Обзор и тестирование видеокарты NVIDIA GeForce GTX 970

24 сентября 2014, среда 03:00

Оглавление

Вступление

Одновременно с анонсом старшей видеокарты поколения Maxwell в виде GeForce GTX 980 нам представили и младшую модель GTX 970. Их выход ознаменовал конец жизненному циклу не двум, а целым трем графическим решениям – GTX 770, GTX 780 и GTX 780 Ti.

450x300  38 KB. Big one: 1500x1000  167 KB

Вместо последней NVIDIA предлагает пользователям GTX 980, а GTX 970 призвана заменить GTX 770 и GTX 780. Видимо, полные версии графических процессоров GK110 пока будут существовать лишь в полупрофессиональном (GTX Titan Black) и в профессиональном (Tesla/Quadro) исполнении.

Технические характеристики

450x253  23 KB. Big one: 1500x844  227 KB

Наименование
GeForce
GTX 770
GeForce
GTX 780
GeForce
GTX 780 Ti
GeForce
GTX 970
GeForce
GTX 980
Кодовое имя
GK104
GK110
GK110
GM204
GM204
Версия
Kepler
Kepler
Kepler
Maxwell 2.x
Maxwell 2.x
Техпроцесс, нм
28
28
28
28
28
Размер ядра/ядер, мм2
294
521
521
398
398
Количество транзисторов, млн
3540
7100
7100
5200
5200
Частота ядра, МГц
1046
860
880
1050
1126
Частота ядра (Turbo), МГц
1085
900
930
1178
1216
Число шейдеров (PS), шт.
1536
2304
2880
1664
2048
Число текстурных блоков (TMU), шт.
128
192
240
104
128
Число блоков растеризации (ROP), шт.
32
48
48
64
64
Максимальная скорость закраски, Гпикс/с
33.5
41.4
42
65
72
Максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/с
133.9
165.7
210.2
109.2
144.1
Тип памяти
GDDR5
GDDR5
GDDR5
GDDR5
GDDR5
Эффективная частота памяти, МГц
7000
6000
7000
7000
7000
Объем памяти, Гбайт
4
3
3
4
4
Шина памяти, бит
256
384
384
256
256
Пропускная способность памяти, Гбайт/с
224.3
288.4
336
224.3
224.3
Питание, pin
6+8
6+8
6+8
6+6
6+6
Потребляемая мощность (2D / 3D), Ватт
-/230
-/250
-/250
-/145
-/165
CrossFire/Sli
V
V
V
V
V
Рекомендованная цена, $
349
499
699
329
549
Заменяемая модель
GTX 670
GTX 680
GTX 780
GTX 770/
GTX 780
GTX 780 Ti

Аппаратные и программные улучшения

Оба новых графических решения основаны на единственном ядре Maxwell GM204, но с небольшими отличиями. В случае с младшей видеокартой число исполнительных устройств CUDA Cores сократилось с 2048 до 1664 штук или с 16 блоков до 13, а поскольку «текстурники» располагаются в них же, то и их число уменьшилось с 128 до 104 штук. Для полной уверенности разработчики снизили пиковую частоту GPU Boost с 1216 до 1178 МГц.

Как следствие, даже по предварительным математическим расчетам разница в производительности между GTX 980 и GTX 970 не должна превышать 15-17%. Хватит ли этого, чтобы противостоять неплохим и достаточно шустрым видеокартам GTX 770/ GTX 780, мы скоро узнаем. А подробнее о технологиях, нашедших место в GM204, можно прочитать в обзоре GTX 980.

Обзор NVIDIA GeForce GTX 970

Внешний вид и размеры

450x156  13 KB

Модель
A,
мм
B,
мм
C,
мм
D,
мм
A1,
мм
B1,
мм
C1,
мм
NVIDIA GeForce GTX 970/ GTX 980
267
98
36
64
267
98
40
NVIDIA GeForce GTX 770
267
98
36
64
267
98
40
NVIDIA GeForce GTX 780/ GTX 780 Ti/ GTX Titan/
GTX Titan Black
267
98
36
64
267
98
40
AMD Radeon R9 290X/ R9 290
267
98
34
71
275
98
39

А – длина печатной платы, без учета системы охлаждения и планки портов видеовыходов.
В – ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E и системы охлаждения.
С – высота от горизонтальной плоскости печатной платы до уровня верхней поверхности системы охлаждения.
D – диаметр вентилятора/ов по внешнему радиусу.

А1 – длина печатной платы, с учетом системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы) до планки портов видеовыходов.
В1 – ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E, но с замером системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы).
С1 – высота, с учетом задней пластины (если есть)/винтов крепления радиатора до уровня верхней поверхности системы охлаждения. Если она ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки.

