного блока:


Судя по данным мониторинга, скорость вращения вентилятора может регулироваться в диапазоне от 1000 до 4250 об/мин.

Для проверки температурного режима работы видеокарт в качестве нагрузки мы использовали пять циклов теста весьма ресурсоёмкой игры Aliens vs. Predator (2010) при максимальном качестве графики в разрешении 2560х1440 пикселей с анизотропной фильтрацией уровня 16х и MSAA4x:


Для мониторинга температур и прочих параметров применялись программа MSI Afterburner версии 3.0.0 beta 16 и утилита GPU-Z версии 0.7.4. Все тесты проводились в закрытом корпусе системного блока, конфигурацию которого вы сможете увидеть в следующем разделе статьи, при комнатной температуре 25 градусов Цельсия.

Итак, посмотрим на возможности кулера GeForce GTX 780 Ti в автоматическом режиме работы:


Автоматический режим

В результате мы получили 86 градусов Цельсия пиковой температуры при максимальной скорости вентилятора 3090 об/мин. Напомним, что оснащённая точно такой же системой охлаждения GeForce GTX TITAN прогревалась до 87 градусов Цельсия при максимальной скорости вентилятора 3040 об/мин, а GeForce GTX 780 – до 82 градусов Цельсия при 2350 об/мин. Так что новая GeForce GTX 780 Ti стала и горячее, и, как следствие, шумнее GTX 780. Кроме этого, следует обратить внимание на тот факт, что частота работы графического процессора GeForce GTX 780 Ti во время тестирования постоянно равнялась 1020 МГц, вместо заявленных в boost-режиме 928 МГц. Добавим, что Power Limit при тестах был увеличен до 106%.

При выставленной вручную максимальной скорости вентилятора системы охлаждения GeForce GTX 780 Ti пиковая температура графического процессора снизилась до 71 градусов Цельсия:


Максимальная скорость

Правда, скорость 4250 об/мин, при которой кулер функционировал, – это слишком уж шумно для пусть и игровой, но всё же домашней видеокарты.

оверклокерский потенциал

Знаете что самое главное в GeForce GTX 780 Ti? Вовсе не полноценное по количеству потоковых мультипроцессоров и блоков ядро «Kepler», не высокочастотная память с рекордной пропускной способностью, и даже не никелированный радиатор системы охлаждения, а ревизия ядра – B1. Потому что если кто-то думает, что из графического процессора GK110-425-В1 в составе GeForce GTX 780 Ti уже выжаты «все соки», то это заблуждение, а с точки зрения оверклокинга заблуждение чуть ли не преступное.

Дело в том, что, как оказалось, даже имея крайне ограниченные возможности по повышению Power Limit (всего 106%), полное отсутствие возможности повышения напряжения и при использовании довольно посредственной с точки зрения эффективности штатной системы охлаждения, графический процессор смог стабильно функционировать при увеличении частоты сразу на 240 МГц! И это, заметьте, мы говорим о базовой частоте. Для тех же GeForce GTX TITAN это было бы рекордным значением «на воздухе», а у GTX 780 только отборные, наиболее удачные экземпляры с оригинальными кулерами способны на столь впечатляющий разгон. Здесь же сразу +240 МГц, да ещё и +760 МГц по видеопамяти:


Частоты видеокарты после разгона составили 1116/1168/7760 МГц:


При этом фактически, если верить данным мониторинга, во время высокой нагрузки частота графического процессора достигала 1260 (!) МГц, хотя чаще всего она находилась у отметки 1246 МГц:


К примеру, после разгона буквально нашпигованной различными фирменными технологиями MSI GeForce GTX 780 Lightning нам удалось достичь частоты 1227 МГц, и это ниже чем сегодняшний результат эталонного образца GeForce GTX 780 Ti. Остаётся только догадываться, какие номинальные частоты будут у серийных GeForce GTX 780 Ti с высокоэффективными оригинальными кулерами, и каков будет их разгон. К нашим результатам добавим, что для их достижения мы были вынуждены задать вручную скорость вращения вентилятора на отметке 85% или 3530 об/мин, что, конечно же, шумно, но в противном случае штатная система охлаждения попросту не справлялась с охлаждением большого и горячего процессора, и частоты снижались.

энергопотребление

Измерение энергопотребления системы с различными видеокартами осуществлялось с помощью многофункциональной панели Zalman ZM-MFC3, которая показывает потребление системы «от розетки» в целом (без учёта монитора). Измерение было проведено в 2D-режиме, при обычной работе в Microsoft Word или интернет-«сёрфинге», а также в 3D-режиме. В последнем случае нагрузка создавалась с помощью четырёх последовательных циклов вступительной сцены уровня «Swamp» из игры Crysis 3 в разрешении 2560х1440 пикселей при максимальных настройках качества графики, но без использования сглаживания MSAA.

