Обзор видеокарты MSI GeForce RTX 3090 Gaming X Trio (24 ГБ)

Объект исследования: серийно выпускаемый ускоритель трехмерной графики (видеокарта) MSI GeForce RTX 3090 Gaming X Trio 24G 24 ГБ 384-битной GDDR6X

Кратко о главном

В начале всех обзоров серийных видеокарт мы обновляем свои знания о производительности семейства, к которому относится ускоритель, и его соперников. Все это нами субъективно оценивается по шкале из пяти градаций.

Даже нет смысла комментировать: это самый быстрый на сегодня видеоускоритель. Он прекрасно подходит для разрешения 4К при максимальных настройках графики, а в ряде игр с использованием технологии Nvidia DLSS подходит и для разрешения 8К.

Характеристики карты

Компания MSI (MicroStar International, торговая марка MSI) основана в 1986 году в Китайской Республике (Тайвань). Выпускала ОЕМ-продукцию по сторонним заказам. Выпуск продуктов под своим брендом был начат только с 1994 года. Штаб-квартира в Тайбэе/Тайвань. Производство в Китае и на Тайване. 50% продукции — по заказам сторонних компаний (ОЕМ). На рынке в России с 1997 года.

Память

Карта имеет 24 ГБ памяти GDDR6X SDRAM, размещенной в 24 микросхемах по 8 Гбит на обеих сторонах PCB (по 12 на каждой). Микросхемы памяти Micron (GDDR6X, MT61K256M32JE-21) рассчитаны на номинальную частоту работы в 5250 (21000) МГц. Расшифровщик кодов на упаковках FBGA находится здесь.

Особенности карты и сравнение с Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition

MSI GeForce RTX 3090 Gaming X Trio 24G (24 ГБ)	Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition (24 ГБ)
вид спереди
вид сзади

Напомним, что в Nvidia сделали два варианта дизайна PCB: для своих карт Founders Edition и для партнеров (платы без характерного выреза). Однако инженеры MSI создали собственный дизайн, который лишь в общих чертах базируется на эталонном.

Карта MSI получилась более габаритной, однако это определяется ее весьма громоздкой СО. Суммарное количество фаз питания у референс-карт — 22, а у карты MSI — 18. При этом распределение фаз разное: у MSI — 14 фаз на ядро и 4 на микросхемы памяти, а у Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition — 18+4. У карты MSI на печатной плате есть свободное место — возможно, под более крутой вариант Lightning, который поддерживает более серьезный разгон.

Зеленым цветом отмечена схема питания ядра, красным — памяти. При этом никаких удвоителей (даблеров) фаз нет, для управления схемой питания GPU используются два ШИМ-контроллера uP9512R (uPI Semiconductor), каждый из которых способен управлять 8 фазами максимум. Оба расположены на оборотной стороне платы.

На лицевой же стороне имеется другой ШИМ-контроллер On Semiconductor NCP81611, который управляет 4-фазной схемой питания микросхем памяти.

В преобразователе питания, традиционно для всех видеокарт Nvidia, используются транзисторные сборки DrMOS — в данном случае NCP302045 (On Semiconductor), каждая из которых рассчитана максимально на 45 А.

Также имеются два контроллера uS5650Q (uPI Semiconductor), отвечающие за мониторинг карты (отслеживание напряжений и температуры).

А подсветкой управляет отдельный контроллер ITE8295FN (ITE Tech).

Штатные частоты памяти у карты MSI равны референсным значениям, а вот частота работы ядра немного выше (на 1,5%). Я попробовал ручной разгон, однако TDP можно поднять лишь до 106%, так что, скорее всего, драйверы ограничат разгон привычными 5% прироста производительности вне зависимости от установки частот. Я попытался выставить +120 МГц по ядру и +750 МГц по памяти, что дало максимальные частоты в 2100/21000 МГц.

Что касается пресловутого ранее растиражированного «скандала» с выпадениями игр на рабочий стол, с которыми столкнулись некоторые немногочисленные владельцы GeForce RTX 3080, то, во-первых, это были реально разовые случаи (просто благодаря соцсетям и блогерам даже пара случаев может быть растиражирована до уровня «все GeForce RTX 3080 / 3090 — брак и фуфло!»), во-вторых, выпуск версии драйверов 456.55 убрал проблему так таковую, а в-третьих, никакие танталовые конденсаторы не виноваты вообще. Мало того, что последние раз в 10 дороже керамических, что на корню уничтожает теорию о якобы жадных производителях, которые ради экономии чаще ставят танталовые конденсаторы, нежели керамические, так это еще и вообще ни при чем. По крайней мере, никто так и не смог установить закономерности во влиянии этих факторов на выпадение игр. Очевидно, что проблема была в конкретных экземплярах GPU, ее исправили программным путем. При этом никакого снижения частот ниже 2 ГГц, о чем также трубили блогеры, в новых драйверах нет. Можно убедиться в этом по результатам диагностики ниже.

