Огляд відеокарт NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER і GeForce RTX 2070 SUPER

ринок високопродуктивних GPU завмер в незмінному стані — якщо не брати до уваги короткочасний ажіотаж навколо прискорювача Radeon VII, який символізував боротьбу з боку AMD до очікуваного прибуття графічних процесорів Navi. Все це час NVIDIA могла одноосібно диктувати вартість пропозицій до середньо-високої і вищої категорії швидкодії — і далеко не всім сподобалося таке положення справ. Прискорювачі на старших чіпах Тьюринга не принесли такого ж збільшення продуктивності по відношенню до ціни, яка в минулому асоціювалося зі зміною архітектури та виробничої норми. Натомість NVIDIA зробила акцент на нові функції рендеринга — трасуванні променів в реальному часі і масштабування екрану за допомогою нейромережі (DLSS). Але зараз серед виробників дискретних GPU відновилося активне суперництво: відеокарти на чіпі Navi 10 вже тут, і AMD оголосила їх характеристики досить рано, щоб у конкурента залишилося часу на реакцію.

У підсумку NVIDIA представила оновлені пристрої серії GeForce RTX 20 навіть раніше дати, запланованої для Radeon RX 5700 і Radeon RX 5700 XT, що, в свою чергу, дало AMD можливість виконати переоцінку в останні дні перед власною прем'єрою. В наші руки GeForce RTX 2060 і GeForce RTX 2070 під маркою SUPER потрапили з запізненням, але це скоріше логічно, адже незважаючи на внутрішні мотиви, якими могла керуватися NVIDIA для ревізії модельного ряду GeForce 20-ї серії, SUPER — це в першу чергу відповідь на Radeon RX 5700 і Radeon RX 5700 XT.

⇡#Технічні характеристики, ціни

Сімейство відеокарт GeForce RTX з титульною функцією трасування променів в реальному часі, яке NVIDIA представила в минулому році, складається з чотирьох моделей — GeForce RTX 2060, 2070, 2080 та 2080 Ti. Тепер якісь з них залишаться в строю, а іншим доведеться поступитися місцем оновленими версіями, здатним більш ефективно змагатися за гаманці покупців до зміни ринкових реаліях. GeForce RTX 2060 продовжить службу в ролі прискорювача початкового рівня з апаратною підтримкою DXR, а GeForce RTX 2080 Ti залишиться флагманської ігровою відеокартою NVIDIA, якій не загрожує жоден з продуктів конкурента. Але GeForce RTX 2060, 2070 і 2080 належить апгрейд, у той час як попередні версії RTX 2070 і 2080 будуть зняті з виробництва.

З точки зору технічних характеристик та можливостей SUPER-відеокарти не представляються собою нічого принципово нового. В основі модельного ряду GeForce RTX 20 як і раніше лежать три чіпа архітектури Тьюрінга — TU106, TU104 і TU102, які випускає тайванська TSMC за вже добре обкатаною технології 12 нм FinFET. Старший серед оновлених прискорювачів GeForce RTX 2080 SUPER — змінився в найменшій мірі в порівнянні зі своїм прямим попередником. Для цієї відеокарти слово SUPER вказує на повністю розблокований графічний процесор TU104 і збільшені тактові частоти, в той час як в RTX 2080 частина функціональних блоків GPU було деактивовано. А ось GeForce RTX 2060 і RTX 2070 довелося піддати більш глибокої модернізації, щоб NVIDIA могла утримати лідируючі позиції в продуктивності в порівнянні з новоприбулими Radeon RX 5700 і RX 5700 XT.

Щоб перетворити GeForce RTX 2060 в RTX 2060 SUPER, в кристалі TU106 активували чотири потокові мультипроцесори (SM), які в сумі містять 256 шейдерних ALU і 16 блоків фільтрації текстур, але цим список змін не закінчується. Головною претензією до GeForce RTX 2060 був і залишається обсяг пам'яті — 6 Гбайт, який значно обмежує запас міцності прискорювача в іграх найближчих років. В SUPER виправили цей недолік, збільшивши RAM до 8 Гбайт, а попутно звільнилася повна пропускна здатність 256-бітної шини пам'яті і додаткові 16 конвеєрів растеризації (ROP), прив'язані до контролерів GDDR6.

