Обзор Nvidia GeForce RTX 2070: третий по скорости ускоритель игрового класса нового поколения

Справочные материалы:

Теоретическая часть: особенности архитектуры

Мы уже рассматривали в своих материалах как топовую видеокарту GeForce RTX 2080 Ti, так и среднюю из трех анонсированных летом моделей GeForce RTX 2080, оказавшуюся довольно выгодным вариантом. Но вместе с ними компания Nvidia анонсировала и самую доступную модель — GeForce RTX 2070, на которую рассчитывают многие любители игр из-за сравнительно низкой цены и хорошего соотношения цены и производительности.

Напомним, что Nvidia анонсировала решения линейки GeForce RTX, основанные на новой архитектуре Turing, еще в августе. На игровой выставке Gamescom были объявлены три модели, основанные на графических процессорах разной сложности и производительности: TU106, TU104 и TU102. Используемый при производстве графических процессоров архитектуры Turing техпроцесс 12 нм FinFET по характеристикам лишь чуть лучше 16-нанометрового, известного по предыдущему поколению Pascal, поэтому чипы семейства Turing получились довольно большими по размеру и дорогими, что отразилось и на розничных ценах.

Основной отличительной особенностью семейства GeForce RTX стала поддержка аппаратно ускоренной трассировки лучей, что позволяет использовать физически корректные расчеты лучей света, в отличие от растеризации, лишь примерно имитирующей их распространение в 3D-сцене. Для того чтобы в очередной раз не рассказывать об основах и особенностях трассировки и отличиях от более привычной растеризации, мы предлагаем прочитать большую и подробную статью об этом.

Анонс технологии RTX и аппаратно поддерживающих ее GPU дал разработчикам возможность начать внедрение алгоритмов, использующих трассировку лучей. Со временем она заменит растеризацию, но это произойдет постепенно, а в первые годы использование трассировки предполагается исключительно в гибридном виде — с сочетанием растеризации и трассировки лучей, используемой для рендеринга некоторых эффектов, слишком сложных или вообще невозможных при растеризации.

К примеру, поддержка трассировки уже появилась в свежем проекте Battlefield V, в котором она используется исключительно для рендеринга реалистичных отражений, а вскоре планируется добавить поддержку этой технологии и в игру Shadow of the Tomb Raider, где она будет использоваться для отрисовки реалистичных теней. В дальнейшем трассировка лучей будет появляться в играх с самой продвинутой графикой.

Но кроме специализированных ядер для аппаратного ускорения трассировки лучей, в составе новых GPU есть и блоки, предназначенные для ускорения задач глубокого обучения — тензорные ядра, которые перешли в Turing от вычислительной архитектуры Volta. Они могут быть полезны как в широком ряде неграфических задач, так и в игровых применениях: для шумоподавления результата трассировки лучей с малым количеством сэмплов на пиксель, для хитрого полноэкранного сглаживания методом DLSS, о котором мы писали в статье по RTX 2080 Ti, и для многого другого.

Но достаточно ли мощности для таких применений у младшей на сегодня модели GeForce RTX 2070? В нынешнем обзоре мы как раз и попробуем в этом разобраться, сравнив новинку со старшими сестрами и решениями предыдущего поколения. Так как рассматриваемая модель видеокарты компании Nvidia основана на графическом процессоре архитектуры Turing, имеющей очень много общего с предыдущими архитектурами Pascal и Volta, то перед прочтением материала мы советуем ознакомиться с нашими предыдущими статьями:

Графический ускоритель GeForce RTX 2070
Кодовое имя чипа TU106
Технология производства 12 нм FinFET
Количество транзисторов 10,8 млрд (у TU104 — 13,6 млрд)
Площадь ядра 445 мм² (у TU104 — 545 мм²)
Архитектура унифицированная, с массивом процессоров для потоковой обработки любых видов данных: вершин, пикселей и др.
Аппаратная поддержка DirectX DirectX 12, с поддержкой уровня возможностей Feature Level 12_1
Шина памяти 256-битная: 8 независимых 32-битных контроллеров памяти с поддержкой памяти типа GDDR6
Частота графического процессора 1410 (1620/1710) МГц
Вычислительные блоки 36 потоковых мультипроцессоров, включающих 2304 CUDA-ядра для целочисленных расчетов INT32 и вычислений с плавающей запятой FP16/FP32
Тензорные блоки 288 тензорных ядер для матричных вычислений INT4/INT8/FP16/FP32
Блоки трассировки лучей 36 RT-ядер для расчета пересечения лучей с треугольниками и ограничивающими объемами BVH
Блоки текстурирования 144 блока текстурной адресации и фильтрации с поддержкой FP16/FP32-компонент и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
Блоки растровых операций (ROP) 8 широких блоков ROP (64 пикселя) с поддержкой различных режимов сглаживания, в том числе программируемых и при FP16/FP32-форматах буфера кадра
Поддержка мониторов поддержка подключения по интерфейсам HDMI 2.0b и DisplayPort 1.4a
Спецификации референсной видеокарты GeForce RTX 2070
Частота ядра 1410 (1620/1710) МГц
Количество универсальных процессоров 2304
Количество текстурных блоков 144
Количество блоков блендинга 64
Эффективная частота памяти 14 ГГц
Тип памяти GDDR6
Шина памяти 256-бит
Объем памяти 8 ГБ
Пропускная способность памяти 448 ГБ/с
Вычислительная производительность (FP16/FP32) до 15,8/7,9 терафлопс
Производительность трассировки лучей 6 гигалучей/с
Теоретическая максимальная скорость закраски 104—109 гигапикселей/с
Теоретическая скорость выборки текстур 233—246 гигатекселей/с
Шина PCI Express 3.0
Разъемы один HDMI и три DisplayPort
Энергопотребление до 175/185 Вт
Дополнительное питание один 8-контактный и один 6-контактный разъемы
Число слотов, занимаемых в системном корпусе 2
Рекомендуемая цена $499/$599 или 42/49 тысяч рублей

