Железный цех №42. Итоги 2016 года: игровые видеокарты

Прорвало! Вдумайтесь, в 2011 году вышла первая видеокарта, чип которой производился по 28-нм техпроцессу. Прошло пять лет, AMD и NVIDIA в унисон сменили «лыжню». За это время Intel выпустила пять поколений центральных процессоров. С традиционными «5% прироста производительности в год», но все же. Видеокарты развивались заметнее, но уже в 2015-м ресурс планарной 28-нм технологии был исчерпан. Долгожданный переход на 14- и 16-нанометровый техпроцесс (да еще и FinFET) полностью поддается логике.

В итоге новые ускорители графики приблизили начало эпохи Ultra HD. Battlefield 1 в 4K-разрешении «вытягивают» даже 250-долларовые адаптеры. Игровые консоли, обновленные в этом же году, подобным не хвастают. AMD и NVIDIA нахваливают VR, но лично я в такой вид домашних развлечений не верю. По крайней мере, пока шлем виртуальной реальности и прочие «приблуды» не сравнятся по цене со среднестатистическим монитором. Нечто похожее происходило и с технологией 3D Vision.

Ultra HD и VR — это главные тренды года. А теперь более подробно об игровых видеокартах.

Как новый год встретишь…

Хорошо, что существует выставка CES. Каждый январь крупнейшие железячники представляют что-то громкое. Вот в 2017 году Intel покажет процессоры Core седьмого поколения — Kaby Lake. А 12 месяцев назад AMD впервые рассказала о графических процессорах Polaris. В основе новейших решений лежит хорошо знакомая архитектура GCN, но теперь уже четвертого поколения. Переход на 14-нм техпроцесс позволил заметно увеличить энергоэффективность новых решений. Косметические архитектурные улучшения добавили в среднем 15% быстродействия.

Люблю по истечении определенного количества времени сравнить слова компаний с делом. В январе 2016-го AMD намеревалась вернуться в том числе и на рынок ноутбуков. Но моделей с чипами Polaris на борту в продаже так и не появилось. NVIDIA же представила практически полноценные аналоги дискретной графики, но только для лэптопов, включая GeForce GTX 1080.

В любом случае уже в январе стало ясно, что год получится очень интересным. С большим количеством новинок. С обострившейся конкуренцией и прочими «скандалами/интригами/расследованиями».

Неприглядный флагман

Первой видеокартой AMD, выпущенной в 2016 году, стал двухчиповый флагман Radeon Pro Duo. Акселератор получил два полноценных процессора Fiji XT. Тех, что используются в видеокартах Radeon Fury X (обзор) и Radeon R9 NANO.

Отбор наиболее качественных кристаллов позволил уложиться в 350 Вт пиковой потребляемой мощности. Очень много, конечно, но в данном случае речь идет о двухчиповом флагмане компании. За охлаждение всех элементов Radeon Pro Duo отвечает односекционная система жидкостного охлаждения производства компании Cooler Master. В итоге под нагрузкой FurMark два чипа флагмана AMD нагреваются всего до 54 градусов Цельсия. Процессоры при этом прилично троттлят — с 1000 МГц до 760 МГц.

Двухчиповыми флагманами нас не запугаешь. Но «красные», на мой взгляд, перемудрили. Главная «мудрость» — это цена, 1500 долларов США за штуку. Две GeForce GTX 980 Ti реально было взять за 1200 долларов США. И обойтись без системы водяного охлаждения.

Кстати. Цена Radeon Pro Duo наглядно демонстрирует один факт: халявы не будет. Это я к тому, что если процессоры Ryzen выстрелят, то и по цене они будут плюс/минус сопоставимы с решениями Intel.

Второй серьезный минус Radeon Pro Duo — наличие всего 4 ГБ видеопамяти на каждый Fiji XT. 2016 год показал, что технология HBM еще сырая. Поэтому новинки — Polaris и Pascal — сопровождаются стандартной GDDR-памятью. Конечно, если играм достаточно 4 ГБ, то ничего страшного в этом нет. Только подобный объем — минимум в 2016 году. В 2017-м — тем более. А тут флагман за 1500 долларов США.

До выхода TITAN X (Pascal) монструозный ускоритель AMD официально считался самым быстрым. С одним условием: в играх, хорошо оптимизированных под CrossFire. Как показал эксперимент, современные проекты крайне плохо распараллеливают нагрузку на два и более GPU.