Для сравнения уровня энергопотребления NVIDIA GeForce GTX 780 Ti мы включили в тест системы с видеокартами NVIDIA GeForce GTX TITAN на номинальных частотах и при разгоне, эталонной NVIDIA GeForce GTX 690, EVGA GeForce GTX 780 Superclocked ACX на сниженных до уровня эталонной GeForce GTX 780 частотах, а также AMD Radeon HD 7990 и CrossFireX-связку из двух MSI Radeon R9 280X. Вот что получилось:


Энергопотребление NVIDIA GeForce GTX 780 Ti вполне ожидаемо выросло в сравнении с предшественниками, но нельзя сказать, что намного. К примеру, система с GeForce GTX 780 Ti потребляет всего на 29 ватт больше, чем с GTX 780 и на 10 ватт больше, чем с GTX TITAN. Более того, даже разогнанная GeForce GTX 780 Ti в составе достаточно быстрой конфигурации легко укладывается в 600 ватт, а такая мощность блоков питания, как мы знаем, не является на сегодняшний день чем-то из ряда вон выходящим. На этом фоне куда более впечатляющим выглядит уровень энергопотребления систем с двухпроцессорными видеокартами NVIDIA GeForce GTX 690 и, в особенности, AMD Radeon HD 7990. Ну а рекордсменом по уровню энергопотребления сегодня стал CrossFireX-тандем из двух MSI Radeon R9 280X, которому потребуется качественный блок питания мощностью не менее 750 ватт.

Дополним обзор видеокарты ссылкой на BIOS, и переходим к методике тестирования с тестовой конфигурацией.
2. Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Тестирование производительности видеокарт было проведено на системе следующей конфигурации:

Системная плата: Intel Siler DX79SR (Intel X79 Express, LGA 2011, BIOS 0590 от 17.07.2013);
Центральный процессор: Intel Core i7-3970X Extreme Edition 3,5/4,0 ГГц (Sandy Bridge-E, C2, 1,1 В, 6x256 Kбайт L2, 15 Мбайт L3);
Система охлаждения CPU: Phanteks PH-TC14PЕ (2xCorsair AF140, 900 об/мин);
Термоинтерфейс: ARCTIC MX-4;
Видеокарты:

NVIDIA GeForce GTX TITAN 6 Гбайт 837/876/6008 МГц и 972/1011/7288 МГц;
NVIDIA GeForce GTX 690 2х2 Гбайт 915/1020/6008 МГц;
EVGA GeForce GTX 780 Superclocked ACX 3 Гбайт (03G-P4-2784-KR) 863/916/6008 МГц;
AMD Radeon HD 7990 2x3 Гбайт 1050/6000 МГц;
CrossFireX MSI Radeon R9 280X Gaming 2x3 Гбайт 1050/6000 МГц;

Оперативная память: DDR3 4x8 Гбайт G.SKILL TridentX F3-2133C9Q-32GTX (2133 МГц, 9-11-11-31, 1,6 В);
Системный диск: SSD 256 Гбайт Crucial m4 (SATA-III, CT256M4SSD2, BIOS v0009);
Диск для программ и игр: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5";
Архивный диск: Samsung Ecogreen F4 HD204UI (SATA-II, 2 Тбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
Корпус: Antec Twelve Hundred (передняя стенка – три Noiseblocker NB-Multiframe S-Series MF12-S2 на 1020 об/мин; задняя – два Noiseblocker NB-BlackSilentPRO PL-1 на 1020 об/мин; верхняя – штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
Блок питания: Corsair AX1200i (1200 Вт), 120-мм вентилятор;
Монитор: 27" Samsung S27A850D (DVI-I, 2560х1440, 60 Гц).

Разумеется, в первую очередь мы сравним новинку с самой дорогой однопроцессорной видеокартой NVIDIA – GeForce GTX TITAN, которая была протестирована на номинальных частотах и при разгоне:




Ещё более грозным соперником GeForce GTX 780 Ti является двухпроцессорная GeForce GTX 690, пусть и вышедшая более полутора лет назад, но по прежнему являющаяся одной из самых быстрых видеокарт современности. И раз уж мы включили в тестирование двухпроцессорную видеокарту NVIDIA, то и AMD нельзя обойти стороной – её сегодня представляет AMD Radeon HD 7990:




Заметим, что если частоты GeForce GTX 690 номинальные, то у Radeon HD 7990 они слегка подняты (+50 МГц по ядру). Сделано это не с какой-то корыстной целью, а чтобы сравнить в следующей статье эту видеокарту с производительностью парой новых MSI Radeon R9 280X Gaming в CrossFireX-режиме, частота графического процессора которых составляет как раз 1050 МГц. Надеемся, вы простите нас за эту вольность в сегодняшней статье.

