Тест и обзор: три видеокарты GeForce RTX 3090 от ASUS, MSI и ZOTAC

Опубликовано:

zotac rtx3090 arctic stormДаже после недавнего выхода GeForce RTX 3080 Ti видеокарта GeForce RTX 3090 остается флагманом нынешнего поколения Ampere. Она использует мощный GA102 GPU в максимальном варианте расширения среди игровых видеокарт, который дополняют 24 Гбайт видеопамяти. В нашу тестовую лабораторию поступили три видеокарты ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC, практически стандартная модель с альтернативным дизайном, high-end вариант MSI GeForce RTX 3090 Suprim X и ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm с водяным охлаждением. Ниже мы рассмотрим три видеокарты на практике.

В прошлом году вслед за видеокартой GeForce RTX 3080 NVIDIA представила флагмана GeForce RTX 3090. Затем NVIDIA спустилась "вниз" по ассортименту продуктов и закрыла промежутки моделями Ti, хотя некоторые кажутся нам избыточными. Если не учитывать планируемые видеокарты Quadro, GeForce RTX 3090 является максимумом, который геймер может выжать из нынешнего поколения. Выпустит ли NVIDIA модель Titan на полном GA102 GPU - неизвестно. Но GeForce RTX 3090 уже занимает нишу, которая в предыдущих поколениях была отведена Titan.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Ниже приведены технические спецификации GeForce RTX 3090 по сравнению с GeForce RTX 3080 и промежуточной моделью Ti:

Сравнение видеокарт
  RTX 3080 FERTX 3080 Ti FE RTX 3090 FE
GPU Ampere (GA102)Ampere (GA102) Ampere (GA102)
Число транзисторов 28 млрд.28 млрд. 28 млрд.
Техпроцесс 8 нм8 нм 8 нм
Площадь кристалла 628,4 мм²628,4 мм² 628,4 мм²
Число FP32 ALU 8.70410.240 10.496
Число INT32 ALU 4.3525.120 5.248
Число SM 6880 82
Ядра Tensor 272320 328
Ядра RT 6880 82
Базовая частота 1.440 МГц1.365 МГц 1.400 МГц
Частота Boost 1.710 МГц1.665 МГц 1.700 МГц
Емкость памяти 10 GB12 GB 24 GB
Тип памяти GDDR6XGDDR6X GDDR6X
Ширина шины памяти 320 бит384 бит 384 бит
Частота памяти 1.188 МГц1.188 МГц 1.219 МГц
Пропускная способность памяти 760 Гбайт/с912 Гбайт/с 936 Гбайт/с
TDP 320 Вт350 Вт 350 Вт

По сравнению с GeForce RTX 3080, число вычислительных блоков FP32 и INT32 у GeForce RTX 3090 было увеличено на 20%. Число ядер RT и Tensor увеличилось в той же пропорции. Но разрыв по расширению GPU между GeForce RTX 3080 Ti и GeForce RTX 3090 составляет всего 2,5%. поэтому две видеокарты показывают близкий уровень производительности. Наиболее существенным отличием GeForce RTX 3090 остается удвоенная емкость памяти, а также более быстрый интерфейс памяти.

Теперь позвольте перейти к трем видеокартам GeForce RTX 3090, которые не отличаются по базовой конфигурации GPU, но имеют разные уровни Boost и Power Limit. Наконец, система охлаждения тоже вносит свой вклад.

Уровни Power Limit
  Базовая частота/ Boost
Стандартный Power Limit Максимальный Power Limit
ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 1.395 МГц / 1.695 МГц 350 Вт 370 Вт
MSI GeForce RTX 3090 Suprim X 1.395 МГц / 1.860 МГц420 Вт 450 Вт
ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm 1.395 МГц / 1.695 МГц
350 Вт 420 Вт

ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 и ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm работают с одинаковой частотой Boost 1.695 МГц. Видеокарту ZOTAC мы дополнительно разогнали вручную, чтобы раскрыть потенциал водяного охлаждения. У MSI GeForce RTX 3090 Suprim X заявлены самые высокие спецификации Boost и Power Limit.

Перед тем, как мы подробно рассмотрим видеокарты, позвольте сказать пару слов о тестах. Мы тестировали видеокарты ASUS и MSI в режиме Quiet. Для ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm мы выставили планку 420 Вт, после чего разогнали память до 1.250 МГц, а для GPU выставили смещение +125 МГц.


