Огляд GeForce GTX 1080. Ігрова відеокарта NVIDIA GeForce GTX

GeForce GTX 1080 – новий флагманський продукт від компанії NVIDIA. Розробники заявляють, що GTX 1080 є найшвидшою ігровою відеокартою. Ми провели огляд GeForce GTX1080 і з’ясували всі особливості і властивості відеокарти, які дозволяють їй дійсно лідирувати на ринку комп’ютерних графічних технологій.

Огляд GeForce GTX 1080 – складові відеокарти

Потужні відеокарти є окремі пристрої розширення, що встановлюються на материнську плату PC.

Основні складові відеоплати:

• графічний процесор (ГПЦ або GPU);
• видеоконтроллер;
• відеопам’ять;
• цифрово – аналоговий перетворювач;
• відео-ПЗУ;
• система охолодження.

Відеоплата являє собою невеликий комп’ютер, що володіє навіть власної BIOS, ПЗУ, оперативною пам’яттю.

Змінюючи настройки БІОС, можна збільшувати параметри продуктивності відеосистеми, використовуючи штатні програми виробника пристрою або стороннє ПО.

Архітектура Pascal GeForce GTX 1080

Чіп GPU GP104 – основа пристрої. При створенні його застосована технологія 16 нм, що дозволило значно вирости тактовим частотам ГПЦ. У порівнянні з GeForce GTX980 – майже в 2 рази.

Особливості

• ядро ​​CUDA: 2560. CUDA (Compute Unified Device Architecture) – платформа з використанням С-подібного мови програмування для кращого управління апаратними можливостями чіпа;
• базова тактова частота: 1607 Отримати МГц;
• тактова частота процесора 1080 прискоренням: тисяча сімсот тридцять три МГц, можливий «розгін» до 2 ГГц.

Архітектура Pascal, за якою збудовано чіп, володіє швидкісним двонаправленим інтерфейсом NVIDIA NVLink, що дає можливість масштабувати додатки на кілька GPU, забезпечуючи приріст швидкості роботи в порівнянні з аналогами в кілька разів.

Раціональний підхід до організації структури пам’яті, за допомогою об’єднання ЦП і даних в один комплекс, – метод CoWoS з HBM2 – збільшує смугу пропускання в 3 рази, якщо порівнювати з архітектурою NVIDIA Maxwell у більш ранніх моделей GeForce.

Застосування нових інструкцій половинної точності дає більше 21 терафлопс пікової продуктивності можливо реалізувати в задачах глибокого навчання.

Використання нових цілочисельних операцій з піком в 47 TOPS (тераоперацій в секунду) забезпечує чуйність системи в реальному часі під час роботи з інференсом.

Технологія GPU Boost 3.0. Особливості розгону GPU

Сенс застосовуваної технології полягає в підвищенні тактової частоти ДЦП, якщо рівень споживання енергії та нагріву не досяг вищого рівня. Тут застосовується вже третє покоління розробки – GPU Boost 3.0.
Нововведенням стала грунтовна настройка турбо-частот, яка залежить від напруги.

Якщо в ранніх версіях програми різниця між турбо і основною частотою була постійним значенням, то тепер з’явилася можливість визначення для будь-якого окремого значення напруги, що дозволить більш повно використовувати GPU.

Для здійснення цього управління знадобляться сторонні утиліти, компанія Nvidia хоча і не займається розробкою такого ПО, але допомагає програмістам.

Наприклад, програма EVGA Precision XOC має в своєму арсеналі сканер по розгону, який проводить спеціальний тест з аналізу продуктивності та стабільності. В результаті генерується оптимальний графік турбо-частоти, стосовно до конкретного чіпу. При цьому можливі і ручні настройки.

Утиліта Precision XOC підтримує 3 режими роботи: базовий, лінійний і ручний. Базовий режим встановлює фіксоване значення турбо-частоти, як в старіших версіях.

Лінійний – дозволяє виставити лінійну зміну частоти від «Min» до «Max» значень напруги GPU. При ручному режимі параметри задаються для будь-якої точки напруги на графіку.

Є сканер для розгону, що працює автоматично. Після запуску тесту будуть знайдені оптимальні значення для оверклокінгу.