Стало уже привычным для последних семейств видеокарт Nvidia, что в линейке GeForce предлагаются и специальные продукты самой компании — так называемые Founder’s Edition. В этот раз при несколько более высокой стоимости ($599 против $499 для рынка США — цены без учета налогов) они обладают и более привлекательными характеристиками.

У таких видеокарт есть изначально весьма приличный фабричный разгон, а также видеокарты Founder’s Edition должны быть надежными и они выглядят очень солидно из-за строгого дизайна и специально подобранных материалов. Чтобы в надежности работы таких FE-видеокарт не оставалось сомнений, каждая плата тестируется на стабильность и обеспечивается трехлетней гарантией. Что оказалось весьма полезным делом, так как в некоторых из видеокарт первых партий топового решения допустили брак — но все вышедшие из строя такие карты без проблем заменяются по гарантии.

В видеокартах GeForce RTX Founder’s Edition применяется оригинальная система охлаждения с испарительной камерой на всю длину печатной платы и с двумя вентиляторами — для более эффективного охлаждения (по сравнению с одним вентилятором в предыдущих версиях FE). Длинная испарительная камера и большой двухслотовый алюминиевый радиатор обеспечивают довольно большую площадь рассеивания тепла, а тихие вентиляторы отводят горячий воздух в разные стороны, а не только наружу корпуса. В последнем есть и плюс и минус. К примеру, при очень плотном размещении видеокарт (не через слот, а в каждом) они могут перегреваться, ведь это — не самые обычные условия работы для GeForce.

Кроме описанных отличий, FE-видеокарты отличаются и несколько большим уровнем энергопотребления, что обусловлено повышенными тактовыми частотами GPU для таких вариантов. В этот раз партнерам компании приходится предлагать варианты с еще большим фабричным разгоном — экстремальные варианты с лучшими характеристиками по дополнительному питанию, а также усиленными системами охлаждения.

Архитектурные особенности

Младшая модель видеокарты GeForce RTX 2070 основана на графическом процессоре TU106. Этот GPU используется только для этой платы и имеет площадь 445 мм² (сравните с 545 мм² у TU104, на котором сделан RTX 2080, и с 471 мм² у лучшего игрового чипа семейства Pascal — GP102, основе GeForce GTX 1080 Ti), содержит 10,8 млрд транзисторов, по сравнению с 13,6 млрд транзисторов у среднего TU104 и с 12 млрд транзисторов у GP102 — основе GTX 1080 Ti.

Так как все новые GPU линейки Turing серьезно усложнились из-за появления дополнительных аппаратных блоков, которых вообще не было в Pascal, а техпроцессы для их производства применяются схожие, то по площади и сложности новые GPU увеличились. Заодно заметно увеличилась и себестоимость их производства, что сказалось и на выходе годной продукции и на розничных ценах.

Полная версия чипа TU106 содержит три кластера Graphics Processing Cluster (GPC), каждый из которых содержит по шесть кластеров Texture Processing Cluster (TPC), состоящих из одного движка PolyMorph Engine и пары мультипроцессоров SM. Соответственно, каждый SM состоит из: 64 CUDA-ядер, 256 КБ регистровой памяти и 96 КБ конфигурируемых L1-кэша и общей памяти, а также четырех блоков текстурирования TMU. Для нужд аппаратной трассировки лучей каждый мультипроцессор SM имеет также и по одному RT-ядру. Всего чип включает 36 мультипроцессоров SM, столько же RT-ядер, 2304 CUDA-ядер и 288 тензорных ядер.

Рассматриваемая нами модель GeForce RTX 2070 основана на полной версии этого чипа, поэтому все указанные характеристики соответствуют также и ей. Подсистема памяти аналогична той, что мы видели в TU104 и GeForce RTX 2080, она содержит восемь 32-битных контроллеров памяти (256-бит в целом), при помощи которых GPU имеет доступ к 8 ГБ GDDR6-памяти, работающей на эффективной частоте в 14 ГГц, что дает пропускную способность в очень приличные 448 ГБ/с в итоге. К каждому контроллеру памяти привязаны по восемь блоков ROP и по 512 КБ кэш-памяти второго уровня. То есть, всего в чипе 64 блока ROP и 4 МБ L2-кэша.