Для сравнения GeForce GTX 780 Ti с обычной GeForce GTX 780 в тесты включена видеокарта EVGA GeForce GTX 780 Superclocked ACX, частоты графического процессора которой были приведены к эталонным для GeForce GTX 780. В свою очередь, CrossFireX-связка из двух MSI Radeon R9 280X Gaming функционировала на частотах 1050/6000 МГц:




Вот такое, довольно масштабное сравнение у нас сегодня планируется. К сожалению, новых AMD Radeon R9 290X/R9 290 в данном тестировании не будет, поскольку компания так и не прислала эти видеокарты на тесты. Все вопросы и гневные отзывы по этому поводу просьба направлять напрямую в адрес AMD.

Как обычно, для снижения зависимости производительности видеокарт от скорости платформы, 32-нм шестиядерный процессор при множителе 48, опорной частоте 100 МГц и активированной функции Load-Line Calibration был разогнан до 4,8 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,38 В:


Технология Hyper-Threading активирована. При этом 32 Гбайт оперативной памяти функционировали на частоте 2,133 ГГц с таймингами 9-11-11-20_CR1 при напряжении 1,6125 В.

Тестирование, начатое 2 ноября 2013 года, было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate x64 SP1 со всеми критическими обновлениями на указанную дату и с установкой следующих драйверов:

чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers – 9.4.4.1006 WHQL от 21.09.2013;
библиотеки DirectX End-User Runtimes, дата выпуска – 30 ноября 2010 года;
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA – GeForce 331.70 Beta от 02.11.2013 для GTX 780 Ti и GeForce 331.65 WHQL от 23.10.2013 для всех остальных видеокарт NVIDIA;
драйверы видеокарт на графических процессорах AMD – AMD Catalyst 13.11 BETA8 (13.250.18.0) от 29.10.2013;

Производительность видеокарт была проверена в двух разрешениях: 1920х1080 и 2560х1440 пикселей. Для тестов использовались два режима качества графики: «Quality + AF16x» – качество текстур в драйверах по-умолчанию с включением анизотропной фильтрации уровня 16х, и «Quality + AF16x + MSAA 4х(8х)» с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и полноэкранного сглаживания степени 4x или 8x, в случаях, когда среднее число кадров в секунду оставалось достаточно высоким для комфортной игры. Включение анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания выполнялось непосредственно в настройках игр. Если же данные настройки в играх отсутствовали, то параметры изменялись в панелях управления драйверов Catalyst и GeForce. Там же была принудительно отключена вертикальная синхронизация. Кроме указанного, никаких дополнительных изменений в настройки драйверов не вносилось.

Видеокарты были протестированы в двух графических тестах и четырнадцати играх, обновленных до последний версий на дату начала подготовки материала. Из новинок в нашем тестовом списке появилась Batman: Arkham Origins:

3DMark (2013) (DirectX 9/11) – версия 1.0, тестирование в сценах «Cloud Gate», «Fire Strike» и «Fire Strike Extreme»;
Unigine Valley Bench (DirectX 11) – версия 1.0, максимальные настройки качества, AF16x и(или) MSAA 4x, разрешение 1920х1080;
Total War: SHOGUN 2 – Fall of the Samurai (DirectX 11) – версия 1.1.0, встроенный тест (битва при Sekigahara) на максимальных настройках качества графики и использовании в одном из режимов MSAA 8x;
Battlefield 3 (DirectX 11) – версия 1.4, все настройки качества графики на «Ultra», двойной последовательный проход заскриптованной сцены из начала миссии «На охоту» продолжительностью 110 секунд;
Sniper Elite V2 Benchmark (DirectX 11) – версия 1.05, использовался Adrenaline Sniper Elite V2 Benchmark Tool v1.0.0.2 BETA максимальные настройки качества графики («Ultra»), Advanced Shadows: HIGH, Ambient Occlusion: ON, Stereo 3D: OFF, Supersampling: OFF, двойной последовательный прогон теста;
Sleeping Dogs (DirectX 11) – версия 1.5, использовался Adrenaline Action Benchmark Tool v1.0.2.1, максимальные настройки качества графики по всем пунктам, Hi-Res Textures pack установлен, FPS Limiter и V-Sync отключены, двойной последовательный прогон теста с суммарным сглаживанием на уровне «Normal» и на уровне «Extreme»;
Hitman: Absolution (DirectX 11) – версия 1.0.447.0, встроенный тест при настройках качества графики на уровне «Ultra», тесселяция, FXAA и глобальное освещение включены.
Crysis 3 (DirectX 11) – версия 1.2.0.1000, все настройки качества графики на максимум, степень размытости – средняя, блики включены, режимы с FXAA и с MSAA4x сглаживанием, двойной последовательный проход заскриптованной сцены из начала миссии «Swamp» продолжительностью 110 секунд;
Tomb Raider (2013) (DirectX 11) – версия 1.1.743.0, использовался Adrenaline Action Benchmark Tool, настройки качества на уровне «Ultra», V-Synс отключён, режимы с FXAA и с 2xSSAA сглаживанием, технология TressFX активирована, двойной последовательный проход встроенного в игру теста;
BioShock Infinite (DirectX 11) – версия 1.1.21.65455, использовался Adrenaline Action Benchmark Tool с настройками качества «Ultra» и «Ultra+DOF», двойной прогон встроенного в игру теста;
Metro: Last Light (DirectX 11) – версия 1.0.0.15, использовался встроенный в игру тест, настройки качества графики и тесселяции на уровне «Very High», технология Advanced PhysX включена, тесты с- и без SSAA-сглаживания, двойной последовательный проход сцены «D6».
GRID 2 (DirectX 11) – версия 1.0.85.8679, использовался встроенный в игру тест, настройки качества графики на максимальный уровень по всем позициям, тесты с- и без MSAA8x сглаживания, восемь машин на трассе «Чикаго»;
Company of Heroes 2 beta (DirectX 11) – версия 3.0.0.10894, двойной последовательный прогон встроенного в игру теста при максимальных настройках качества графики и физических эффектов;
Total War: Rome II (DirectX 11) – версия 1.0.0.4, настройки качества на уровне «Extreme», V-Synс отключён, SSAA сглаживание активировано, двойной последовательный проход встроенного в игру теста;
ArmA III (DirectX 11) – версия 1.04.111745, использовался тест ArmA3Mark, настройки качества на уровне «Ultra», V-Synс отключён, двойной последовательный проход теста;
Batman: Arkham Origins (DirectX 11) – версия 1.0.4, настройки качества на уровне «Ultra», V-Synс отключён, все эффекты активированы, все функции «DX11 Enhanced» задействованы, Hardware Accelerated PhysX = High, двойной последовательный проход встроенного в игру теста.

Если в играх реализована возможность фиксации минимального числа кадров в секунду, то оно также отражалось на диаграммах. Каждый тест проводился дважды, за окончательный результат принималось лучшее из двух полученных значений, но только в случае, если разница между ними не превышала 1%. Если отклонения прогонов тестов превышали 1%, то тестирование повторялось ещё, как минимум, один раз, чтобы получить достоверный результат.
3. Результаты тестов производительности

На диаграммах видеокарты на графических процессорах AMD поколения выделены традиционным красным цветом, на графических процессорах NVIDIA – зелёным, а новая GeForce GTX 780 Ti отмечена тёмно-бирюзовым цветом. Давайте посмотрим, что получилось и проанализируем результаты.

3DMark (2013)


На своих номинальных частотах GeForce GTX 780 Ti легко опережает не только свою предшественницу GeForce GTX 780, но и более дорогую GeForce GTX TITAN во всех без исключения тестовых сценах 3DMark (2013). Двухпроцессорная GeForce GTX 690 немного впереди, но её результат GeForce GTX 780 Ti легко перекрывает в разгоне. Лидерами данного тестирования являются двухпроцессорная AMD Radeon HD 7990 и CrossFireX-связка из двух новых MSI Radeon R9 280X.

Unigine Valley Bench

Совсем по другому складывается ситуация в сцене Unigine Valley:


«Красные» выглядят здесь уже не столь уверенно, как в 3DMark, хотя и одерживают победу в режиме с использованием сглаживания (AMD зачастую успешнее NVIDIA справлялась с методиками улучшения качества изображения). Однако больше всего здесь впечатляет отрыв GeForce GTX 780 Ti от GTX 780, составляющий 16% в лёгком графическом режиме и 11% с MSAA8x. Кроме того, GTX 780 Ti оставляет позади и GTX TITAN, а вот двухпроцессорная мощь GeForce GTX 690 «по зубам» новинке лишь при существенном повышении частот. Отменную видеокарту выпустила NVIDIA полтора года назад, неправда ли?

Total War: SHOGUN 2 – Fall of the Samurai


Первый же игровой тест подтвердил ранее полученные результаты в полусинтетических бенчмарках. В номинальном режиме работы GeForce GTX 780 Ti на 12-14% быстрее GeForce GTX 780, и на 3-4% опережает GeForce GTX TITAN. Форсирование частот видеокарты при разгоне позволяет ей ускориться сразу на 14-19% и вплотную приблизиться к GeForce GTX 690, которая крайне эффективна в данной игре. Того же самого мы, к сожалению, не можем сказать про AMD Radeon HD 7990, удивительно уступившей даже паре MSI Radeon R9 280X в CrossFireX-режиме. Последняя связка, кстати, является лидером в Total War: SHOGUN 2 – Fall of the Samurai.