Відеопам’ять GeForce GTX 1080 GDDR5X – особливості стиснення даних

Якщо компанія AMD займається розробками в області багатошарової HBM-пам’яті, Nvidia вирішили продовжити роботу над перевіреної GDDR5X, хоча тип цей почав застосовуватися ще в 2009 році.

Пам’ять цього стандарту – одна з найскладніших і прогресивних, швидкість передачі даних – до 10 Gbps.
Для забезпечення такої швидкості на НЕ новому типі GDDR5X, довелося кілька років розробляти нову архітектуру систем введення-виведення (спільно з творцями чіпів пам’яті). При цьому вдалося домогтися більш низького споживання напруги мікросхемами – 1,35 В.

Були застосовані нові алгоритми стиснення пам’яті, – за схемами 4: 1, 8: 1, що знизило кількість записуваних в пам’ять блоків, і збільшило темп перекачування даних з відеопам’яті в кеш-пам’ять 2 рівня.

Порівняння з відеокартами gtx більш ранніх моделей (GTX980) показує приріст ефективності стиснення до 40% по ПСП (пропускна здатність пам’яті), плюс близько 20% по ЕПП (ефективної смуги пропускання). Як підсумок: отримуємо не менше 60% оптимізації.

Асинхронні обчислення Async Compute

Комп’ютерні ігри займають ресурси ПК не тільки по графічним обчислень, але і по обробці інших даних, наприклад, аудіо інформації. Відеоплата може займатися розрахунками цих даних паралельно, вони не пов’язані один з одним.

Підтримка статичного поділу ресурсів існувало і в Maxwell, але тепер драйвера Pascal отримали можливість виробляти динамічний баланс навантаження, якщо ПО пристрою вирішить, що частина ресурсів GPU використовується нераціонально, то воно може перерозподілити їх для іншого, більш важливого, процесу. Це стосується роботи з асинхронними шейдерами.

Для технології Pascal вдосконалена можливість переривання, тобто можлива зупинка рішення менш термінової завдання на користь більш термінової, з коротким часом виконання.

Тепер переривання працює на рівні пікселів, GPU призупиняє операцію, зберігає її стан і переходить на інший процес. Це займає не більше 100 мікросекунд.

GeForce GTX 1080 – підтримка Simultaneous Multi-Projection

Цей новий движок представлений фізичним блоком, поміщений до складу PolyMorph. Здатний створювати до 16 відображень на площині геометричних об’єктів з однієї точки або переміщати точку огляду для генерації стерео зображень, повторюючи геометричну картинку за допомогою апаратних механізмів 32 рази, це відбувається без втрати продуктивності.

Це добре відчують власники систем з трьох моніторів, проекції зображення на 3 монітори будуть накладатися з необхідними зсувами.

Помилкова перспектива:

Корекція SMP:

Однак при цьому програмне забезпечення повинно підтримувати SMP і опції по налаштуванню широких кутів огляду.
У звичайних комп’ютерних іграх движок теж стане в нагоді, наприклад, при використанні віртуальної реальності.

Зазвичай в комп’ютерній грі створюються візуалізації на кожне око окремо, але SMP підтримує створення проекцій з двох центрів одночасно, значить кожна сцена може бути оброблена за один прохід.

NVidia заявляє про майже двократне прирості продуктивності для продуктів VR c використанням цих технологій.

Створення ігрових скріншотів з Ansel

Дозволяє створювати якісні знімки з комп’ютерних ігор. Цікаво, що платформа Ansel названа на честь американського фотографа.

Крім захоплення зображення можна редагувати його, використовуючи фірмову бібліотеку Nvidia. Для цього розробник гри повинен включити підтримку Ансель в програмний код.

Користувач може змінювати кути і точки огляду при редагуванні скриншота, встановлювати камеру практично в будь-якій точці віртуального світу і робити 3D-знімки та панорами, використовуючи великі дозволу, – до 4,5 гігапікселів.

SLI технологія GeForce GTX 1080

Ця розробка дозволяє використовувати як мінімум дві відеокарти для обробки графіки на одному ПК. Перші SLI пристрої з’явилися в 1998 році. Для використання технології потрібна підтримка не тільки виробника відеокарти, але і материнської плати.