В итоге, после объявления об архитектуре Polaris, появление Radeon Pro Duo встретили очень холодно. Из-за конского ценника, слабой оптимизации CrossFire и ожидания реально новой продукции.

Вне конкуренции

Первой по-настоящему новой видеокартой, вышедшей в 2016 году, стала GeForce GTX 1080. NVIDIA, в отличие от AMD, перешла с 28 нанометров на 16 нанометров. Потому что контрактным производителем стала компания TSMC. Архитектура Pascal стала продолжением Maxwell. Улучшений мало, и они носят косметический характер. Новый техпроцесс заметно увеличил частоту GPU. 99% GeForce тысячной серии гонятся до 2 ГГц по ядру. За счет технологии GPU Boost 3.0.

Второе техническое новшество — использование 8 ГБ памяти GDDR5X. Та же GDDR5, но только работает с эффективной частотой 10 000 МГц. Производит такую память компания Micron. Поэтому на старте продаж ощущался серьезный дефицит чипов и GeForce GTX 1080 в частности.

Многоходовочка следующая: GeForce GTX 1080 пришла на смену GeForce GTX 980, но оказалась быстрее GeForce GTX 980 Ti и GeForce GTX TITAN X в среднем на 20-30%.

NVIDIA заработала на продаже своих графических решений рекордное количество денег в 2016 году. С выпуском Pascal-адаптеров «зеленые» запустили собственный онлайн-магазин. Фирма представила две версии видеокарт: Founders Edition (референс) и MSRP (кастомы от партнеров). Впервые рекомендованная стоимость эталонной модели оказалась выше модифицированных моделей некоторых партнеров. GeForce GTX 1080 Founders Edition отпускали за 700 долларов США. Стоимость MSRP начиналась с 600 долларов. Система охлаждения референса не обладает ничем особенным, но корпус выполнен из магниевого сплава. «Зеленые» поработали в том числе и над дизайном. Так что господин Дженсен Хуанг нашел дополнительный способ заработать.

Младший субфлагман GeForce GTX 1070 получил слегка урезанный процессор GP104 и 8 ГБ «простой» памяти стандарта GDDR5 — той, что с эффективной частотой 8000 МГц. NVIDIA не повторила ошибки, когда разогнанная GeForce GTX 970 догоняла GeForce GTX 980. Даже оверклокнутая по чипу до 1,9-2,0 ГГц «тысяча семидесятая» не дотягивается до GeForce GTX 1080, хоть и разница в производительности между адаптерами становится мизерной. А так на момент выхода GeForce GTX 1070 находилась на уровне бывшего флагмана — GeForce GTX 980 Ti.

С появлением первых Polaris «зеленые» несколько обновили технологию SLI. Компания выпустила новые мостики. SLI-контроллер отныне работает на увеличенной до 650 МГц частоте. Как показало тестирование, особой разницы со старыми мостиками не наблюдается. Но выглядят они симпатично. Фактически NVIDIA отказалась от 3-Way SLI и Quad SLI. Объединение трех и более «Паскалей» в одну связку возможно исключительно для оверклокерских утех. В обычной жизни пользователю доступна только конфигурация с двумя GPU на борту. Не более.

Плюс GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 заключается в огромном количестве кастомных моделей. Все достаточно логично: чем сильнее твое влияние на рынке, тем больше у тебя партнеров и прочих сочувствующих. Но особенности процессоров Pascal таковы, что в плане производительности кастомные версии демонстрируют схожие результаты. Одна видеокарта может стоить на 3-5 тысяч рублей больше другой, но при этом обе без проблем разгонятся до 2000 МГц по чипу. Доказательство — здесь.

Так получилось, что достойного ответа (в виде видеокарт Vega) у AMD в 2016 году не нашлось. Конкуренция между «красными» и «зелеными» обозначилась лишь в среднем и бюджетном ценовых сегментах. GeForce GTX 1070 я признал лучшей видеокартой года. Всего за пять месяцев эта карточка попала в десятку устройств, которые установлены в системы владельцев клиента Steam. И это при стоимости 25-30 тысяч рублей.