Что касается тактовых частот нового графического процессора в составе младшей модели линейки GeForce RTX, то турбо-частота GPU у референсного варианта (не путать с FE!) карты составляет 1620 МГц. Как и две другие модели линейки, предлагаемая компанией со своего сайта видеокарта RTX 2070 Founder’s Edition имеет фабричный разгон до 1710 МГц — на 90 МГц больше, чем у стандартных вариантов от производителей видеокарт.

По строению мультипроцессоров SM все чипы новой архитектуры Turing схожи друг с другом, в них появились новые типы вычислительных блоков: тензорные ядра и ядра ускорения трассировки лучей, а также были усложнены сами CUDA-ядра, в которых появилась возможность одновременного исполнения целочисленных вычислений и операций с плавающей запятой. Обо всех важных изменениях мы очень подробно сообщали в обзоре GeForce RTX 2080 Ti, и очень советуем ознакомиться с этим большим и важным материалом.

Архитектурные изменения в вычислительных блоках привели к 50%-ному улучшению производительности шейдерных процессоров при равной тактовой частоте в среднем. Также были улучшены технологии сжатия информации без потерь, архитектура Turing поддерживает новые техники компрессии, также до 50% более эффективные, по сравнению с алгоритмами в семействе чипов Pascal. Вместе с применением нового типа памяти GDDR6 это дает приличный прирост эффективной ПСП. Хотя конкретно у RTX 2070 пропускной способности памяти и так довольно много — не меньше, чем у RTX 2080.

Многие изменения в новой архитектуре Turing нацелены на будущее, вроде mesh shading — новых типов шейдеров, ответственных за всю работу над геометрией, вершинами, тесселяцией и т. д. Если вкратце, то они позволяют значительно снизить зависимость от мощности CPU и во много раз увеличить количество объектов в сцене.

Также можно отметить технологию Variable Rate Shading (VRS) — шейдинг с переменным количеством сэмплов, позволяющий оптимизировать рендеринг при помощи переменного количества сэмплов при закраске, упрощая шейдинг лишь там, где это оправдано. Этот вариант оптимизированного шейдинга на днях появился в последнем обновлении игры Wolfenstein II: The New Colossus, он позволяет получить до 10% преимущества в производительности за счет почти незаметного ухудшения качества рендеринга.

Очень важно отметить, что поддержки высокопроизводительного интерфейса NVLink второй версии, который используется для объединения GPU в том числе и для работы над изображением в режиме SLI, конкретно в младшем чипе линейки TU106 нет, хотя в TU102 в наличии два порта NVLink, а в TU104 — один. Похоже, в компании Nvidia таким образом разделяют рынки, предлагая заинтересованным в SLI-системах приобретать более дорогие варианты графических карт.

А вот новый блок вывода информации, поддерживающий дисплеи с высоким разрешением, с HDR и высокой частотой обновления, есть во всех графических процессорах семейства Turing, в том числе и в TU106. Все GeForce RTX имеют порты DisplayPort 1.4a, позволяющие вывести информацию на 8K-монитор с частотой обновления 60 Гц с поддержкой технологии VESA Display Stream Compression (DSC) 1.2, обеспечивающей высокую степень сжатия.

Платы Founder’s Edition содержат три таких выхода DisplayPort 1.4a, один разъем HDMI 2.0b (с поддержкой HDCP 2.2) и один VirtualLink (USB Type-C), предназначенный для будущих шлемов виртуальной реальности. Это новый стандарт подключения VR-шлемов, обеспечивающий передачу питания и высокую пропускную способность по разъему USB-C.

Все решения семейства Turing поддерживают два 8K-дисплея при 60 Гц (требуется по одному кабелю на каждый), такое же разрешение также можно получить при подключении через установленный USB-C. Кроме этого, все Turing поддерживают полноценный HDR в конвейере вывода информации, включая tone mapping для различных мониторов — со стандартным динамическим диапазоном и расширенным.

Все новые GPU также содержат улучшенный кодировщик видеоданных NVEnc, добавляющий поддержку сжатия данных в формате H.265 (HEVC) при разрешении 8K и 30 FPS. Такой блок NVEnc снижает требования к полосе пропускания до 25% при формате HEVC и до 15% при формате H.264. Также был обновлен и декодер видеоданных NVDec, получивший поддержку декодирования данных в формате HEVC YUV444 10-бит/12-бит HDR при 30 FPS, в формате H.264 при 8K-разрешении и в формате VP9 с 10-бит/12-бит данными.

