GeForce GTX 780: Titan pro masy

GeForce GTX 780 je postavená na stejném základu jako GTX Titan – největším grafickém čipu s architekturou Kepler s kódovým označením GK110. A s GTX Titan toho má společného opravdu hodně, včetně téměř stejného referenčního designu. Navenek si všimnete možná jen jediného rozdílu – Nápis Titan u záslepky na krytu chladiče nahradil nápis GTX 780.

GeForce GTX 780

GeForce GTX 780 je karta, která svými parametry i cenou zapadá mezi GTX 680 a GeForce GTX Titan. Výkonem i vlastnostmi má mnohem blíže k Titanu, cenou je někde na půli cesty mezi nejlevnějšími GTX 680 a nejlevnějšími GTX Titan.

Jádro má 12 streaming multiprocesorů (u GTX Titan to bylo 14). Znamená to aktivních 2304 stream procesorů (u GTX Titan 2688). Stejný je počet rasterizačních jednotek – 48, klesl počet jednotek texturovacích, ze 224 na 192.

Nižší počet stream procesorů i texturovacích jednotek ale částečně kompenzuje vyšší takt. Základní frekvence se oproti Titanu se zvedla z 836 na 863 MHz, průměrná frekvence s GPU Boost stoupla z 876 na 900 MHz. Přestože je u GTX 780 aktivní menší část jádra a karta je o něco pomalejší, TDP zůstalo možná i kvůli vyšším taktům stejné – 250 W.

Stejný zůstal takt pamětí GDDR5 – 6008 MHz efektivně. Karta má rovněž 384b paměťovou sběrnici. Široká sběrnice je plus pro propustnost pamětí, komplikuje to ale volbu vhodné kapacity. Nabízejí se především dvě možnosti: 3 GB, nebo na dnešní poměry prakticky nevyužitelných 6 GB. Právě šesti gigabajty byla osazená GeForce GTX Titan.

Konkurence nabízí 3 GB už u Radeonu HD 7950, který pořídíte za sedm tisíc a člověk cítí, že u GeForce GTX 780 za sedmnáct už by to chtělo víc. Ideální by byly 4 GB, škoda, že to nejde moc dohromady se 384b sběrnicí (i když z jiných Geforce víme, že ani to není nemožné). V tomto ohledu tedy karta zůstává na zemi a nabízí 3 GB GDDR5.

Co se výkonu týče, je tu ale ještě jeden podstatný rozdíl. Zatímco u GTX Titan jsme mohli (i s ohledem na šílenou cenu) polemizovat nad tím, jestli je tato karta míněna opravdu jako herní grafika, nebo jen Nvidia nechce nahlas říkat, že jde o levnější alternativu pro ty, co by si profi kartu pro GPGPU kvůli ceně stejně nekoupili, u GTX 780 ten důvod k polemice prakticky není.

GeForce GTX 780 totiž funguje obdobně jako GTX Titan přepnutý výhradně do herního režimu, ovladače vám na rozdíl od GeForce GTX Titan nedovolí kartu přepnout do režimu pro výpočty s double precision. Hráči si s tím ale asi hlavu lámat nebudou.

V ostatních ohledech se GeForce GTX 780 se od GTX Titan příliš neliší. Zdědil technologie, se kterými jsme se seznámili při uvedení GTX Titan, včetně nové generace GPU Boost 2.0. Ta se při standardním nastavení u automatického přetaktování řídí primárně teplotou grafického čipu a následně spotřebou karty.

 

Karta využívá stejný chladič jako její GeForce GTX Titan. Vylepšená byla regulace otáček, GeForce GTX 780 dostala nový řídící čip, který využívá adaptivní filtry k dosažení vyrovnanějšího běhu ventilátoru a tím pádem i vyrovnanější hladiny hlučnosti.

I plošný spoj je stejný jako u GeForce GTX Titan, liší se jen osazením některých součástek.

Karta je stejně jako GTX Titan vybavená přídavným napájením (8pin + 6pin). Samozřejmostí je podpora SLI ze dvou až čtyř karet a čtyř výstupů pro monitory (Dual-link DVI-I, Dual-link DVI-D, HDMI a DisplayPort), na které lze zapojit monitory v konfiguraci až 3+1.