Мы начнем с видеокарты ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC. Она оснащена кулером с тремя осевыми вентиляторами, что вполне типично для данного класса производительности. Средний вентилятор вращается в противоположном направлении по сравнению с двумя наружными. У варианта TUF ASUS выбрала пластиковый кожух кулера. Длина видеокарты 300 мм, высота - 127 мм, она занимает три слота по ширине.

ASUS добавила заднюю пластину из алюминия, она закрывает большую часть PCB за исключением области за GPU. А также вырезов для разъема NVLink, тумблера BIOS и дополнительных разъемов питания. PCB заметно короче задней пластины, которая обеспечивает дополнительную вентиляцию благодаря крупным отверстиям в задней части.

Три осевых вентилятора имеют диаметр 90 мм каждый. Как мы уже отмечали выше, средний вентилятор вращается в противоположном направлении по сравнению с крайними. Вентиляторы начинают раскручиваться при нагреве GPU до 58 °C. Они останавливаются при охлаждении GPU до 34 °C.

Кулер ASUS отводит тепло от GPU, половины чипов памяти с лицевой стороны PCB, а также некоторых компонентов питания. Поэтому можно видеть специальные вставки, которые входят в прямой контакт с компонентами. ASUS попыталась выжать максимум из доступного объема и толщины 52 мм. Внутри расположены тепловые трубки, ускоряющие передачу тепла на радиатор.

Стандартный уровень Power Limit составляет 350 Вт, поэтому двух 8-контактных разъемов питания вполне достаточно. В принципе, можно получить и больше 400 Вт, поскольку каждый кабель может передавать существенно больше номинальных 150 Вт по спецификациям стандарта ATX. С торца можно видеть логотип TUF с подсветкой RGB LED.

В задней части видеокарты вновь хорошо видно, что PCB короче кулера. Задний вентилятор продувает воздух сквозь радиатор в направлении кулера CPU. В пластине проделаны соответствующие отверстия. Впрочем, здесь выходит лишь небольшая часть воздуха и тепла.

С торца видеокарты расположены не только разъемы питания, но и тумблер BIOS. Он позволяет переключаться между режимами Performance и Quiet. Они отличаются кривой работы вентиляторов, на частоту режимы напрямую не влияют.

На слотовой заглушке можно видеть три DisplayPorts 1.4 и два HDMI 2.1. Тепловые трубки тоже можно рассмотреть, они выходят из области над GPU и чипов GDDR6X.


MSI представила линейку Suprim в середине ноября. Новая high-end линейка призвана обеспечить максимальную производительность благодаря эффективному охлаждению. Дизайн нам уже знаком, значительная длина 336 мм у GeForce RTX 3090 Suprim X ограничивает совместимость с некоторыми корпусами. И к данному вопросу следует подходить ответственно. Высота 140 мм вполне стандартная. При толщине 61 мм видеокарта занимает три слота.

Сзади MSI установила металлическую пластину длиной тоже почти 336 мм. Но MSI завела с конца видеокарты кожух кулера, поэтому алюминиевая пластина чуть короче. За GPU можно видеть крупное отверстие, также имеются вырезы для интерфейса NVLink, тумблера BIOS и разъемов питания.

Три осевых вентилятора имеют диаметр 95 мм каждый, все они вращаются в одном направлении. MSI соединила на концах каждую пару лопастей. Вентиляторы начинают вращаться при температуре GPU 60 °C и останавливаются при 40 °C. Между вентиляторами можно заметить вставки-стрелки, которые подсвечиваются RGB LED.

С торца видеокарты есть и другие подсвеченные элементы. В том числе надпись Suprim. Сбоку хорошо видна значительная толщина кулера. Жаль, что видны также и кабели. Причем они будут заметны и после установки видеокарты в корпус.

MSI для дополнительного питания предусмотрела три 8-контактных гнезда. По спецификациям ATX они позволяют подавать на видеокарту до 450 Вт. Поэтому MSI GeForce RTX 3090 Suprim X получает более чем достаточное питание. Обратите внимание на отполированные кромки алюминиевой пластины, которые оставляют впечатление высокого качества.

Тому способствует и текстурированная отделка алюминия задней пластины. Тумблер BIOS расположен рядом с разъемами дополнительного питания, как и в случае видеокарты ASUS, он позволяет выбирать два режима кривой вентиляторов. Причем MSI выбрала уже другие профили работы вентиляторов. На другие спецификации, в том числе частоты Boost или Power Limit, режим не влияет.

Обычно в корпусах видеокарта видна сзади, а не спереди. Поэтому MSI уделила особое внимание дизайну задней пластины. Здесь подсвечивается знакомый логотип дракончика.

