Новая статья: Обзор видеокарт NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER и GeForce RTX 2070 SUPER

16.07.2019 4:09

Новая статья: Обзор видеокарт NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER и GeForce RTX 2070 SUPER

После анонса первых видеокарт семейства GeForce RTX в августе прошлого года, рынок высокопроизводительных GPU замер в неизменном состоянии — если не брать во внимание кратковременный ажиотаж вокруг ускорителя Radeon VII, который символизировал борьбу со стороны AMD до ожидаемого прибытия графических процессоров Navi. Все это время NVIDIA могла единолично диктовать стоимость предложений в средне-высокой и высшей категории быстродействия — и далеко не всем понравилось такое положение дел. Ускорители на старших чипах Turing не принесли такого же увеличения производительности по отношению к цене, какое в прошлом ассоциировалось со сменой архитектуры и производственной нормы. Взамен NVIDIA сделала акцент на новых функциях рендеринга — трассировке лучей в реальном времени и масштабировании экрана при помощи нейросети (DLSS). Но сейчас среди производителей дискретных GPU возобновилось активное соперничество: видеокарты на чипе Navi 10 уже здесь, и AMD объявила их характеристики достаточно рано, чтобы у конкурента осталось время на реакцию.

В итоге NVIDIA представила обновленные устройства серии GeForce RTX 20 даже раньше даты, запланированной для Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT, что, в свою очередь, дало AMD возможность выполнить переоценку в последние дни перед собственной премьерой. В наши руки GeForce RTX 2060 и GeForce RTX 2070 под маркой SUPER попали с опозданием, но это скорее логично, ведь несмотря на внутренние мотивы, которыми могла руководствоваться NVIDIA для ревизии модельного ряда GeForce 20-й серии, SUPER — это в первую очередь ответ на Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT.

⇡#Технические характеристики, цены

Семейство видеокарт GeForce RTX с титульной функцией трассировки лучей в реальном времени, которое NVIDIA представила в прошлом году, состоит из четырех моделей — GeForce RTX 2060, 2070, 2080 и 2080 Ti. Теперь какие-то из них останутся в строю, а другим предстоит уступить место обновленным версиям, способным более эффективно соперничать за кошельки покупателей в изменившихся рыночных реалиях. GeForce RTX 2060 продолжит службу в роли ускорителя начального уровня с аппаратной поддержкой DXR, а GeForce RTX 2080 Ti по-прежнему останется флагманской игровой видеокартой NVIDIA, которой не угрожает ни один из продуктов конкурента. Но GeForce RTX 2060, 2070 и 2080 предстоит апгрейд, в то время как изначальные версии RTX 2070 и 2080 будут сняты с производства.

С точки зрения технических характеристик и возможностей SUPER-видеокарты не представляются собой ничего принципиально нового. В основе модельного ряда GeForce RTX 20 по-прежнему лежат три чипа архитектуры Turing — TU106, TU104 и TU102, которые выпускает тайваньская TSMC по уже хорошо обкатанной технологии 12 нм FinFET. Старший среди обновленных ускорителей — GeForce RTX 2080 SUPER — изменился в наименьшей степени по сравнению со своим прямым предшественником. Для этой видеокарты слово SUPER указывает на полностью разблокированный графический процессор TU104 и увеличенные тактовые частоты, в то время как в RTX 2080 часть функциональных блоков GPU была деактивирована. А вот GeForce RTX 2060 и RTX 2070 пришлось подвергнуть более глубокой модернизации, чтобы NVIDIA могла удержать лидирующие позиции в производительности по сравнению с новоприбывшими Radeon RX 5700 и RX 5700 XT.

Новая статья: Обзор видеокарт NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER и GeForce RTX 2070 SUPER

Чтобы превратить GeForce RTX 2060 в RTX 2060 SUPER, в кристалле TU106 активировали четыре потоковых мультипроцессора (SM), которые в сумме содержат 256 шейдерных ALU и 16 блоков фильтрации текстур, но этим список изменений не заканчивается. Главной претензией к GeForce RTX 2060 был и остается объем памяти — 6 Гбайт, который значительно ограничивает запас прочности ускорителя в играх ближайших лет. В SUPER исправили этот недостаток, увеличив RAM до 8 Гбайт, а попутно освободилась полная пропускная способность 256-битной шины памяти и дополнительные 16 конвейеров растеризации (ROP), привязанные к контроллерам GDDR6.