 

GeForce Experience se naučí nahrávat video

Na premiéru GeForce GTX 780 si Nvidia připravila i uvedení nové verze GeForce Experience pro automatické nastavení detailů ve hrách. Ve verzi 1.5 přibyla podpora starších i novějších titulů (včetně nového Metro: Last Light) a došlo na optimalizaci nastavení pro procesory AMD a optimalizace nastavení pro rozlišení 1920 × 1080 bodů a 1600 × 900 bodů. Vylepšená je i instalace ovladaččů, detekce podpory streamování pro Nvidia Shield je zajímavá jen pro obyvatele Spojených Států.

Při prezentaci GeForce Experience představila Nvidia i funkci ShadowPlay. Zatím ve stádiu příprav, ale v GeForce Experience by se měla objevit už zanedlouho. Hlavně zdatnější majitele GeForce bude zřejmě zajímat víc než automatické nastavení detailů.

ShadowPlay má na pozadí automaticky nahrávat až video v až 20minututové smyčce. Pokud se ve hře přihodí něco, co byste chtěli zvěčnit, můžete si to ze záznamu vytáhnout. A pochopitelně má být možné i manuální nahrávání.

A jakou to má výhodu oproti FRAPSu, MSI Afterburneru, EVGA Precision a dalším aplikacím? Nahrávání by mělo u GPU s architekturou Kepler využívat enkódování videa do H.264 s hardwarovou akcelerací, což by třeba oproti FRAPSu znamenalo výrazně menší režie.

Kartu jsme si představili, pojďme na testy.

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.

Metro: Last Light

Nové Metro: Last Light jsem otestoval stejnou metodikou, jako ve srovnání výkonu grafických karet. Protože v něm nemám změřené ani zdaleka všechny karty, které jsou v grafech u ostatních her, nejsou výsledky započítané do celkového průměru.

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

Podobně jako u GTX Titan se v naší tiché a nepříliš intenzivně chlazené sestavě automatika zarazila na cílové teplotě. Kvůli tomu mohou být výsledky o malinko nižší než v testech, kde kartě intenzivně pomáhají systémové ventilátory. Z nejvyšších 993 MHz se při zahřívání GPU frekvence jádra snižovala až na celkem stabilních 914 MHz (výjimečně šla i níže na 862 MHz)

Stačí ale trochu zlepšit chlazení (ať už pomocí hráčské skříně nebo manuální regulace otáček) a chování karty se výrazně změní. V našem případě stačilo zvednout rychlost ventilátoru na ~3000 ot./min, což bylo dost na to, aby se GPU nedostalo na 80 °C a do taktů nezasáhla regulace hlídající teplotu. Karta si díky tomu držela frekvenci GPU na 993 MHz při VID 1,162V. Spotřeba v Crysis už vyskočila na podstatně vyšších 376 W (přičemž teplota se držela na 77 °C). Snímková frekvence stoupla ze 63,3 na 68 fps. To vše jen zvýšením otáček u ventilátoru. Při maximálních otáčkách ventilátoru mělo jádro teplotu už jen 65 °C.

Dá se na to ale jít i z opačného konce. Se zvýšením limitu pro teplotu na 85 °C přetaktuje automatika GPU na 966 MHz a otáčky zůstanou stále ještě na nízkých  ~2500 ot./min.

Další zvedání taktů pomocí offsetu jsem vyzkoušel zatím jen narychlo, karta ještě vydržela kombinaci 1058 MHz u jádra (offset +100) a 6600 MHz u pamětí, s offsetem na 200 už nevydržela.

 

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

Teploty

 

Měřit teplotu v zátěži je skoro zbytečné, regulace upravuje vlastnosti karty tak, aby běžela na 80 °C, a to taky v našem případě udělala. S ohledem na to, co regulace umí, aby této teploty dosáhla, mohla být i o nějaký stupeň vyšší.

Při výkonnějším systémovém chlazení nemusí karta ani na 80 °C strop dosáhnout.

 

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.

Ventilátory GeForce GTX 780

Bez zátěže běžel ventilátor na nízkých 1140 otáčkách (30 % výkonu) a nezaregistroval jsem žádné parazitní zvuky. V zátěži hodnota oscilovala někde v rozmezí 2220–2270 ot./min.