450x453  50 KB. Big one: 1491x1500  321 KB

Референсная печатная плата как две капли воды похожа на плату GeForce GTX 980. Очевидно, в NVIDIA не стали разрабатывать специальный дизайн, позволив своим партнерам как копировать GTX 980, так и выпускать собственные версии.

450x170  61 KB

Впервые в истории компании пользователи получили щедрый подарок – пять видеопортов, четыре из которых полностью независимые. Увы, DisplayPort пока не поддерживает новейшую ревизию формата, а вот HDMI с легкостью выведет изображение в 4К разрешении с частотой 60 Гц.

Печатная плата

250x167  10 KB. Big one: 2500x1666  692 KB 250x167  10 KB. Big one: 2500x1667  704 KB

Поскольку обе попавшие на тест видеокарты основаны на едином дизайне печатной платы, то ранее рассмотренные аспекты относятся в полной мере и к GeForce GTX 970. Это схожее число микросхем памяти и количества используемых фаз питания, тот же GPU (на самом деле его индекс меньше, вместо 400 стоит 200) и система питания. Разрыв между двумя значениями может говорить лишь об одном – либо NVIDIA выпустит-таки при появлении конкурента разогнанную версию GTX 970 под названием GTX 970 Ti, либо оставит 300 ревизию про запас.

Разгон, вернее теоретический максимум TDP остался неизменным с момента анонса GeForce GTX 980 и составляет 125%. Только проценты процентам рознь, а все подробности будут приведены в разделе «Разгон».

Система охлаждения

Инженеры NVIDIA не стали кардинально перерабатывать конструкцию СО. Существующие системы охлаждения, оставшиеся со времен проектирования GeForce GTX 770/ GTX 780 (Ti), отлично подошли не только новому однопроцессорному флагману, но и GTX 970.

450x207  38 KB. Big one: 1500x691  223 KB

Для улучшения отвода воздуха во всех доступных и не занятых местах задней панели проделаны треугольные отверстия.

250x167  7 KB. Big one: 2500x1667  461 KB 250x167  8 KB. Big one: 2500x1667  440 KB

Под кожухом установлена пластина-радиатор, охлаждающая память и силовые цепи. Как и в случае со старшей моделью, основный радиатор уже не использует испарительную камеру. Хотя бы потому, что GM204 достаточно «прохладный» процессор.

400x404  22 KB

Внутри радиатора расположены три тепловые трубки. Сверху по периметру наклеены специальные вставки, предотвращающие передачу вибраций и воздуха мимо радиатора.

250x116  9 KB. Big one: 2500x1164  711 KB 250x116  10 KB. Big one: 2500x1164  737 KB

Total War: Rome II

Настройки:

  • DirectX 11;
  • Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
  • Сглаживание – вкл.;
  • Качество текстур – ультра;
  • Фильтрация текстур – трилинейная;
  • Тени – ультра;
  • Вода – ультра;
  • Небо – ультра;
  • Модель шейдеров – 5;
  • Эффекты частиц – ультра;
  • Прозрачность травы – выкл.;
  • Размер отрядов – большой;
  • О здании – ультра;
  • Об отряде – ультра;
  • Деревья – ультра;
  • Трава – ультра;
  • Местность – ультра;
  • Глубина изображения – выкл.;
  • Вертикальная синхронизация – выкл.;
  • Искажения – вкл.;
  • SSAO – выкл.;
  • Виньетирование – выкл.;
  • DRA – выкл.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920x1080


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

2560x1440


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Battlefield 4

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Origin.
Настройки:

  • DirectX 11;
  • Разрешение – 1920х1080; 2560х1440;
  • Вертикальная синхронизация – выкл.;
  • Поле зрения – 90;
  • Уровень размытия в движении – 0;
  • Разрешение – 100%;
  • Качество графики – ультра;
  • Качество текстур – ультра.

Кадры/сек

Мин.|Средн.
1920x1080


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

2560x1440


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Итоговые результаты

Легче всего сравнить средние результаты по итогам двух разрешений в процентном соотношении. Для этого по горизонтали отложите требуемую видеокарту, а по вертикали определите сравниваемую модель. На пересечении получите процентную разницу между ними.

450x366  303 KB. Big one: 1090x887  260 KB

Среднее количество кадров в секунду и их стоимость

Средний FPS | Стоимость 1 средн. к/с


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Чтобы понять, какую производительность считать приемлемой, стоит выяснить, на что необходимо обращать внимание. Стендовый набор игр и настроек выбран с учетом корректности сравнения всех участников, от начальных моделей до самых дорогих.

Условно степень сложности отрисовки сцен в играх можно разделить на:

  • Минимальное качество;
  • Минимально среднее;
  • Среднее;
  • Среднее максимальное;
  • Максимальное;
  • Ультра.

Данный тест проводился со следующими настройками качества: «Среднее максимальное» и «Максимальное». Чем выше качество, тем в большей степени результат зависит от видеокарты, а не от системы в целом.