В конфигурации GeForce RTX 2070, напротив, уже не было такого резерва неиспользованной вычислительной мощности, чтобы выполнить апгрейд малой кровью — в нем и без того используется полностью функциональный графический процессор TU106. Но благодаря тому, что GeForce RTX 2080 SUPER сделал шаг на одну ступень выше и получил нетронутый кристалл TU104, отбраковка чипов с частично дефективными компонентами теперь идет на GeForce RTX 2070 SUPER. Новинка не располагает в точности таким же набором шейдерных ALU и блоков фильтрации текстур, как изначальная версия GeForce RTX 2080, но унаследовала все прочие качества уходящей модели, включая поддержку интерфейса NVLINK для работы SLI, которая в чипе TU106 принципиально отсутствует. Теперь GeForce RTX 2070 в модификации SUPER по праву занимает 70-й номер модельного ряда NVIDIA, ведь в прошлых поколениях 70-я и 80-я видеокарты всегда были основаны на одном и том же GPU.

Однако дополнительная вычислительная мощность, которую приобрели SUPER-версии GeForce RTX 2060, 2070 и 2080, сопровождается ростом мощности потребляемой. В GeForce RTX 2060 SUPER пришлось повысить TDP со 160 до 175 Вт, хотя NVIDIA даже подрезала частоты GPU, чтобы оставить видеокарту в этих рамках. Аппетиты GeForce RTX 2070 SUPER увеличились намного больше: рука об руку с быстродействием чипа TU104 идет его энергопотребление, которое в данном случае составляет 215 Вт — на 40 Вт больше, чем у предшественника на графическом процессоре TU106. И наконец, GeForce RTX 2080 SUPER вместе с дополнительными SM приобрел 35 Вт мощности, которые ставят его на один уровень с GeForce RTX 2080 Ti.

Производитель	NVIDIA
Модель	GeForce RTX 2060	GeForce RTX 2060 SUPER	GeForce RTX 2070	GeForce RTX 2070 SUPER	GeForce RTX 2080	GeForce RTX 2080 SUPER	GeForce RTX 2080 Ti	TITAN RTX
Графический процессор
Название	TU106	TU106	TU106	TU104	TU104	TU104	TU102	TU102
Микроархитектура	Turing	Turing	Turing	Turing	Turing	Turing	Turing	Turing
Техпроцесс	12 нм FFN	12 нм FFN	12 нм FFN	12 нм FFN	12 нм FFN	12 нм FFN	12 нм FFN	12 нм FFN
Число транзисторов, млн	10 800	10 800	10 800	13 600	13 600	13 600	18 600	18 600
Тактовая частота, МГц: Base Clock / Boost Clock	1 365/1 680	1 470/1 650	1 410/1 620 (Founders Edition: 1 410/1 710)	1 605/1 770	1 515/1 710 (Founders Edition: 1 515/1 800)	1 650/1 815	1 350/1 545 (Founders Edition: 1 350/1 635)	1 350/1 770
Число шейдерных ALU	1 920	2 176	2 304	2 560	2 944	3 072	4 352	5 608
Число блоков фильтрации текстур	120	136	144	184	184	192	272	288
Число ROP	48	64	64	64	64	64	88	96
Число тензорных ядер	240	272	288	320	368	384	544	576
Число RT-ядер	30	34	36	40	46	48	68	72
Оперативная память
Разрядность шины, бит	192	256	256	256	256	256	352	384
Тип микросхем	GDDR6 SDRAM	GDDR6 SDRAM	GDDR6 SDRAM	GDDR6 SDRAM	GDDR6 SDRAM	GDDR6 SDRAM	GDDR6 SDRAM	GDDR6 SDRAM
Тактовая частота, МГц (пропускная способность на контакт, Мбит/с)	1 750 (14 000)	1 750 (14 000)	1 750 (14 000)	1 750 (14 000)	1 750 (14 000)	1 937,5 (15 500)	1 750 (14 000)	1 750 (14 000)
Объем, Мбайт	6 144	8 192	8 192	8 192	8 192	8 192	11 264	24 576
Шина ввода/вывода	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16
Производительность
Пиковая производительность FP32, GFLOPS (из расчета максимальной указанной частоты)	6 451	7 181	7 465/7 880 (Founders Edition)	9 062	10 069/10 598 (Founders Edition)	11 151	13 448/14 231 (Founders Edition)	19 852
Производительность FP64/FP32	1/32	1/32	1/32	1/32	1/32	1/32	1/32	1/32
Производительность FP16/FP32	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1	2/1
Пропускная способность оперативной памяти, Гбайт/с	336	448	448	448	448	496	616	672
Вывод изображения
Интерфейсы вывода изображения	DL DVI-D, DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b	DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b	DL DVI-D, DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b	DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b	DisplayPort 1.4a, HDMI 2.0b
TBP/TDP, Вт	160	175	175/185 (Founders Edition)	215	215/225 (Founders Edition)	250	250/260 (Founders Edition)	280
Розничная цена (США, без налога), $	349 (рекоменд. в момент выхода)	399 (рекоменд. в момент выхода)	499 (рекоменд.)/ 599 (Founders Edition) — в момент выхода	499 (рекоменд. в момент выхода)	699 (рекоменд.)/ 799 (Founders Edition) — в момент выхода	699 (рекоменд. в момент выхода)	999 (рекоменд.)/ 1 199 (Founders Edition) — в момент выхода	2 499
Розничная цена (Россия), руб.	31 990 (Founders Edition, в момент выхода)	32 990 (рекоменд. в момент выхода)	47 990 (Founders Edition в момент выхода)	39 990 (рекоменд. в момент выхода)	63 990 (Founders Edition в момент выхода)	56 990 (рекоменд. в момент выхода)	95 990 (Founders Edition в момент выхода)	221 990 (в момент выхода)

