Производительность GPU на современных архитектурах очень сильно зависит от эффективного охлаждения. Мы неоднократно убеждались в этом на практике, по той же причине многие домашние пользователи переходят на системы водяного охлаждения. Недавно в нашей тестовой лаборатории побывала видеокарта KingMod GeForce GTX 1080 FE, теперь настала очередь варианта Ti с похожим, если не идентичным водоблоком. Ниже мы рассмотрим, какую производительность GeForce GTX 1080 Ti с водяным охлаждением сможет выдать на практике.
Мы уже опубликовали отдельное исследование, посвященное влиянию системы охлаждения на производительность видеокарт. В нем мы сравнили модель Founders Edition с видеокартой, оснащенной альтернативной системой охлаждения Gigabyte. Результаты можно легко перенести и на другие видеокарты с фирменными кулерами производителей.
Конечно, система водяного охлаждения отводит тепло намного эффективнее любого воздушного кулера. Кроме того, существуют и гибридные решения, сочетающие преимущества водяного и воздушного охлаждения. Например, мы протестировали видеокарты MSI GeForce GTX 1080 SEA HAWK X (Corsair Hydro GFX GTX 1080), Inno3D GeForce GTX 1080 iChill Black Edition и Zotac GeForce GTX 1080 ArcticStorm. К ним недавно добавилась Caseking KingMod GeForce GTX 1080 FE. Все эти модели под нагрузкой смогли выдержать частоту GPU более 2.000 МГц, а некоторые даже заметно выше. С видеокартой GeForce GTX 1080 Ti мы рассчитывали на не менее достойные результаты.
Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE представляет собой не просто видеокарту с водоблоком, а полный комплект с помпой, резервуаром и теплообменником. Ниже представлен состав комплекта поставки:
- GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition (Gigabyte)
- EKWB EK-FC Titan X Pascal / 1080 Ti
- EKWB EK-FC Titan X Pascal / 1080 Ti Backplate
- MagiCool Copper Radiator II - 240 mm
- Вентилятор Scythe Slip Stream SY1225SL12LM-P, PWM - 120mm
- EKWB EK-XRES 100 SPC-60 MX PWM - с помпой
- EKWB EK-Ekoolant EVO Premix
При выборе комплектации покупатель может указать прозрачную или сплошную крышку водоблока. В остальном Caseking предлагает полную комплектацию СВО, которая готова к установке. С помощью специалистов Caseking покупатель может выбирать модель теплообменника для своего корпуса, а также длину трубок.
Модель: | Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE |
Цена: | 1.199,90 Euro |
Техническая информация | |
---|---|
GPU: | GP102 |
Техпроцесс: | 16 nm |
Число транзисторов: | 12 млрд. |
Тактовая частота GPU (базовая): | 1.481 МГц |
Тактовая частота GPU (Boost): | 1.582 МГц |
Частота памяти | 1.375 МГц |
Тип памяти: | GDDR5X |
Объём памяти: | 11 GB |
Ширина шины памяти: | 352 бит |
Пропускная способность памяти: | 484 Гбайт/с |
Версия DirectX: | DirectX 12 |
Потоковые процессоры: | 3.584 |
Текстурные блоки: | 224 |
Конвейеры растровых операций (ROP): | 88 |
Типичное энергопотребление: | 250 Вт |
SLI/CrossFire | SLI |
Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE использует в качестве основы видеокарту с эталонным дизайном Founders Edition, поэтому и тактовые частоты идентичны. Базовая частота составляет 1.481 МГц, в режиме Boost под нагрузкой она увеличивается до 1.582 МГц. Конечно, подобные частоты не составляют каких-либо проблем для системы водяного охлаждения. 11 Гбайт памяти GDDR5X работают на 1.375 МГц, с 352-битной шиной мы получаем пропускную способность памяти 484 Гбайт/с. Все остальные спецификации идентичны обычной GeForce GTX 1080 Ti.
Если вам интересна архитектура Pascal, мы рекомендуем ознакомиться с нашим обзором эталонной версии GeForce GTX 1080. В нем мы рассмотрели архитектуру Pascal, новый 16-нм техпроцесс FinFET и другие подробности. Мы уже рассмотрели новые функции видеокарты в обзоре GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition. Там же вы можете найти информацию о Tiled Caching и памяти GDDR5X.
Скриншот GPU-Z подтверждает технические спецификации. Мы немного изменим структуру обзора, сначала мы рассмотрим видеокарту, а потом перейдем к теме разгона.
