Страница 1: Тест: влияние системы охлаждения на производительность видеокарт NVIDIA
Производительность современных видеокарт и GPU очень сильно зависит от системы охлаждения. Если охлаждение будет недостаточным, то GPU не сможет достичь максимальной производительности. NVIDIA и AMD используют соответствующие технологии GPU Boost и PowerTune. Раньше графические процессоры работали на фиксированных тактовых частотах, но сегодня приходится оперировать базовой частотой и частотой Boost. Все это акцентирует важность хорошего охлаждения видеокарты, именно по этой причине все производители уделяют особое внимание кулерам. В качестве примера, демонстрирующего преимущества хорошего охлаждения, можно привести ту же Gigabyte GeForce GTX 1080 Xtreme Edition.
Видеокарта Gigabyte GeForce GTX 1080 Xtreme Gaming – топовая модель тайваньского производителя. Мы уже провели тест видеокарты вскоре после объявления нового семейства Pascal, она принадлежит к самым быстрым моделям на рынке. Gigabyte, как и многие другие производители, поддерживает разные режимы работы через утилиту. Gigabyte увеличивает базовую частоту с 1.607 до 1.759 МГц и 1.784 МГц (режимы Gaming и OC). Что касается режима Boost, то здесь частоты составляют 1.733, 1.898 и 1.936 МГц, соответственно. Здесь видеокарта Gigabyte находится на уровне ASUS ROG Strix GeForce GTX 1080, но по теоретическим характеристикам она все же уступает KFA2 GeForce GTX 1080 HOF. 8 Гбайт памяти GDDR5X Gigabyte разогнала на 50 МГц до 2.550 МГц. В результате мы получили увеличение пропускной способности памяти.
В наших тестах видеокарта показала частоту Boost 1.987 МГц, несколько выше спецификаций производителя. Причина кроется в доступном бюджете по энергопотреблению и температуре. Система охлаждения отлично справляется со своей работой, под нагрузкой температура не превышала 69 °C, поэтому она не была ограничивающим фактором. Но почему мы получаем такую разницу между частотами Boost в теории и на практике? Как работает механизм GPU Boost? Что сделала NVIDIA с видеокартами Founder Editions, и почему они не всегда являются лучшим выбором?
GPU Boost и зависимости
С архитектурой Pascal NVIDIA обновила механизм GPU Boost. GPU Boost 3.0 отличается от предшественника GPU Boost 2.0, главным образом, тем, что сейчас используются не фиксированные шаги частот, а смещения для точек напряжения. У GPU GP104 на GeForce GTX 1080 используются 30 таких точек. В результате частота ближе адаптируется к теоретической максимальной частоте, кривая частоты ближе к максимальным возможностям.
GPU Boost 3.0 работает в трех режимах: в базовом режиме частота выставляется смещением. Здесь для пользователя разница с GPU Boost 2.0 невелика. В линейном режиме выставляются начальная и конечная точка кривой, а значения между ними будут интерполированы. Третий режим – ручной. В нем каждая точка напряжения выставляется вручную.
У чипа, изготавливаемого по 16-нм техпроцессу с несколькими миллиардами транзисторов, вопросы подачи питания выходят на передний план. К каждой области GPU необходимо подвести как можно более стабильное питание, именно по этой причине используются выделенные проводники. Чем больше будет инфраструктура питания на GPU, тем более стабильными будут напряжения. NVIDIA при разработке архитектуры Pascal и GPU GP104 провела тысячи симуляций, чтобы найти эффективное соотношение между напряжениями и частотами GPU. Всю эту работу NVIDIA выполнила самостоятельно, но за подсистему питания GPU на видеокарте отвечают партнеры NVIDIA.
NVIDIA определяет спецификации компонентов, которым должны следовать производители. Например, на упаковку GPU должно подаваться стабильное напряжение. NVIDIA для этой цели оптимизирует дизайн PCB, предлагая его партнерам. Еще одним шагом является изменение схемы питания GPU, когда часть компонентов подсистемы питания переносится на кристалл GPU. В таком случае от партнеров NVIDIA мало что будет зависеть.