По сравнению с гигантским кулером слотовая заглушка кажется просто крошечной. На ней имеются три DisplayPort 1.4 и один HDMI 2.1, вполне стандартная конфигурация для поколения Ampere.


Мы уже использовали ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm в нашем проекте Luxxkompensator 2021. ZOTAC продает видеокарту с уже установленным водоблоком. По ширине она занимает всего 29 мм, то есть чуть больше одного слота, но ZOTAC все равно установила двухслотовую заглушку. Длина видеокарты 301 мм вполне типична для high-end модели. Как и высота 160 мм. Так что видеокарта не стала компактной, несмотря на водоблок.

Задняя пластина защищает видеокарту от механических повреждений, а также лучше распределяет давление водоблока. Различные отверстия позволяют предотвратить накопление тепла.

Поскольку ZOTAC установила водоблок, к нему подсоединен блок терминалов. На нем можно видеть два 1/4" крепления с каждой стороны, которые позволяют интегрировать видеокарту в контур. Герметичные заглушки блокируют два порта из четырех.

Область напрямую над GPU снабжена микроканальцами, улучшающими передачу тепла жидкости.

Над видеовыходами добавлена алюминиевая пластина, расположенная между водоблоком и слотовой заглушкой.

На видеокарту ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm установлены три 8-контактные гнезда питания. Но поскольку максимальный Power Limit ограничен 420 Вт, двух разъемов было бы достаточно. На некоторых high-end видеокартах три гнезда позволяют лучше распределить нагрузку. Впрочем, вряд ли этот потенциал задействован на ArcticStorm.

В прошлом пользователи часто критиковали соединение между блоком терминалов и водоблоком. Но в случае ArcticStorm никаких нареканий нет, качество сборки было высоким.

Нам не очень понравились разъемы для подключения RGB-подсветки водоблока в задней части видеокарты. Красный разъем позволяет управлять RGB LED через внешний контроллер или средства материнской платы. Внутренний кабель к LED тоже виден, производителю не мешало интегрировать его более аккуратно.

На слотовой заглушке выведены стандартные интерфейсы поколения NVIDIA Ampere. Отверстия на слотовой заглушке тут практически бесполезны. Доступны три DisplayPort 1.4 и один HDMI 2.1.

После добавления водоблока в контур СВО можно наблюдать за потоком жидкости, который красиво подсвечивается LED. Вода поступает сверху через терминал, после чего проходит против часовой стрелки через левый нижний угол, затем поступает в центральную часть, после чего уходит обратно к терминалу через нижний правый угол. Мы не разбирали видеокарту, но ZOTAC, скорее всего, использует основание из никелированной меди. Крышка изготовлена из оргстекла.

Нам не очень понравилось крепление оргстекла справа и слева от центральной области, поскольку оставались воздушные карманы.

С правой стороны ZOTAC нанесла на оргстекло свой логотип. RGB LED красиво подсвечивают гравировку, а также декоративные линии.

Наконец, блок терминалов тоже имеет подсветку с двух сторон. Поддерживается управление RGB LED, что позволяет выводить разные эффекты.


Мы обновили программное обеспечение в виде игр и тестов, компоненты тестовой системы тоже подверглись модернизации. Чтобы наша тестовая система была максимально приближена к практическим условиям, мы проводили тесты в закрытом корпусе. Операционная система Windows 10 была установлена на PCI Express SSD, но для игр мы использовали жесткий диск. На результаты тестов это не влияет.

Тестовая конфигурация
Процессор Intel Core i9-10900K
Система охлаждения Noctua NH-U12A
Материнская плата MSI MAG Z490 Tomahawk
Оперативная память G.Skill Trident Z Royal DDR4-3600 CL16-19-19-39 (F4-3600C16D-32GTRSC), 2x 16 GB
SSD Samsung SSD 960 Pro 512GB
HDD Seagate BarraCuda Pro
Блок питания Seasonic Prime Titanium Series 850W
Операционная система Windows 10 64 бит
Корпус Fractal Design Define XL R2

Мы использовали следующие версии драйверов:

Мы использовали следующие игры и тесты:


Энергопотребление

Нагрузка (на GPU)

в Вт
Меньше - лучше

Энергопотребление под нагрузкой примерно соответствует заявленным уровням Power Limit. Видеокарта TUF оказалась самой экономичной, показав чуть больше 350 Вт. Мы разогнали ZOTAC ArcticStorm, поэтому и энергопотребление было заметно выше. MSI Suprim X оказалась самой прожорливой с уровнем 451 Вт.

Энергопотребление

Бездействие (на GPU)

в Вт
Меньше - лучше

В режиме бездействия разброс довольно существенный. Видеокарты ASUS и ZOTAC работают экономично, модель MSI показывает 25,9 Вт.