Сначала позвольте рассмотреть основные спецификации видеокарты.
Длина печатной платы | 266 мм |
Длина с кулером | 266 мм |
Толщина | 2 слота |
Дополнительное питание | 1x 8-конт. 1x 6-конт. |
Вентиляторы | - |
Выходы на дисплей | 1x HDMI 2.0b 3x Displayport 1.3/1.4 |
Пассивная работа вентиляторов в режиме бездействия | - |
Поскольку Caseking выбрала в качестве основы GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition, длина PCB составляет привычные 266 мм. EKWB разработала водоблок, который не превышает PCB по длине, в результате чего и для видеокарты мы получаем те же 266 мм. Слотовая заглушка двойная, хотя Caseking могла бы установить и одинарную заглушку, толщина водоблока это позволяет. Другие детали удобно показать на фотографиях.
Крышка водоблока предоставленной нам видеокарты была изготовлена из ацеталя, она непрозрачная и черная. Водоблок почти полностью закрывает PCB, что-либо разглядеть за ним проблематично.
По запросу Caseking может установить и заднюю пластину от EKWB, но в нашем случае была установлена пластина NVIDIA. На ней можно видеть логотип и название видеокарты. Часть пластины сзади можно снять, что обеспечивает в режиме SLI больше воздушного пространства для второй видеокарты. Впрочем, если вторая видеокарта тоже использует водоблок, это вряд ли необходимо.
Видеокарта GeForce GTX 1080 Ti в версии Founders Edition и NVIDIA Titan X имеют почти идентичные раскладки PCB, поэтому можно использовать одинаковые водоблоки. На видеокарту установлен водоблок EK-FC Titan X Pascal, который как раз совместим с GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition. Кулер отводит тепло от всех компонентов видеокарты, в том числе GPU, чипов памяти и VRM. Поэтому все горячие компоненты получают должное охлаждение. Непосредственно над GPU EKWB предусмотрела структуру из тонких канальцев, чтобы увеличить площадь теплообмена с жидкостью.
У видеокарты Founders Edition на плату установлены 8- и 6-контактные гнезда дополнительного питания. Они позволяют теоретически подавать на видеокарту до 300 Вт мощности вместе со слотом PCI Express. NVIDIA указывает для видеокарты тепловой пакет 250 Вт. С поднятой планкой Power Target мы получили уровень энергопотребления 300 Вт, что соответствует теоретической подаваемой мощности.
Два разъема SLI позволяют теоретически объединить до четырех подобных видеокарт в SLI. Но на практике пользователи редко устанавливают больше двух видеокарт. В зависимости от разрешения и частоты обновления, могут потребоваться новые мостики SLI HB.
У всех видеокарт Founders Edition NVIDIA предлагает выход HDMI 2.0 и три DisplayPort 1.3/1.4. Данные интерфейсы позволяют подключать любые современные мониторы. Но если вам нужен выход DVI, то придется воспользоваться переходником. На второй половине слотовой заглушки можно заметить большое число вентиляционных отверстий, но они вряд ли нужны из-за системы водяного охлаждения видеокарты.
Для подключения контура СВО у водоблока EKWB предусмотрено два штуцера G1/4". В случае видеокарты KingMod контур СВО был закрыт, трубки уже подключены к видеокарте. Но вы можете перенести трубки и на другую сторону терминала. Направление потока жидкости роли не играет, если одно отверстие используется для входного потока, второе - для выходного.
Для накопления жидкости Caseking установила резервуар, к которому добавлена помпа. Компоненты тоже изготовлены EKWB и приведены в каталоге под названием EK-XRES 100 SPC-60 MX PWM. Максимальная мощность насоса составляет 6 Вт, производительность – 450 л/ч, высота столба – 3,2 м. Диаметр резервуара составляет 60 мм при высоте 117 мм. В результате мы получаем емкость 125 мл. Скорость помпы можно регулировать от 20% до 100% через ШИМ.
Как мы отметили выше, покупатель системы при заказе может указать длину трубок. В нашем случае длина была достаточной, чтобы установить теплообменник в тестовом корпусе за передней панелью. Снизу разместились помпа с резервуаром.
Покупатель также может выбирать цвет хладагента и расцветку компонентов системы водяного охлаждения.
Сбоку хорошо видно, что водоблок занимает по толщине всего один слот. И без двухслотовой заглушки можно было вполне обойтись.
