Обзор видеокарт Nvidia GeForce: сравнение поколений GTX 10 Series, RTX 20 Series и RTX 30 Series

В этой статье мы сравним три последних поколения видеокарт Nvidia GeForce:

• GTX 10 Series;
• RTX 20 Series;
• RTX 30 Series.

Расскажем, как менялись технологии от поколения к поколению, какие модели представлены в рамках каждой серии и какие модели выгоднее всего брать в 2021 году.

Nvidia GeForce 10 Series – закатная звезда Золотой эпохи

В свое время серия видеокарт на архитектуре Pascal произвела локальную революцию, обеспечив 50% прирост производительности в сравнении с микроархитектурой предыдущего поколения Maxwell. GTX 1060 с объемом памяти 6 GB внезапно стала хитом продаж, а владельцы дорогущих GTX 980 в это время кусали себя за локти, потому что их дорогущая по тогдашним меркам видеокарта оказалась переоцененным куском железа с практически идентичной производительностью. Примерно та же ситуация сейчас наблюдается при переходе с RTX 20 Series на RTX 30 Series, но об этом мы поговорим чуть позже.

Итак, линейка видеокарт GeForce 10 Series принесла с собой ряд фундаментальных нововведений:

1. Переход на 16-нанометровый техпроцесс TSMC. GPU видеокарт Maxwell строились по 28-нм техпроцессу.
2. Поддержка интерфейса DisplayPort 1.4 и HDMI 2.0b.
3. Возможность вычислений CUDA 6.0 на чипах GP100 и CUDA 6.1 на чипах GP102 (GTX 1080 Ti), GP104 (GTX 1070 и GTX 1080), GP106 (GTX 1060), GP107 (GTX 1050 Ti), GP108 (GT 1030). Технологии многопоточных вычислений ресурсами GPU получили большой прирост с выходом видеокарт GTX 10 Series, и это ощутимо отразилось на всей индустрии.
4. Увеличилась пропускная способность памяти благодаря совершенствованию технологии Delta Color Compression 4-го поколения.
5. Переход на видеопамять GDDR5X в случае с чипами G104 и G102.
6. Оптимизирована технология асинхронных вычислений, благодаря чему видеокарты на архитектуре Pascal стали более грамотно распределять ресурсы и лучше нагружать GPU.
7. Тройную буферизацию реализовали на уровне драйвера.

Если упростить, то видеокарты GTX 10 Series стали работать быстрее, стабильнее и надежнее. Тепловыделение снизилось, производительность на ватт выросла, а стоимость новых моделей при этом осталась прежней, как в момент выхода предыдущей генерации.

Десятая серия оказалась настолько успешной, что остается лидером по количеству пользователей даже спустя 4 года после выхода. Согласно статистике Steam, GTX 1060 занимает 10% рынка:

На втором месте GTX 1050 Ti, которая в свое время считалась королем бюджетного ценового сегмента. Уже вышло 2 новых поколения, а старушка всё никак не спешит на покой. Возможно, именно поэтому Дженсен Хуанг на сентябрьской презентации видеокарт RTX 30 Series сказал фразу «Все мои друзья, использующие Pascal! Сейчас пришло время обновиться». Эта ситуация как ничто другое подтверждает тезис, что эпоха видеокарт Nvidia GeForce GTX 10 Series была в каком-то смысле золотой для игровой индустрии. Но время идет, и топовые видеокарты тех времен уже не справляются с современными видеоиграми, так что Хуанг прав. Пришло время двигаться дальше.

Всем, кто планирует покупку игрового ноутбука, рекомендуем ознакомиться с этим видео:

Здесь подробно рассмотрены отличия между популярными видеокартами 10-й и 20-й серии, которые чаще всего используют в ноутбуках. С тестированием в актуальных играх, конечно же.

Nvidia GeForce RTX 20 Series – эпоха лучей и 4К-гейминг

Семейство графических ускорителей Turing, которое принесло с собой технологию трассировки лучей. Для аппаратного ускорения Ray Tracing каждая видеокарта нового поколения получила выделенные RT-ядра. Второе нововведение – тензорные ядра для ускорения функций искусственного интеллекта, операций глубинного обучения и DLSS. За счет выделенных тензорных и RT-ядер GPU нового поколения получили шестикратный прирост производительности в области трассировки лучей в сравнении с предшествующей генерацией. Без Ray Tracing прирост более скромный – 20-30%, в зависимости от сравниваемых моделей и условий тестирования.

К примеру, без включенной трассировки RTX 2070 Super всего на 15-20% производительнее GTX 1070 Ti при тестировании в разрешении Full HD (1920×1080):

В Quad HD отрыв более ощутим за счет увеличенной пропускной способности подсистемы видеопамяти:

Схожая ситуация наблюдается и при сравнении других моделей. Однако архитектура Turing всё же оказалась достаточно удачной и принесла множество полезных инноваций:

• переход на более тонкий техпроцесс 12-нм позволил снизить энергопотребление и тепловыделение, увеличив производительность на ватт;
• Nvidia GeForce RTX 20 Series получили поддержку шейдеров нового поколения Variable Rate Shading, оптимально распределяющих ресурсы на обработку участков изображения с разной детализацией, за счет чего увеличилась общая производительность и стабильность на графиках frame time;
• графические процессоры Turing получили возможность одновременно обрабатывать данные с плавающей точкой и целые числа, что также положительно повлияло на стабильность FPS и производительность;
• повышена поддержка API DX12;
• осуществлен переход на видеопамять GDDR6.