Температура GPU

Нагрузка

в градусах Цельсия
Меньше - лучше

От видеокарты MSI GeForce RTX 3090 Suprim X мы не ожидали столь высокой температуры GPU. ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC охлаждает GPU до существенно меньших температур. Интересно будет посмотреть на результаты уровня шума. ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm с водяным охлаждением показала рекордно низкую температуру 55 °C. Температура жидкости в контуре была 37 °C.

Температура GPU

Бездействие

в градусах Цельсия
Меньше - лучше

В зависимости от того, когда именно видеокарты останавливают вентиляторы, температура в режиме бездействия может быть как на высоком уровне, так и на сравнительно низком. Конечно, самые низкие температуры мы вновь получили для водяного охлаждения.

Уровень шума

Нагрузка

в дБ(A)
Меньше - лучше

ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm работала бесшумно даже под нагрузкой, поскольку активных компонентов охлаждения на видеокарте нет. Но и MSI GeForce RTX 3090 Suprim X показала приятно низкий уровень 36,7 дБ(А). Что, возможно, объясняет сравнительно высокую температуру GPU. Видеокарта ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC тоже работала довольно тихо, показав 38,7 дБ(А).

Уровень шума

Бездействие

в дБ(A)
Меньше - лучше

Почти все современные видеокарты останавливают вентиляторы после снятия нагрузки, будь то Founders Edition, эталонные дизайны NVIDIA или альтернативные дизайны от партнеров компании. Конечно, есть и исключения, но там производители выбрали всегда активный режим по каким-то другим соображениям.

Поскольку половина памяти GeForce RTX 3090 расположена сзади PCB, основной кулер охлаждать эти чипы GDDR6X не может. Часть тепла отводится от чипов памяти через PCB, часть - задней пластиной. Информация о высоких температурах GDDR6X на видеокартах GeForce RTX 3090 постоянно циркулирует в интернете. Мы отдельно провели измерения температур hotspot GPU и памяти.

Температура GPU

Hotspot и средняя

в °C
Меньше - лучше

Как мы и ожидали, между средними значениями выше и температурами hotspot разница весьма существенная. Видеокарта ZOTAC с водоблоком вновь показывает самый низкий уровень hotspot, а MSI GeForce RTX 3090 Suprim X достигла пика 92 °C.

Температура памяти

среднее

в °C
Меньше - лучше

Схожую картину мы наблюдаем по температурам памяти. В случае ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm температуры очень низкие - 72 °C, все же тепло отводится через PCB весьма эффективно. На ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC память нагревалась до 88 °C. Температура памяти на MSI GeForce RTX 3090 Suprim X достигла 100 °C.

Температура памяти (майнинг)

среднее

в °C
Меньше - лучше

Нагрузка майнинга приводит к самым высоким температурам памяти, на MSI GeForce RTX 3090 Suprim чипы нагрелись до 110 °C.

Вооружившись тепловизором, мы сделали снимки температур поверхностей задних пластин всех трех видеокарт.


UL 3DMark

Time Spy - графика

Баллы
Больше - лучше

UL 3DMark

Fire Strike Extreme - графика

Баллы
Больше - лучше

UL 3DMark

Port Royal

Баллы
Больше - лучше


Luxmark 3.1

Hotel Lobby

KSamples/s
Больше - лучше

V-Ray

Рендеринг с трассировкой лучей

млн. Pfade
Больше - лучше


Anno 1800

1.920 x 1.080 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Anno 1800

2.560 x 1.440 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Anno 1800

3.840 x 2.160 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше


Battlefield V

1.920 x 1.080 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Battlefield V

2.560 x 1.440 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Battlefield V

3.840 x 2.160 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше


Control

1.920 x 1.080 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Control

2.560 x 1.440 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Control

3.840 x 2.160 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше


Call of Duty Modern Warfare

1.920 x 1.080 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Call of Duty Modern Warfare

2.560 x 1.440 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Call of Duty Modern Warfare

3.840 x 2.160 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше


Death Stranding

1.920 x 1.080 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Death Stranding

2.560 x 1.440 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Death Stranding

3.840 x 2.160 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше


DOOM Eternal

1.920 x 1.080 - Ultra Nightmare

Кадры в секунду
Больше - лучше

DOOM Eternal

2.560 x 1.440 - Ultra Nightmare

Кадры в секунду
Больше - лучше

DOOM Eternal

3.840 x 2.160 - Ultra Nightmare

Кадры в секунду
Больше - лучше


F1 2020

1.920 x 1.080 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше

F1 2020

2.560 x 1.440 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше

F1 2020

3.840 x 2.160 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше


Flight Simulator

1.920 x 1.080 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Flight Simulator