Мозголом

Первый Polaris-адаптер появился несколько позже флагманов GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 — в конце июня. Ходило много слухов, какой же будет Radeon RX 480. Особо впечатлительные и наивные граждане рассчитывали за 200-250 долларов США получить ускоритель уровня GeForce GTX 980 Ti. Но чудес в этом капиталистическом мире не бывает. Быстродействие «четыреста восьмидесятой» оказалось на уровне GeForce GTX 970 и Radeon R9 390.

Маркетинговая кампания AMD была построена интересным образом. «Красные» использовали революционные мотивы в стиле «долгой дорогую графику». Понятно, что реальным мотивом служила невозможность выкатить в срок сменщиков Radeon Fury/Fury X. А потому пришлось на презентациях противопоставлять одной GeForce GTX 1080 две Radeon RX 480. Дешевле, но быстрее. Всего в одной игре, правда.

Второй занятный момент — это катавасия с 4-гигабайтной версией. Именно вокруг нее строился весь PR. «Доступный VR за 200 долларов» — и все в таком духе. Только вот обзорщикам выдали на тест 8-гигабайтные карты, у которых половина памяти была заблокирована. Референсы по 200 долларов появились в продаже где-то через месяц-полтора после анонса.

Эталонную Radeon RX 480 оснастили одним 6-пиновым коннектором питания. Оказалось, что этого недостаточно. Недоработку исправили обновлением драйвера. Кстати, в 2016 году AMD серьезно прибавила в качестве ПО. Но всевозможные оказии преследовали и «красных», и «зеленых».

Относительно большой выбор Radeon RX 480 сформировался лишь к сентябрю. К сожалению, процессор Polaris 10 оказался тяжелым на подъем. Лишь единицы гонятся до 1400 МГц по чипу. Прирост от увеличения частоты хороший, но и уровень тепловыделения прилично увеличивается. GeForce GTX 1060 оказалась заметно энергоэффективней.

NVIDIA оперативно отреагировала на появление нового продукта AMD. В отличие от Radeon RX 480, в первый же день продаж хлынула лавина разнообразных GeForce GTX 1060. Референс же реализуется только в собственном интернет-магазине. По завышенному прайсу.

Возвращаясь к вопросу энергоэффективности, кристалл Polaris 10, используемый в Radeon RX 480, имеет полезную площадь 232 мм² и транзисторный бюджет в размере 5 млрд. У GP106 всего 4,4 млрд затворов, уместившиеся на 200 мм². Получаем 21,55 млн транзисторов на один квадратный миллиметр у Polaris против 22 млн транзисторов на один квадратный миллиметр у Pascal. Вот такой он, 16-нанометровый техпроцесс. Плюс GeForce GTX 1060 потребляет на 30 Вт меньше Radeon RX 480.

Поддержку SLI «выпилили». Сделано так специально, чтобы «обманщики системы» шли в магазин за GeForce GTX 1080, но не за парой GeForce GTX 1060.

Выбор между Radeon RX 480 8 ГБ и GeForce GTX 1060 — настоящая головоломка! У карт есть как свои плюсы, так и минусы. Если говорить о производительности, то «зеленая» карта быстрее в тайтлах, использующих DirectX 11. В DirectX 12 и Vulkan Radeon RX 480 точно не уступает конкуренту. 2016 год показал, что с низкоуровневыми API «красные» карты справляются лучше.

«Вне конкуренции 2» — от создателей блокбастера «Вне конкуренции»

NVIDIA TITAN X (Pascal) — это самая быстрая игровая видеокарт на сегодняшний день. Ходят слухи, что она появилась вследствие спора Дженсена Хуанга с одним из разработчиков Pascal. Меня же больше интересует другой момент: какой в итоге будет GeForce GTX 1080 Ti?

Графический процессор GP102 заметно «увесистее» GP104, используемого в видеокартах GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080. На полезной площади в размере 471 мм² инженеры NVIDIA и TSMC разместили 12 миллиардов транзисторов. То есть на каждый миллиметр кремния приходится по 25 478 000 затворов. У того же GP104 плотность заметно ниже — 22,93 млн/мм². Площадь чипа GeForce GTX TITAN X поколения Maxwell составляет 600 мм². Чтобы уложиться в 250 Вт, пришлось «задушить» адаптер по частоте ядра. Но в распоряжении TITAN X (Pascal) сразу 12 ГБ памяти GDDR5X.

