Nvidia GeForce GTX 1070: Как новый середняк титанов разорвал

Nvidia GeForce GTX 1070 review: The new people's champion topples Titans, PCWorld, июнь, 2016

Если бы компания Nvidia выпустила модель GeForce GTX 1070 (ее версия Nvidia Founders Edition предлагается по цене от 34990 руб.) всего неделей раньше, она была бы самой мощной однопроцессорной графической платой в мире, потеснившей впечатляющую (в том числе и по цене — как никак порядка 80 000 руб.) GTX Titan X. Но с появлением «нового короля» GTX 1080 (его цена составляет в Росиии 54 990 руб.) плата Nvidia лишилась возможности претендовать на корону производительности. Но этот факт отнюдь не умаляет ее выдающихся достоинств.

GeForce GTX 1070 предлагает производительность на уровне, обеспечиваемом Titan, всего за 38-40 тыс. руб. Действительно, GTX 1080 имеет все шансы стать новым королем, но сочетание высокого быстродействия с доступной ценой делают GTX 1070 в глазах пользователей несомненным чемпионом, хотя это и не столь выгодная покупка, каковой ранее считалась GTX 970.

Итак, давайте познакомимся с GTX 1070 поближе.

Что внутри

Источник вычислительной мощности у GeForce GTX 1070 тот же, что и у GTX 1080, — графический процессор Nvidia Pascal. На протяжении четырех последних лет платы Nvidia и AMD выпускались по 28-нм производственной технологии, но Pascal — равно как и предстоящие платы Radeon на базе графического процессора AMD Polaris — переломили эту неприятную тенденцию, совершив скачок вперед сразу на два поколения. Транзисторы, размеры которых уменьшись до 16 нм, имеют теперь вертикальную структуру FinFET. Проще говоря, графические процессоры Pascal — это огромный шаг вперед с точки зрения как производительности, так и эффективности энергопотребления.

Плата GTX 1070 оснащена тем же графическим процессором Pascal GP104, что и ее более мощный старший брат, но 5 из 20 потовых мультипроцессоров Pascal здесь отключены. Таким образом, в рабочем состоянии остается 1920 ядер CUDA и 120 текстурных блоков, а вот 64 блока растрового вывода Nvidia решила не трогать. Тактовая частота немного уменьшилась (базовая — до 1506 МГц, а турборежима — до 1683 МГц), но все равно она значительно выше, чем у графических плат предыдущего поколения: GTX 980 в турборежиме выдавала 1216 МГц, а AMD Radeon R9 390X разгонялась до 1050 МГц.

Полные спецификации GTX 1070 представлены в таблице.

Еще одним ключевым, хотя и не бросающимся в глаза, отличием от GTX 1080 является память GTX 1070. Если модель GTX 1080 оснащена самой современной памятью GDDR5X со скоростью передачи данных 10 Гбит/с, то GTX 1070 имеет 8 Гбайт традиционной памяти GDDR5 с 256-разрядной шиной и скоростью передачи 8 Гбит/с, обеспечивающей эффективную пропускную способность памяти на уровне 256 Гбайт/с.

Сжатие данных Delta Color Compression снижает требования к пропускной способности памяти

Впрочем, сильно расстраиваться из-за отсутствия высокопроизводительной памяти, применяющейся в платах AMD Radeon Fury, не стоит: 8 Гбайт памяти GTX 1070 более чем достаточно для современных игр даже при разрешении 4K, а новый алгоритм сжатия без потерь Delta Color Compression, используемый графическими процессорами Pascal (в том числе и в плате GTX 1080), делает ее еще более эффективной.

Снаружи GeForce GTX 1070 Founders Edition очень похожа на GTX 1080 Founders Edition. Тот же агрессивный алюминиевый кожух с рублеными очертаниями, навеянными полигонами, светящаяся зеленая надпись GEFORCE, вентилятор нагнетательного типа, прогоняющий горячий воздух через компоненты ввода-вывода в заднюю часть системы, и низкопрофильная пластина со съемной частью для улучшения прохождения воздушных потоков при использовании конфигураций SLI, включающих в себя несколько плат.

Вентилятор нагнетательного типа GeForce GTX 1070 Founders Edition аналогичен тому, что используется в плате GTX 1080

Тот же, что и у GTX 1080, порт HDMI 2.0b, один разъем DVI-D Dual-Link и три полноразмерных порта DisplayPorts, сертифицированных по стандарту DP 1.2, но готовых к подключению оборудования DP 1.3 и 1.4. Последнее означает, что плата будет поддерживать 4K мониторы с частотой развертки 120 Гц, 5K с частотой 60 Гц и даже 8K с частотой 60 Гц (правда, для этого понадобятся сразу два кабеля).

