Обзор и тестирование видеокарты ZOTAC GeForce GTX 780

Традиционно, новая линейка продукции любой компании заблаговременно появляется в её опубликованных «дорожных картах» и со временем «обрастает» все большим числом подробностей, становясь желанным приобретением для пользователя. Например, ещё в 2011 году появилась первая информация о подготовке 20-нм графических процессоров NVIDIA Maxwell, которые существенно повысят уровень продуктивности нового поколения видеокарт. Уже в этом году раскрыты первые подробности следующей за NVIDIA Maxwell линейки NVIDIA Volta, появления которой стоит ожидать не ранее 2016 года.

Тем не менее, для десктопных видеокарт серии NVIDIA GeForce GTX 700 калифорнийская компания избрала менее публичный путь развития. Как известно, её решения базируются на слегка обновлённой 28-нм микроархитектуре NVIDIA Kepler, поэтому в опубликованных ранее «дорожных картах» её можно смело поставить в промежутке между NVIDIA Kepler и NVIDIA Maxwell. Проблема лишь в том, что NVIDIA умышленно не акцентировала внимание на этой линейке, держа её разработку в строжайшем секрете.

Причины такого решения официально не обнародованы, но можно предположить, что в условиях острой конкуренции с компанией AMD, NVIDIA решила использовать все доступные козыри для новой десктопной линейки NVIDIA GeForce GTX 700, учитывая тот факт, что она не привнесёт революционных изменений, а лишь улучшит актуальную и весьма сильную линейку NVIDIA GeForce GTX 600. Поэтому появление лишь в конце апреля этого года первой информации о скором дебюте высокопродуктивных видеокарт линейки NVIDIA GeForce GTX 700 стало неожиданностью не только для многих рядовых пользователей, но и, возможно, для специалистов компании AMD, которые готовят нам приятные сюрпризы лишь под новогоднюю ёлку.

Месяц, после появления первой информации о линейке NVIDIA GeForce GTX 700, пролетел очень быстро, и 23-его мая компания NVIDIA официально представила высокопродуктивную видеокарту NVIDIA GeForce GTX 780, которая является «первой ласточкой» новой серии. Незадолго до этого в телефонном режиме была проведена пресс-конференция, участниками которой нам посчастливилось быть. В её рамках были раскрыты интересные подробности о новинке.

Авторы презентации графического адаптера NVIDIA GeForce GTX 780 сразу же «бросили в бой тяжёлую артиллерию» и открыли ключевые аппаратные отличия новинки от модели NVIDIA GeForce GTX 680. Они состоят в использовании более продуктивного графического процессора (NVIDIA GK110 против GK104), который содержит на 50% больше CUDA-ядер (2304 против 1536), присутствии на 50% большего объёма видеопамяти (3 ГБ 384-битной GDDR5 против 2-х ГБ 256-битной GDDR5) и поддержке технологии GPU BOOST 2.0. Все это позволит реализовать использование новых технологий для создания гипер-реалистического игрового мира.

Переводя всё вышесказанное в плоскость цифр, видеокарта NVIDIA GeForce GTX 780 обещает увеличение уровня продуктивности на 42% по сравнению с NVIDIA GeForce GTX 680 и на 70% по сравнению с NVIDIA GeForce GTX 580, что является отличными показателями.

Если же сравнивать уровень производительности адаптера NVIDIA GeForce GTX 780 с показателями главного конкурента (AMD Radeon HD 7970 GHz Edition) в игровых бенчмарках, то следует отметить 25-50% отрыв в большинстве случаев. Выглядит все хорошо и заманчиво, но следует учитывать и более высокую стоимость новинки.

Хороший уровень масштабируемости демонстрирует пара видеокарт NVIDIA GeForce GTX 780 в режиме NVIDIA SLI, позволяя поднять показатели продуктивности на 50-75% по сравнению с результатами одной новинки. Но тут следует напомнить, что в значительной мере уровень производительности режима NVIDIA SLI зависит от оптимизации программного кода конкретной игры под эту технологию и самих драйверов видеокарты. Поэтому в других играх результат может отличаться от представленных данных.

