Обзор Nvidia RTX 3080 Founders Edition

Кажется почти излишним называть новую Nvidia RTX 3080 самой быстрой видеокартой, которую вы можете купить. Я имею в виду, что сегодня это действительно так, и после первого раскрытия информации это было практически неизбежно. Первоначальные показатели производительности от торжественного открытия зеленой команды не были шуткой: эта штука выводит RTX 2080 Ti на улицу и дает ему хороший, звуковой удар. Это даже не близко. 

Старый GPU Тьюринга теперь хнычет в углу, его паровые камеры просачиваются на мой пол, а его вентиляторы судорожно крутятся в последний раз.

Что является довольно впечатляющим результатом, если учесть, что топовый чип Turing был предыдущим обладателем титула «самая быстрая видеокарта» с его жирным списком характеристик и ценой на наклейке в 1200 долларов. Тот факт, что эта карта за 699 ​​долларов может сделать такой прирост производительности по той же цене, что и RTX 2080 Super, которую она заменяет, невероятен. 

Это сразу свидетельство новой архитектуры Nvidia Ampere, работы, проделанной ее инженерами, и, возможно, более конкурентной среды 2020 года.

Nvidia RTX 3080 — флагманская видеокарта нового поколения Ampere. По крайней мере, именно так его называют Jen-Hsun and Co., несмотря на то, что RTX 3090 с превосходным списком характеристик будет выпущен очень и очень скоро. Но это графический процессор за 1500 долларов, и как бы вам ни хотелось пограничной наступательной мощности, которую обещает RTX 3090, RTX 3080 — гораздо более реалистичный вариант для тех из нас, у кого нет баланса в голливудском банке.

Итак, как Nvidia удалось не просто обеспечить игровую производительность RTX 2080 Ti, но и пролететь мимо нее с беспрецедентной скоростью узлов? Это смесь продуманного дизайна, большого количества транзисторов и серьезной инженерии.

Характеристики

Характеристики Nvidia RTX 3080

Ключевые характеристики, особенно когда речь идет об играх, — это сильно усиленные номера ядер CUDA. Мы видим в два раза больше ядер по сравнению с тем, что мы ожидали, и намного больше, чем у эквивалентного графического процессора предыдущего поколения Turing. Это связано с измененными путями передачи данных, которые Nvidia встроила в микросхему GA102, лежащую в основе RTX 3080.

Полный графический процессор GA102, тот же самый важный чип, который поддерживает как RTX 3080, так и будущий RTX 3090, содержит 10 752 ядра CUDA. Урезанная версия упала на RTX 3080, однако имеет 8704 экземпляра. Это все еще огромный прирост по сравнению с ничтожными 3072 ядрами CUDA. Nvidia выпустила RTX 2080 Super только в прошлом году. Хотя это зависит от вашего определения «ядра».

Эти ядра объединены в 68 потоковых мультипроцессоров (SM), что означает, что вы также получаете еще несколько выделенных ядер RT второго поколения. Однако из-за того, как спроектирована новая архитектура, вы получаете меньше тензорных ядер, управляемых ИИ.

Вы также получаете более быструю память с 10 ГБ памяти GDDR6X, работающей через агрегированный 320-битный интерфейс памяти. Это обеспечивает впечатляющую пропускную способность 760 ГБ / с по сравнению с менее чем 500 ГБ / с стандартной GDDR6 карты Turing.

Но вам определенно понадобится серьезная производительность блока питания для вашей новой карты, потому что это издание Founders Edition имеет номинальную мощность платы 320 Вт, и мы видели, что эта версия RTX 3080 работает значительно выше среднего, с пиковыми значениями до 368 Вт в требовательных играх.

Номинально Nvidia предлагает как минимум блок питания на 750 Вт, но на самом деле это не учитывает более высокую потребляемую мощность некоторых современных процессоров. Например, если вы используете Core i9 10900K, вам, вероятно, понадобится как минимум 850 Вт .