Офіційно Nvidia забезпечує об’єднання тільки двох пристроїв, що пов’язано з проблемами масштабування продуктивності в новітніх іграх і особливостями DirectX 12. При необхідності монтажу трьох і більше карт на одному ПК, доведеться запросити у компанії ключ розблокування.

Порівняння GeForce GTX 1080 іншими пристроями

Порівняємо модель 1080 відкритий більш раннього випуску GeForce GTX 980, з чіпом GM204.

Найменування ЦП GP104 GM204
техпроцес 16 нм 28 нм
Площа чіпа 314 мм2 398 мм2
Кількість транз-в 7,2 млрд 5,2 млрд
GPC 4 4
SM 20 16
CUDA-ядер 2560 2048
Число Блоків текстур 160 128
ROP 64 64
Тактова частота 1607 (1733) МГц 1126 (1216) МГц
шина пам’яті 256 біт 256 біт
кеш L2 2048 Кбайт 2048 Кбайт
Енергопотр-ня 180 Вт 165 Вт
Пік вирахував. потужності на Boost-частоті 8873 ГФЛОПС 4981 ГФЛОПС

Зі збільшенням кількості транзисторів всередині чіпа і зменшенням їх розміру, дещо скоротилася площа кристала.

Основні особливості і порівняння з іншими моделями:

1. GeForce GTX1080 – перша відеокарта, де GPU скомпонований з тривимірних напівпровідників.
2. GTX1080 перевершує GTX980 по обчислювальним можливостям майже в два рази, але споживає при цьому лише на 16 Вт більше.
3. Більш досконалий програмний комплекс Polymorph Engine -4.0, керуючий процесами в пристрої.
4. 8 Гб пам’яті з частотою 2500 МГц плюс 256-я шина; пропускна здатність пам’яті дорівнює 320 Гбайт / с. Це на сто більше, ніж у GTX980, але менше ніж у GTX980 Ti.
5. Новий принцип вертикальної синхронізації FastSync для зниження затримок передачі зображення на екран.
6. Контролер дисплея тепер має підтримку BT.2020, а також HDR для поліпшення якості виведеного на екран зображення.

Параметри охолодження і шуму

При включенні швидкість обертання вентилятора приблизно 2159 об / хв, це 50% від максимуму. Температура тримається в районі 80 градусів. Максимум для чіпа – 92 градуси.

Вимірювання шуму на дистанції 1 м – близько 42 дБ. Це середні значення для серійних плат Nvidia.

Бекплейт впевнено стримує збільшення температури, тому сусідні пристрої не повинні сильно нагріватися. Значно (але не критично) гріються мікросхеми відеопам’яті.

Результати тесту з максимального енергоспоживання відеосистеми підтверджують заяви виробника.

Порівняння ігровий продуктивності GeForce GTX 1080

Порівняння проводилося на тестовому ПК з різними відеокартами.

Battlefield 4: спостерігаємо гігантський FPS у всіх дозволах. Майже 60 кадрів в секунду як Ultra HD.

Тільки в грі Dragon Age Inquisition карта GeForce GTX1080 не змогла стати лідером.

У GTA V відеокарта GTX 1080 перевершує свого найближчого суперника на 24% і на 23%.

Однак за обчисленнями ігрова карта GTX1080 нічим не виділяється серед молодших побратимів, а конкуренту AMD Radeon програє. Наприклад, за обчисленнями подвійної точності. Тестування проводилося в програмі Sisoftware Sandra.

Навіть тести по профпридатності до Майнінг пройдені на оцінку «добре».

Бюджетна ігрова версія GeForce GTX1050

Відеоплати початкового ігрового рівня GTX 1050/1050 Ti цікаві не тільки ціною, але і своїми особливостями.
Невелика друкована плата з одним кольором і простим радіатором, якого вистачає для нормального охолодження, – енергоспоживання становить – до 75 Вт. «Розгін» пристроїв не дасть великого приросту продуктивності – від сили – 7-12%, для обох чіпсетів.

Відкрите призначені для не дуже вимогливих комп’ютерних та онлайн ігор, більш серйозні ігри змусять грати на невисоких настройках, малий обсяг відеопам’яті – 2 і 4 Гб у 1050 і 1050 Ti – дасть про себе знати, але всі інші нововведення старшої моделі присутні.

Ссылка на основную публикацию