Одной из других важных особенностей NVIDIA GeForce GTX 780 является интеграция нового контроллера работы вентилятора, который осуществляет управление на основе показателей температурного сенсора. Это приводит к значительно меньшим колебаниям частоты вращения лопастей, что обеспечивает более эффективное охлаждение.

Также разработчикам удалось снизить уровень создаваемого в процессе работы шума с приблизительно 47-48 дБ (NVIDIA GeForce GTX 580 / GTX 680) до 42-43 дБ. Сами по себе такие показатели нельзя назвать выдающимся, но если вспомнить о 42-70% приросте уровня производительности новинки по сравнению с этими же моделями, то достигнутое снижение уровня шума выглядит весьма хорошим результатом.

Оставшаяся часть презентации графического адаптера NVIDIA GeForce GTX 780 была посвящена программным компонентам: драйверам и интеграции новых технологий. В частности, авторы справедливо отметили, что, благодаря стараниям программистов во многих блокбастерах игровой индустрии, была не только реализована поддержка технологии NVIDIA SLI на момент их официального релиза, но и существенно улучшен уровень производительности (от 5% до 46%). А периодические обновления драйверов позволяют ещё более повысить продуктивность видеокарт линейки NVIDIA GeForce в актуальных играх и оперативно исправить возникшие проблемы.

Более того, специалисты компании NVIDIA интегрировали в новые версии своих драйверов интеллектуальную систему оптимизации отображения игрового мира – технология GeForce Experience. В зависимости от игры и аппаратной конфигурации компьютера, она предлагает изменить видео настройки для обеспечения максимального качества игрового мира при комфортной скорости его отображения. Это позволит геймерам пропустить процесс настройки видеопараметров методом «проб и ошибок» и сразу же перейти к погружению в созданный разработчиками мир виртуальной реальности.

Ещё одним приятным подарком для геймеров стала технология NVIDIA ShadowPlay, которая полноценно будет поддерживаться с будущими версиями драйверов. Она позволит автоматически сохранять до 20-ти последних минут геймплея, чтобы в дальнейшем поделится с друзьями наиболее интересными моментами. При этом пользователь самостоятельно может задать параметры качества сохраняемого видео и аудио, а благодаря «горячим клавишам» перейти из режима автоматического сохранения в ручной и активировать технологию лишь в случае необходимости.

Последней, но не менее важной из представленных, является поддержка видеокартой NVIDIA GeForce GTX 780 технологии GPU BOOST 2.0, которая впервые была реализована в модели NVIDIA GeForce GTX TITAN. Напомним, что она позволяет динамически повышать тактовые частоты графического процессора, основываясь на текущем уровне нагрузки и показаниях температурного сенсора. Также она обеспечивает пользователя более широкими возможностями контроля за ключевыми параметрами видеокарты и позволяет значительно лучше оптимизировать уровень её продуктивности при условии использования эффективных водяных систем охлаждения.

Отдельно отметим, что в нашей тестовой лаборатории на тестировании находятся две NVIDIA GeForce GTX 780, одна референсная, и одна выпущенная под брендом ZOTAC.

(NVIDIA GeForce GTX 780)

Поскольку между собой они отличаются исключительно маркировкой, а также учитывая тот факт, что «референсная» видеокарта в розничную продажу не поступает, и пользователи смогут приобрести исключительно версии, выпущенные под брендами других производителей, то и наше знакомство мы проведем непосредственно с ZOTAC GeForce GTX 780 (ZT-70201-10P), а потом оценим перспективность пары NVIDIA GeForce GTX 780 в режиме 2-Way SLI x16+x16.

Внешний вид, частотная формула и элементная база видеокарты ZOTAC GeForce GTX 780 полностью соответствует эталонному решению от NVIDIA и, по сути, данное решение является «референсным» устройством, выпущенным под брендом ZOTAC. Прежде чем переходить непосредственно к обзору видеокарты, предлагаем выяснить основные отличия модификаций NVIDIA GK110 для NVIDIA GeForce GTX 780 по сравнению с NVIDIA GeForce GTX TITAN.

