GeForce GTX 770: GTX 680 na steroidech a za výbornou cenu

GeForce GTX 770 je postavená na stejném základu jako GTX 680. Jádro GK104 má u GTX 770 i stejnou konfiguraci – aktivních 8 bloků SMX, 1536 stream procesorů, 32 rasterizačních jednotek a 128 texturovacích jednotek. Vyšší jsou taktovací frekvence – základní takt se zvýšil z 1006 na 1046 MHz a běžná frekvence s GPU Boost z 1058 na 1085 MHz.

Karta dostala zatím nejrychlejší čipy GDDR5, které se u grafických karet objevily. Běží na 1752 MHz (7010 MHz efektivně). Paměťová propustnost se díky tomu zvedla ze 192,4 na 224,3 GB/s.

 

A oproti GTX 680 je ještě jeden podstatný rozdíl – karta využivá novější generaci „turba“ – GPU Boost 2.0, která se řídí primárně teplotou GPU. S vyššími takty se zvedlo i TDP karty, a to dost výrazně – ze 195 W u GTX 680 na 230 W. Protože kombinace dvou šestipinů (podle specifikací max. 225 W) použitá u referenční GTX 680 nestačila na TDP 230 W, nahradil jeden z šestipinů osmipin.

Spolu s tím dostala karta i nový plošný spoj, který si na první pohled díky konfiguraci napájecícho konektorů možná spletete s tím z GeForce GTX Titan a GTX 780. Je ale jiný, odpovídá odlišným parametrům karty (jiné jádro, jen 256bitová sběrnice, tedy jiný počet paměťových čipů).

Diagnostickým utilitám je (už od GTX 780) nově k dispozici čtveřice příznaků – v Afterburneru dostaly označení temp limit, power limit, voltage limit a OV max limit (overvoltage). Jejich stav se změní z nuly na jedničku v případě, že jeden z hlídaných parametrů narazí na nastavený strop. První tři jsou jasné – jde o teplotu, spotřebu a napětí, čtvrtý znamená, že karta dosáhla absolutní hranice pro zvýšené napětí (Nvidia doslova říká, že tím už riskujete usmažení GPU).

 

Další vlastnosti karty jako podpora 3+1 monitoru, funkce pro hráče (adaptivní v-sync, „přetaktování“ monitorů apod.) už jsou z karet s architekturou Kepler a nových modelů s GPU Boost 2.0 se stříbřitým chladičem také známé.

Testovací sestava, metodika

Testovací sestava

Jako testovací platforma posloužila základní deska Gigabyte X79-UD5 s BIOSem F10. Procesor je šestijádrový Core i7-3960X s TDP 130 W, který je přetaktovaný na 4,2 GHz při 1,36 V. Asistuje mu 16GB kit operačních paměti DDR3 od Kingstonu.

• základní deska: Gigabyte X79-UD5
• procesor: Core i7-3960X (deaktivovaný HTT, C1E, EIST), 4,2 GHz na 1,36 V
• chladič CPU: Noctua NH-D14
• paměti: 4× 4 GB Kingston DDR3 KHX2133C11D3K4/16GX
• zdroj: Enermax Revolution 85 ERV920EWT-00, 920 W
• pevný disk: Intel SSD 510 (250 GB)
• skříň: Gelid DarkForce
• operační systém: Windows 7 x64

Testy hlučnosti

Hlučnost grafických karet měřím samostatně na speciální sestavě, která vznikla jen kvůli tomuto účelu. Podrobnosti o ní najdete v článku Ze zákulisí: nové sestavy pro měření grafik a hlučnosti. Sestava je osazená SSD, o chlazení dvoujádrového Athlonu se stará chladič Noctua NH-C14, která během měření hlučnosti chladí procesor jen pasivně. Jediným aktivním zdrojem hluku u sestavy při měření je tak tichý zdroj Enermax s ventilátorem běžícím na přibližně 600 ot./min. Abych hluk jeho ventilátoru co nejvíc izoloval od grafické karty, je záměrně umístěný až za základní deskou.

Při měření na grafické kartě nastavím otáčky, které jsem zjistil ze zátěžových testů naměřených na herní sestavě a změřím samostatně hlučnost grafické karty. Protože je většina karet (hlavně bez zátěže) tišší než samotná testovací sestava pro měření výkonu, je to jediná možnost, jak se vyhnout zkreslení výsledků systémovými ventilátory a ostatními aktivními prvky chlazení.