Питание подается через три 8-контактных разъема (об этом сказано в начальном ролике).

Управление работой карты обеспечивается с помощью хорошо известной фирменной утилиты MSI Dragon Center.

Нагрев и охлаждение

В Nvidia решили сделать у карт GeForce RTX 3080/3090 более компактную PCB и придумали новую систему охлаждения, продувающую радиатор насквозь (при этом частично оставляющую нагретый воздух в объеме корпуса). Однако в MSI решили пойти старым проверенным путем, сделав PCB длиннее и установив кулер привычной конструкции. Поэтому перед нами огромный двухсекционный пластинчатый никелированный радиатор с тепловыми трубками, формирующими подошву прямого контакта с GPU. Микросхемы памяти охлаждаются пластиной, прикрученной к основанию радиатора, а преобразователи питания VRM охлаждаются с помощью отдельных подошв на том же радиаторе (одна из этих пластин служит еще и ребром жесткости). Задняя пластина служит не только элементом защиты PCB, но и участвует в охлаждении оборотной стороны платы через термоинтерфейс. Следует отметить, что из-за возросшей площади кристалла GPU стали применять «четырехлапый» прижим-амортизатор, который помогает равномерно распределять прижим подошвы радиатора по всей площади кристалла.

Поверх радиатора установлен кожух с тремя вентиляторами ∅95 мм типа Torx 4.0, имеющими особый дизайн лопастей (соединенных попарно) для усиления потока воздуха, направленного на радиатор.

Остановка вентиляторов при малой нагрузке видеокарты происходит, если выполняются все три условия: температура GPU опускается ниже 50 градусов, нагрев микросхем памяти — ниже 80 градусов, потребление GPU — ниже 35-45 Вт. Разумеется, СО при этом становится бесшумной. При запуске ПК вентиляторы работают, однако после загрузки видеодрайвера идет опрос рабочей температуры, и они выключаются. Ниже есть видеоролик на эту тему.

Мониторинг температурного режима с помощью MSI Afterburner:

После 6-часового прогона под нагрузкой максимальная температура ядра не превысила 74 градусов, что является приемлемым результатом для видеокарт флагманского уровня. Мониторинг подтвердил, что частота работы GPU с драйверами версии 456.55 поднимается выше 2 ГГц, да и вообще разницы между работой карты с разными версиями драйверов, включая исходную 456.38, нет, все в рамках погрешности измерений. Энергопотребление карты доходило до 382 Вт.

При ручном разгоне параметры нагрева и шума менялись очень мало, максимальное потребление выросло до 390 Вт.

Мы засняли и ускорили в 25 раз шестиминутный прогрев:

Максимальный нагрев наблюдался в центральной части PCB, в основном около ядра. Ранее я говорил, что стоит обратить особое внимание на разъемы питания у тех плат, у которых их было всего два. Здесь отчетливо видно, что действительно есть смысл распределить подвод питания на три 8-контактных разъема.

Шум

Методика измерения шума подразумевает, что помещение шумоизолировано и заглушено, снижены реверберации. Системный блок, в котором исследуется шум видеокарт, не имеет вентиляторов, не является источником механического шума. Фоновый уровень 18 дБА — это уровень шума в комнате и уровень шумов собственно шумомера. Измерения проводятся с расстояния 50 см от видеокарты на уровне системы охлаждения.

Режимы измерения:

• Режим простоя в 2D: загружен интернет-браузер с сайтом iXBT.com, окно Microsoft Word, ряд интернет-коммуникаторов
• Режим 2D с просмотром фильмов: используется SmoothVideo Project (SVP) — аппаратное декодирование со вставкой промежуточных кадров
• Режим 3D с максимальной нагрузкой на ускоритель: используется тест FurMark

Оценка градаций уровня шума следующая:

• менее 20 дБА: условно бесшумно
• от 20 до 25 дБА: очень тихо
• от 25 до 30 дБА: тихо
• от 30 до 35 дБА: отчетливо слышно
• от 35 до 40 дБА: громко, но терпимо
• выше 40 дБА: очень громко

В режиме простоя в 2D температура была не выше 41 °C, вентиляторы не работали, уровень шума был равен фоновому — 18 дБА.