Battlefield 3

Battlefield 3 не является серьёзной нагрузкой современным топовым видеокартам, но и её результаты позволяют сравнить производительность видеокарт:


Здесь GeForce GTX 780 Ti выглядит ещё убедительнее как на фоне GeForce GTX 780 (+16~19%), так и на уровне GeForce GTX TITAN (+7~10%). Масштабируемость производительности новинки при разгоне попросту превосходная – прирост составил от 12 до 19% в зависимости от режима качества. Тем не менее, даже несмотря на впечатляющий разгон, немного впереди остались обе двухпроцессорные видеокарты и CrossFireX-тандем, за исключением качественных режимов с использованием сглаживания.

Sniper Elite V2 Benchmark

Не менее уверенно GeForce GTX 780 Ti побеждает своих сестёр и в тесте Sniper Elite V2:


GeForce GTX 780 отстаёт от неё на 18-20%, а GeForce GTX TITAN грустно уступает 7-10%. Повышение частот приносит GeForce GTX 780 Ti дополнительные 17-20% и это позволяет новинке выйти на один уровень производительности с двухпроцессорной GeForce GTX 690. Разумеется, последняя тоже разгоняется. Конкуренты из AMD не дремлют, демонстрируя в данной игре весьма высокий уровень производительности.

Sleeping Dogs

Результаты Sleeping Dogs, как и Battlefield 3, лучше оценивать по режимам с использованием сглаживания или хотя бы в разрешении 2560х1440 пикселей:


Видеокарты на графических процессорах AMD здесь традиционно сильны, но это не помешало героине сегодняшней статьи продемонстрировать всю свою мощь. Так, GeForce GTX 780 отстаёт от неё на величину до 21%, а GeForce GTX TITAN – до 6%. Результаты двухпроцессорной GeForce GTX 690 новинке не удаётся побить даже при впечатляющем разгоне графического процессора и видеопамяти.

Hitman: Absolution

В игре Hitman: Absolution позиции видеокарт AMD также довольно сильны, поэтому продукты NVIDIA ведут борьбу только друг с другом:


Видимо, из-за высокой процессорозависимости данной игры в режимах без использования сглаживания и не очень подходящего для NVIDIA движка, результаты GeForce GTX 780 Ti выглядят не столь впечатляющими на фоне GeForce GTX 780 и GeForce GTX TITAN. Так, например, первую видеокарту удаётся опередить максимум на 10%, а вторую всего на 6%. GeForce GTX 690 является самой быстрой из NVIDIA, но в отличие от предыдущих тестов, её результат GeForce GTX 780 легко перекрывает на повышенных частотах.

Crysis 3

Скоро будет уже год, как вышла Crysis 3, но данная игра по-прежнему является одной из наиболее сложных задач для современных видеокарт, включая самые дорогие:


Поэтому здесь есть где «развернуться» новой GeForce GTX 780 Ti. Резко подешевевшая в последние недели GeForce GTX 780 отстаёт от свежеиспечённого флагмана на 13-15%, а прежде грозный и доступный лишь весьма обеспеченным единицам GeForce GTX TITAN медленнее на 3-7%. Только владельцы двухпроцессорной GeForce GTX 690 могут спать спокойно – их видеокарта давно и надёжно является самой быстрой на графических процессорах NVIDIA. К слову, даже впечатляющий разгон GeForce GTX 780 Ti помог ей опередить номинальную GeForce GTX 690 только в одном тестовом режиме Crysis 3 из трёх. Нельзя не отметить и уверенное выступление Radeon HD 7990, а об эффективности работы CrossFireX на паре MSI Radeon R9 280X мы поговорим в следующей статье.

Tomb Raider (2013)

Иначе как блестящим выступление GeForce GTX 780 Ti в Tomb Raider не назовёшь:


Обычная GeForce GTX 780 отстаёт от GeForce GTX 780 Ti сразу на 19-22%, GeForce GTX TITAN – на 8-10%, и даже двухпроцессорная GeForce GTX 690 трепещет перед разогнанной GTX 780 Ti, правда только на номинальных частотах. А вот кто точно не трепещет перед новинкой, так это видеокарты AMD: Radeon HD 7990 быстрее GeForce GTX 780 Ti на 20 и более процентов, да и CrossFireX выглядит ничуть не хуже.