Со всеми остальными возможностями семейства Turing вы можете познакомиться в большом обзоре GeForce RTX 2080 Ti, так как нововведений в новой архитектуре слишком много, чтобы повторять их каждый раз. Чего стоят только ядра для аппаратного ускорения трассировки лучей и тензорные ядра для ускорения алгоритмов искусственного интеллекта, предлагающие пользователям совершенно новые возможности, невиданные ранее.

Особенности видеокарты

Объект исследования: ускоритель трехмерной графики (видеокарта) Asus Strix RTX 2070 8 ГБ OC 256-битной GDDR6 (O8G)

Сведения о производителе: Компания Nvidia Corporation (торговая марка Nvidia) основана в 1993 году в США.Штаб-квартира в Санта-Кларе (Калифорния). Разрабатывает графические процессоры, технологии. До 1999 года основной маркой была Riva (Riva 128/TNT/TNT2), с 1999 года и по настоящее время — GeForce. В 2000 году были приобретены активы 3dfx Interactive, после чего торговые марки 3dfx/Voodoo перешли к Nvidia. Своего производства нет. Общая численность сотрудников (включая региональные офисы) — около 5000 человек.

Характеристики карты

Asus Strix RTX 2070 8 ГБ OC 256-битной GDDR6
GPU GeForce RTX 2070 (TU106)
Интерфейс PCI Express x16
Частота работы GPU (ROPs), МГц Референс: 1410—1850
OC Mode: 1410—1935
Gaming Mode: 1410—1890
Частота работы памяти (физическая (эффективная)), МГц 3500 (14000)
Ширина шины обмена с памятью, бит 256
Число вычислительных блоков в GPU 36
Число операций (ALU) в блоке 64
Суммарное количество блоков ALU (CUDA) 2304
Число блоков текстурирования (BLF/TLF/ANIS) 144
Число блоков растеризации (ROP) 64
Число блоков Ray Tracing 36
Число тензорных блоков 288
Размеры, мм 305×130×50
Количество слотов в системном блоке, занимаемые видеокартой 3
Цвет текстолита черный
Энергопотребление пиковое в 3D, Вт 169
Энергопотребление в режиме 2D, Вт 27
Энергопотребление в режиме «сна», Вт 11
Уровень шума в 3D (максимальная нагрузка), дБА 33,0
Уровень шума в 2D (просмотр видео), дБА 18,0
Уровень шума в 2D (в простое), дБА 18,0
Видеовыходы 2×HDMI 2.0b,
2×DisplayPort 1.4,
1×USB-C (VirtualLink)
Поддержка многопроцессорной работы нет
Максимальное количество приемников/мониторов для одновременного вывода изображения 4
Питание: 8-контактные разъемы 1
Питание: 6-контактные разъемы 1
Максимальное разрешение/частота, Display Port 3840×2160@160 Гц (7680×4320@30 Гц)
Максимальное разрешение/частота, HDMI 3840×2160@60 Гц
Максимальное разрешение/частота, Dual-Link DVI 2560×1600@60 Гц (1920×1200@120 Гц)
Максимальное разрешение/частота, Single-Link DVI 1920×1200@60 Гц (1280×1024@85 Гц)
Средняя цена
Розничные предложения

Память

Карта имеет 8 ГБ памяти GDDR6 SDRAM, размещенной в 8 микросхемах по 8 Гбит на лицевой стороне PCB. Микросхемы памяти Micron (GDDR6) рассчитаны на номинальную частоту работы в 3500 (14000) МГц.

Особенности карты и сравнение с предыдущим поколением

Asus Strix RTX 2070 8 ГБ Nvidia GeForce GTX 1070
вид спереди
вид сзади

Как в случае RTX 2080/2080 Ti, PCB у карт двух поколений сильно различаются. Несмотря на то, что обе имеют 256-битную шину обмена с памятью, микросхемы памяти (разных типов) размещены по-разному. Также можно увидеть кардинальное различие в размере ядер: RTX 2070 (TU106) гораздо крупнее, чем GTX 1070 (GP104) даже несмотря на более тонкий техпроцесс.

Схема питания построена на базе 10-фазного цифрового преобразователя iMon DrMOS и управляется цифровым контроллером uP9512P производства uPI. Традиционно для Asus система питания исполнена по технологии Super Alloy Power II, в ней использованы современные твердотельные конденсаторы. Мониторингом состояния управляет контроллер IT8705F/AF производства компании ITE (Integrated Technology Express).

На торце в хвостовой части карты имеются два 4-контактных разъема питания для корпусных вентиляторов. Можно заставить подключенные к ним вентиляторы работать в соответствии с нагревом GPU, увеличивая или уменьшая обороты. На обороте карты есть кнопка включения/выключения подсветки кулера. Также управлять подсветкой можно из специальной утилиты (об этом ниже).

На верхнем торце карты есть переключатель BIOS (карта имеет две копии BIOS). P — режим производительности, частоты повышены; в этом режиме с помощью утилиты можно дополнительно выбрать частотные параметры Gaming mode (по умолчанию) и OC mode (+4,7% относительно референсных значений). Q — режим тихой работы, частоты сброшены до значения референса RTX 2070.