По рекомендованным розничным ценам те устройствами под маркой SUPER, которым предстоит встать на замену участников оригинального состава 20-й серии GeForce, позиционируются как бесплатный апгрейд. GeForce RTX 2070 SUPER поступит в продажу с ценником $499, а RTX 2080 SUPER — $699. В этот раз NVIDIA даже не проводит границу между видеокартами Founders Edition и партнерскими вариантами: они равны и по характеристикам, и по цене.

Во время подготовки обзора все предложения новинок NVIDIA, которые можно было найти в российской рознице — это и были Founders Edition на официальном сайте компании. Напрямую у производителя GeForce RTX 2060, 2070 и 2080 SUPER можно заказать по ценам 32 990, 39 990 и 56 990 руб. Ликвидация запасов RTX 2070 и RTX 2080 Founders Edition проходит со скидкой до 35 990 и 49 990 руб соответственно, да и стоимость партнерских видеокарты, которыми насыщен рынок, должна в ближайшее время отреагировать на инициативу NVIDIA. GeForce RTX 2060 Founders Edition, по всей видимости, тоже уходит в прошлое: российский онлайн-магазин NVIDIA освобождает полки, сбросив цену до 30 990 руб, а со страниц его американской версии и вовсе пропали все варианты RTX 2060, 2070 и 2080 без приставки SUPER.

Таким образом, GeForce RTX 2060 SUPER нацелен на прямую конфронтацию с Radeon RX 5700 XT, который AMD оценила в $399, а для России — в 29 990 руб. Базовая версия Radeon RX 5700, в свою очередь, будет продаваться за деньги, сравнимые с оригинальным GeForce RTX 2060: $349 в США, а в России — 25 499 руб.