Как видим, сам GK110 состоит из 15 потоковых мультипроцессоров. По сравнению с видеокартой NVIDIA GeForce GTX TITAN, которая лишилась одного блока SMX, у NVIDIA GeForce GTX 780 отключено уже 3, что в итоге дает нам 12 активных SMX, 2304 ядер CUDA и 192 текстурных модуля.

По сути, NVIDIA GeForce GTX 780 является «облегченной версией» NVIDIA GeForce GTX TITAN, и по стоимости она должна быть ближе именно к старшему решению, чем к прошлогоднему флагману NVIDIA GeForce GTX 680, которого, напомним, сейчас можно приобрести в среднем за 550 долларов США. Соответственно, рекомендованная стоимость в 750 долларов США для Украины и России ( заметим, что для остального мира рекомендованная стоимость 649 долларов) в теории вполне оправданна, если исходить исключительно из спецификаций новинки.

Упаковка и комплектация

Видеокарта ZOTAC GeForce GTX 780 поставляется в стандартной, для последних видеокарт компании, упаковке. Общее оформление выдержано в сдержанных, темных тонах. На лицевой стороне коробки, помимо наименования видеокарты и компании производителя, можно обнаружить указание объема и типа используемой видеопамяти, отметку о поддержке DirectX 11 и NVIDIA PhysX, а также наклейку, сообщающую нам о том, что на видеокарту распространяется расширенная, пятилетняя гарантия. На отдельной наклейке отмечено, что в комплект поставки включены три игры из серии Splinter Cell: Splinter Cell Double Agent, Splinter Cell Conviction, и код для бесплатной загрузки еще не вышедшей игры Splinter Cell Blacklist, дебют которой запланирован на август 2013 года.

На обратной стороне упаковки мы обнаружили краткое рекламное описание преимуществ новой видеокарты NVIDIA, непосредственно ее схематическое изображение, а также описание комплекта поставки на нескольких языках, включая русский.

Список системных требований к компьютеру, в который планируется установка ZOTAC GeForce GTX 780, расположен на одной из боковых сторон коробки. Исходя из этих рекомендаций, блок питания в такой системе должен обладать мощностью не менее 600 Вт, способным выдавать не менее 42 А по линии питания 12 В и быть оснащенным одним шестиконтактным и одним восьмиконтактным разъемами питания PCI-Express. Отметим, что требования полностью совпадают с таковыми для NVIDIA GeForce GTX TITAN.

В коробке с видеокартой мы обнаружили следующий комплект поставки: диск с драйверами и утилитами, два переходника для питания видеокарты, руководство пользователя, переходник с DVI на VGA, наклейку с логотипом ZOTAC и купон на бесплатную загрузку трех игр серии Splinter Cell.

Для вывода изображения на видеокарте ZOTAC GeForce GTX 780 предусмотрен следующий набор интерфейсов:

• 1 х DVI-I;
• 1 х DVI-D;
• 1 х HDMI;
• 1 х DisplayPort.

Принимая во внимание, что, при желании подключить аналоговый монитор, пользователь может воспользоваться комплектным переходником DVI-VGA, подобную конфигурацию видеовыходов смело можно назвать оптимальной.

Поддерживаются следующие разрешения:

• Цифровое - до 4096x2160;
• Аналоговое - до 2048x1536.

Внешний вид и элементная база

Наше предположение, что NVIDIA GeForce GTX 780 является упрощенной NVIDIA GeForce GTX TITAN, подтверждаются и дизайном печатной платы, расположение основных элементов на которой полностью аналогично с флагманской видеокартой.

Также используется аналогичная система стабилизации питания видеокарты, выполненная по схеме 6+2 фазы (для GPU и чипов памяти соответственно).

В качестве ШИМ-контроллера используется микросхема NCP4206 от компании ON Semiconductor. Аналогичную мы видели в составе NVIDIA GeForce GTX TITAN и NVIDIA GeForce GTX 690. К сожалению, информация о данном контроллере отсутствует в широком доступе, а единственное, что можно сказать, что его использование во всех «топовых» продуктах NVIDIA уже стало доброй традицией, и косвенно говорит нам о его высокой надежности и стабильности.