Вместе с тем, у двух графических плат имеются и важные различия. У модели GTX 1070 вместо испарительной камеры используются три медные трубки теплоотвода, встроенные в алюминиевый радиатор. Несмотря на схожий 8-контактный разъем питания, модель GTX 1070 потребляет 150 Вт электрической мощности, тогда как GTX 1080 — 180 Вт. Просто удивительно, насколько высокую производительность выдает GTX 1070 при столь скромном энергопотреблении. Аналогичная по быстродействию Titan X потребляет 250 Вт, получая напряжение питания через 6-контактный и 8-контактный разъемы, а Fury X — 275 Вт, поступающие через два 8-контактных разъема.

Как уже отмечалось, переход на 16-нм технологию FinFET позволил совершить весьма впечатляющий скачок.

Функциональные возможности Nvidia GeForce GTX 1070

Видеокарта GTX 1070 обладает поддержкой всех решений и программно-аппаратных возможностей, заложенных конструкторами в графический процессор Pascal.

Графический процессор Pascal поддерживает аппаратную функцию динамического сбалансирования нагрузки, позволяющую использовать незадействованные ресурсы, чтобы ускорить выполнение других задач

Примененная технология Simultaneous Multi-Projection повышает производительность в играх и приложениях виртуальной реальности, а также обеспечивает более точный рендеринг изображений в конфигурациях, объединяющих несколько мониторов. Pascal использует новые функции асинхронных вычислений, чтобы повысить производительность виртуальной реальности, и DirectX 12, но нужно выяснить, насколько эффективными они окажутся в соперничестве с выделенными асинхронными аппаратными шейдерами в графических платах Radeon.

GTX 1070 поддерживает также HDCP 2.2 для защиты видео 4K при его передаче через интерфейс HDMI, систему управления цифровыми правами Microsoft PlayReady 3.0 при передаче потокового видео 4K на ПК и технологию высокого динамического диапазона, включая кодирование и декодирование видео HEVC HDR.

Fast Sync в сравнении с Vsync on и Vsync off

Новая графическая плата Nvidia поддерживает «встроенную в игры 3D-камеру» Ansel, позволяющую получать снимки экрана. Среди других нововведений следует отметить технологию GPU Boost 3.0, определяющую возможности разгона графического процессора при различных значения напряжения питания с созданием соответствующих профилей для конкретной платы, и Fast Sync, использующую кадровую буферизацию для повышения плавности и устранения даже минимальных задержек в играх, где графический процессор обрабатывает сотни кадров в секунду — это намного больше, чем способен отобразить монитор. Такая возможность может оказаться полезной для киберспортивных игр на базе DirectX 9: League of Legends, Dota 2 и Counter-Strike: Global Offensive.

Впрочем, пора переходить к тестированию GTX 1070.

Тестирование производительности Nvidia GeForce GTX 1070

Испытания GeForce GTX 1070 проводились на специальной системе «Мира ПК», предназначенной для тестирования графических плат. Мы стремились исключить все потенциальные узкие места, связанные с другими компонентами, чтобы иметь возможность оценивать истинную производительность графических средств.

Компьютер состоит из следующих основных элементов:

• процессор Intel Core i7-5960X с системой жидкостного охлаждения замкнутого контура Corsair Hydro Series H100i, позволяющий избежать любых задержек, которые ухудшают результаты выполнения графических тестов по вине центрального процессора;

• системная плата ASUS X99 Deluxe;

• оперативная память Corsair Vengeance LPX DDR4 и корпус Obsidian 750D типа «башня» с блоком питания AX1200i мощностью 1200 Вт;

• твердотельный накопитель Intel 730 Series емкостью 480 Гбайт;

• операционная система Windows 10 Pro.

Чтобы выяснить, на что действительно способна Nvidia GeForce GTX 1070 Founders Edition, мы сравнили ее с рядом других плат. Естественно, нельзя было обойти вниманием EVGA GTX 970 FTW, Sapphire Nitro R9 390, а также прямых предшественников GTX 1070, относящихся к предыдущему поколению. С учетом того, что 16-нм архитектура FinFET Pascal обеспечивает огромный прирост производительности, мы включили сюда референсную GTX 980, MSI Radeon 390X Gaming c 8 Гбайт памяти, Radeon Fury X и Titan X. Последняя, согласно заявлениям Nvidia, как раз и является главным соперником GTX 1070 с точки зрения производительности. А поскольку GTX 980 Ti очень близка по быстродействию к Titan X, ее мы тестировать не стали.