Ovladače a karty pro srovnání

Ve srovnání najdete karty, které jste mohli vidět v recenzích na Extrahardware.cz. Na jakých ovladačích byla karta testovaná zjistíte z podrobnějších informací, které se zobrazí v rámečku v grafech po najetí na příslušný datový pruh.

 

 

Aliens vs. Predator, Battlefield 3

Aliens vs. Predator

Scénu z úvodu hry jsme nově nahradili samostatným benchmarkem, který je na internetu k dispozici ke stažení zdarma. Běží v režimu DirectX 11 a je o poznání náročnější než náš původní test.

Pro snadnější testování existuje utilita AvP benchmark tool, tu stačí nastavit takto a spustit test:

 

Battlefield 3

Battlefield testuji s maximální úrovní detailů, výjimkou je pouze deaktivované vyhlazování MSAA, který kvůli náročnosti enginu zvládají rozumně jen nejvýkonnější karty. Vyhlazuje se tedy pouze pomocí FXAA. Testuje se 70 s dlouhý úsek po začátku druhé mise Operation Swordbreaker po vystoupení z transportéru.

Crysis Warhead, Crysis 2

Crysis Warhead

K otestování výkonu v Crysis: Warhead používám utilitu Framebuffer Crysis Warhead Benchmarking Tool 0.31. Aby bylo měření kompatibilní s ověřovaným (ranked) benchmarkem, nechávám volbu na mapě ambush a implicitním čase (v tomto případě noc). Používám rozhraní DirectX 10 a zkouším jak nastavení Gamer (hráč, odpovídá detailům high v původním Crysis), tak Enthusiast (very high). Beru výsledek druhého měření, kdy už je hra načtena v paměti. Měření jsou opakovatelná s minimální odchylkou.

Crysis 2

V prvních dvou grafech je v singleplayeru měřeno prvních 60 sekund z mapy Alien Vessel, ve druhém pak 105 s z mapy City Hall.

 

Hra má doinstalovaný patch s podporou DirectX 11 a hires pack textur. Detaily jsou nastavené na maximum.

Max Payne 3, Metro 2033

Max Payne 3

Také Max Payne 3 je testovaný stejnou metodikou jako ve srovnání výkonu grafických karet. Téměř všechna nastavení jsou na maximu, výjimkou je snížené rozlišení map pro stíny (s nejvyšší kvalitou stínů by nebylo možné měřit v rozlišení 2560 × 1600 bodů karty s 1 GB paměti). Z obdobného důvodu a také kvůli velkým nárokům na výkon karet je deaktivované náročnější vyhlazování MSAA, hrany jsou vyhlazované pouze pomocí FXAA..

Výkon měřím FRAPSem po dobu 38 sekund ve dvou náročných lokacích – na druhém checkpointu z páté kapitoly a na druhém checkpointu ze sedmé kapitoly.

 

 

Metro 2033

Testování v Metro 2033 doznalo oproti dřívější metodice jednu podstatnou změnu. Hru už netestuji ručně, ale pomocí vestavěného benchmarku.

Nastavení odpovídá velkému srovnání 16 grafických karet. Testuji v nabízené lokaci Frontline. V Metro 2033 netestuji nejnáročnější nastavení, jak již psal ve velkém srovnání 16 karet Mirek, MSAA je spíše na škodu (ve hře rozmazává tak, jakoby šlo o nějaký postprocessing filtr a ne běžný multi-sampling) a tudíž používám pro změnu zase skoro neznatelné AAA. Vypnuta je výkon neskutečným způsobem žeroucí funkce DOF (Depth Of Field, hloubka ostrosti), jelikož to podle diskuzních fór nejspíše pro hratelné snímkové frekvence udělá většina lidí.

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat Benchmark, World in Conflict

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat Benchmark

Nastavení testu je shodné s předcházející metodikou, liší se pouze v tom, že už nadále testuji pouze dvě náročnější nastavení.