К счастью, инновационное решение для охлаждения RTX 3080 Founders Edition определенно соответствует этой задаче. Это большая и плотная гора паровых камер и тепловых трубок с прямым контактом, которые помогают карте поддерживать эти тактовые частоты намного выше номинальных значений Boost. 

Сама печатная плата представляет собой нестандартную конструкцию, которую мы не видим на картах сторонних производителей, по крайней мере, пока что. Это удивительно компактная плата со всеми необходимыми компонентами, втиснувшимися в небольшое пространство, чтобы можно было сделать вырез, чтобы второй охлаждающий спиннер мог выполнять свою работу. 

Проходная конструкция этого вторичного вентилятора нагнетает воздух через охлаждающий блок, обеспечивая дополнительные возможности охлаждения чипа наряду с прямым вентилятором, установленным на самом графическом процессоре. Идея состоит в том, что один из них выходит через заднюю часть видеокарты, а другой — за пределы корпуса ПК.

Единственное, что меня беспокоит в связи с этим дизайном, это то, что в результате вы можете получить циркуляцию воздуха вокруг воздушного охладителя вашего процессора при традиционном креплении, что может повлиять на температуру процессора. Nvidia утверждает, что это не окажет никакого влияния, и если вы раскачиваете жидкостный кулер «все в одном», это определенно не имеет значения.

Архитектура

Архитектура Nvidia RTX 3080

Новый дизайн SM и, следовательно, количество ядер — одно из ключевых различий между архитектурами Turing и Ampere GPU. Когда Nvidia говорит о своих ядрах графического процессора, она ссылается на 32-битные блоки с плавающей запятой (FP32). Большинство графических рабочих нагрузок основаны на операциях с плавающей запятой (при запуске Turing Nvidia утверждала, что на каждые 100 инструкций FP приходилось 36 целочисленных конвейерных инструкций), поэтому удвоение количества доступных единиц значительно ускоряет большинство игровых задач.

В Тьюринге Nvidia сделала рабочие нагрузки FP32 и INT параллельными, что означало, что части графического процессора не вертелись своими кремниевыми пальцами, ожидая завершения того или иного типа задачи, прежде чем приступить к своей работе. «До Тьюринга [графический процессор] действительно мог выдавать только одну математическую инструкцию за такт, — объясняет Джона Албен, старший вице-президент по разработке графических процессоров в Nvidia, — и мы обнаружили, что во многих случаях это сдерживало производительность».

Как и в случае с Тьюрингом, в проекте Ampere все еще есть два пути данных, но, хотя раньше они были разделены между операциями с целыми числами и с плавающей запятой — хотя они и были параллельными, — теперь Ampere допускает рабочие нагрузки FP32 на любом пути данных.

«Теперь это FP32-плюс-целочисленный модуль, который позволил нам удвоить нашу производительность при тяжелых рабочих нагрузках с плавающей запятой», — говорит нам Албен. «Итак, теперь у нас есть потрясающая производительность для такого рода рабочих нагрузок, таких как шумоподавление и другие рабочие нагрузки по обработке изображений, которые вы увидите в игровом движке».

Потоковые мультипроцессоры (SM) Nvidia разделены на четыре раздела, каждый из которых имеет выделенный путь данных FP32, но в Ampere второй путь предлагает как целочисленные, так и операции FP32. Это означает, что потенциально доступно вдвое больше единиц FP32, хотя, учитывая, что все равно будут времена, когда этот второй путь данных должен выполнять целочисленные операции, вы не всегда получаете вдвое большую производительность с плавающей запятой.

Nvidia также увеличила объем кеша для расширенных путей к данным, потому что, как объясняет Албен, «кормление, конечно, всегда является проблемой. Чем быстрее работают эти процессоры, тем более важно, чтобы у них была большая пропускная способность. И это было в большей степени значительным архитектурным изменением, когда мы фактически заменили конвейер на нашу систему кэширования L1, так что теперь пропускная способность увеличилась вдвое ». 