Конечно, мы не удовлетворились штатными настройками Founders Edition и решили провести тесты разгона видеокарты KingMod. Мы увеличили тактовые частоты, чтобы поднять производительность видеокарты. Мы выставили планку Power Limit на +20%, что позволило поднять энергопотребление до 300 Вт вместо 250 Вт. Уже одной только этой меры оказалось достаточно, чтобы видеокарта достигала частоты Boost 1.898 МГц. Из-за низких температур видеокарта не перегревалась, она работала на максимальных частотах Boost.
Затем мы решили поднимать частоты шаг за шагом. В конце концов мы достигли 2.171 МГц, максимума по информации приложения. Но, по всей видимости, дело не в приложении, поскольку видеокарта с данной частотой упиралась в планку по энергопотреблению Power Limit. В любом случае, мы смогли увеличить тактовую частоту видеокарты на чуть более чем 14%. Мы также разогнали память с 1.375 до 1.450 МГц. С данными настройками мы провели наши стандартные тесты, которые приведены в статье.
Перейдем к обзору тактовых частот и температур в играх:
Игра | Температура | Частота |
The Witcher 3: Wild Hunt | 55 °C | 2.145 МГц |
Rise of the Tomb Raider | 55 °C | 2.132 МГц |
Hitman | 55 °C | 2.132 МГц |
Far Cry Primal | 55 °C | 2.132 МГц |
DiRT Rallye | 55 °C | 2.145 МГц |
Anno 2205 | 55 °C | 2.132 МГц |
The Division | 55 °C | 2.132 МГц |
Fallout 4 | 55 °C | 2.132 МГц |
DOOM | 55 °C | 2.145 МГц |
Для получения указанных частот нам пришлось увеличить напряжение до максимума, но мы все равно упирались в планку по энергопотреблению.
Мы существенно обновили программное обеспечение в виде игр и тестов, но аппаратное обеспечение осталось, по большей части, прежним. Чтобы наша тестовая система была максимально приближена к практическим условиям, мы проводили тесты в закрытом корпусе. Операционная система Windows 10 была установлена на SSD, но для игр мы использовали жесткий диск. На результаты тестов это не влияет.
Компоненты | |
---|---|
Процессор | Intel Core i7-3960X 3,3 ГГц, разгон до 3,9 ГГц |
Система охлаждения | Corsair H110i GT СВО с замкнутным контуром |
Материнская плата | ASUS P9X97 Deluxe |
Оперативная память | G.Skill |
SSD | OCZ Arc 100 240 GB |
Блок питания | Seasonic Platinum Series 1.000 Вт |
Операционная система | Windows 10 64 Bit |
Корпус | Fractal Design Define R5 |
Наша тестовая система содержит компоненты Intel, ASUS, Fractal Design, Corsair, G.Skill, OCZ и Seasonic. Мы выражаем благодарность всем производителям, предоставившим нам комплектующие!
Мы использовали следующие версии драйверов:
- Все видеокарты NVIDIA: GeForce 378.78
- Все видеокарты AMD: Radeon Software 17.2.1
Мы использовали следующие игры и тесты:
- Futuremark 3DMark
- Luxmark 3.0
- GPUPI 2.2
- The Witcher 3: Wild Hunt
- Rise of the Tomb Raider
- Hitman
- Far Cry Primal
- DiRT Rally
- Anno 2205
- The Division
- Fallout 4
- The Talos Principle
- DOOM
Перейдём к оценке уровня шума, энергопотребления и температуры.
AMD и NVIDIA со своими эталонными видеокартами не останавливают вентиляторы в режиме бездействия. Хотя, как показал наш первый тест GeForce GTX 1080 Ti от Inno3D, полупассивное охлаждение вполне возможно. В случае Caseking KingMod GeForce GTX 1080 FE мы считаем видеокарту пассивной, поскольку на ней нет активных компонентов. Теплообменник с вентиляторами можно устанавливать в любое место системы, в режиме бездействия два вентилятора работают очень тихо.
То же самое касается и режима бездействия. Мы не можем сравнивать результаты с обычными видеокартами, поскольку вентиляторы теплообменника подключаются к материнской плате. В зависимости от настроек платы, они могут вращаться быстрее или медленнее. Поэтому мы вновь считаем видеокарту пассивной.
С тестами температуры все становится интереснее. Но 32 °C – вполне типичный уровень для водяного охлаждения в режиме бездействия. Температура в данном случае зависит от количества жидкости в контуре, скорости прокачки жидкости помпой и размеров теплообменника. Поэтому в разных конфигурациях контура СВО температуры могут быть разными.
