RTX в ноутбуках: тест мобильных видеокарт NVIDIA GeForce RTX 2080, GeForce RTX 2070 и GeForce RTX 2060

Как было ранее объявлено в начале месяца, сегодня на рынок выходят первые ноутбуки на видеокартах NVIDIA RTX с архитектурой Turing. В нашу тестовую лабораторию поступили три старших чипа новой линейки, мы провели сравнение с предыдущим поколением. Посмотрим, как покажут себя NVIDIA GeForce RTX 2080, GeForce RTX 2070 и GeForce RTX 2060 в ноутбуках.

С видеокартой GeForce GTX 980 в 2015 году NVIDIA отказалась от добавки "М" в названии, впервые использовав в ноутбуке графический чип, который технически не уступает настольной модели. Ранее калифорнийский разработчик GPU всегда ограничивал мобильные решения, чтобы они вписывались в заданный пакет по тепловыделению и энергопотреблению. Поэтому и производительность была ниже, несмотря на идентичную номенклатуру.

С поколением Pascal, которое было представлено в октябре 2016, данная идея получила дальнейшее развитие уже на всех мобильных GPU, от начального уровня до high-end решений. Через несколько месяцев появились видеокарты Max-Q, которые по производительности были всего на 10% медленнее обычных версий, но при этом работали существенно более эффективно, с меньшим энергопотреблением и тепловыделением.

С чипами Max-Q NVIDIA заложила основы компактных игровых ноутбуков. После чего на рынке появилось большое количество элегантных тонких моделей. Здесь можно отметить MSI GS65 Stealth Thin, ASUS ROG Zephyrus GX501 и Gigabyte Aero 15, а также Razer Blade 15 от знаменитого игрового бренда.

На выставке Consumer Electronics Show 2019 в Лас-Вегасе NVDIA объявила новые видеокарты RTX для ноутбуков на основе архитектуры Turing. И сегодня они как раз должны выйти на рынок в различных мобильных системах. Изначально планируются три видеокарты, а именно GeForce RTX 2080, GeForce RTX 2070 и GeForce RTX 2060, которые будут доступны в вариантах Max-Q со сниженным энергопотреблением и температурой. Таким образом, мобильная линейка Turing пока будет состоять из шести чипов.

И к моменту объявления новинок мы подготовили сравнительный тест.

Мы начнем с флагманской видеокарты GeForce RTX 2080 (Max-Q). Как и настольный чип, она базируется на GPU TU104, который NVIDIA представила в сентябре. По производительности и эффективности новые GPU вновь поднимают планку по сравнению с поколением Pascal, которое присутствует на рынке уже более двух лет. Также есть и новые функции, на которых мы остановимся чуть ниже. Флагманский мобильный GPU содержит 2.944 потоковых процессоров и работает с 8 Гбайт видеопамяти GDDR6, которая подключена по 256-битному интерфейсу. Так что по аппаратным ресурсам мобильный GPU соответствует настольным версиям.

Чтобы энергопотребление и тепловыделение вписывались в ограничения ноутбуков по пространству и питанию, NVIDIA существенно урезала тактовые частоты мобильных GPU. Если настольная видеокарта GeForce RTX 2080 работает на базовой частоте 1.515 МГц, в случае мобильной версии мы получаем частоты от 735 до 1.380 МГц. Первая планка ниже ожидаемого уровня, но она относится к варианту Max-Q и экстремальным случаям. В режиме Boost минимальная частота составляет от 1.095 до 1.590 МГц, что соответствует потере около 210 МГц от настольного варианта.

При достаточном охлаждении мобильные GPU на практике обеспечивают более высокие частоты. Но здесь стоит рассчитывать на толстые ноутбуки типа "замена настольного ПК", а не на тонкие решения, которые будут массово объявлены в ближайшие дни.

Следующая модель по старшинству тоже оснащена 8 Гбайт памяти GDDR6, подключенной по 256-битному интерфейсу. Мы получаем 2.304 потоковых процессора на младшем TU106 GPU. Так что и здесь процессор 1:1 соответствует настольной версии. Базовая частота составляет от 885 до 1.125 МГц, в режиме Boost - от 1.185 до 1.440 МГц. Что чуть ниже обычной настольной Founders Edition. Для сравнения: она работает с тактовыми частотами 1.410 и 1.710 МГц, соответственно, то есть на 195 и 270 МГц быстрее.

GeForce RTX 2060 является видеокартой начального уровня среди мобильных моделей RTX на Turing. Здесь мы тоже получаем младший TU106 GPU, но в урезанном до 1.920 потоковых процессоров виде. Отметим и 6 Гбайт памяти GDDR6, которая подключена по 192-битной шине. Тактовые частоты составляют 960 или 1.200 МГц (базовая, Boost). Здесь мы наблюдаем наиболее сильное падение по сравнению с настольной версией. У обычной GeForce RTX 2060 мы получаем базовую частоту 1.365 МГц, Boost - 1.680 МГц.