⇡#Ray Tracing и прочие функции рендеринга чипов Turing

В сравнении GeForce RTX SUPER и ускорителей Radeon RX 5000-й серии нельзя обойтись ценами (они были заранее известны) и быстродействием (его покажут тесты). Хотя архитектура RDNA и похожа во многих отношениях на конкурирующие чипы Turing, в функциях рендеринга за пределами джентльменского набора Direct3D Feature Level 12_1 современные продукты AMD и NVIDIA отличаются весьма существенно. В чип Navi первого поколения не заложено никаких функций аппаратного ускорения трассировки лучей, но когда речь идет о видеокартах средней и средне-высокой ценовой категории (а не о «премиальных» продуктах, среди которых NVIDIA по-прежнему избавлена от конкуренции), вдвойне уместно задать вопрос — а как вообще продвигается распространение методов Ray Tracing’а в компьютерных играх? Battlefield V, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider и модификация Quake II RTX — вот пока и все завершенные проекты, в которых мы столкнулись с эффектами на основе трассировки лучей за без малого целый год после премьеры видеокарт архитектуры Turing. Кажется, будто игроделы отсиживаются за спиной NVIDIA, которая взвалила на себя бремя первопроходца в освоении новых функций рендеринга.

В действительности не все так плохо, как могут подумать заядлые скептики. В трассировке лучей кроется слишком большой потенциал для того, чтобы игровая индустрия могла проигнорировать эту возможность, как до этого происходило с бесчисленными проприетарными технологиями AMD и NVIDIA. Поддержка интерфейса программирования DXR, который обеспечивает работу трассировки лучей в среде Direct3D 12, уже заложена в основные графические движки — Frostbite, Unity и экспериментальную ветку Unreal Engine 4. Кроме того, собственным расширением для Ray Tracing’а в реальном времени обзавелся API Vulkan, на который ориентируется движок id Tech. Осталось лишь дождаться, когда начнут выходить новые игры, и в этом у NVIDIA большие планы на конец 2019-го и 2020-й год. Wolfenstein: Youngblood, Call of Duty: Modern Warfare, Atomic Hear, Cyberpunk 2077 и другие крупные проекты получат поддержку DRX или RT-расширения Vulkan.

Новая статья: Обзор видеокарт NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER и GeForce RTX 2070 SUPER

Другое дело, выдержат ли видеокарты уровня GeForce RTX 2060 и RTX 2070 SUPER следующую волну игр с трассировкой лучей. Как показали недавние тесты в Quake II RTX и демо-версии Atomic Heart, даже топовые модели — RTX 2080 и RTX 2080 Ti — вынуждены считаться с такой нагрузкой. Кроме того, через год и рынок железа наверняка будет совсем другим. AMD обещает добавить трассировку лучей в новое поколение чипов Navi, а для самой NVIDIA придет время выпустить замену Turing. В такой ситуации GeForce RTX 2060 и RTX 2070 SUPER уже запросто могут оказаться динозаврами.

Но трассировка лучей на аппаратном уровне — не единственный козырь ускорителей SUPER. NVIDIA сделала в кремний Turing еще несколько долгоиграющих инвестиций, которые постепенно, как и Ray Tracing, переходят из проприетарных функций в индустриальный стандарт. К примеру, тензорные ядра пока еще полезны геймерам лишь для масштабирования картинки с помощью алгоритмов DLSS (с переменным успехом в зависимости от качества реализации под конкретную игру), работающих через закрытый интерфейс NVAPI, но обработку данных нейросетями в играх теперь непосредственно поддерживает Windows с помощью библиотек DirectML.

Шейдинг с переменной точностью (Variable Rate Shading) — еще одна особенность архитектуры Turing, которая позволяет экономит вычислительные ресурсы GPU на фрагментах изображения, лишенных значимых деталей — также стандартизирован в рамках Direct3D 12 и уже применяется в играх. Ждут своего часа и более изощренные технологии: такие как шейдинг в текстурном пространстве (Texture Space Shading), одновременный рендеринг в несколько viewport’ов (Multi-View Rendering) и Mesh Shaders — альтернативный программируемый конвейер обработки геометрии. Обо всем этом мы подробно писали в обзоре архитектуры Turing. У AMD есть несколько решений, выполняющих схожие функции, но по многообразию возможностей Navi, как ни крути, сильно отстает от Turing и полагается всецело на «сырую» вычислительную мощность — в которой, впрочем, не испытывает недостатка.