Управление работой карты обеспечивается с помощью фирменной утилиты Asus GPU Tweak II, которую можно скачать с сайта производителя.

А через утилиту EVGA Precision X1 можно не только повысить частоты работы, но и запустить Nvidia Scanner, который поможет определить безопасный максимум работы ядра и памяти, то есть самый быстрый режим работы в 3D. Также имеется версия 4.6.0 популярной утилиты MSI Afterburner, которая поддерживает всю серию RTX 2000.

Карта оснащается новым разъемом USB-C (VirtualLink) специально для работы с устройствами виртуальной реальности следующего поколения. Вообще, набор видеовыходов чуть поменялся: традиционные 3 DisplayPort + 1 HDMI сменились на паритетные 2+2.

Охлаждение и нагрев

За охлаждение GPU отвечают два больших радиатора, соединенные тепловыми трубками с пластиной, прижимаемой к чипу. Разумеется, всё из медных сплавов и покрыто никелем. Поверх радиаторов установлен кожух с тремя вентиляторами Wing-blade (так их называет производитель). Декларируется пылезащищенность и минимальный шум такой системы. Как и во всей серии Strix, вентиляторы не включаются при нагреве GPU до 50-55 градусов. Так что если при включении ПК вентиляторы дернулись, а потом раздумали вращаться, то это нормально.

К микросхемам памяти прижимается тонкая рамка с термоинтерфейсом, не обеспечивающая серьезного рассеивания тепла. Силовые транзисторы через толстый слой термоинтерфейса охлаждаются вторым из двух радиаторов системы охлаждения GPU. На обороте видеокарты установлена толстая пластина, которая обеспечивает жесткость относительно массивной видеокарты (предотвращая изгиб печатной платы). СО оснащена подсветкой, цветом которой можно управлять с помощью вышеупомянутой утилиты Asus GPU Tweak II.

Мониторинг температурного режима с помощью MSI Afterburner (автор А. Николайчук AKA Unwinder):

После 6-часового прогона под нагрузкой максимальная температура ядра не превысила 64 градусов, что является просто прекрасным результатом для видеокарты высокого уровня.

Максимальный нагрев — центральная область с обратной стороны печатной платы.

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 выполняется по методике, описанной здесь:

  • 28 дБА и менее: шум плохо различим уже на расстоянии одного метра от источника, даже при очень низком уровне фонового шума. Оценка: шум минимальный.
  • от 29 до 34 дБА: шум различим уже с двух метров от источника, но не особо обращает на себя внимания. С таким уровнем шума вполне можно мириться даже при долговременной работе. Оценка: шум низкий.
  • от 35 до 39 дБА: шум уверенно различается и заметно обращает на себя внимание, особенно в помещении с низким уровнем шума. Работать с таким уровнем шума можно, но спать будет затруднительно. Оценка: шум средний.
  • 40 дБА и более: такой постоянный уровень шума уже начинает раздражать, от него быстро устаешь, появляется желание выйти из комнаты или выключить прибор. Оценка: шум высокий.

В режиме простоя в 2D температура составляла 30 °C, вентиляторы не вращались. Шум был равен фоновому — 18,0 дБА.

При просмотре фильма с аппаратным декодированием ничего не менялось: температура ядра оставалась прежней, вентиляторы не включались, шум сохранялся на уровне 18,0 дБА.

В режиме максимальной нагрузки в 3D температура достигала 64 °C. Вентиляторы при этом раскручивались до 1840 оборотов в минуту, шум вырастал до 33,0 дБА, так что шум от данной СО невысокий.

Комплект поставки и упаковка

Базовый комплект поставки серийной карты должен включать в себя руководство пользователя, диск с драйверами и утилитами. Перед нами базовый комплект, плюс фирменные стяжки и разветвитель питания в качестве бонуса.

Синтетические тесты

Недавно мы обновили пакет синтетических тестов, он все еще экспериментальный и, скорее всего, будет меняться. Мы бы хотели добавить еще больше примеров с вычислениями (compute shaders), но один из распространенных таких бенчмарков CompuBench пока что не работает на GeForce RTX. В будущем постараемся расширить и улучшить свой набор синтетических тестов, и если у вас есть четкие и обоснованные предложения — напишите их в комментариях к статье или отправьте почтой.

Из ранее активно использовавшихся тестов RightMark3D 2.0 мы оставили лишь несколько самых тяжелых вариантов. Остальные уже изрядно устарели и на столь мощных GPU упираются в различные ограничители, не загружают работой блоки графического процессора и не показывают истинную его производительность. А вот синтетические Feature-тесты из набора 3DMark Vantage мы пока что решили оставить в полном составе, так как заменить их попросту нечем, хотя и они уже устарели.