В зависимости от SKU, TDP новых мобильных видеокарт составляет от 80 до 150 Вт, примерно на уровне предыдущего поколения. Что облегчает OEM-партнерам NVIDIA перевод ноутбуков на новое поколение. Они могут использовать прежние платформы и корпуса без серьезных изменений. Так что в ближайшие недели на рынке ноутбуков крупных инноваций ждать не приходится.

Новые и старые функции

Как и в случае настольных видеокарт NVIDIA, основным преимуществом здесь является аппаратное ускорение трассировки лучей, в результате чего освещение в играх получается более реалистичным. Видеокарта просчитывает большое количество лучей, благодаря которым можно более реалистично вывести эффекты отражения, преломления, рассеивания, тени. Ранее для этого требовалось мощное железо. Но с архитектурой Turing NVIDIA представила аппаратное ускорение расчета лучей. Кроме того, как и в случае Volta, здесь работают хорошо знакомые ядра Tensor, к которым добавлены ядра RT. Они обеспечивают поддержку новых технологий затенения и гибридного рендеринга.

Технология RTX, в честь которой названы новые видеокарты, рассчитывать лишь часть лучей на сцене, чтобы вычислительная нагрузка оставалась в приемлемых рамках. Кроме того, она представляет собой интерфейс разработчика, который в игре должен напрямую поддерживаться. Ядра Tensor архитектуры Turing обеспечивают две функции: подавление шумов при трассировке лучей и новый режим сглаживания Deep Learning Super Sampling (DLSS). Мы уже детально рассматривали обе новых технологии во время анонса архитектуры и в тестах первых настольных видеокарт, так что здесь просто дадим соответствующие ссылки.

Для компактных ноутбуков-долгожителей

Конечно, стоит отметить и некоторые старые технологии, впервые реализованные с предшествующим поколением Pascal. Они обеспечивают увеличение времени автономной работы и снижение уровня шума. Кроме экономичных дизайнов Max-Q, в копилке NVIDIA есть режим Whisper, который можно активировать программно в GeForce Experience. В результате игровой ноутбук будет работать тише, чем обычно. NVIDIA проанализировала современные и старые игры, чтобы найти оптимальные настройки для снижения используемых ресурсов, но без существенного ущерба качеству картинки. К ним относятся спецэффекты или расчет теней. Благодаря оптимизации эффектов можно увеличить эффективность работы видеокарты и снизить энергопотребление, что позволит системе работать тише.

Через Battery Boost можно ограничить среднюю частоту кадров до максимального разумного уровня. Например, если игра выводится с частотой кадров более 200 fps, ее можно ограничить 60 fps, что снижает нагрузку на видеокарту. В результате мы получаем снижение энергопотребления и тепловыделения. С технологией Optimus система автоматически переключается на интегрированную графику CPU вместо дискретной, если высокая производительность не требуется. В результате в 2D-режиме мы получаем существенное увеличение времени автономной работы. И даже мощные игровые ноутбуки отлично работают многие часы под офисной нагрузкой, как показывали наши многочисленные тесты в прошлом.

Новые видеокарты Turing обеспечат преимущества и в приложениях создания контента. Ядра RT, например, могут ускорять грядущий рендер Autodesk Arnold GPU для Maya и 3DS Max, по информации NVIDIA он будет работать до 7,5 раз быстрее по сравнению с high-end CPU Intel из линейки Core i9. Также ускорение обеспечивается в популярных приложениях Adobe Premiere, Photoshop и других.

Новый аппаратный кодер видео RTX повышает эффективность потоковой передачи видео и качество картинки на 15% для кодека H.264 и до 25% для кодека H.265, что улучшает качество стримов Twitch и YouTube. Подобная особенность наверняка обрадует стримеров.

Для первого сравнительного теста мобильных видеокарт Turing немецкий производитель Schenker Technologies предоставил нам три технически идентичных игровых ноутбука, которые отличаются только GPU. Линейка XMG Ultra 17 как раз была представлена вместе с новыми видеокартами Turing. Покупатель может выбрать ноутбук с видеокартой GeForce RTX 2080, RTX 2070 и GeForce RTX 2060. Более экономичные варианты Max-Q мы рассмотрим в тестах соответствующих ноутбуков. И первой моделью станет Gigabyte Aero 15-X9 с видеокартой NVIDIA GeForce RTX 2070 Max-Q, тест ноутбука мы опубликуем в ближайшие дни.