Аналогично с NVIDIA GeForce GTX TITAN, для NVIDIA GeForce GTX 780 был заявлен TDP на уровне 250 Вт и, соответственно, помимо слота PCI-Express, который способен выдать не более 75 Вт, питание обеспечивается через два дополнительных разъема на боковой стороне. Один выполнен в шестиконтактном исполнении, тогда как второй в восьмиконтактном.

Конечно же, не обошлось без поддержки NVIDIA SLI, для реализации которой ZOTAC GeForce GTX 780 оснащается двумя коннекторами для соответствующих мостиков, которые позволяют объединять от двух до четырех видеокарт для совместного расчета графических эффектов.

Обратная сторона видеокарты практически полностью лишена значимых элементов, ведь, в отличие от NVIDIA GeForce GTX TITAN с ее 6 ГБ видеопамяти, все 3 ГБ таковой у ZOTAC GeForce GTX 780 уместились на лицевой стороне текстолита.

В основе ZOTAC GeForce GTX 780 лежит графический чип NVIDIA GK110 (Kepler), произведенный по 28 нм техпроцессу, который состоит из 12 активных SMX, 2304 универсальных шейдерных конвейеров (или ядер CUDA по терминологии NVIDIA) и 32 блоков растеризации. Частота работы графического ядра соответствует рекомендованной NVIDIA и составляет 863 МГц. Благодаря поддержке рассматриваемым продуктом технологии GPU Boost 2.0, в турборежиме частота графического ядра в среднем составляет 900 МГц, в нашем же случае частота с учетом работы GPU Boost 2.0 определилась как 902 МГц. Обмен данными между графическим ядром и памятью осуществляется через 384-битную шину.

Память видеокарты ZOTAC GeForce GTX 780, общий объем которой составляет 3 ГБ, набрана с помощью 12-ти чипов емкостью 2 Гбит производства компании Samsung. Чипы имеют маркировку K4G20325FD-FC03 и согласно документации их номинальная частота равна 6 ГГц. Благодаря 384-битной шине пропускная способность достигает 288,4 Гбайт/с.

Система охлаждения

Не только печатная плата, ШИМ-контроллер и схема питания достались NVIDIA GeForce GTX 780 по наследству от NVIDIA GeForce GTX TITAN, также была позаимствована и система охлаждения. В итоге, на первый взгляд отличить между собой две видеокарты можно исключительно по наименованию на кожухе СО, все остальные характеристики системы охлаждения NVIDIA GeForce GTX 780 полностью соответствуют NVIDIA GeForce GTX TITAN.

Непосредственно сам кулер включает в себя один относительно небольшой радиатор с испарительной камерой в основании и один вентилятор. Кожух кулера состоит из двух частей: рамки вентилятора, а также накладки из алюминия и оргстекла, через которую можно рассмотреть рёбра радиатора. В основе системы охлаждения находится массивная металлическая крепежная пластина, которая также выступает в роли охладителя для чипов памяти и элементов системы питания, которые контактируют с ней при помощи специальных термопрокладок.

По своей сути перед нами система охлаждения турбинного типа, соответственно ее конструкция подразумевает выброс нагретого воздуха за пределы системного блока через специальные вентиляционные отверстия рядом с видеовыходами, чему способствует продольное расположение ребер радиатора.

Предлагаем приступить непосредственно к тестированию системы охлаждения видеокарты ZOTAC GeForce GTX 780.

При автоматическом регулировании скорости вращения вентилятора, в режиме максимальной нагрузки графическое ядро нагрелись до 82 градусов, а кулер, судя по показаниям мониторинга, работал при этом всего на 59% своей мощности. Система охлаждения в подобном режиме работает практически бесшумно и абсолютно не выделяется на фоне других компонентов ПК.

В режиме максимальной скорости вращения вентилятора температура GPU снизилась на 10 градусов. Шум, издаваемый системой охлаждения на близких к максимальным оборотах вентилятора можно охарактеризовать как «выше среднего».