Из более-менее новых бенчмарков мы начали использовать несколько примеров, входящих в DirectX SDK и пакет SDK компании AMD (скомпилированные примеры применения D3D11 и D3D12), а также несколько тестов для измерения производительности трассировки лучей и один временный тест для сравнения производительности сглаживания методами DLSS и TAA. В качестве полусинтетического теста у нас также используется и популярный 3DMark Time Spy, помогающий определить пользу от асинхронных вычислений.

Синтетические тесты проводились на следующих видеокартах:

  • GeForce RTX 2070 со стандартными параметрами (сокращенно RTX 2070)
  • GeForce RTX 2080 со стандартными параметрами (сокращенно RTX 2080)
  • GeForce GTX 1080 Ti со стандартными параметрами (сокращенно GTX 1080 Ti)
  • GeForce GTX 1080 со стандартными параметрами (сокращенно GTX 1080)
  • GeForce GTX 1070 со стандартными параметрами (сокращенно GTX 1070)
  • Radeon RX Vega 64 со стандартными параметрами (сокращенно RX Vega 64)

Для анализа производительности новой видеокарты GeForce RTX 2070 мы взяли именно эти решения по следующим причинам. GeForce GTX 1070 является прямым предшественником новинки, основанным на аналогичном по позиционированию графическом процессоре из предыдущего поколения Pascal. Модель GeForce GTX 1080 принадлежит к более высокому ценовому диапазону, и должна быть примерно на уровне RTX 2070 по производительности. GTX 1080 Ti нам интересна в нескольких тестах как самый производительный представитель предыдущего семейства, а RTX 2080 представлена как ориентир GPU из текущего поколения, но чуть большей мощности и цены.

Как всегда в последнее время, в соперники для решений GeForce RTX у конкурирующей компании AMD выбрать нечего. Конкурентоспособные продукты, способные выступать на уровне GeForce RTX 2070, вряд ли появятся у AMD достаточно скоро. Поэтому для сравнения остается единственная видеокарта Radeon RX Vega 64, которая хоть и не может быть прямым соперником для GeForce RTX 2070 по цене, но близка к ней по характеристикам и в любом случае является наиболее производительным решением компании AMD.

 
Тесты Direct3D 10
 
Тесты из 3DMark Vantage
 
Тесты Direct3D 11
 
Тесты Direct3D 12
 
Тесты трассировки лучей
 
Вычислительные тесты

Выводы по теоретической части и синтетическим тестам

Судя по теоретическим данным и синтетическим тестам, видеокарта модели GeForce RTX 2070, основанная на графическом процессоре TU106 архитектуры Turing, занимает на рынке игровых видеокарт четкое место под RTX 2080, хотя несколько спорных результатов в бенчмарках мы отметили. Со старыми синтетическими тестами у всех новых GPU линейки RTX дела обстоят не очень хорошо, что сказывается в некоторых из существующих играх, но в целом, влияние архитектурных улучшений в Turing заметно, и новинка точно опережает GTX 1080 из предыдущей линейки, а порой на равных способна поспорить и с топовым решением семейства Pascal в виде GeForce GTX 1080 Ti.

Улучшение производительности кажется некоторым пользователям недостаточным для нового поколения, но мы напоминаем, что в этом семействе GPU компания Nvidia сделала явную ставку на абсолютно новые типы исполнительных блоков, добавив специализированные RT-ядра и тензорные ядра для ускорения трассировки лучей и задач искусственного интеллекта, соответственно. Сделано это в каком-то смысле в ущерб производительности остальным блокам, которых можно было поставить больше, но Nvidia намеренно сыграла на перспективу.

В существующих на сегодняшний день проектах новые технологии почти не применяются (поддержка трассировки лучей появилась пока что лишь в одной игре — Battlefield V, да и то довольно сырая), так что и сиюминутных преимуществ семейству Turing они сейчас не дают, но поддержка трассировки лучей и сглаживание методом DLSS в будущем получат достаточно широкое распространение, и вот в этих условиях сегодняшняя новинка уже будет смотреться совершенно иначе. Правда, конкретно по скорости трассировки лучей нужно быть осторожным — вполне вероятно, что во многих играх производительности RT-блоков в составе TU106 просто не хватит, чтобы включить трассировку лучей и получить достаточно высокую частоту кадров. Все будет зависеть от конкретной реализации и оптимизации.

В общем, по сравнению с условными конкурентами из предыдущего поколения, у GeForce RTX 2070 есть свои сильные и слабые стороны. Даже в существующих игровых приложениях GeForce RTX 2070 должна показать достаточно высокую скорость — несколько выше, чем у GeForce GTX 1080, а иногда доставая даже до GTX 1080 Ti. И в целом это очень неплохой уровень. А что самое приятное — цена новинки радует куда больше стоимости топовой модели семейства Turing, да и потенциал для снижения цены у RTX 2070 остается.

О ценах мы уже не раз говорили, они действительно спорные. Но этому есть несколько объяснений, да и конкретно GeForce RTX 2070 стоит чуть ли не одинаково с самыми мощными GeForce GTX 1080, а получить новые возможности, хоть и пока что слабо раскрытые в играх, за такую цену захочет уже большая доля игроков. Мы продолжаем надеяться и на снижение цен и на более активное внедрение новых возможностей в грядущие игры.