Модель E19 ноутбука XMG Ultra 17 сочетает новую видеокарту RTX с быстрым процессором Intel девятого поколения, который был на самом деле взят с настольного рынка. Флагманский ноутбук оснащается Core i9-9900K с восемью ядрами и частотой до 5,0 ГГц в режиме Turbo. Кроме того, в ноутбук установлена память DDR4 объемом до 64 Гбайт, есть различные опции для накопителей. В топовую модель устанавливаются два M.2 SSD с подключением по четырем линиям PCIe 3.0 каждый, их можно объединять в скоростной массив RAID 0. Внутрь также устанавливается, максимум, два 2,5" жестких диска. Размер диагонали дисплея составляет 17,3", поддерживается G-Sync, частота обновления до 144 Гц, опционально панель Full-HD или UHD.

Из других функций отметим игровую клавиатуру с Anti-Ghosting, чью RGB-подсветку можно конфигурировать по трем зонам, макро-клавиши и высококачественную подсистему аудио благодаря установленному SoundblasterX Pro-Gaming 360 °C, в некоторых моделях имеется даже сабвуфер. Есть и современные порты вплоть до Thunderbolt 3 и сетевой контроллер Killer.

Корпус ноутбука с габаритами 418 x 295.3 x 40,9 мм весит до 4,0 кг. Цена XMG Ultra 17 в базовой комплектации начинается от €2.279, €2.635 и €3.034 в магазине Bestware. Менее крупные 15,6" ноутбуки с новыми видеокартами RTX тоже будут скоро доступны, они демонстрировались на выставке Consumer Electronics Show 2019 в Лас-Вегасе.

Аппаратная начинка всех трех тестовых ноутбуков идентична за исключением видеокарты. Во всех моделях работает процессор Intel Core i9-9700K, 16 Гбайт DDR4, накопитель Samsung SSD 970 Evo на 500 Гбайт. Дисплей с диагональю 17,3" поддерживает разрешение Full-HD 1.920 x 1.080 пикселей, технологию NVIDIA G-Sync, частота обновления составляет 144 Гц.

Тактовые частоты

По сравнению с настольными видеокартами, NVIDIA для ноутбуков выставила существенно урезанные тактовые частоты - особенно это касается вариантов Max-Q. На практике все может различаться еще более принципиально, в зависимости от дизайна, толщины и системы охлаждения, а также выставленных производителем планок по энергопотреблению и температуре. Будучи ноутбуками типа "замена настольного ПК", наши модели XMG были оснащены весьма мощной системой охлаждения, которая должна справиться с высокими частотами новых GPU RTX. На практике все тестовые видеокарты работали на частотах выше заявленных NVIDIA. Но не стоит забывать, что калифорнийский разработчик GPU указывает минимальную частоту Boost.

UВ играх наша GeForce RTX 2080 работала на частотах около 1.700 МГц, что на 100 МГц выше минимального уровня. Но под продолжительной игровой нагрузкой (40 минут "Ведьмака) частота снизилась до минимального уровня. GeForce RTX 2070 работала на 200 МГц выше минимальной планки Boost, под длительной нагрузкой частота снижалась не так сильно, как у старшей модели. У младшей GeForce RTX 2060 мы получили наиболее сильный прирост тактовой частоты по сравнению с уровнем, выставленным NVIDIA.

Результаты новых чипов Turing весьма достойные. Интересно будет посмотреть на частоты GPU в тонких ноутбуках. Наверняка они будут ниже, поэтому и производительность тоже будет меньше, чем в нашем первом сравнительном тесте. Кроме того, наши XMG Ultra 17 используют полноценные настольные CPU, в то время как многие игровые ноутбуки опираются на мобильные CPU из линейки Coffee-Lake H. Наконец, другие компоненты и программное обеспечение тоже могут влиять на производительность. Поэтому наши результаты можно использовать лишь для примерной оценки новых GPU.

Синтетические тесты

В синтетических тестах классификация понятна: видеокарты Turing на двузначное число процентов обгоняют предшественников Pascal. GeForce RTX 2080 выходит в лидеры во всех прогонах, младшая GeForce RTX 2070 кое-где даже обходит GeForce GTX 1080. Но она всегда быстрее прямой предшественницы. То же самое верно и для видеокарты GeForce RTX 2060, которая получает наибольший прирост по сравнению с поколением Pascal.

Схожую картину можно наблюдать в играх. Здесь видеокарты Turing по сравнению с Pascal дают почти везде двухзначный прирост в процентах. В играх, интенсивно нагружающих CPU, как в той же "Wolfenstein 2", все новые видеокарты RTX обходят Pascal. Впрочем, здесь причина в том, что ноутбуки Turing оснащены мощными настольными CPU.

Даже на младшей видеокарте Turing можно комфортно играть с плавной частотой кадров - во всех тестах мы получили больше 60 fps. Но причина кроется и в разрешении 1.920 x 1.080 пикселей, весьма дружественном к геймеру. В QHD или даже UHD видеокарте GeForce RTX 2060 придется намного тяжелее.