Однако с современными игровыми движками, особенно с переходом на это новое поколение игр, речь идет не только о операциях с плавающей запятой или целочисленных операциях. Поскольку трассировка лучей в реальном времени становится все более распространенной в играх, благодаря новым мини-ПК Sony и Microsoft, выпущенным в этом году, Nvidia воспользовалась возможностью обновить ядра RT, впервые представленные в графических процессорах Turing RTX.

По сути, RT Core — это специальный блок с фиксированной функцией, предназначенный для ускорения алгоритма иерархии ограничивающих объемов (BVH), лежащего в основе рабочих нагрузок трассировки лучей. Это рабочая нагрузка, непохожая на все остальное, что вы делаете в ядре шейдеров, поэтому очень неэффективно пытаться запустить их на стандартном графическом процессоре. Просто посмотрите, насколько хорошо GTX 1080 справляется с трассировкой лучей, чтобы получить подсказку …

Это специализированное ядро ​​трассировки лучей состоит из двух частей: одна сортирует ограничивающие прямоугольники, а другая отслеживает скорости пересечения треугольников для разных лучей. Но RT Core первого поколения — отнюдь не законченный продукт. 

«Мы обнаружили, что у нас действительно хорошие показатели пересечения ограничивающей рамки, — говорит Албен, — но скорость пересечения треугольников в конце трассировки может быть узким местом».

Так что теперь RT может делать больше параллельно; поэтому для одних лучей он будет отслеживать ограничивающие рамки, в то время как вычислять пересечения треугольников для других.

«Таким образом, у нас есть отдельные ресурсы для этих двух устройств, они могут работать параллельно, а сторона треугольника имеет вдвое большую производительность, чем в прошлый раз».

Этот добавленный параллелизм, а также новый способ трассировки треугольников во времени и пространстве для ускорения расчета эффектов размытия движения в сценах с трассировкой лучей означает, что в целом производительность трассировки лучей действительно повышается. 

Выберите свое ругательство, потому что RTX 3080 Founders Edition чертовски великолепен

Третья часть головоломки Ampere GPU — это тензорное ядро ​​3-го поколения. Это просто кусок кремния, предназначенный для глубокого обучения и искусственного интеллекта, но прежде чем вы начнете сканировать до оценки и мгновенного суммирования в конце, это действительно имеет отношение к играм. Это часть графического процессора, которая отвечает за DLSS, суперсэмплинг глубокого обучения или «ту магию, которая делает игры с трассировкой лучей действительно играбельными».

При небольшом переключении на SM на самом деле меньше тензорных ядер, чем при использовании Тьюринга. «Мы обнаружили, что на самом деле было лучше иметь меньшее количество ядер на SM, — объясняет Албен, — а затем сделать каждое ядро ​​намного более мощным, чем в предыдущем поколении».

Базовая производительность Tensor Core была удвоена в Turing, но Nvidia также использует «разреженное глубокое обучение», чтобы сделать весь процесс более эффективным. По сути, это способ избавиться от кучи математики, которая на самом деле не нужна для окончательного результата, и которая серьезно увеличивает производительность DLSS 2.0. И DLSS 2.1 тоже.

Nvidia также представляет DLSS 8K, в котором используется новый 9-кратный коэффициент масштабирования сверхвысокого разрешения с целью сделать игры 60 кадров в секунду доступными при разрешении 8K, даже в играх с поддержкой трассировки лучей. Черт. Но это не совсем в пределах досягаемости самой RTX 3080 и больше намечено для грядущей RTX 3090, карты Nvidia называет «первым в мире игровым графическим процессором 8K HDR».

Но тогда есть новая подсистема памяти , которая является отношение к RTX 3080. Работая с Micron, и отрасли DRAM в целом, Nvidia помогла создать новую версию выше скорости GDDR6, catchily под названием, GDDR6X. Использование новой шикарной сигнализации внутри этого нового типа памяти GDDR6X позволяет перемещать больше данных и делать это с большей скоростью. Сегодняшние «требовательные к данным» игровые движки, особенно те, которые задействованы в рабочих нагрузках трассировки лучей, должны процветать на основе новейших технологий памяти.