При отсутствии нагрузки частоты графического ядра и памяти автоматически понижаются, что приводит к меньшему энергопотреблению и тепловыделению. Кулер в таком режиме работает практически бесшумно, а температура графического ядра не превышает отметку в 34 градуса.

Отметим, что, несмотря на некоторые упрощения, по сравнению с NVIDIA GeForce GTX TITAN и полную идентичность СО, ZOTAC GeForce GTX 780 продемонстрировала на 10 градусов более высокую температуру, при максимальных оборотах вентилятора, чем NVIDIA GeForce GTX TITAN, зато работала достаточно тихо. Вероятнее всего, более высокая температура является одной из особенностей нового контроллера работы вентилятора, и его взаимодействия с показателями температурного сенсора.

Как видим, новинка уступает NVIDIA GeForce GTX TITAN в производительности не так уж и много. Фактически, в игровых приложениях частота смены кадров у NVIDIA GeForce GTX 780, в среднем, всего на 9% меньше, что, согласитесь, несущественно учитывая разницу в стоимости. Также отметим, что преимущество NVIDIA GeForce GTX 780 над разогнанной в заводских условиях версией NVIDIA GeForce GTX 680 от ZOTAC, составило практически 15%, что дает преимущество в 25% над видеокартой с рекомендованными NVIDIA значениями частоты работы GPU и видеопамяти.

Текущий же флагман от компании AMD также пал под натиском новинки. NVIDIA GeForce GTX 780 быстрее разогнанной версии AMD Radeon HD 7970 GHz Edition более чем на 25%.

Если комментировать общую картину, то NVIDIA GeForce GTX 780 практически ни в чем не уступает NVIDIA GeForce GTX TITAN, и, фактически, является второй самой быстрой одночиповой видеокартой среди всех протестированных нами решений. Также отметим, что NVIDIA GeForce GTX 780 получилась не только быстрой, но и энергоэффективной видеокартой, которая под нагрузкой потребляет хоть и немного, но все же меньше чем AMD Radeon HD 7970 GHz Edition.

Тестирование NVIDIA GeForce GTX 780 в режиме 2-Way SLI x16+x16

Прежде чем переходить непосредственно к сравнению производительности NVIDIA GeForce GTX 780 в режиме 2-Way SLI x16+x16 с конкурентами, рассмотрим возможное преимущество, которое вы получите по сравнению с одной NVIDIA GeForce GTX 780:

В итоге прирост в частоте смены кадров в игровых приложениях составил в среднем 57%, однако стоит учитывать, что данное значение получено с учетом достаточно нелогичных результатов полученных нами в Assassin's Creed 3 и Unigine Heaven при разрешении в 5760 на 1080 пикселей, где мы получили меньшую производительность у двух видеокарт, чем у одной, и Borderlands 2, где производительность связки из двух NVIDIA GeForce GTX 780 явно ограничилась максимально возможным уровнем в 300 кадров в секунду. Если же рассматривать игры, в которых рост производительности от использования второй видеокарты действительно актуален, к примеру, Metro 2033 при разрешении в 5760 на 1080 пикселей, то полученный прирост более чем в 70-80% можно назвать отличным.

Говоря о сравнении производительности пары NVIDIA GeForce GTX 780 с конкурентами, мы видим вполне ожидаемую и закономерную картину. Конечно же, связка из двух NVIDIA GeForce GTX 780 хоть и уступает двум NVIDIA GeForce GTX TITAN, но демонстрирует при этом более чем достаточный уровень производительности что, учитывая разницу в стоимости, сводит на нет преимущество флагманского решения, делая его покупку нецелесообразной. В целом, приведенные выше графики более чем наглядно демонстрируют преимущество NVIDIA GeForce GTX 780 над NVIDIA GeForce GTX 680, которая может заинтересовать покупателя исключительно благодаря более низкой стоимости, как и связка из двух AMD Radeon HD 7970 GHz Edition.