Под нагрузкой становится заметным, что от GPU GP102 приходится отводить больше тепла по сравнению с GPU GP104. Оба GPU были протестированы на видеокартах KingMod с водоблоками EKWB. Температура GPU 55 °C проблем не составляет, причем мы измеряли ее после первых 60 минут игры. Конечно, здесь тоже важна скорость вентиляторов, а также количество жидкости в контуре. В любом случае, преимущество системы водяного охлаждения очевидно.
В режиме бездействия энергопотребление не так интересно. Разве что можно выявить какие-либо проблемы с механизмами энергосбережения. Дополнительное энергопотребление помпы и двух вентиляторов не заметно на фоне энергопотребления радиального вентилятора Founders Edition.
Под нагрузкой энергопотребление видеокарты стремительно возрастает из-за нашего ручного разгона. Важно помнить, что дополнительное энергопотребление оправдано только в том случае, если оно сопровождается соответствующим приростом производительности. Об этом нам как раз расскажут тесты ниже.
С подключением двух мониторов проблем не возникает. Энергопотребление немного увеличивается, но ничего серьезного.
Тест 3DMark от Futuremark – один из наиболее популярных синтетических тестов, он позволяет удобно сравнивать разные системы или отдельные компоненты. Отдельные режимы (Preset) позволяют оценить различные аспекты работы системы – вплоть до разрешения UltraHD/4K. Тест изначально разрабатывался под DirectX 11, но сегодня 3DMark также позволяет оценить оптимизацию под DirectX 12, анализируя число вызовов Draw calls.
Luxmark 3.0 – тест рендеринга, который опирается на интерфейс OpenCL и широкую аппаратную базу видеокарт. Luxmark разрабатывался в качестве теста определения производительности LuxRender. Для расчета сцены используется LuxRender 2.x API. Результат выдается в семплах в секунду.
В тесте GPUPI вычисляется число пи через разные интерфейсы. Программы, такие как SuperPi, уже давно используются для оценки вычислительной производительности "железа", возможен расчет через процессоры и видеокарты. Как видно по названию GPUPI, данный тест опирается для расчета на GPU. Мы использовали OpenCL API и вычисляли число пи до 500 млн. или 1 млрд. знаков. GPUPI позволяет удобно ценить 64-битную производительность "железа".
Ролевая игра Ведьмак 3: Дикая охота базируется на книгах и игровом мире известного фантаста Анджея Сапковски. Протагонист Геральт из Ривии открывает средневековый фантастический мир и выполняет разнообразные квесты. Игровой движок был разработан студией CD Projekt Red самостоятельно, в игре используется версия 3. Ролевая игра опирается на открытый мир и устанавливает новые стандарты компьютерной графики.
С игрой Dirt Rally студия разработчиков Codemasters вновь сместила акцент на симуляцию по сравнению с предшественницей. В игре доступны 17 автомобилей, в том числе Audi S1 quattro, Lancia Delta и Ford Fiesta RS WRC, а также 36 трасс в трех уголках мира: Греции, Уэльсе и Монте-Карло. После выхода игры в Steam продолжает появляться дополнительный контент, в том числе Pikes Peak, Rally Deutschland и FIA Rallycross Championship.
В нашей тестовой лаборатории уже побывала видеокарта GeForce GTX 1080 Ti с альтернативным кулером Inno3D iChill GeForce GTX 1080 Ti X3 Edition на основе эталонного дизайна PCB, теперь к ней добавилась модель с водяным охлаждением. Причина столь быстрого появления видеокарты с водоблоком довольно проста: дизайн PCB версии GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition очень близок к NVIDIA Titan X, что позволяет использовать водоблоки, разработанные под Titan X. И Caseking не стала медлить с видеокартой KingMod. Конечно, никто не мешает установить водоблок на видеокарту самостоятельно, но в данном случае мы получаем готовое решение, для которого проводить какую-либо дополнительную работу не требуется.
Перед тем, как мы перейдем к заключению, следует напомнить, что подобные полные решения СВО обходятся весьма дорого, так как Caseking просит дополнительную плату за сборку системы и гарантию. GeForce GTX 1080 Ti Founder Edition стоит 820 евро. Отдельно водоблок обойдется в 120 евро, помпа и резервуар – в 75 евро, теплообменник – 30 евро, на остальные компоненты выделим бюджет около 50 евро. В результате цена составит около 1.100 евро. Так что доплата Caseking – всего около 100 евро. Вполне разумная цена, учитывая дополнительную гарантию.