⇡#NVIDIA GeForce RTX 2060 и 2070 SUPER Founders Edition: конструкция

Благодаря тому, что SUPER-модификации GeForce RTX 2060, 2070 и 2080 базируются на хорошо знакомых производителям видеокарт графических процессорах, с первого дня появления в продаже новинки будет представлены устройствами оригинальной конструкции на любой вкус и цвет. В то же время, для NVIDIA не составило ни малейшего труда приспособить собственные ускорители Founders Edition к обновленным спецификациями. Обе видеокарты, которые прислали нам на тест, по основным принципам дизайна и внутреннему устройству нисколько не отличаются от того, что мы видели раньше — с поправкой на то, что GeForce RTX 2070 SUPER перевели на печатную плату GeForce RTX 2080 и водрузили сверху более массивный кулер.


NVIDIA GeForce RTX 2070 SUPER Founders Edition

Единственная черта, которая не позволяет перепутать SUPER с прошлогодними моделями, — это блестящая поверхность в промежутке между ободками вентиляторов, где раньше была черная матовая текстура. За исключением нескольких пластиковых деталей кожуха, видеокарты NVIDIA целиком закованы в металл и немало весят, ведь толщина алюминиевых панелей составляет 3–4 мм.


NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER Founders Edition

Напор воздуха в системе охлаждения видеокарты — будь то GeForce RTX 2060 SUPER или 2070 SUPER — обеспечивают две крыльчатки диаметром 85 мм, тяжелые и крепко зафиксированные на своих осях. Остальное зависит от радиатора с массой коротких алюминиевых ребер. Чтобы эффективно использовать ограниченный объем в пределах толщины двух слотов расширения, конструкторам Founders Edition пришлось припаять все ребра непосредственно к широкой испарительной камере, которая в RTX 2070 SUPER нависает почти над всей площадью печатной платы. В конструкции GeForce RTX 2060 SUEPER заменой испарительной камеры являются две крупные расплющенных теплотрубки. В том, что этот подход действительно работает, и весьма недурно, мы уже успели убедиться, когда впервые познакомились с эталонными образцами GeForce RTX 20 прошлой осенью.

Новая статья: Обзор видеокарт NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER и GeForce RTX 2070 SUPER

В то же время, референсная система охлаждения видеокарт NVIDIA стала чрезвычайно сложной в обслуживании даже по сравнению с турбинным кулером старших ускорителей GeForce 10. Детали GeForce RTX 2070 SUPER скрепляют вместе не меньше сотни винтов, а для того, чтобы проникнуть под крышку радиатора, нужно сперва удалить тонкую пластину между вентиляторами, приклеенную к алюминиевому основанию. GeForce RTX 2060 SUPER еще меньше располагает к подобным экспериментам: шлейф, соединяющий систему охлаждения и PCB, приклеен к текстолиту, а процедура сборки в результате такова, что не всем пользователям после замены термопасты удастся вернуть второстепенные детали корпуса на место. Остается только уповать на то, что NVIDIA применяет качественный состав, который со временем не превращается в камень, как то и дело происходит с термоинтерфейсом в партнерских видеокартах.


NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER Founders Edition

⇡#NVIDIA GeForce RTX 2060 и 2070 SUPER Founders Edition: печатные платы

Печатные платы тоже достались GeForce RTX 2060 и RTX 2070 SUPER от видеокарт прошлого поколения, причем без всяких изменений в компонентах регулятора напряжения. RTX 2070 SUPER не так сильно отличается от базовой версии RTX 2080, чтобы конструкторы могли пожертвовать частью фаз VRM: графическое ядро здесь питается по восьмифазной схеме под управлением ШИМ-контроллера uPI uP9512, и еще две фазы выделены микросхемам памяти GDDR6. GeForce RTX 2060 SUPER, в свою очередь, обслуживает шестифазный регулятор напряжения GPU (на основе того же чипа uPI uP9512) и двухфазный VRM оперативной памяти.

Во всех видеокартах на старших чипах Turing вместо дискретных MOSFET’ов и драйверов применяются интегрированные чипы («силовые каскады»), которые отличаются пониженными тепловыми потерями. Кроме того, регулятор напряжения GPU умеет отключать часть фаз VRM в периоды низкого потребления мощности — это тоже положительно влияет на общую энергоэффективность.