К сожалению, сжатые сроки — а плата была представлена на выставке Computex, одном из крупнейших мероприятий года в отрасли ПК — не позволили нам протестировать разгонные возможности GTX 1070 Founders Edition.

The Division

Первым пробным шаром стала игра Tom Clancy’s The Division компании Ubisoft — шутер/RPG от третьего лица, сочетающий в себе элементы Destiny и Gears of War. Действие игры, созданной на новом движке Ubisoft Snowdrop, происходит на эффектном фоне постапокалиптического Нью-Йорка. Несмотря на наличие встроенных функций Nvidia Gameworks (в процессе тестирования мы их отключили, чтобы выровнять игровое поле), игра хорошо масштабируется на любом оборудовании, и лозунг The Way It’s Meant to be Played («Играть нужно так»), выдвинутый Nvidia, к ней не относится. Возможно, именно этим и объясняется чуть более высокий результат, продемонстрированный оборудованием AоD при разрешении 4K.

Здесь претензии Nvidia на лидерство вполне обоснованы. GTX 1070 ценой 380 долл. идет практически вровень с 1000-долл. Titan X, хотя скачок в производительности от GTX 970 к GTX 1070 не столь показателен, как от GTX 980 к GTX 1080. Если частота кадров у GTX 1080 по сравнению с ее прямым предшественником выросла примерно на 70%, то GTX 1070 продемонстрировала выигрыш в 23,5% при разрешении 1080p, в 53% при разрешении 1440p и в 25% при разрешении 4K.

Far Cry Primal

Far Cry Primal — еще один продукт производства Ubisoft, работающий на последней версии уже давно зарекомендовавшего себя с самой лучшей стороны движка Dunia. В этой игре мы тестировали графические платы с включенным бесплатным пакетом текстур 4K HD.

Вообще-то при высоком разрешении эта игра тяготеет к платам AMD, но, как видите, GTX 1070 оставила позади все остальные видеокарты за исключением своего старшего брата GTX 1080. Разница в производительности по сравнению с GTX 970 предыдущего поколения более ощутима: 41,3% при разрешении 1080p и 73,6% при разрешении 4K и настройках Ultra.

Rise of the Tomb Raider

Великолепная Rise of the Tomb Raider хорошо масштабируется на любом оборудовании, но при переходе в верхний эшелон графических плат она отдает явное предпочтение видеокартам Nvidia перед Fury X. Мы не включили сюда результаты тестирования DirectX 12, потому что средняя частота кадров в этом режиме ниже, чем в DirectX 11, хотя минимальная частота в DirectX 12 оказалась значительно выше и задержки были менее заметны.

И здесь частота кадров у GTX 1070 оказалась выше, чем у Titan X, хотя отрыв едва заметен. По сравнению же с GTX 970 производительность выросла на 56-58%.

Hitman

Вот тут ситуация становится гораздо интереснее. Знаменитый движок Glacier для «песочниц», имитирующих убийство, оптимизирован для продуктов AMD, и карты Radeon заметно опережают своих конкурентов GeForce GTX 900-й серии, особенно при высоком разрешении. В режиме DirectX 12 у нас вновь возникли проблемы, поэтому все результаты приведены только для DX 11.

Несмотря на то что мощь GTX 1080 обеспечила ей лидерство и здесь, платы AMD 390X и Fury оказались сопоставимы или даже лучше, чем GTX 1070. Это еще раз показывает, насколько важна встроенная в движок поддержка конкретной графической архитектуры.

Как бы то ни было, GTX 1070 по-прежнему на волосок опережает собственную плату Nvidia Titan X на всех разрешениях. Преимущество GTX 1070 в производительности над GTX 970 увеличивается по мере роста экранного разрешения: 26,1% при разрешении 1080p и 49% при разрешении 4K.

Ashes of the Singularity

Различные недоработки Tomb Raider и Hitman в режиме DirectX 12 оставили нам для тестирования лишь одну игру: превосходная Ashes of the Singularity работает на адаптированном Oxide движке Nitrous.