Разгон

После поднятия Power Limit с помощью утилиты MSI Afterburner 3.0.0 Beta 10 и увеличения лимита максимального напряжения с 1162 мВ до 1200 мВ, нам удалось разогнать GPU до значения в 1038 МГц (прирост 20% относительно рекомендованного значения), а с учётом работы технологии GPU Boost 2.0 частота составила 1077 МГц. Видеопамять при этом удалось ускорить до частоты 7208 МГц (прирост 20%).

Оценить прирост производительности вследствие ручного разгона можно в таблице ниже:

Благодаря ручному разгону нам удалось добиться еще практически 15% прироста производительности, что позволило NVIDIA GeForce GTX 780 даже немного превзойти NVIDIA GeForce GTX TITAN, а это является просто отличным результатом.

Выводы

По итогам нашего первого знакомства с ZOTAC GeForce GTX 780, по сути «референсной» видеокартой NVIDIA GeForce GTX 780, выпущенной под брендом ZOTAC, можно сказать только одно, у NVIDIA получилась просто отличная видеокарта. Фактически, как бы банально это не звучало, NVIDIA GeForce GTX 780 является немного упрощенной версией флагманской NVIDIA GeForce GTX TITAN, которая лишилась трех гигабайт видеопамяти и двух блоков SMX, что и привело к меньшей, чем у флагмана, производительности, а соответственно и меньшей стоимости.

Говоря о производительности новинки, то она вполне логично уступает NVIDIA GeForce GTX TITAN, однако, учитывая не столь существенную разницу между ними, намного более выгодной и логичной выглядит покупка именно NVIDIA GeForce GTX 780, оставляя за NVIDIA GeForce GTX TITAN удел решения для бескомпромиссных игровых ПК на сборку которых выделяется неограниченный бюджет. Для более расчетливых геймеров вопрос выбора между NVIDIA GeForce GTX 780, NVIDIA GeForce GTX 680 и AMD Radeon HD 7970 GHz Edition все еще открыт. Поскольку постоянно снижающиеся цены на решение от AMD, а также его отличный разгонный потенциал, несмотря на значительно меньшую производительность «из коробки», чем у новинки, все еще позволяют ему оставаться интересным в глазах потенциального покупателя, для которого каждые 50 долларов США имеют значение.

В итоге, NVIDIA GeForce GTX 780 является отличным, высокопроизводительным, но вместе с тем и далеко не самым доступным решением. Именно ее заявленная стоимость в 750 долларов (для Украины и России), может склонить чашу весов в пользу выбора либо NVIDIA GeForce GTX 680, либо AMD Radeon HD 7970 GHz Edition.

Если же рассматривать возможную покупку связки из двух NVIDIA GeForce GTX 780, то стоит учитывать несколько фактов. Во-первых, после приобретения подобного набора вы станете обладателем второй по производительности связки из двух одночиповых видеокарт в мире после тех, у кого есть пара NVIDIA GeForce GTX TITAN. Во-вторых, покупка двух NVIDIA GeForce GTX 780 экономически более целесообразна чем флагманского решения, а в-третьих, стоит задуматься настолько ли необходима подобная мощность в современных играх, в особенности учитывая результаты в 300 кадров в секунду в некоторых играх. В целом, связка из двух NVIDIA GeForce GTX 780 будет наиболее актуальна в том случае, если вы планируете играть во все современные игры либо в режиме 3-D Vision, либо на нескольких мониторах с разрешением в 5760 на 1080 пикселей и выше.

Достоинства:

• Высокий уровень производительности;
• Умеренное энергопотребление;
• GPU Boost 2.0;
• Отличный разгонный потенциал;
• Производительная и тихая система охлаждения;
• Удобный набор интерфейсов для вывода изображения.

Особенности:

• Высокая стоимость.

Авторы: Константин Шорохов, Сергей Будиловский

Выражаем благодарность компаниям ZOTAC International (MCO) Ltd. и NVIDIA Corporation за предоставленные для тестирования видеокарты.

Выражаем благодарность компаниям CHIEFTEC, G.Skill, GIGABYTE, Intel, Scythe, Sea Sonic, Western Digital и Razer за предоставленное для тестового стенда оборудование.