Это сложный материал, но все, что вам действительно нужно знать, это то, что он быстрый, например, 19 Гбит / с на RTX 3080. Все это означает, что для карты Ampere доступна огромная пропускная способность памяти: 760 ГБ / с на RTX 3080 vs. 496 ГБ / с на RTX 2080 Super.

Что еще довольно сложно, так это функция RTX IO, заключенная в новую конструкцию серии RTX 30. Эти новые графические процессоры Nvidia Ampere поддерживают Microsoft DirectStorage API, одну из самых захватывающих функций, которые появятся на консолях следующего поколения. А это означает, что Nvidia почти полностью исключает процессор, когда дело доходит до распаковки огромных высококачественных сцен с высоким разрешением, которые заполнят игры следующего поколения.

Но мы не ожидаем, что игры с поддержкой RTX IO появятся далеко в следующем году, так что прямо сейчас это неактивная функция RTX 3080. Хотя, как хотят сказать конкуренты, это должно означать Ampere Архитектура стареет, как хорошее вино, по мере того как новое поколение игр движется вперед.

Однако что сегодня может иметь значение, так это Nvidia Reflex. Эта функция встроена в некоторые из лучших киберспортивных игр на сегодняшний день, таких как Fortnite, Apex Legends и Valorant, и направлена ​​на предоставление SDK, который позволяет разработчикам добавлять настройки в свои игры, чтобы уменьшить задержку системы при нажатии на GPU. -интенсивные сцены.

Подобно тому, как G-Sync синхронизирует графический процессор с монитором, Reflex делает то же самое между процессором и графическим процессором, в результате чего в очереди рендеринга никогда не бывает кадров. Это также позволяет играм отбирать отдельные щелчки мыши в самую последнюю секунду, чтобы максимально уменьшить задержку ввода.

Однако Reflex необходимо активировать на уровне игры, но он также работает совместно с GSync. В новейшие игровые дисплеи с частотой 360 Гц от Asus и ему подобных появился новый модуль, который включает в себя Reflex Latency Analyzer и позволяет измерять задержку мыши, дисплея и всей системы без необходимости в специализированном оборудовании. Ну, кроме дорогой новой панели на 360 Гц.

Само по себе это не сократит задержку, но может помочь вам выяснить, в чем узкое место в вашей системе. Или хотя бы прийти к выводу, что узкое место — это вы.

Тесты и производительность

Тесты и производительность Nvidia RTX 3080

Вы должны знать, как это будет происходить сейчас. RTX 3080 является абсолютным монстром игрового графического процессора и может обеспечивать частоту кадров, благодаря которой RTX 2080 Ti за 1200 долларов выглядит как видеокарта среднего уровня. 

На самых низких уровнях разрешения 1080p вы получаете лишь скромный прирост производительности по сравнению с Ti, но это когда вы говорите о частоте кадров, достигающей уровня 200+. На этом этапе речь идет не столько о мощности графики, сколько об остальной части системы. Отбрасывание большего количества ядер FP32 в этом случае мало что даст.

Тесты 1080p

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Но когда вы переключаетесь на разрешения 1440p и 4K, особенно в более требовательных игровых движках, именно тогда производительность RTX 3080 действительно выходит на первый план. Когда ситуация становится жесткой, я наблюдал скачки частоты кадров от 25 до 43 процентов по сравнению с RTX 2080 Ti.

Теперь вы можете получить более высокую частоту кадров с трассировкой лучей, чем предыдущее поколение без него.

Это огромный прирост производительности по сравнению не только с видеокартами Nvidia предыдущего поколения, но и с самым быстрым потребительским графическим процессором из когда-либо созданных. А если учесть, что RTX 3080 не является даже самой производительной из нового поколения Ampere, то можно увидеть, что архитектурные изменения повлияли на игровое мастерство новых карт GeForce.