Hlučnost

Po stránce hlučnosti je na tom karta prakticky stejně jako GTX Titan – v zátěži o ní budete určitě vědět, má ale velmi kultivovaný chod a není příliš hlučná, takže nebude moc rušit. Zejména v herních skříních ji možná za systémovými ventilátory stěží rozeznáte.

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 780

Cenu asi není potřeba příliš rozebírat, je podstatně vyšší, než by si většina z nás přála, ale jinak celkem dobře zapadá do stávající nabídky karet. S cenovkou 15 599 korun, za kterou je oproti původně avizovaným 16 999 Kč karta k vidění v obchodech, to vypadá hned optimističtěji.

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.

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

Závěrečné shrnutí

Celkové hodnocení karty se ponese v podobném duchu jako u GTX Titan. Nebudu mluvit o nějaké recyklaci čipů nebo přeznačování, s ohledem na to, že se GTX Titan prodává sotva tři měsíce, by to asi nebylo na místě.

Výrobce těží z celkem unikátní pozice a výkonu jádra GK110, které o poznání převyšuje konkurenční Radeony HD 7970 s jádrem Tahiti. I když není GTX 780 oproti stávajícím grafikám už tak šílený počin jako GTX Titan, pořád výrazně převyšuje dosavadní herní grafiky (s výjimkou „mimozemských“ GTX Titan a GTX 690). V tomto ohledu jde o kartu, která naplnila to, co jsme tušili – jde o výplň do obrovské výkonnostní propasti mezi GeForce GTX 680 a GTX Titan. A v tomto duchu byla doporučená cena, která je na dosavadní poměry jak jinak než vysoká – 17 tisíc korun s daní. V obchodech se ale nakonec objevila i za o poznání přívětivějších 15 599 Kč.

Bohužel to také znamená, že stávající nabídku karet novinka nijak významně neovlivní. Prostě nabízí vyšší výkon za vyšší cenu a lepší poměr cena/výkon než GTX Titan, který je zároveň o něco horší než u GTX 680.

Zájemce o GPGPU určitě nepotěší omezení u výpočtů v double precision. Na rozdíl od GTX Titan, o kterém jen málokterý ze zájemců minimálně v diskuzích uvažoval jako o kartě na hraní, už jde u GTX 780 o kartu cílenou skutečně spíše na hráče.

Po stránce provozních vlastností jí stejně jako GTX Titan nelze nic moc vytýkat. Chladič s radiálním ventilátorem je oproti ostatním chladičům s obdobnou koncepcí vynikající, řešení s axiálními ventilátory ale mohou nabídnout i lepší provozní vlastnosti minimálně v případě konfigurací s jednou grafikou. Na rozdíl od GTX Titan se dočkáme řady nereferenčních modelů už s uvedením GTX 780, první z nich od Gigabyte už je u nás připravený na testování.

Podobně jako u GTX Titan jde bezmála o to nejlepší, co si hráč může pořídit, a za podstatně přívětivější cenu. I tak je ale příliš vysoká na to, aby se dala označit za rozumnou investici. Proto jsem se rozhodl kartě udělit ocenění We Want It!. Pokud finance neřešíte, není moc důvodů, proč váhat.

Napadá mne snad jediný – vydržte ještě na testy modelů s nereferenčním chlazením. Začínáme testovat přetaktovanou GeForce GTX 780 OC od Gigabyte, recenze bude co nevidět.

Nvidia GeForce GTX 780

+ druhá nejvýkonnější grafická karta s jedním GPU
+ výkon
+ spotřeba
+ hlučnost bez zátěže, kultivovaný chod chladiče v zátěži
+ velká rezerva chladiče
+ atraktivní provedení
+ lépe se přizpůsobuje okolním podmínkám
+ rezerva pro přetaktování

± chladič s radiálním ventilátorem
± vlastnosti i výkon výrazně závislý na teplotě GPU
± 3 GB GDDR5
± bohaté možnosti nastavení, říká si o vyladění na míru

− cena
− poměr cena/výkon
− přetaktování je ještě složitější
− výkon v DP, nepodporuje výpočty v DP plnou rychlostí