У конфігурації GeForce RTX 2070, навпаки, вже не було такого резерву невикористаної обчислювальної потужності, щоб виконати апгрейд малою кров'ю — в ньому і без того використовується повністю функціональний графічний процесор TU106. Але завдяки тому, що GeForce RTX 2080 SUPER зробив крок на одну сходинку вище і отримав незайманий кристал TU104, відбраковування чіпів з частково дефективними компонентами тепер йде на GeForce RTX 2070 SUPER. Новинка не має в точності таким же набором шейдерних ALU і блоків фільтрації текстур, як початкова версія GeForce RTX 2080, але успадкувала всі інші якості йде моделі, включаючи підтримку інтерфейсу NVLINK для роботи SLI, яка в чіпі TU106 принципово відсутнє. Тепер GeForce RTX 2070 в модифікації SUPER по праву займає 70-й номер модельного ряду NVIDIA, адже у минулих поколіннях 70-ті і 80-я відеокарти завжди були засновані на одному і тому ж GPU.

Проте додаткова обчислювальна потужність, яку придбали SUPER-версії GeForce RTX 2060, 2070 і 2080, супроводжується зростанням потужності споживаної. У GeForce RTX 2060 SUPER довелося підвищити TDP зі 160 до 175 Вт, хоча NVIDIA навіть підрізала частоти GPU, щоб залишити відеокарту в цих рамках. Апетити GeForce RTX 2070 SUPER збільшилися набагато більше: рука об руку з швидкодією чіпа TU104 йде його енергоспоживання, яке в даному випадку становить 215 Вт — на 40 Вт більше, ніж у попередника на графічному процесорі TU106. І нарешті, GeForce RTX 2080 SUPER разом з додатковими SM придбав 35 Вт потужності, які ставлять його на один рівень з GeForce RTX 2080 Ti.

За рекомендованими роздрібними цінами ті пристроями під маркою SUPER, яким належить встати на заміну учасників оригінального складу 20-ї серії GeForce, позиціонуються як безкоштовний апгрейд. GeForce RTX 2070 SUPER надійде в продаж з цінником $499, а RTX 2080 SUPER — $699. В цей раз NVIDIA навіть не проводить межу між відеокартами Founders Edition і партнерськими варіантами: вони рівні і за характеристиками, і за ціною.

Під час підготовки огляду всі пропозиції новинок NVIDIA, які можна було знайти в російській роздробі — це і були Founders Edition на офіційному сайті компанії. Безпосередньо у виробника GeForce RTX 2060, 2070 і 2080 SUPER можна замовити за цінами 32 990, 39 990 і 56 990 руб. Ліквідація запасів RTX 2070 і RTX 2080 Founders Edition проходить зі знижкою до 35 990 і 49 990 руб відповідно, та й вартість партнерських відеокарти, якими насичений ринок, повинна найближчим часом відреагувати на ініціативу NVIDIA. GeForce RTX 2060 Founders Edition, по всій видимості, теж іде в минуле: російський онлайн-магазин NVIDIA звільняє полиці, скинувши ціну до 30 990 руб, а зі сторінок його американській версії і зовсім зникли всі варіанти RTX 2060, 2070 і 2080 без приставки SUPER.

Таким чином, GeForce RTX 2060 SUPER націлений на пряму конфронтацію з Radeon RX 5700 XT, який AMD оцінила в $399, а для Росії — 29 990 руб. Базова версія Radeon RX 5700, в свою чергу, буде продаватися за гроші, порівнянні з оригінальним GeForce RTX 2060: $349 до США, а в Росії — 25 499 руб.