Pro testování této moderními technologiemi nabité hry používám samostatný benchmark. V něm pak celkové nastavení Ultra, Enhan. full dynamic lighting s MSAA for A-teste objects (anti-aliasing transparentních textur), SSAO Mode nastaveným na HDAO, kvalitou na Ultra (verze Compute Shader), zaplou teselací i CHS (Contact hardening shadows).

World in Conflict

Testuji s upraveným profilem very high details. Navíc jsem zapínám water reflects clouds (voda odráží oblaka) a anizotropní filtrování navýšil na 16×. Používám vestavěný benchmark.

Řízení spotřeby, přetaktování, spotřeba (příkon)

Řízení spotřeby, přetaktování s GPU Boost 2.0

Po spuštění zátěže byl výkon karty nejprve limitovaný napětím, kdy automatika při taktu 1150 MHz nastavovala VID 1,2 V. Tehdy byla na maximu i spotřeba – pro celou sestavu to bylo ~352 W. V testované scéně v Crysis to znamenalo snímkovou frekvenci 57,5 fps.

Asi po minutě a půl už se karta zahřála natolik, že došlo ke snížení taktů GPU kvůli dosažení cílové teploty 80°, takty klesly na třináct sekund na 1084 MHz při 1,125 V a následně už karta snížila takt na tentokrát už stabilní frekvenci 1045 MHz při 1,087 V. Spotřeba sestavy po ustálení dosahovala ~301 W a snímková frekvence klesla na 53,6 fps.

 

Spotřeba GeForce GTX 770

Spotřeba bez zátěže je srovnatelná s ostatními kartami této třídy, naměřené rozdíly se příliš neliší od chyby měření. Radeony jsou na tom znatelně (o pár wattů) lépe jen při uspaném monitoru v režimu ZeroCore.

Při daném testu v zátěži je spotřeba zdánlivě vynikající, opět je to ale spíš zásluha toho, že mají karty nastavené příliš náročné podmínky. Důvodem je kombinace scény, která výrazně zatěžuje GPU a tichého, nepříliš intenzivně chlazeného PC.

Kvůli tomu se grafický čip dostává poměrně záhy na cílových 80 °C a začne snižovat frekvenci s GPU Boost, napětí a tím pádem i spotřebu karty. Pokud by GPU Boost výkon karty kvůli teplotě nepřiškrtil, mohla se po nějaké době dostat na více než 350 W.

V praxi bude tedy u spotřeby záležet spíše na tom, jaký bude mít chladič a jak bude nastaveno systémové chlazení, čím bude výkonnější, tím více půjde spotřeba paradoxně nahoru (pochopitelně s tím poroste ale i výkon).

Měření spotřeby

Protože nás zajímají především rozdíly mezi jednotlivými kartami, pro zmenšení chyby měření a snížení vlivu procesoru jsou u sestavy deaktivované úsporné funkce procesoru (ten je navíc přetaktovaný). To kdybyste se divili, proč se jinde dostávají k hodnotám kolem 60 W, zatímco naše sestava jde daleko přes 100 W. Samotná sestava bez grafické karty by měla mít bez zátěže spotřebu kolem 115 W.

Spotřeba v úsporném režimu monitoru

Tady Radeony vítězí zásluhou technologie ZeroCore, ve kterém by jejich spotřeba měla být nižší než 3 W. Záměrně říkám že měla, protože s přibývajícími kartami a při rozdílech mezi Radeony je zřejmé, že se všechny Radeony do deklarovaného 3W limitu v ZeroCore vejít nemohly.

Spotřeba ve Windows

Následuje spotřeba počítače při nečinnosti, kdy je zobrazená pracovní plocha systému. Tam je spotřeba karty o malinko vyšší, pohybujeme se ale na rozdílech v řádech jednotek Wattů, které jsou jen o málo větší než chyba měření.

Spotřeba při intenzivní zátěži v Crysis

V následujícím grafu je spotřeba sestavy v náročné statické scéně v Crysis. Grafické karty v ní dosahují o poznání vyšší spotřeby než při běžném hraní, snad se dá říci, že má blízko k maximální hodnotám, na které se ve hrách běžně vůbec dá u grafické karty dostat.

Nejde o jednu špičkovou hodnotu, kterou zaznamenal wattmetr, jak se to často pro usnadnění v testech měří, ale o průměrnou hodnotu zaznamenávanou zhruba po dobu jedné minuty po 10–30 minutách stejné zátěže, kdy se dostatečně prohřeje chladič karty i samotná sestava a teplota grafického jádra i spotřeba se ustálí.