Согласно Nvidia, мы не должны говорить о ее сравнительной производительности с Ti, потому что это не та карта, которую RTX 3080 заменяет. Это RTX 2080 Super, и это еще худшая новость для людей, которые потеряли большую часть денег на новом графическом процессоре за последние 12 месяцев. RTX 3080, продаваемый по той же цене, что и RTX 2080 Super, составляет 699 долларов.

Тесты 1440p

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Но если Nvidia говорила о производительности, вдвое превышающей исходную RTX 2080, то это только в нескольких очень конкретных названиях. В моем тестировании только Shadow of the Tomb Raider представляет такую ​​ситуацию, но, тем не менее, удвоение частоты кадров 4K в Super впечатляет. 

Тем не менее, прирост по-прежнему значительный по сравнению с предыдущим поколением по всем направлениям: мой прирост 1440p в среднем получается при увеличении частоты кадров на 50 процентов, а прирост производительности 4K еще выше — в среднем 65 процентов.

Тесты 4К

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Ускоренные RT-ядра второго поколения очень полезны, когда вы проверяете относительную производительность с трассировкой лучей карт Turing и Ampere. Все, что вам действительно нужно знать, это то, что теперь вы можете получить более высокую частоту кадров с трассировкой лучей, чем предыдущее поколение, если бы эта функция не была включена . Это подчеркивает, где эта новая архитектура продвинула игру в этом отношении.

В принципе, сейчас можно безопасно использовать RTX в игре.

Тесты трассировки лучей

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Nvidia также много говорила о производительности на ватт прироста процесса Samsung 8N и эффективности архитектуры Ampere, что позволило ей перейти в серию RTX 30. И, честно говоря, я думаю, что большая часть этого шума перед запуском связана с тем, что эти видеокарты все еще невероятно голодны. Пиковая мощность, которую я получил от этой карты Founders Edition, с ее инновационной печатной платой и 12-контактным разъемом блока питания, составляет 368 Вт, что намного превышает номинальные 320 Вт, которые рекламирует TGP Nvidia.

Однако в среднем я вижу мощность платы 324 Вт, что больше соответствует спецификациям, но все же является чертовски большим количеством энергии блока питания. 

Тем не менее, это по-прежнему более эффективный графический процессор, чем карта, которую он заменяет, и лучшая RTX 2080 Ti тоже. Учитывая, что Тьюринг уже сам по себе был довольно эффективной архитектурой, это впечатляющий подвиг. 

В реальном мире, когда Ampere GPU предоставлен самим устройствам, потребляя столько энергии, сколько может дать ему ваш компьютер, вы видите только примерно на 19 процентов более высокую производительность на ватт по сравнению с RTX 2080 Super. Это при 4K, и ниже по шкале разрешения дельта почти исчезает. При 1080p это всего 2 процента.

Тепловые и энергетические тесты

• 

• 

• 

Тем не менее, Nvidia хвасталась увеличением производительности в 1,9 раза по сравнению с Turing, но вы можете видеть это только в ситуациях, когда предыдущее поколение действительно прикладывает максимум усилий. Зеленая команда показала, что когда RTX 2080 достигает максимальной скорости 55 кадров в секунду со всеми функциями RTX, включенными в Control, RTX 3080 почти вдвое эффективнее. Но это выброс.

Мы ограничили RTX 2080 Super и RTX 3080 на 60 кадров в секунду при 1440p в различных играх, и тогда дельта производительности / W снова стала намного меньше. Это до тех пор, пока вы не дойдете до тестов с трассировкой лучей — в этот момент в игру вступят переработанные ядра RT и дополнительные блоки FP32, и вы увидите гораздо более значительное повышение эффективности. В Shadow of the Tomb Raider и Metro Exodus с трассировкой лучей, установленной на Ultra, вы получаете на 38 процентов и 46 процентов больше производительности / Вт соответственно. 

И как работает этот новый охладитель стружки? Замечательно хорошо. Помните те дни, когда охладитель вашей эталонной карты достиг максимальной температуры 90 ° C, и это было нормально? Ну не более того. RTX 3080 достигает пика около 75 ° C в моем тестировании и в среднем составляет 68 ° C, несмотря на огромное количество перелива мощности через систему.