Ashes of the Singularity с самого начала считалась знаменосцем DirectX 12 и демонстрирует просто умопомрачительный прирост производительности по сравнению с DX11 — по крайней мере, на платах AMD. Поддержка DX12, реализованная в AoTS, интенсивно использует функции асинхронных вычислений, поддерживаемые оборудованием Radeon, но не платами Nvidia GTX 900-й серии. Отсутствие аппаратной поддержки асинхронных вычислительных функций в платах Nvidia на базе процессора Maxwell приводит к тому, что игра с движком Oxide просто игнорирует асинхронные вычисления, обнаруживая графические платы GeForce.

Все это позволяет сделать весьма интересные выводы. Графические платы Nvidia GTX 900-й серии работают в режиме DX 12 при отключенных функциях асинхронных вычислений хуже, чем в DX 11. К продуктам GTX 1070 и GTX 1080 это не относится. Действительно, когда графические процессоры Pascal преодолевают узкие места, они демонстрируют в DX 12 вполне приличную производительность, что видно по результатам тестирования в режиме 1080/High. Любопытно было бы посмотреть, снимет ли Oxide блокировку асинхронных вычислений с плат GTX 10-й серии, и если да, позволят ли новые асинхронные функции Pascal существенно поднять производительность при использовании DX 12.

Тестирование показало, что GTX 1070 и здесь обходит Titan X, занимая в режиме DX11 второе место после GTX 1080. И все же интересно, какой вклад аппаратная реализация асинхронных вычислений в платах AMD вносит в повышение производительности в режиме DirectX 12? Быстродействие плат Radeon при использовании DX12 увеличивается весьма существенно, и оборудование ACE помогает избежать узких мест, характерных для видеокарт Nvidia. В режиме DirectX 12 Fury X уверенно обходит GTX 1070, а производительность Fury и R9 390X находится примерно на одном уровне.

Тест производительности SteamVR

Потенциальные преимущества графического процессора Pascal связаны в первую очередь с приложениями виртуальной реальности и поддержкой разработчиками технологии Simultaneous Multi-Projection. К сожалению, пока все это представляется делом будущего, несмотря на недавний выпуск Oculus Rift и HTC Vive.

Тест инструментов виртуальной реальности, подготовленный Crytek и Basemark, так и не прояснил ситуацию, а новые программные функции GTX 1070 играми виртуальной реальности еще не поддерживаются. Следовательно, у нас нет возможности точно рассчитать потенциальный рост производительности. Остается лишь тест SteamVR, который больше подходит для определения того, годится ли оборудование для виртуальной реальности в принципе, а не просто для прямого сравнения возможностей конкурирующих процессоров.

Увы, плате GTX 1070, в отличие от GTX 1080, не удалось дотянуть до 11 баллов, но она показала тот же результат, что и Titan X, удерживая вполне комфортный отрыв от лучших представителей производства AMD.

3DMark Fire Strike и Fire Strike Ultra

Мы протестировали GTX 1080 на имеющих заслуженно высокую репутацию синтетических тестах 3DMark Fire Strike и Fire Strike Ultra. Тест Fire Strike запускался при разрешении 1080p, а Fire Strike Ultra выполнял рендеринг той же сцены, но с более интенсивными эффектами и разрешением 4K.

Таким образом, знакомый уже шаблон повторяется снова: и GTX 1070 опять обходит Titan X.

Энергопотребление и тепловыделение

В заключение следует коснуться результатов тестирования энергопотребления и тепловыделения GTX 1080.

Все недавно выпущенные платы AMD потребляют намного больше, чем платы Nvidia. Наверное, с появлением новых видеокарт Radeon с процессором Polaris, изготовленным по 14-нм технологии FinFET, ситуация изменится, но на сегодняшний день она такова, какова есть. И все же давайте сравнивать яблоки с яблоками. Если по производительности GTX 1070 фактически аналогична Titan X, то под нагрузкой она потребляет на 50% меньше электроэнергии, находясь по этому параметру примерно на том же уровне, что и старая GTX 970. В такое трудно поверить, и это действительно является свидетельством высокой энергоэффективности графического процессора Pascal.

При измерении энергопотребления мы подключали всю систему к счетчику Watts Up, после чего запускали на 15 мин стресс-тест Furmark. По сути, это худший сценарий, в котором графические платы работают на пределе своих возможностей.