⇡#Ray Tracing та інші функції рендеринга чіпів Тьюринга

У порівнянні GeForce RTX SUPER і прискорювачів Radeon RX 5000-ї серії не можна обійтися цінами (вони були заздалегідь відомі) і швидкодією (його покажуть тести). Хоча архітектура RDNA і схожа у багатьох відношеннях на конкуруючі чіпи Тьюринга, функції рендеринга за межами джентльменського набору Direct3D Feature Level 12_1 сучасні продукти AMD і NVIDIA відрізняються досить істотно. В чіп Navi першого покоління не закладено ніяких функцій апаратного прискорення трасування променів, але коли мова йде про відеокартах середньої та середньо-високої цінової категорії (а не про «преміальних» продуктах, серед яких NVIDIA раніше позбавлена конкуренції), подвійно доречно поставити питання — а як взагалі просувається поширення методів Ray Tracing'а в комп'ютерних іграх? Battlefield V, Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raiderі модифікація Quake II RTX — ось поки і все завершені проекти, в яких ми зіткнулися з ефектами на основі трасування променів за без малого цілий рік після прем'єри відеокарт архітектури Тьюринга. Здається, ніби игроделы відсиджуються за спиною NVIDIA, яка звалила на себе тягар першопрохідника в освоєнні нових функцій візуалізації.

Насправді не все так погано, як можуть подумати затяті скептики. У трасуванні променів криється занадто великий потенціал для того, щоб ігрова індустрія могла проігнорувати цю можливість, як до цього відбувалося з незліченними власницькими технологіями AMD і NVIDIA. Підтримка інтерфейсу програмування DXR, який забезпечує роботу трасування променів у середовищі Direct3D 12, вже закладена в основні графічні движки — Frostbite, Unity і експериментальну гілку Unreal Engine 4. Крім того, власним розширенням для Ray Tracing'а в реальному часі обзавівся API Vulkan, на який орієнтується движок id Tech. Залишилося лише дочекатися, коли почнуть виходити нові ігри, і в цьому у NVIDIA великі плани на кінець 2019-го і 2020-й рік. Wolfenstein: Youngblood, Call of Duty: Modern Warfare, Atomic Hear, Cyberpunk 2077 і інші великі проекти отримають підтримку DRX або RT-розширення Vulkan.

Інша справа, чи витримають відеокарти рівня GeForce RTX 2060 і RTX 2070 SUPER наступну хвилю ігор з трасуванням променів. Як показали недавні тести в Quake II RTX та демо-версії Atomic Heart, навіть топові моделі — RTX 2080 і RTX 2080 Ti — змушені рахуватися з таким навантаженням. Крім того, через рік і ринок заліза напевно буде зовсім іншим. AMD обіцяє додати трасування променів в нове покоління чіпів Navi, а для самої NVIDIA прийде час випустити заміну Тьюринга. У такій ситуації GeForce RTX 2060 і RTX 2070 SUPER вже запросто можуть виявитися динозаврами.

Але трасування променів на апаратному рівні — не єдиний козир прискорювачів SUPER. NVIDIA зробила в кремній Тьюринга ще кілька довгострокових інвестицій, які поступово, як і Ray Tracing, переходять з пропрієтарних функцій в індустріальний стандарт. Приміром, тензорні ядра поки ще корисні геймерам лише для масштабування картинки з допомогою алгоритмів DLSS (із змінним успіхом в залежності від якості реалізації під конкретну гру), що працюють через закритий інтерфейс NVAPI, але обробку даних нейромереж в іграх тепер безпосередньо підтримує Windows за допомогою бібліотек DirectML.

Шейдинг зі змінною точністю (Variable Rate Shading) — ще одна особливість архітектури Тьюринга, яка дозволяє економить обчислювальні ресурси GPU на фрагментах зображення, позбавлених значущих деталей — також стандартизований в рамках Direct3D 12 і вже застосовується в іграх. Чекають своєї години і більш витончені технології: такі як шейдинг в текстурних просторі (Texture Space Shading), одночасний рендеринг у кілька viewport'ів (Multi-View Rendering) і Mesh Shaders — альтернативний програмований конвеєр обробки геометрії. Про все це ми докладно писали в огляді архітектури Тьюринга. У AMD є кілька рішень, що виконують схожі функції, але за різноманіттям можливостей Navi, як не крути, сильно відстає від Тьюринга і покладається цілком на «сиру» обчислювальну потужність — в якій, втім, не бракує.