BioShock Infinite

Низкое минимальное значение кадров в секунду типично для всех видеокарт сегодняшнего тестирования в BioShock Infinite:


Что касается результатов по среднему FPS, то картина вполне типичная для сегодняшнего тестирования. В номинальном режиме работы GeForce GTX 780 Ti опережает GeForce GTX 780 на 15-18%, быстрее GeForce GTX TITAN на 7-9% и медленнее двухпроцессорной GeForce GTX 690 на 13-18%. Разгон GeForce GTX 780 Ti позволяет ей вплотную подобраться к GeForce GTX 690, но всё же не опередить её. AMD Radeon HD 7990 держится молодцом, практически на уровне GeForce GTX 690, а вот к CrossFireX-связке есть вопросы, так как следуя логике, проигрывать Radeon HD 7990 в BioShock Infinite она не должна.

Metro: Last Light

Результаты тестирования приведены при включённой технологии «Advanced PhysX»:


По всей видимости, эффективность работы мультипроцессорных технологий в игре Metro: Last Light по-прежнему оставляет желать лучшего, так как и результаты GeForce GTX 690 выглядят не столь выразительно, как во всех предыдущих играх, и Radeon HD 7990 с CrossFireX-связкой из пары MSI Radeon R9 280X ничем не впечатлили. В противоборстве однопроцессорных видеокарт безапелляционную победу одерживает GeForce GTX 780 Ti, опережая GeForce GTX 780 на 17-23%, GeForce GTX TITAN на 8-14%, и ещё больше впечатляя своей производительностью при разгоне.

GRID 2

Не менее уверенно расправляется GeForce GTX 780 Ti со своими конкурентами и в игре GRID 2:


Так GeForce GTX 780 остаётся позади на 15-16%, «Титан» медленнее на 6-10%, и даже «крепкий орешек» GeForce GTX 690 оказался по зубам разогнанной GeForce GTX 780 Ti. При этом нельзя сказать того же самого про Radeon HD 7990 – результаты этой видеокарты в GRID 2 недостижимы для всех остальных участников тестирования, включая успешно разогнанную GeForce GTX 780 Ti.

Company of Heroes 2

Не менее уверенно выступают Radeon в игре Company of Heroes 2:


Правда, здесь есть одно важное «но». Дело в том, что для получения столь высоких FPS для Company of Heroes 2 в драйверах Catalyst нам пришлось активировать режим «AFR», который хоть и повысил производительность Radeon HD 7990 и CrossFireX-связки, но привёл к перманентному мерцанию текстур во время всего теста. Так что эту победу AMD можно назвать «Пирровой». Что касается результатов GeForce GTX 780 Ti на фоне оставшихся участников тестирования, то здесь всё привычно здорово: +17-18% над GeForce GTX 780, +4-5% над GeForce GTX TITAN и небольшой проигрыш GeForce GTX 690, легко компенсируемый разгоном графического процессора и видеопамяти GeForce GTX 780 Ti.

Total War: Rome II


Игра Total War: Rome II создавалась при поддержке AMD, поэтому высокие результаты видеокарт на её графических процессорах нас не удивляют. В свою очередь, новая GeForce GTX 780 Ti легко разгромила GeForce GTX 780 (+15-21%), и немного огорчила владельцев тысячедолларовых GeForce GTX TITAN, опередив эту видеокарту на 6-8% в разрешении 1920х1080 пикселей и отстав на 3-5% в разрешении 2560х1440 пикселей. Судя по этим результатам, Total War: Rome II стала единственной игрой тестирования, где наблюдалась нехватка 3 Гбайт видеопамяти GeForce GTX 780 Ti. Ну а двухпроцессорную GeForce GTX 690 заставить работать на полную мощность в Total War: Rome II не удалось.

ArmA III

Производительность видеокарт в игре ArmA III оказалась ограничена скоростью платформы, но по наиболее ресурсоёмкому режиму всё же можно сделать какие-то выводы:


GeForce GTX 780 Ti – лидер теста даже в номинальном режиме работы. Только двухпроцессорная Radeon HD 7990 смогла превзойти показанный новинкой результат, но и то всего на 1 кадр в секунду.

Batman: Arkham Origins

Batman: Arkham Origins мы тестируем впервые, поэтому приведём полностью использованные во время теста настройки графики:


Как видите, строка Hardware Accelerated PhysX активирована на уровень «High», который не поддерживается видеокартами на графических процессорах AMD, поэтому их на диаграмме нет. Для справки добавим, что в режиме Hardware Accelerated PhysX = Normal, разрешении 2560х1440 пикселей и с использованием сглаживания MSAA8x видеокарта Radeon HD 7990 набирает 76 средних и 25 минимальных кадров в секунду.