Плата GTX 1070 оказалась чуть горячее, чем GTX 970, с другой стороны — та же тенденция наблюдается и при переходе от GTX 980 к GTX 1080. И здесь есть определенный смысл: упаковка всех этих миллиардов транзисторов на крошечной поверхности приводит к выделению большего количества тепла, чем у графических процессоров предыдущего поколения. Вентилятор GTX 1070 для референсной платы работает на удивление тихо, да и особого нагрева не наблюдается — графический процессор динамически меняет тактовую частоту, чтобы оставаться холодным, — нагрев не превышает 78оС.

Победитель нашего теста, AMD Fury X, сохраняет низкую температуру благодаря интегрированной системе жидкостного охлаждения с замкнутым контуром. Но по субъективным ощущениям, под нагрузкой радиатор этой платы издает больше шума, чем вентилятор нагнетаемого типа GTX 1070.

Новый принц

Если GTX 1080 — новый король графики, то GeForce GTX 1070 — это принц, достойный королевского приема. Торжественное обещание Nvidia обеспечить производительность Titan, снизив при этом энергопотребление наполовину, а цену на 62%, выполнено. От этого действительно захватывает дух. Спасибо 16-нм технологии FinFET!

Впервые в истории графическая плата в ценовом диапазоне от 38 до 40 тыс. руб. обладает бескомпромиссной производительностью в 60 кадр/с при разрешении 1440p. Для разрешения 1080p использование GTX 1070 будет избыточным, если только вы не собираетесь играть на экране с частотой развертки 144 Гц. Для экрана с разрешением 1080p и частотой развертки 60 Гц лучше подобрать что-нибудь поскромнее и подождать появления платы GTX 1060 и конкурирующих с нею Radeon. Как и в случае с Titan X, возможностей GTX 1070 для разрешения 4K, скорее всего, окажется недостаточно. Конечно, 30 кадр/с вы получите, но довести частоту до 60 кадр/с без снижения детализации графики во многих играх будет весьма затруднительно. Впрочем, монитор с поддержкой 4K G-Sync, несомненно, будет сглаживать любые рывки.

Интересно также, какое влияние GTX 1070 окажет на остальной мир графических плат.

Покупка Titan X становится совершенно бессмысленной. Разогнанная GTX 980 Ti позволит достичь сравнимых с GTX 1070 результатов за гораздо большие деньги. Все семейство AMD Fury представляется теперь абсолютно устаревшим. Если вам не нужны формфактор mini-ITX, предлагаемый Radeon Nano, и система жидкостного охлаждения с замкнутым контуром у Fury X, очевидным победителем представляется GTX 1070, которая к тому же стоит дешевле. Нет никакого резона приобретать Radeon Fury с воздушным охлаждением и даже Radeon R9 390X. Ну, разве что AMD начнет снижать цены. Такая реакция со стороны компании будет выглядеть наиболее адекватной, хотя для семейства Fury с учетом заоблачных цен на высокопроизводительную память сделать это весьма затруднительно.

Что дальше

Несмотря на то что GTX 1070 обладает вычислительной мощью Titan X и выглядит весьма привлекательно, позиции ее не столь прочны, как у GTX 1080. Если у нового короля производительность в сравнении с предшественником выросла на 70%, то у нового принца отрыв от GTX 970 варьируется от 25 до 73%, в зависимости от конкретной игры и выбранного разрешения.

В какой-то степени сомнения обусловлены тем, что GTX 970 также представляется весьма интересным вариантом, предлагая 85% быстродействия GTX 980 за существенно меньшие деньги и обеспечивая поистине уникальное соотношение цены и производительности.

Минимальное превосходство над Titan X вполне оправдывает рекламные лозунги «Быстрее, чем Titan», однако на этом все и заканчивается. GTX 1070 вполне может уступать тяжеловесам AMD в каких-то оптимизированных для оборудования AMD играх, например в Hitman. Но при этом нужно учесть, что GTX 1070 стоит гораздо дешевле и в других играх не оставляет продуктам AMD никаких шансов.

Остаются еще несколько вопросов. Позволят ли новые асинхронные функции освоить процессору Pascal территорию, где сейчас у оборудования AMD нет конкурентов, или же платы Radeon с процессором Polaris учинят соперничающим с ними GeForce полный разгром в играх DX12? Обеспечат ли разработчики поддержку появившихся в Pascal новых технологий Ansel и Simultaneous Multi-Projection? Пока мы ничего не знаем об этом.

Впрочем, все это придирки. У нас появился новый чемпион. И если вы собираетесь играть при разрешении 1440p, покупать эту плату можно, не колеблясь… Для любителей игр наступает по-настоящему волнующее время.