2.560 x 1.440 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Flight Simulator

3.840 x 2.160 - High

Кадры в секунду
Больше - лучше


Shadow of the Tomb Raider

1.920 x 1.080 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Shadow of the Tomb Raider

2.560 x 1.440 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше

Shadow of the Tomb Raider

3.840 x 2.160 - Ultra High

Кадры в секунду
Больше - лучше


После выхода GeForce RTX 3080 Ti погоня за GeForce RTX 3090 потеряла смысл, по крайней мере, если нужна просто высокая игровая производительность. Емкость 24 Гбайт памяти, которая в два раза превышает GeForce RTX 3080 Ti, вряд ли будет востребована играми в ближайшие 2-3 года. Хотя сегодня продолжаются жаркие споры насчет того, достаточны ли 12 Гбайт у GeForce RTX 3080 Ti или нет. Цены GeForce 3080 Ti остаются довольно высокими, но все же наш обзор посвящен GeForce RTX 3090.

ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090:

Три протестированные видеокарты по-разному подходят к раскрытию потенциала GA102 GPU. ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090 - стандартная модель начального уровня. Тактовые частоты и характеристики Power Limit вполне соответствуют спецификациям NVIDIA. Среди протестированных GeForce RTX 3090 видеокарту нельзя назвать самой быстрой, но следует учитывать, что разница между самой быстрой и самой медленной моделями невелика. Мощная система охлаждения приводит к низким температурам, память GDDR6X сзади нагревается ощутимо, но не превышает допустимого уровня. Видеокарту можно приобрести по цене 284 тыс. рублей, что более чем в два раза превышает начальный уровень, выставленный NVIDIA.

Преимущества ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090:

Недостатки ASUS TUF Gaming GeForce RTX 3090:

MSI GeForce RTX 3090 Suprim X:

С видеокартой GeForce RTX 3090 Suprim X MSI решила сочетать высокую производительность и хорошее охлаждение. Видеокарта "Suprim X" действительно показывает отличный уровень производительности для воздушного охлаждения. Высокая планка Power Limit приводила к весьма высоким частотам Boost, здесь видеокарта несколько выделяется среди других GeForce RTX 3090, но преимущества недостаточно для абсолютной пиковой производительности. По энергопотреблению MSI GeForce RTX 3090 Suprim X показала себя не очень хорошо, поставив здесь негативный рекорд. Но кулер со своей работой справлялся, по крайней мере, если судить по уровню шума. Для видеокарты GeForce RTX 3090 данная модель работала очень тихо. Но все же высокие температуры наглядно показывают, насколько значительное количество тепла приходится отводить. В рознице Suprim X от MSI продается от 295 тыс. рублей.

Преимущества MSI GeForce RTX 3090 Suprim:

Недостатки MSI GeForce RTX 3090 Suprim:

ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm:

Наконец, перейдем к ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm. Видеокарта оснащается водоблоком, поэтому выглядит весьма экзотично. Поскольку производители водоблоков предлагают свои продукты для разных видеокарт, владельцам RTX 30 ничто не мешает установить водоблок самостоятельно. Однако не все хотят связываться с данной процедурой, подвергая риску дорогую GeForce RTX 3090, а на ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm водоблок уже штатно установлен.

В штатной конфигурации ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm дает производительность на уровне моделей GeForce RTX 3090 начального уровня. Поэтому покупатель такой видеокарты наверняка добавит разгон вручную, чтобы выжать потенциал из водяного охлаждения. Максимальная планка Power Limit 420 Вт несколько ограничивает возможности разгона, но в целом прирост производительности весьма достойный. В наших тестах ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm оказалась одной из самых быстрых видеокарт за всю историю лаборатории. По температурам она обходит любую воздушную модель. От чипов памяти GDDR6X тепло через PCB тоже отводится весьма эффективно. Поскольку на самой видеокарте активных компонентов нет, а контур СВО мы не оценивали, уровень шума нулевой даже под нагрузкой. Конечно, если не обращать внимание на свист дросселей нынешнего поколения видеокарт.

Водоблок показал отличные результаты, но вот качество не мешало бы улучшить. Все же воздушные карманы при цене видеокарты хотелось бы устранить. Купить ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm полка не получится, ее нет даже по завышенным ценам.

Преимущества ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm:

Недостатки ZOTAC GAMING GeForce RTX 3090 ArcticStorm:

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).