RTX 2070 дает очень неплохую производительность в существующих проектах и предлагает прикоснуться к новым технологиям, которые уже начали появляться в играх. Да, производительности нового GPU при включении трассировки лучей и всех настроек на максимум уже далеко не всегда будет достаточно, но для ознакомления с новыми технологиями этого может хватить. Проверить это можно лишь в играх, к которым мы и переходим.

Игровые тесты

Конфигурация тестового стенда

  • Компьютер на базе процессора AMD Ryzen 7 1800X (Socket AM4):
    • процессор AMD Ryzen 7 1800X (o/c 4 ГГц);
    • СО Antec Kuhler H2O 920;
    • системная плата Asus ROG Crosshair VI Hero на чипсете AMD X370;
    • оперативная память 16 ГБ (2×8 ГБ) DDR4 AMD Radeon R9 UDIMM 3200 МГц (16-18-18-39);
    • жесткий диск Seagate Barracuda 7200.14 3 ТБ SATA2;
    • блок питания Seasonic Prime 1000 W Titanium (1000 Вт);
  • операционная система Windows 10 Pro 64-битная; DirectX 12;
  • телевизор LG 43UK6750 (43″ 4K HDR) ;
  • драйверы AMD версии Adrenalin Edition 18.10.2;
  • драйверы Nvidia версии 416.34;
  • VSync отключен.

Список инструментов тестирования

Во всех играх использовалось максимальное качество графики в настройках.

  • Wolfenstein II: The New Colossus (Bethesda Softworks/MachineGames)
  • Tom Clancy’s Ghost Recon Wildlands (Ubisoft/Ubisoft)
  • Assassin’ Creed: Origins (Ubisoft/Ubisoft)
  • BattleField 1 (EA Digital Illusions CE/Electronic Arts)
  • Far Cry 5 (Ubisoft/Ubisoft)
  • Shadow of the Tomb Raider (Eidos Montreal/Square Enix), HDR включен
  • Total War: Warhammer II (Creative Assembly/Sega)
  • Ashes of the Singularity (Oxide Games, Stardock Entertainment/Stardock Entertainment)

Следует отметить, что в самой новой игре Shadow of the Tomb Raider мы использовали HDR как ключевое расширение функциональности. Исследование показало, что активация HDR оказывает незначительное действие на производительность.

Результаты тестирования.

 
Wolfenstein II: The New Colossus
 
Tom Clancy’s Ghost Recon Wildlands
 
Assassin’ Creed: Origins
 
BattleField 1
 
Far Cry 5
 
Shadow of the Tomb Raider
 
Total War: Warhammer II
 
Ashes of the Singularity

Рейтинг iXBT.com

Рейтинг ускорителей iXBT.com демонстрирует нам функциональность видеокарт друг относительно друга и нормирован по самому слабому ускорителю — Radeon R7 240 (то есть сочетание скорости и функций R7 240 приняты за 100%). Рейтинги ведутся по 20 ежемесячно исследуемым нами акселераторам в рамках проекта Лучшая видеокарта месяца. Из общего списка выбирается группа карт для анализа, куда входят RTX 2070 и его конкуренты. Для расчета рейтинга полезности использованы розничные цены на середину ноября 2018 года.

Модель ускорителя Рейтинг iXBT.com Рейтинг полезности Цена, руб.
04 Asus 2070 8 ГБ, 1410—1935/14000 3780 900 42 000
05 RTX 2070 8 ГБ, 1410—1850/14000 3610 914 39 500
06 RX Vega 64 8 ГБ, 1250—1630/1890 3360 634 53 000
07 GTX 1080 8 ГБ, 1607—1885/10000 3200 762 42 000
08 GTX 1070 Ti 8 ГБ, 1607—1885/8000 2940 852 34 500
09 RX Vega 56 8 ГБ, 1156—1590/1600 2830 632 44 800

Мы видим, что в среднем по всем играм и разрешениям RTX 2070 быстрее даже чем GTX 1080 — почти на 13%! Более того, RTX 2070 оказался уже третьим новым ускорителем, который опередил самые быстрые акселераторы AMD на сегодня — Radeon RX Vega 64 (+12,5%) и RX Vega 56 (+33,6%), при том что Vega 56 по цене сравнима с RTX 2070, а Vega 64 сильно дороже. И из всех карт предыдущего поколения лишь GTX 1080 Ti (флагман!) оказался немного быстрее.

При изучении RTX 2080 мы уверенно говорили, что этот продукт создан для комфортной игры в разрешении 2560×1440, а в ряде игр можно получить отличную производительность и в 4К. Сегодняшние результаты показывают, что и на RTX 2070 можно прекрасно играть в разрешении 2.5К при максимальных настройках качества, лишь в паре игр придется снижать качество графики или разрешение. Ну а в Full HD вообще все шоколадно.