⇡#NVIDIA GeForce RTX 2060 та 2070 SUPER Founders Edition: конструкція

Завдяки тому, що SUPER-модифікації GeForce RTX 2060, 2070 і 2080 базуються на добре знайомих виробникам відеокарт графічних процесорах, з першого дня появи у продажі новинки будуть представлені пристроями оригінальної конструкції на будь-який смак і колір. У той же час, для NVIDIA не було ні найменшого праці пристосувати власні прискорювачі Founders Edition до оновлених специфікаціями. Обидві відеокарти, які надіслали нам на тест, за основним принципам дизайну і внутрішньому устрою анітрохи не відрізняються від того, що ми бачили раніше — з поправкою на те, що GeForce RTX 2070 SUPER перевели на друковану плату GeForce RTX 2080 і поставили зверху більш масивний кулер.

Єдина риса, яка не дозволяє сплутати з SUPER торішніми моделями, — це блискуча поверхня в проміжку між обідками вентиляторів, де раніше була чорна матова текстура. За винятком кількох пластикових деталей кожуха, відеокарти NVIDIA цілком закуті в метал і чимало важать, адже товщина алюмінієвих панелей складає 3-4 мм.

Напір повітря в системі охолодження відеокарти — будь то GeForce RTX 2060 SUPER або 2070 SUPER — забезпечують дві крильчатки діаметром 85 мм, важкі і міцно зафіксовані на своїх осях. Решта залежить від радіатора з масою коротких алюмінієвих ребер. Щоб ефективно використовувати обмежений обсяг у межах товщини двох слотів розширення, конструкторам Founders Edition довелося припаяти всі ребра безпосередньо до широкої випарній камері, яка в RTX 2070 SUPER нависає майже над всією площею друкованої плати. У конструкції GeForce RTX 2060 SUEPER заміною випаровувальної камери є дві великі розплющених теплотрубки. У тому, що цей підхід дійсно працює, і досить непогано, ми вже встигли переконатися, коли вперше познайомилися з еталонними зразками GeForce RTX 20 минулої осені.

У той же час, референсна система охолодження відеокарт NVIDIA стала надзвичайно складною в обслуговуванні навіть порівняно з турбінним кулером старших прискорювачів GeForce 10. Деталі GeForce RTX 2070 SUPER скріплюють разом не менше сотні гвинтів, а для того, щоб проникнути під кришку радіатора, потрібно спочатку видалити тонку пластину між вентиляторами, приклеєну до алюмінієвого основи. GeForce RTX 2060 SUPER ще менше має до подібних експериментів: шлейф, що з'єднує систему охолодження і PCB, приклеєний до текстоліту, а процедура складання в результаті така, що не всім користувачам після заміни термопасти вдасться повернути другорядні деталі корпусу на місце. Залишається тільки сподіватися на те, що NVIDIA застосовує якісний склад, який з часом перетворюється в камінь, як то і справа відбувається з термоінтерфейсом в партнерських відеокартах.

⇡#NVIDIA GeForce RTX 2060 та 2070 SUPER Founders Edition: друковані плати

Друковані плати теж дісталися GeForce RTX 2060 і RTX 2070 SUPER від відеокарт минулого покоління, причому без всяких змін у компонентах регулятора напруги. RTX 2070 SUPER не так сильно відрізняється від базової версії RTX 2080, щоб конструктори могли пожертвувати частиною фаз VRM: графічне ядро тут харчується восьмифазною схемою під управлінням ШІМ-контролера uPI uP9512, і ще дві фази виділені мікросхем пам'яті GDDR6. GeForce RTX 2060 SUPER, в свою чергу, обслуговує шестифазний регулятор напруги GPU (на основі того ж чіпа uPI uP9512) і двофазний VRM оперативної пам'яті.

У всіх відеокартах на старших чіпах Тьюринга замість дискретних MOSFET'ів і драйверів застосовуються інтегровані чіпи («силові каскади»), які відрізняються низькими тепловими втратами. Крім того, регулятор напруги GPU вміє відключати частину фаз VRM в періоди низького споживання потужності — це теж позитивно впливає на загальну енергоефективність.