При просмотре фильма с аппаратным декодированием вентиляторы иногда включались максимум на 500-600 оборотов в минуту, однако шум от них в таком режиме не регистрировался, уровень шума не менялся и составлял 18,0 дБА.

В режиме максимальной нагрузки в 3D температура достигала 74 °C. Вентиляторы при этом раскручивались до 1450 оборотов в минуту, шум вырастал до 26,9 дБА: это тихо. В видеоролике ниже хорошо видно, как шум практически не вырастает (он фиксировался на пару секунд через каждые 30 секунд).

С учетом того, сколько данная карта потребляет, столь тихая работа системы охлаждения заслуживает всяческих похвал.

Подсветка

Подсветка у карты реализована в виде горизонтальных полос вдоль верхнего и нижнего торцов карты, также подсвечены вставки между вентиляторами.

Управление подсветкой традиционно выполнено с помощью Dragon Center.

Выбор режимов очень широк (и это также традиционно для карт MSI).

Серия видеокарт Gaming этой компании хорошо известна своими световыми эффектами.

Комплект поставки и упаковка

Комплект поставки, кроме традиционного руководства пользователя и бонусных стикеров, включает металлический кронштейн-подставку под карту.

Подобную подставку компания MSI уже давно поставляет со своими массивными топовыми видеокартами, и за это их надо поблагодарить.

Подставка очень прочная и легко крепится в системном блоке. В ролике в начале статьи уделено внимание и этой конструкции.

Результаты тестирования

Список инструментов тестирования

Во всех играх использовалось максимальное качество графики в настройках.

• Gears 5 (Xbox Game Studios/The Coalition)
• Wolfenstein: Youngblood (Bethesda Softworks/MachineGames/Arkane Studios)
• Death Stranding (505 Games/Kojima Productions)
• Red Dead Redemption 2 (Rockstar)
• Star Wars Jedi: Fallen Order (Electronic Arts/Respawn Entertainment)
• Control (505 Games/Remedy Entertainment)
• Deliver Us The Moon (Wired Productions/KeokeN Interactive)
• Resident Evil 3 (Capcom/Capcom)
• Shadow of the Tomb Raider (Eidos Montreal/Square Enix), HDR включен
• Metro Exodus (4A Games/Deep Silver/Epic Games)

Стандартные результаты тестов без использования аппаратной трассировки лучей в разрешениях 1920×1200, 2560×1440 и 3840×2160

 

Gears 5

 

Wolfenstein: Youngblood

 

Death Stranding

 

Red Dead Redemption 2

 

Star Wars Jedi: Fallen Order

 

Control

 

Deliver Us The Moon

 

Resident Evil 3

 

Shadow of the Tomb Raider

 

Metro Exodus

В поколении GeForce RTX 30 улучшены технологии RTX (расчет освещения с помощью трассировки лучей) и DLSS (интеллектуальная реализация антиалиасинга, обсчитываемая тензорными ядрами). Поэтому дополнительно мы приводим тесты с включенной RTX, а в ряде игр — и с DLSS. Разумеется, в этом случае сравнивать пока приходится только видеокарты Nvidia между собой.

Результаты тестов с включенной аппаратной трассировкой лучей и DLSS в разрешениях 1920×1200, 2560×1440 и 3840×2160

 

Death Stranding, DLSS

 

Control, RTX

 

Control, RTX+DLSS

 

Shadow of the Tomb Raider, RTX

 

Metro Exodus, RTX

 

Metro Exodus, RTX+DLSS

Также приводим результаты тестов в разрешении 8К.

Видеокарта GeForce RTX 3090, как мы уже говорили, не совсем игровое решение, поэтому у нее такой огромный объем памяти, а стоимость крайне высокая. Однако если в прошлом поколении Titan RTX все же был чисто профессиональным решением, то GeForce RTX 3090 сочетает в себе «два в одном». И ее мощь уже позволяет засматриваться на разрешение, максимально возможное на сегодня для стандартных способов вывода — 8К. Мы провели тестирование в играх с участием RTX/DLSS в этом разрешении.