Результаты видеокарт NVIDIA приведены ниже:


По всей видимости, технология SLI в игре Batman: Arkham Origins требует оптимизации, поэтому результаты GeForce GTX 690 не столь убедительны, как в прежних тестах и едва выше номинальной GeForce GTX 780 Ti. Последняя, в свою очередь, быстрее GeForce GTX 780 на 11-15% и GeForce GTX TITAN на 5-9%. В очередной раз отметим прекрасную масштабируемость GeForce GTX 780 Ti при разгоне – повышение частот видеокарты с 876/928/7000 МГц до 1116/1168/7760 МГц приводит к увеличению производительности в Batman: Arkham Origins на 17-19%.

Традиционно дополним диаграммы итоговой таблицей с результатами тестов и переходим к сводным диаграммам.
4. Сводные диаграммы

В первую очередь оценим, насколько новая GeForce GTX 780 Ti опережает теперь уже старую GeForce GTX 780. Результаты приведены на номинальных частотах обеих видеокарт, а за точку отсчёта приняты показатели GeForce GTX 780:


Отметим дружный прирост производительности, за исключением игр и режимов с высокой зависимостью от скорости платформы. Наиболее ярко превосходство GeForce GTX 780 Ti проявляется в Metro: Last Light, Tomb Raider, Total War: Rome II и Sniper Elite V2, а в среднем по всем тестам составляет 13,4-15,2% в разрешении 1920х1080 пикселей и 15,1-16,5% в разрешении 2560х1440 пикселей. При этом напомним, что исходя из недавно скорректированных на GeForce GTX 780 цен, стоимость GTX 780 Ti ($699) на 200 долларов США или 40% выше рекомендованной цены GeForce GTX 780 ($499).

Следующая пара сводных диаграмм расскажет нам, какова разница между GeForce GTX 780 Ti и GeForce GTX TITAN на номинальных частотах:


За исключением результатов в разрешении 2560х1440 пикселей в игре Total War: Rome II, новинка везде опередила свою более дорогую сестру и в среднем преимущество GeForce GTX 780 Ti составляет 5,9-7,1% в 1920х1080 и 5,8-6,7% в разрешении 2560х1440. Очевидно, что при разнице 300 долларов США в пользу GeForce GTX 780 Ti и без того короткая эра GeForce GTX TITAN близится к завершению для игроков.

В отличие от GeForce GTX TITAN, старая двухпроцессорная GeForce GTX 690 ещё имеет право на рыночную жизнь, поскольку в сумме пока ещё быстрее GeForce GTX 780 Ti:


Только в игре Total War: Rome II технология SLI оказалась неработоспособна, но этот казус наверняка вскоре будет исправлен новыми драйверами GeForce и обновлениями самой игры.

Не быстрее GeForce GTX 780 Ti и двухпроцессорной AMD Radeon HD 7990:


Исключение составляет Metro: Last Light, где и CrossFireX недостаточно эффективна, и активированная «Advanced PhysX» играет не на руку видеокартам на графических процессорах AMD. В среднем во всем тестам, не принимая в расчёт мерцающую Company of Heroes 2, GeForce GTX 780 Ti медленнее Radeon HD 7990 на 8,9-11,7% в разрешении 1920х1080 пикселей и на 12,1-13,4% в разрешении 2560х1440 пикселей.

Отдельно хотелось бы отметить прекрасную масштабируемость производительности GeForce GTX 780 Ti при разгоне, на что мы обращали внимание при анализе результатов. Напомним, что эталонную видеокарту удалось разогнать с 876/7000 МГц до 1116/7760 МГц (+27,4/10,9%), и вот к каким приростам производительности привёл такой разгон:


Максимальный эффект от разгона был достигнут в ресурсоёмких режимах игр Hitman: Absolution и Crysis 3, а в целом по всем игровым тестам он составил +12,4~15,0% в режимах без сглаживания и +15,2~17,5% при его активации. Добавим, что с таким разгоном GeForce GTX 780 Ti не страшны ни NVIDIA GeForce GTX 690, ни AMD Radeon HD 7990 (на своих номинальных частотах, разумеется).
5. Тестирование в CUDA и OpenCL приложениях

Сегодня, кроме традиционных тестов в графических приложениях и играх, мы дополнительно провели изучение эффективности работы новой ревизии GK110 и GeForce GTX 780 Ti в расчётных программах и программах кодирования, использующие алгоритмы CUDA и OpenCL. Разумеется, в данном тестировании принимают участие только видеокарты на графических процессорах NVIDIA.

Первым на очереди вновь стал тест SmoothVideo Project (SVP) – SVPMark 3.0.3a. За результат мы приняли число баллов, полученных в синтетическом тесте GPU:


Как видим, разница в производительности между видеокартами мизерна, а номинально лидирует GeForce GTX 780.