Перейдем к производительности видеокарты. Конечно, GeForce GTX 1080 Ti – самая быстрая игровая видеокарта на рынке с одним GPU. Но эталонный кулер не всегда справляется с поддержкой частоты Boost на высоком уровне, поэтому тактовые частоты на практике могут находиться не только в диапазоне от 1.700 до 1.800 МГц, но и существенно ниже. У Inno3D iChill GeForce GTX 1080 Ti X3 Edition мы получили более 1.900 МГц благодаря хорошему охлаждению. При этом производительность тоже увеличивается.
Конечно, у видеокарты Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE Custom Loop имеется весьма приличный потенциал повышения производительности. Без особых усилий, только путем поднятия планки Power Limit, мы смогли получить частоту почти 1.900 МГц. С ручным разгоном мы достигли тактовой частоты 2.171 МГц. Под нагрузкой частоты были чуть ниже, но прирост частоты все равно чувствовался. Как можно видеть по результатам тестов, видеокарта дает значительный прирост производительности. В частности, можно говорить о более чем 20% преимуществе по fps по сравнению с Founders Edition. Но также и заметно, что производительность видеокарты упирается в планку Power Limit. Система водяного охлаждения могла бы дать еще более высокие тактовые частоты, но все упирается в энергопотребление видеокарты.
Какое можно сделать заключение по производительности? Самая быстрая видеокарта стала еще быстрее!
Конечно, столь высокий уровень производительности стал возможен благодаря тому, что водоблок с полным покрытием отводит тепло от всех основных компонентов видеокарты. Высокий потенциал системы водяного охлаждения – не новость, но в случае нынешнего поколения Pascal охлаждение играет еще более существенную роль. Поэтому предложение видеокарты с установленным водоблоком от Caseking – шаг вполне логичный и оправданный. Меньшие температуры можно получить только с помощью СВО с фазовым переходом или жидкого азота. Для повседневного использования показанная система водяного охлаждения – лучший вариант.
Модель KingMod стала не только самой быстрой, но и самой дорогой игровой видеокартой, поскольку базовая цена Founders Edition уже составляет 820 евро или 50 тыс. рублей в России. Здесь же мы получили 1.199 евро. Впрочем, цена всего на 100 евро превышает вариант с самостоятельной покупкой и установкой всех компонентов. Конечно, при самостоятельной сборке контура в него можно добавить, например, еще и процессор. Но в таком случае температура жидкости будет выше, а вентиляторам на теплообменнике придется работать быстрее. В любом случае, видеокарта KingMod с готовой СВО позволяет приобщиться к миру водяного охлаждения тем пользователям, кто не желает собирать систему самостоятельно.
Недостатков у набора KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE Custom Loop не так много. Выбор компонентов довольно хороший, как и качество изготовления. Поэтому если вы не хотите возиться со сборкой контура СВО самостоятельно, покупка подобной готовой системы станет разумным решением. Конечно, придется доплатить по сравнению с самостоятельной сборкой, но доплата вполне разумная, особенно с учетом гарантии Caseking. В любом случае, никто не мешает заняться сборкой такой системы самостоятельно.
Преимущества Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE:
- В качестве основы взят GP102, самый быстрый одиночный GPU
- Можно играть в UHD с некоторыми ограничениями
- 11 GB GDDR5X
- GPU Boost 3.0 с многочисленными функциями разгона
- Предустановленный водоблок с полным покрытием
- Низкие температуры GPU
- На видеокарте нет активных компонентов охлаждения
- Комплектуется полностью собранным контуром СВО
Недостатки Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE:
- Стоит дороже по сравнению с самостоятельной сборкой отдельных компонентов
Благодаря значительному увеличению производительности из-за водяного охлаждения, видеокарта Caseking KingMod GeForce GTX 1080 Ti FE Custom Loop получает нашу техническую награду "Новая идея".
Личное мнение
Редакторы Hardwareluxx всегда радуются, когда получают возможность протестировать подобную видеокарту с системой водяного охлаждения. Все же приятно, когда можешь почти полностью раскрыть потенциал производительности видеокарты. Конечно, тесты столь мощной модели вскоре после объявления GeForce GTX 1080 Ti затруднят положение других видеокарт от разных производителей, чьи обзоры мы планируем представить в ближайшие недели. Но поживем – увидим. (Андрей Шиллинг)