Рейтинг полезности

Рейтинг полезности тех же карт получается, если показатели предыдущего рейтинга разделить на цены соответствующих ускорителей.

Модель ускорителя Рейтинг полезности Рейтинг iXBT.com Цена, руб.
05 RTX 2070 8 ГБ, 1410—1850/14000 914 3610 39 500
06 Asus 2070 8 ГБ, 1410—1935/14000 900 3780 42 000
08 GTX 1070 Ti 8 ГБ, 1607—1885/8000 852 2940 34 500
12 GTX 1080 8 ГБ, 1607—1885/10000 762 3200 42 000
15 RX Vega 64 8 ГБ, 1250—1630/1890 634 3360 53 000
16 RX Vega 56 8 ГБ, 1156—1590/1600 632 2830 44 800

Удивительно, что новинка просто выносит конкурентов с самого начала продаж! Откровенно говоря, мы даже обескуражены таким успехом RTX 2070 при его-то немалой цене. Даже у чуть более дорогих карт партнеров Nvidia на RTX 2070 все равно имеется запас по соотношению возможностей и цены. Из конкурентов только GTX 1070 Ti имеет сравнимую привлекательность.

Выводы

Nvidia GeForce RTX 2070 на сегодня третий по скорости ускоритель игрового класса нового поколения. Как и GeForce RTX 2080, он очень хорош для разрешения 2.5К (не говоря уже про Full HD). Кроме того, он, как и RTX 2080/2080 Ti, предлагает ряд новых революционных технологий. Хочется выразить надежду, что новшества типа трассировки лучей и «умных» тензорных ядер реально помогут разработчикам в ближайшем будущем сделать игры более захватывающими в плане графики, несмотря даже на первые негативные впечатления от падения производительности при использовании трассировки лучей в новой игре BattleField V.

RTX 2070 демонстрирует великолепный прирост производительности в старших разрешениях даже в обычных (без HDR/RT) играх относительно своего формального предка GTX 1070/1070 Ti, а также прилично обходит GTX 1080 (+13%), стоящий по позиционированию на ступень выше. Самый быстрый на сегодня продукт AMD, Radeon RX Vega64, также отстает от RTX 2070 минимум на 12,5%. Как и в случае с RTX 2080/2080 Ti, новый антиалиасинг DLSS продемонстрировал свое преимущество и по скорости, и по качеству. Новый ускоритель предлагает обновленный интерфейс VirtualLink для связи с устройствам виртуальной реальности нового поколения (VR никуда не делся, не умер, просто ожидается очередной скачок технологий).

Что касается конкретного протестированного нами видеоускорителя Asus Strix RTX 2070 8 ГБ OC (O8G), то все сказанное про RTX 2070 полностью относится и к этой карте, плюс у нее производительность на 4,5% выше референсного RTX 2070. А это значит, что данная карта Asus уже вплотную приближается по скорости к флагману прошлого поколения GTX 1080 Ti. Только представьте себе: новое поколение ускорителей уже почти из среднего сегмента (не хх80, а хх70!), может соперничать с самыми производительными видеокартами на GPU предыдущего поколения! И это мы еще молчим про потенциал разгона, а такого рода ускорители, особенно из серии Strix, очень неплохо разгоняются! Поэтому имеет смысл снова упомянуть мечту оверклокеров средней руки — Nvidia Scanner. Технология простая, как пробка: нажал на кнопку — и жди, оно само покрутит колесики и выдаст вам максимум скорости в разгоне. В частности, данная карта Asus продемонстрировала стабильную работу на частоте 2080/14200 МГц, а это гарантирует обгон [неразогнанного] GTX 1080 Ti! Также стоит упомянуть хорошую систему охлаждения у карты, а любителям моддинга наверняка понравится «умная» подсветка кулера (при желании отключаемая нажатием всего одной кнопки). Есть возможность штатно регулировать работу корпусных вентиляторов в зависимости от нагрева GPU (вентиляторы подключаются непосредственно к видеокарте).

Итог: GeForce RTX 2070 получился самым успешным из нового семейства по соотношению возможностей и стоимости (даже при весьма высокой цене на старте продаж). Этот ускоритель поддерживает весь набор новых технологий, не так давно привнесенных в копилку индустрии 3D-графики игрового класса компанией Nvidia. То есть потенциал применения всего «новенького» у этого ускорителя также имеется. Какой при этом будет производительность — вопрос. Но этот вопрос мы будем обсуждать по мере выхода игр с поддержкой RT и с внедрением новых возможностей тензорных ядер.

В номинации «Оригинальный дизайн» карта Asus Strix RTX 2070 8 ГБ OC (O8G) получила награду:

Благодарим компанию Asus Russia
и лично Евгения Бычкова
за предоставленную на тестирование видеокарту

Для тестового стенда:
блок питания Seasonic Prime 1000 W Titanium предоставлен компанией Seasonic

26 ноября 2018 Г.

Справочник по ценам