Далее мы измеряли скорость кодирования HD-видео с помощью Freemake Video Converter версии 4.1.0. Для кодирования было взято FullHD-видео размером 1,77 Гбайт (короткометражный мультфильм компании Disney «Кот в сапогах: Три Чертёнка», которое мы конвертировали в формат для iPad 3. На выходе получался файл размером около 441 Мбайт. Чем меньше время, указанное на диаграмме в секундах, – тем лучше результат:


Двухпроцессорная GeForce GTX 690 и здесь быстрее всех, обработав видео всего за 79 секунд. Однако, второе место заняла как раз GeForce GTX 780 Ti в разгоне, а в номинальном режиме работы её производительность точно такая же, как и у разогнанной GeForce GTX TITAN. Медленнее всех, как и следовало ожидать, с задачей справилась GeForce GTX 780. К слову, шестиядерный процессор Intel Core i7-3970X Extreme Edition на частоте 4,8 ГГц справляется с этой задачей только за 144 секунды, так что толк от CUDA здесь, определённо, есть.

Ещё одним тестом данного раздела стал DirectCompute Benchmark версии 0.45b. На диаграммах мы приводим результаты DirectCompute и OpenCL:


В номинальном режиме работы GeForce GTX 780 Ti ничего особенного в DirectCompute Benchmark не демонстрирует, зато после разгона, благодаря прекрасной масштабируемости, лидирует в тесте DirectCompute, опережая разогнанную GeForce GTX TITAN, и уверенно занимает второе место в тесте OpenCL, где нет равных двухпроцессорной GeForce GTX 690.

Следующий на очереди – тест LuxMark:


В отличие от трёх предыдущих тестов, двухпроцессорная GeForce GTX 690 выглядит в Luxmark совсем не уверенно, хотя этот тест всецело поддерживает такие видеокарты. Очевидно, что ядро GK104, на котором основана GeForce GTX 690, по вычислительной мощи не идёт ни в какое сравнение с GK110. Все GeForce 7-й серии оказались быстрее GeForce GTX 690, а лучшие результаты демонстрирует героиня сегодняшнего тестирования – GeForce GTX 780 Ti.

Последним тестом Compute Unified Device Architecture (CUDA) стала программа рендеринга, основанная на технологии Arion 2, и использующая алгоритмы, расчёты по которым значительно ускоряются графическими процессорами NVIDIA. В тестировании мы использовали два метода рендеринга: аппаратный, когда задействованы только ресурсы видеокарты, и гибридный, когда используется и видеокарта, и центральный процессор. Посмотрим на результаты:


Результаты в обоих режимах работы теста имеют одну и ту же закономерность: GeForce GTX 780 Ti в номинальном режиме столь же быстра, как и двухпроцессорная GeForce GTX 690 и разогнанная GeForce GTX TITAN. Если разогнать саму GeForce GTX 780 Ti, то конкурентов у неё в этом тесте и вовсе нет. И вновь добавим, что в режиме рендеринга «Software» шестиядерный процессор Intel Core i7-3970X Extreme Edition на частоте 4,8 ГГц в тесте Arion набирает лишь 832 балла. То есть разогнанная GeForce GTX 780 Ti быстрее такого процессора в четыре раза.
Заключение

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti без оговорок и лирических отступлений является самой быстрой однопроцессорной 3D-видеокартой. По производительности её преимущество над обычной GeForce GTX 780 составляет 13~17%, а над GeForce GTX TITAN – 6~7%. Конкурировать с ней по производительности сегодня способны только двухпроцессорные видеокарты NVIDIA GeForce GTX 690 и AMD Radeon HD 7990, но и они пасуют при разгоне. Логично, что при этом новинка получилась не только более горячей, но и более шумной, что, впрочем, совсем скоро легко решится появлением серийных моделей с оригинальными и высокоэффективными системами охлаждения. В то же время, уровень энергопотребления возрос незначительно, всё же ±20 ватт в этом классе не могут и не должны приниматься во внимание. Зато новая ревизия B1 графического процессора GK110 впечатлила нас сегодня очень высоким уровнем оверклокерского потенциала, а сама видеокарта – превосходной масштабируемостью производительности от разгона. Рекомендованная стоимость GeForce GTX 780 Ti заметно выше цены GeForce GTX 780 (с учётом недавнего снижения), но ниже, чем стоит GeForce GTX TITAN, поэтому среди этой троицы видеокарт, на наш взгляд, выбор очевиден. Не уверены насчёт TITAN, но среди GeForce GTX 780 есть все основания ожидать графических процессоров ревизии B1, а значит и ещё более привлекательных для оверклокеров продуктов. Время покажет.

Благодарим российское представительство компании NVIDIA
и персонально Ирину Шеховцову
за предоставленную на тестирование видеокарту
.