TITAN X (Pascal) уже сейчас заставляет задуматься о том, когда же наконец наступит эра гейминга в разрешении Ultra HD. Давайте проведем параллели. Kepler-флагман GeForce GTX 780 Ti представили 7 ноября 2013 года. Год спустя вышла схожая в плане производительности GeForce GTX 980. А теперь такое же быстродействие демонстрирует GeForce GTX 1060. Если учесть, что подобная тенденция продолжится (хотя говорить об этом со 100-процентной уверенностью нельзя), то соответствовать производительности TITAN X будет уже GeForce GTX 1180 (название условное), а еще через поколение — GeForce GTX 1260. Параллель неидеальная, но если все сложится именно так, то действительно доступный гейминг в 4K-разрешении наступит через два поколения GeForce, то есть через три-четыре года.

Если GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 хороши в том числе и из-за большого разнообразия кастомных модификаций, то TITAN X (Pascal) такой один. И за 1200 долларов NVIDIA могла бы сделать более качественный продукт. Адаптер шумный и горячий. Известный оверклокер Владимир Smoke Георгиев сказал: «TITAN X (Pascal) собран из абсолютно гражданских комплектующих и для спортивного оверклокинга его придется перекраивать на корню...»

TITAN X (Pascal) продается только в интернет-магазине NVIDIA. В России он откроется в 2017 году.

Ближе к народу

Младшие Polaris-видеокарты AMD выпустила несколько позже. Возможно, ради того, чтобы продать побольше Radeon RX 480. В основу Radeon RX 470 лег слегка урезанный чип Polaris 10. В нем из 36 блоков Compute Units отключено четыре, поэтому количество потоковых процессоров и текстурных блоков уменьшилось с 2304 до 2048 и с 144 до 128 штук соответственно. На 11%. В итоге разогнанная Radeon RX 470 догоняет и перегоняет референсную Radeon RX 480. Лайфхак для находчивых. И тут мы подобрались к главному казусу. Получается, что сверху Radeon RX 480 «прессует» GeForce GTX 1060. Достойный конкурент. А снизу «давит» своя же Radeon RX 470. Заманчивая экономия.

Вместе с GeForce GTX 1060 6 ГБ «зеленые» чуть позже выпустили еще одну GeForce GTX 1060, но с 3 ГБ памяти. По факту речь идет о разных видеокартах, и дело не только в объеме «мзгов». Процессор GP106 младшей версии лишился одного потокового мультипроцессора. Теперь их девять. Следовательно, вместо 1280 CUDA-ядер и 80 текстурных блоков «обрезок» имеет всего 1152 и 72 элементов соответственно.

А вот Radeon RX 460 использует процессор Polaris 11. Слегка урезанный, правда. «Камень» имеет 16 блоков Compute Units, но два из них отключены. Итого — 14. Энтузиасты уже раздобыли BIOS’ы, позволяющие разблокировать чип. Но прирост от подобных действий оказывается наискуднейшим — всего 5%. Проще разогнать карту по чипу и памяти. Кстати, многие Radeon RX 460 не требуют дополнительного питания.

В продаже есть версии с 2 ГБ и 4 ГБ видеопамяти. Первую отметаем сразу же. Производительности второй достаточно, чтобы играть с комфортным фреймрейтом во все современные игры на средних/высоких настройках качества графики в разрешении Full HD и ниже. Radeon RX 460 сопоставима по производительности с Radeon R7 370. В DirectX 12-проектах догоняет GeForce GTX 950.

Видеокарты GeForce GTX 1050 и GeForce GTX 1050 Ti стали очередным ответом AMD. «Тишка» получила 4 ГБ видеопамяти. GeForce GTX 1050 уныла и не впечатляет. В обоих случаях используется процессор GP107, произведенный по 14-нм техпроцессу, но в младшей версии он слегка урезан. В целом GeForce GTX 1050 Ti сопоставима по уровню быстродействия с GeForce GTX 960. С учетом снижения цены дешевые игровые сборки стали заметно лучше.

GeForce GTX 1050/1050 Ti, как и Radeon RX 460, не требует дополнительного питания. Версия с полностью разблокированным GP107 отлично проявляет себя в современных играх. Многие «тянет» даже на максимальных настройках качества графики. Но при возможности все равно лучше взять Radeon RX 470 4 ГБ или GeForce GTX 1060 3 ГБ. Если же средства не позволяют, то нет смысла гнаться за навороченными версиями GeForce GTX 1050 Ti. Все модели холодные и относительно тихие.