Результаты тестов с включенной аппаратной трассировкой лучей и DLSS в разрешении 7680×4320

 

Death Stranding, DLSS

 

Control, RTX+DLSS

 

Metro Exodus, RTX+DLSS

Рейтинг iXBT.com

Рейтинг ускорителей iXBT.com демонстрирует нам функциональность видеокарт друг относительно друга и нормирован по самому слабому ускорителю — Radeon RX 550 (то есть сочетание скорости и функций Radeon RX 550 приняты за 100%). Рейтинги ведутся по 28 ежемесячно исследуемым нами акселераторам в рамках проекта Лучшая видеокарта месяца. В данном случае из общего списка выбрана группа карт для анализа, в которую входят GeForce RTX 3090 и его конкуренты.

Для расчета рейтинга полезности использованы розничные цены на середину октября 2020 года. Рейтинг приведен суммарно для всех трех разрешений.

Трудно удивить кого-то информацией, что GeForce RTX 3090 стал лидером по производительности: это было известно изначально :) Разумеется, в лидерах и карта MSI на этом GPU. Ее фабричный разгон обеспечивает некоторый прирост скорости, но совсем уж минимальный, а ручной разгон, из-за ограничения на потребление в драйверах, показал прирост около 4,5%.

Рейтинг полезности

Рейтинг полезности тех же карт получается, если показатели предыдущего рейтинга разделить на цены соответствующих ускорителей. Учитывая возможности карты и ее явную нацеленность на использование в высоких разрешениях, приводим рейтинг только для разрешения 4К (поэтому цифры в рейтинге отличаются).

Обсуждение этого рейтинга бессмысленно, потому что GeForce RTX 3090 кроме игровых возможностей предоставляет еще и профессиональные, а на цену сильно влияет дефицит таких карт на момент подготовки обзора. Впрочем, топовые видеокарты все равно всегда проигрывают всем конкурентам в рейтинге полезности. Опять же, этот рейтинг не учитывает ни позиционирование и профпригодность продукта, ни особенности карты, типа габаритов, СО, шума, набора видеовыходов, энергопотребления и т. п.

Выводы

MSI GeForce RTX 3090 Gaming X Trio 24G (24 ГБ) — один из самых длинных, но при этом тихий и не шибко греющийся представитель мощнейшего на сегодня 3D-ускорителя GeForce RTX 3090. Габариты обязательно надо учитывать при выборе карты/корпуса! Карта сама по себе имеет весьма жесткую конструкцию, а еще в комплекте поставки есть кронштейн для ее монтажа. Система охлаждения и так тихая, но на сайте MSI предлагается версия BIOS с работой вентиляторов на еще более низкой частоте вращения (однако и частота работы при этом снижена до референсной). Выделим наличие трех 8-контактных коннекторов питания, что дает меньший нагрев в их области.

Стоит повторить (хотя в нашем первом материале по GeForce RTX 3090 мы это уже писали), что наличие большого объема памяти и прекрасная производительность дает GeForce RTX 3090 право называться первым видеоускорителем игрового класса для разрешения 8К. Игры должны поддерживать умный антиалиасинг DLSS 2.0 (причем именно для разрешения 4К и выше), тогда комфорт при игре на огромных 8К-телевизорах будет обеспечен при сохранении всех настроек графики по максимуму.

Даже в 8К для игр не требуется огромный объем памяти в 24 ГБ. Но перед нами, по сути, гибрид профкарты типа Titan с игровым флагманом, отсюда и огромная заявленная цена. Впрочем, все партнеры Nvidia предлагают GeForce RTX 3090 именно в игровых сериях видеокарт, поэтому Nvidia, скорее всего, будет вынуждена снизить цены на этот ускоритель. К тому же, ее партнеры (кроме пары компаний) никогда не продавали профессиональные карты. Но все это будет когда-то позже, а сейчас из-за дефицита многие энтузиасты готовы покупать GeForce RTX 3090 и за 150 тысяч рублей.

Напоминаю, что в целом GeForce RTX 3090 предназначен для тех энтузиастов ПК-игр, которые планируют играть в разрешении 4K при использовании максимальных настроек качества, с RTX и DLSS. В ряде игр редкие владельцы 8К-телевизоров смогут порадоваться и картинке в таком сверхвысоком разрешении, как 7680×4320.

Справочные материалы:

• Руководство покупателя игровой видеокарты
• Справочник по AMD Radeon HD 7xxx/Rx
• Справочник по Nvidia GeForce GTX 6xx/7xx/9xx/1xxx

В номинации «Отличная поставка» плата MSI GeForce RTX 3090 Gaming X Trio (24 ГБ) получила награду:

Благодарим компанию MSI Russia
и лично Лизу Чень
за предоставленную на тестирование видеокарту

Для тестового стенда:
блок питания Seasonic Prime 1300 W Platinum предоставлен компанией Seasonic