Это тоже не громко, даже когда сильно нажимаешь карту. Кроме того, у него есть функция вентилятора 0 дБ, что означает, что они даже не начнут вращаться, пока вы не достигнете середины шестидесятых с точки зрения температуры. 

Однако нам нужно будет посмотреть, насколько хорошо он справляется с разгоном, потому что я все еще жду выпуска драйверов и новых инструментов OC, чтобы действительно с этим справиться. Прямо сейчас он просто нестабилен, работая намного выше стандартной тактовой частоты.

Вердикт

Вердикт Nvidia RTX 3080

Выберите свое ругательство, потому что RTX 3080 Founders Edition — это круто. Это не просто эталонная версия «флагманской» видеокарты Ampere, из-за того кулера и переработанной печатной платы, это окончательное выражение RTX 3080. И если вы получите другую версию этого прекрасного графического процессора, тогда я Боюсь, с тобой будет немного обидно.

И, скорее всего, вам придется обойтись. Карты Founders Edition не будут производиться в тех же объемах, что и сторонние версии, такие как Asus, Palit и Colourful, и это лишь те немногие, которые мы видели. Это совершенно новое поколение видеокарт, и это серьезно, а это означает, что запасы RTX 3080 FE, скорее всего, исчезнут почти сразу после выпуска, и может потребоваться некоторое время, чтобы вернуться и выровняться.

Но я бы, вероятно, посоветовал вам подождать, потому что я думаю, что это того стоит для такой красивой, впечатляюще производительной версии графического процессора Ampere. Это не обязательно будет самым крутым, если посмотреть на огромные радиаторы в некоторых предложениях AIB, но, вероятно, это тот, который я был бы счастлив иметь в своей установке.

Тем не менее, экстремальные требования к мощности интересны и, вероятно, представляют собой палку, которую участники соревнования захотят использовать, чтобы победить Ампера. Хотя я готов поспорить, что никакие опасения не заставят среднего игрока отказаться от выбора Ampere для своего нового мощного графического процессора. Если вы хотите быть особенно экологичным в отношении мощности, которую вы используете в играх, тогда вы не используете настольный ПК с дискретной видеокартой высокого класса.

Прирост производительности по сравнению с предыдущим поколением огромен и почти беспрецедентен. Возможно, мы привыкли к более итеративным изменениям поколений, особенно учитывая небольшую разницу, например, между GTX 1080 Ti и RTX 2080. И мы собираемся продолжать играть в барабан Ti, потому что это стоит повторить — тот факт, что RTX 3080 за 699 ​​долларов может абсолютно сокрушить RTX 2080 Ti за 1200 долларов, довольно ошеломляет.

Конечно, это может многое сказать о рынке сейчас по сравнению с тем, что было два года назад. Тогда у конкурентов не было ничего, что могло бы сравниться даже с GTX 1080 Ti, но с AMD RX 6000 на горизонте в конце октября и предполагалось, что он будет немного быстрее, чем старый RTX 2080 Ti, На этот раз Nvidia не могла пойти на незначительное обновление производительности. 

В области высокопроизводительных графических процессоров снова потенциально больше конкуренции, и с объявленной на данный момент линейкой RTX 30, похоже, зеленая команда собирается пойти на некоторый шок и трепет перед предстоящим запуском Radeon. Итак, спасибо AMD за продвижение Nvidia, потому что мы выпускаем несколько отличных карт, которые нависают над Big Navi.

Jen-Hsun and Co. добилась большого успеха с RTX 3080, и в результате получилась выдающаяся игровая карта, которая устанавливает новый стандарт как для высококлассной игровой производительности 4K, так и для трассировки лучей. И, честно говоря, у нас слюнки текут над потенциалом как RTX 3070 за 499 долларов, так и над невероятным потенциалом RTX 3090 за 1500 долларов.