Новые эффекты DXR

Важным преимуществом новых видеокарт RTX считается не только прирост производительности и эффективности по сравнению с Pascal, но и аппаратная поддержка трассировки лучей. Мы уже неоднократно рассматривали эту тему в тестах настольных видеокарт, здесь же мы провели тесты Battlefield V на мобильных GPU. Результат очевиден: на GeForce RTX 2080 можно выставлять эффекты DXR и качество картинки DirectX 12 в "High" в разрешении 1.920 x 1.080 пикселей без колебаний. Условно плавно игра идет и при настройке "Ultra", хотя здесь придется смириться с 54,3 fps. Кстати, без эффектов трассировки лучей можно получить трехзначный уровень fps.

В случае GeForce RTX 2060 придется откатиться на средний уровень качества. Без эффектов DXR видеокарта GeForce RTX 2060 обеспечила 86 кадров в секунду, но со средними настройками DXR мы получили чуть больше 60 fps. При настройке "Ultra" частота кадров снижается до 24,8 fps, так что ее лучше избегать.

Энергопотребление, уровень шума, температура

Но с энергопотреблением чипов Turing не так все гладко. Schenker XMG Ultra 17 с видеокартой GeForce RTX 2080 под игровой нагрузкой потреблял почти 270 Вт. Тот же самый ноутбук с младшей моделью Turing потреблял около 185 Вт. Впрочем, не стоит забывать, что XMG Ultra 17 с видеокартой GeForce RTX 2080 - мощный игровой ноутбук. Хотя даже для игрового ноутбука такой уровень довольно высокий. Немалый вклад в общее энергопотребление вносят 17,3" дисплей и полноценный настольный CPU.

Мы протестировали несколько сценариев нагрузки:

Проблем с охлаждением не наблюдалось. Чипы Turing нагревались до разумных температур от 68 до 74 °C. Однако здесь стоит взглянуть на результаты тестов в более тонких и легких ноутбуках. Кроме того, XMG Ultra 17 с видеокартами Turing - не самая тихая модель. Под полной нагрузкой ноутбук с GeForce RTX 2080 показал 57,4 дБ(А). Ноутбуки с менее мощными GPU Turing работали лишь чуть тише.

С новыми видеокартами RTX NVIDIA поднимает планку графической производительности ноутбуков. Причем это касается не только производительности и эффективности, но и функций, которые намного превосходят предложение конкурента. Технологии Battery Boost, Whisper Mode и Optimus хорошо знакомы нашим читателям, они отлично зарекомендовали себя на практике. Данные технологии позволяют даже самым мощным игровым ноутбукам работать с меньшим уровнем шума под игровой нагрузкой, а также обеспечивают большее время автономной работы. Теперь можно создавать компактные и стильные игровые ноутбуки, которые можно использовать не только для игр, но и для работы в пути.

Упомянутые технологии поддерживаются новыми GPU Turing, но не только: благодаря ядрам RT и Tensor появились многие новые функции. Многие рабочие приложения получают аппаратное ускорение, а для геймеров NVIDIA предлагает аппаратную поддержку трассировки лучей. Даже младшая мобильная видеокарта Turing справляется с эффектами DXR в игре Battlefield V. Но если вам нужно максимальное качество эффектов на высоком разрешении, то без нового мобильного флагмана GeForce RTX 2080 не обойтись.

По сравнению с поколением Pascal новые мобильные видеокарты Turing обеспечили двухзначный прирост производительности в процентах. Однако напомним, что GPU Turing мы тестировали в оптимальных условиях, то есть в довольно толстых ноутбуках типа "замена настольного ПК" с мощной системой охлаждения. На практике частота Boost будет зависеть от эффективности охлаждения. В наших тестах ноутбуки XMG Ultra 17 всегда давали частоту GPU выше спецификаций NVIDIA. У тонких моделей на NVIDIA Turing частота наверняка будет ниже, поэтому разница между Turing и Pascal будет уже не такой большой.

Впрочем, все это мы планируем узнать в ближайшие дни. В нашу тестовую лабораторию уже поступил новый ноутбук Gigabyte Aero 15-X9 с видеокартой NVIDIA GeForce RTX 2070 Max-Q, который намного тоньше - всего 19 мм. Мы планируем опубликовать тест на днях.

NVIDIA и здесь выставила весьма высокую цену. Ноутбук XMG Ultra 17 в базовой комплектации с видеокартой GeForce RTX 2060 стоит от €2.279. Немало. Так что с Turing Mobile NVIDIA вышла на новый ценовой уровень, разница с настольными видеокартами невелика. Впрочем, для амбициозных геймеров цена - не преграда.