Při běžném hraní, kde není grafické jádro tolik vytížené a karty se tak nezahřívají, bývají rozdíly menší. Obzvlášť to platí, když grafickou kartu brzdí procesor.

Zejména 28nm Radeonům příliš nesvědčí vyšší teploty, na které se karty v testovací scéně v Crysis zahřívají, počítejte s tím, že při běžném hraní, kde takovou scénou jen proběhnete, na tom budou ve srovnání s Geforce líp.

Některé karty už jsou bohužel rozebírané, takže už nemají původní pastu.

V následujícím grafu je vypočtený poměr výkon/watt ze stejné scény. Číslo je to jen přibližné, vychází z odhadované spotřeby karty (tu jsem dostal odečtením spotřeby sestavy s jedním zatíženým jádrem od spotřeby celé sestavy) a vyjadřuje, kolik W si vyžádá jeden snímek za sekundu. Nižší hodnoty jsou lepší . Opět připomínám, že jde o situaci při intenzivním vytížení grafické karty náročnou scénou a v méně náročných situacích jsou rozdíly menší.

Teploty, otáčky ventilátoru, hlučnost

Teplota GeForce GTX 770

U teploty bez zátěže není kartě co vyčítat, je nízká, přičemž zbytečně neroztáčí ventilátory, aby chladila studenou kartu.

V zátěži se pak zarazila na nastavených 80 °C, pak následovalo snížení taktů jádra, napájecího napětí, spotřeby karty a díky tomu už se výše nevyšplhala. Strop mohl být klidně i výše.

 

Otáčky ventilátoru

Protože ne všechny karty používají stejně koncipované chladiče a zejména stejně velké a stejně výkonné ventilátory, nemá samotné porovnávání otáček ventilátorů valný význam. Údaje v tomto grafu jsou pouze informativní na doplnění ke grafům hlučnosti.

Ještě dodám, že obecně jsou radiální (odstředivé) ventilátory s lopatkami po obvodu, které se běžně používají u výkonnějších referenčních karet, výrazně hlučnější než chladiče s axiálními ventilátory.

Karty s jedním ventilátorem bávají při stejných otáčkách tišší než karty se dvěma obdobnými ventilátory – důvodem nemusí být jen vyšší průtok vzduchu, ale i interference obou ventilátorů, kvůli níž mohou otáčky ventilátorů i hluk kolísat, což člověk vnímá hůř než stabilní hladinu hluku.

Ventilátor Nvidia GeForce GTX 770

Bez zátěže běžel ventilátor na 26 % výkonu, kolem 1140 ot./min. Chladič, a speciálně motorek ventilátoru, je z radiálních ventilátorů asi nejtišší, jaký jsem zatím slyšel (spolu s GTX Titan a GTX 780). Na rozdíl od ostatních při nízkých otáčkách nijak intenzivně nevrčí.

Ani v zátěži se neroztáčí nijak vysoko a drží se na poměrně nízkých 2160 ot./min (cca 50 % výkonu).

Hlučnost

Bez zátěže není co řešit, tam je na chladiče s radiálními ventilátory hlučnost vynikající a příliš nezaostává ani za chladiči s ventilátory axiálními. V sestavě nebude s velkou pravděpodobností hlučnější než ostatní komponenty. U pasivně chlazené otevřené testovací platformy bylo to, zda ventilátor běží, sluchem na vzdálenost nějakých 30 cm sotva rozeznatelné.

V zátěži už je to horší. Tedy horší... Co se obdobně koncipovaných chladičů týká, zejména s přihlédnutím k výkonu karty je chladič na špici. Při 2160 otáčkách se řadí mezi nejtišší referenční chladiče, které jsem na highendových kartách potkal. Zvukový projev je navíc o poznání příjemnější než u většiny podobných chladičů, jednak nejsou slyšet časté parazitní zvuky jako vrčení motorku nebo vrzání ložisek, jednak je i aerodynamicky hluk vydávaný proudícím vzduchem snesitelnější a vyrovnanější – chladič vydává vyrovnaný šum s nižší tónem, neozývá se žádný svist a intenzita hluku nekolísá, takže výsledek příliš neruší. I proti GeForce GTX 680 je systémové chlazení znatelně lepší.