Стандарт видеопамяти GDDR6 оказался заметно быстрее предшественников:

Пропускная способность видеопамяти нового поколения заметно сказалась на увеличении производительности, а за счет снижения рабочего напряжения уменьшилось тепловыделение.

Эталоном в плане производительности и одновременно с тем самой дорогой видеокартой прошлого поколения стала RTX 2080 Ti на базе топового чипа TU102, которая получила просто заоблачные характеристики по меркам 2018 года:

• 11 ГБ видеопамяти GDDR6;
• 18,6 млрд транзисторов, размещенных на чипе площадью 754 мм²;
• 4352 ядер CUDA;
• 544 тензорных ядер;
• 68 RT ядер;
• 352-битную шину памяти.

Общая пропускная способность шины составила внушительные 616 Гб/с, а её производительность составляет около 13 TFLOPS, что достаточно много даже по меркам 2020 года. К примеру, у игровой консоли нового поколения Sony PlayStation 5 всего 10.28 TFLOPS. И хотя сравнивать топовую видеокарту стоимостью более тысячи долларов бессмысленно с игровой консолью за $400, мы это приводим для общего понимания картины, насколько далеко продвинулись видеокарты Nvidia GeForce RTX 20 Series с переходом на микроархитектуру Turing. Эта карта, к слову, стала, по сути, первой в истории, которая полноценно подходит для 4K-гейминга на максимальных настройках графики. Вот актуальные результаты тестирования в связке с процессором Intel Core i7-8700K:

Несмотря на все очевидные плюсы, видеокарты Turing плохо продавались из-за высокой стоимости, и ситуация не сильно изменилась по сей день. Единственные две модели, которые обладают хорошим соотношением цены и производительности – GTX 1660 Ti и RTX 2060 Super. Они достаточно неплохо показывали себя двумя годами ранее и по сей день остаются популярны благодаря умеренной стоимости. Для Full HD мониторов must have.

GeForce 30 Series – феноменальный успех и колоссальный дефицит

1 сентября 2020 года грянул гром. На официальной презентации генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг рассказал о новой линейке RTX 30 серии на архитектуре Ampere, которые должны были обеспечить 80% прирост в сравнении с предыдущим поколением. Между делом бизнесмен показал RTX 3070, которая, оказывается, стоит 500 долларов без учета налогов, а по производительности вплотную приближается к RTX 2080 Ti и даже немного её обходит. Так ли это, можете посмотреть в соответствующих видео:

А вот здесь сравнение флагмана прошлого поколения с RTX 3080, которая и вовсе обходит своего более дорого предшественника на 20-30%:

Теперь подробно расскажем об Nvidia GeForce RTX 30 Series: как это было, к чему мы пришли и стоит ли обновлять ПК.

Что нового принесла RTX 30 серии

Мало того что производительность увеличилась на 50-80% по сравнению с предшествующим поколением, так Nvidia еще и презентовали несколько инновационных технологий:

1. RTX IO. Суть этой технологии в исключении процессора при обращении видеокарты к содержимому SSD-накопителя. Проще говоря, текстуры и все прочие файлы во время игры загружаются напрямую из SSD в фреймбуфер видеокарты, минуя CPU. За счет этого быстродействие и скорость загрузки вырастает в разы. Эту технологию пока редко где применяли, но в перспективе она даст о себе знать.
2. Nvidia DLSS 2.0 – усовершенствованная технология масштабирования в реальном времени с применением машинного обучения, которая позволяет получить картинку в более высоком разрешении без повышения нагрузки на GPU.
3. Переход на графическую память GDDR6X с удвоенной пропускной способностью, сниженным тепловыделением и меньшим рабочим напряжением.
4. NVIDIA Reflex. Эта разработка призвана снизить задержки в играх за счет хитроумных программных алгоритмов. Подробности пока неизвестны, но результат впечатляет.
5. Переход на микроархитектуру Ampere с более тонким техпроцессом Samsung 8-нм.

При всем этом заявленная стоимость RTX 30 Series значительно ниже в сравнении с семейством Turing. Рекомендованная стоимость RTX 3060 Ti составляет $400, а по производительности она уверенно обходит более дорогую RTX 2070:

Правда, из-за большого спроса и неспособности Nvidia этот спрос удовлетворить реальная рыночная стоимость видеокарт Ampere пока что значительно выше рекомендованной. Если это вас не останавливает, можно смело брать – новые технологии действительно прорывные, как это было во время перехода с Maxwell на Pascal.

Самой мощной видеокартой Nvidia GeForce 30 Series стала RTX 3090, о которой у нас есть подробный обзор:

Эта карта в одночасье отобрала пальму первенства у RTX 2080 Ti, но стоит внушительных денег. Если вопрос стоимости не стоит, брать можно – на ближайшие 5-6 лет её хватит для игры на мониторе с разрешением 4К. А на этом у нас всё, спасибо за внимание и до новых встреч!

Фото взяты из источников: unsplash.com