По этой причине даже 30 кадров в секунду условно можно считать минимальным порогом для вхождения в группу видеокарт, подходящих для большинства игр. В конце концов, для нормальных показателей достаточно сделать несколько движений и снизить качество.

Еще один важный момент с моей точки зрения – показатель соотношения цены к скорости, чем он ниже, тем дешевле обойдется производительность графической подсистемы в играх. Но при этом не стоит забывать и о среднем количестве кадров в секунду.

Производительность в тяжелом режиме

Наверняка многие пользователи ломали голову, насколько значительным будет падение производительности при переходе от обычного режима к тяжелому. Вопрос интересный, и ответ на него будет дан ниже.

Параллельно можно будет сравнить в процентном соотношении как ведут себя старые (GTX 770/ GTX 780/ GTX 780 Ti и R9 285/ R9 290/ R9 290X) видеокарты с разной шириной шины обмена данных, с новым методом сжатия данных и без него. Для этого возьмем игру Metro Last Light в двух режимах работы.

Настройки номинального режима (используются в данном обзоре выше):

  • DirectX 11;
  • Разрешение – 2560x1440;
  • Продвинутый PhysX – выключен;
  • Вертикальная синхронизация – выкл.;
  • Улучшенная глубина резкости – выключено;
  • Тесселяция – Normal;
  • Качество – High;
  • Motion Blur – Low;
  • Полноэкранное сглаживание – SSAA;
  • Анизотропная фильтрация (AF) – 16x.

В тяжелом режиме все настройки качества выставлены на одну ступень выше:

  • DirectX 11;
  • Разрешение – 2560х1440;
  • Продвинутый PhysX – выключен;
  • Вертикальная синхронизация – выкл.;
  • Улучшенная глубина резкости – выключено;
  • Тесселяция – Normal;
  • Качество – Very High;
  • Motion Blur – Normal;
  • Полноэкранное сглаживание – SSAA;
  • Анизотропная фильтрация (AF) – 16x.

Таким образом у нас выросли объемы текстур и степень постобработки, именно то, что нагружает шину обмена данными.

Модель
Номинальный
Тяжелый
% падения
Radeon AMD R9 290X
35.0
30.3
-15.5
Radeon AMD R9 290
31.7
24.0
-32.1
Radeon AMD R9 285
23.0
19.3
-19.2
Radeon AMD R9 280
23.3
18.8
-23.9
NVIDIA GeForce GTX 980
41.3
33.2
-24.4
NVIDIA GeForce GTX 970
35.0
28.3
-23.7
NVIDIA GeForce GTX 780 Ti
38.3
33.3
-15.0
NVIDIA GeForce GTX 780
32.7
26.8
-22.0
NVIDIA GeForce GTX 770
23.5
20.7
-13.5
NVIDIA GeForce GTX 760
19.3
17.0
-13.5

Здесь необходимо учитывать и частоту памяти, которая постоянно растет в новых видеокартах. Из-за этого падение немного нивелируется.

Наиболее сбалансированными можно считать AMD Radeon R9 290X и NVIDIA GeForce GTX 780 Ti/ GTX 770/ GTX 760. Последние две видеокарты отличились идеальным соотношением вычислительных блоков к частоте памяти и ее ширине. А наибольшее падение отмечено у Radeon R9 290. Отчасти это вызвано низкой частотой работы GPU в тяжелом режиме – всего 850 МГц.

Что касается новинок поколения Maxwell, то они явно оптимизированы под среднюю нагрузку и не очень любят тяжелые режимы. Возможно, позже драйвера оптимизируют сильнее и эффект сжатия проявится лучше. А на данный момент даже Radeon R9 285 теряет меньше. Тем не менее, выигрыш в производительности в парах GeForce GTX 980 – GTX 780 Ti и GTX 970 – GTX 780/ GTX 770 остается на стороне новых видеокарт.

Заключение

450x294  45 KB. Big one: 1500x979  347 KB

На фоне GeForce GTX 980 с ее потрясающей производительностью GTX 970 смотрится не менее интересно. Особенно впечатляет рекомендованная стоимость видеокарты – 14900 рублей, которая существенно ниже цены флагмана новой линейки. В пересчете на удельную стоимость герой обзора не на ступень, а как минимум на лестничный пролет впереди.

С учетом номинальной скорости (быстрее GTX 780/ GTX 770 и Radeon R9 290), низкого энергопотребления, грандиозного частотного потенциала и значимого запаса TDP для оверклокеров в заводском варианте – GeForce GTX 970 является на данный момент самой перспективной покупкой.

Дмитрий Владимирович


Выражаем благодарность за помощь в подготовке материала:

  • Компаниям AMD и NVIDIA за предоставленные на тестирование видеокарты.
  • А также лично donnerjack.