Na tomto místě se většina recenzentů tedy asi spokojí s konstatováním, že je karta krásně tichá i v zátěži. Těm náročnějším ale nebudu tvrdit, že o ní nebudou v zátěži vědět. Pokud jste si dali alespoň minimálně záležet na tom, aby vaše skříň nebyla spíš větrným tunelem a máte i trochu slušnější zdroj, bude GTX 770 v zátěži nejpíš hlučnější než ostatní komponenty a systémové ventilátory. A co do hlučnosti nemůže pochopitelně konkurovat některým mainstreamovým grafikám s chladiči s axiálními ventilátory a nižší spotřebou.

Cena a shrnutí výkonu

Ceny

Ceny jsou vybrané z některých velkých českých počítačovch e-shopů (Alfa Computer, Alza, Czech Computer), jde pokud možno o nejlevnější dostupné modely. Karty, které se už neprodávají, mají poslední ceny, za které byly k mání.

Protože cenu hledáme především kvůli porovnání poměru cena/výkon s nejvýhodnějšími kartami, které jsou ve stejnou dobu dostupné, nemusí odpovídat konkrétním testovaným modelům, ale může jít o levnější kartu na obdobných taktech.

Cena GeForce GTX 770

Pozitivní je už to, že i přes vyšší výkon a o poznání lepší chladič je doporučená cena 9999 Kč s DPH pro koncového uživatele nižší, než jsou stávající ceny GeForce GTX 680 (ale nutno podotknout, že už dlouho nebyly nikterak přívětivé).

Uvidíme ještě, jak se k cenám postaví samotní výrobci karet a obchodníci (ti se nejspíš budou chtít nejprve zbavit starších GTX 680).

Průměrný výkon

U každé hry počítáme celkový průměr ze všech měření, který následně započítáváme do celkového průměru. Každá hra je tedy v celkovém výsledku započtena stejnou vahou. Protože porovnáváme nejvýkonnější karty, z celkového průměru jsem tam, kde u her testujeme více nastavení detailů (nemyslím tím rozlišení), vypustil méně náročná nastavení, která používáme pro porovnávání slabších karet.

Jako základ, od kterého se počítá výkon dalších karet, slouží vždy nejvyšší skóre dosažené u všech testovaných karet.

U nejvýkonnějších karet musím upozornit na to, že v některých testech už dochází k horšímu škálování – karty  už nejspíš brzdí výkon procesoru.

Poměr cena/výkon

Vysoké ceně odpovídá i poměr cena/výkon – není to zkrátka nic pro hráče, kteří hledají výhodnou grafiku, jen pro hráče, co hledají grafiku výkonnou.

Závěrečné shrnutí

GeForce GTX 770 mě příjemně překvapila především cenou. S ohledem na vyšší výkon jsem čekal jsem, že zapadne někam mezi stávající GTX 680 a GTX 780 a na trhu se s jejím uvedením moc nezmění. S cenou 9999 korun by ale měla ovlivnit přinejmenším segment highendových karet.

Byla-li v poslední době nějaká karta, kterou mi GeForce GTX 770 připomíná, byl to konkurenční Radeon HD 7970 GHz Edition. Stejně jako on přichází především s vyšším taktem pamětí a pokročilejším řízením spotřeby. Na rozdíl od něj ale můžeme mluvit o lepších provozních vlastnostech a především o tom, že jde o posun k lepšímu poměru cena/výkon (zatímco GHz Edition byla výrazně dražší než běžné modely).

Protože je GTX 770 postavená na stejném základu jako GTX 680 a přesto je o poznání výkonnější, asi i ti největší škarohlídi budou muset uznat, že u GTX 680 neběžel čip GK104 ani zdaleka na hranici svých možností.

Zajímalo by mě, nakolik budou kartu provázet tradiční nářky na to, že nejde o nic, co by se tu v jiné podobě už déle než rok neprodávalo (což je u jiných než highendových karet celkem logické) i kritika za to, že jde jen o přeznačenou GTX 680, se kterou chtějí výrobci jen tahat ze zákazníků další peníze. S „recyklací“ grafických čipů u nových modelových řad se budeme se zpomalující se generační obměnou výrobních procesů setkávat asi stále častěji. Pomineme-li společný GPU, je GTX 770 novou grafikou se vším, co k tomu patří. Dostala nový referenční plošný spoj, nové a lepší chlazení, novou generaci řízení spotřeby, výkonnější paměti a také odlišné (vyšší) takty. To vše nabízí za lepší cenu než GTX 680 z předchozí generace.

Tento přístup mi ale připadá uživatelsky přívětivější a přehlednější než chaos, který mezi běžnými a OC edicemi Radeonů HD 7970 udělalo uvedení HD 7970 GHz Edition a od nich odvozených modelů, u kterých se hýbalo s takty jádra i pamětí na obě strany.

GeForce GTX 770: prostě přizpůsobivá

A teď už k vlastnostem samotné karty. Na výsledky měření měly jako u ostatních karet s GPU Boost do velké míry vliv provozní podmínky. Ty jsou pro kartu asi o dost drsnější než v jiných recenzích. Okolní teplota relativně vysokých ~25 °C a nepříliš intenzivně větraná skříň se 120 a 140mm ventilátory na 700–800 ot./min se nemalou měrou podepsala na tom, že karta často narážela na limit 80 °C, pročež automatika nastavovala spíše nižší takty. To negativně ovlivnilo výkon karty, zato při testech spotřeby z toho karta významně těžila.

O to zajímavější bude srovnání s nereferenčními modely, které nabídnou výkonnější chladiče. Čekají vás přinejmenším dvě karty – OC model s chladičem s dvojicí axiálních ventilátorů od MSI a druhý od Gigabyte s Windforce 3X. Kvůli nim ještě počkám i s oceňováním – referenční karta je sice dobrá, ale předpokládám, že lépe chlazené nereferenční modely nabídnou vyšší výkon a tím pádem nejspíš i přívětivější poměr cena/výkon. Běžná GTX 770 se v tomto ohledu může měřit s nejvýhodnějšími přetaktovanými modely Radeonů HD 7970.

Jediná větší výtka, která už bude u karet s GPU Boost 2.0 asi obvyklá, je, že se zkušenosti s kartou a její výkony mohou významně lišit v závislosti na tom, jak bude provozovaná. Nedá se tak zcela spoléhat na to, že se karta bude chovat stejně i za jiných podmínek, než za kterých byla testovaná. A výsledky jednoho modelu se také mohou lišit od jiného výrazněji, než bylo dosud zvykem.

Protože automatika řídí takty karty dost agresivně primárně podle teploty, stačí vzít stejný plošný spoj se stejným BIOSem, vyměnit jen chladič a dostanete jinou kartu. S nadsázkou se dá také říct, že se přizpůsobí vaší sestavě – majitelé tichých počítačů s méně intenzivním chlazením, kteří se neženou primárně za výkonem, dostanou kartu, která poběží pomaleji a nabídne lepší provozní vlastnosti, u velkých sestav s výkonnějším chlazením můžete čekat vyšší takty, vyšší výkon a vyšší spotřebu.

A ještě je tu poslední věc, která může při porovnávání s konkurencí rozhodnout – zatímco teď AMD sází na velké akce s balíčky s předními herními tituly, nVida se soustředí spíše na větší uživatelský komfort (mometálně především GeForce Experience pro jednoduchou optimalizaci nastavení her), rozšiřování ekosystému (cloudové hraní a především Shield), lepší podporu a další technologie (adaptivní V-sync, GPGPU PhysX, 3D Vision apod.).

 

Nvidia GeForce GTX 770

+ vysoký výkon
+ spotřeba
+ nízká hlučnost bez zátěže, kultivovaný chod chladiče v zátěži
+ velká rezerva chladiče
+ atraktivní provedení
+ lépe se přizpůsobuje okolním podmínkám
+ rezerva pro přetaktování
+ výrazně lepší cena i poměr cena/výkon než GTX 680

± chladič s radiálním ventilátorem
± vlastnosti i výkon výrazně závislé na teplotě GPU
± bohaté možnosti nastavení, říká si o vyladění na míru

− přetaktování je ještě složitější
− některé OC Radeony HD 7970 mohou mít lepší poměr cena/výkon než ref. GTX 770