Gigabyte GeForce GTX 780 OC: s Windforce 3X trumfne i GTX Titan

GeForce GTX 780 jsme si podrobně představili před pár dny při jejím uvedení. Zatímco v případě GeForce GTX Titan bylo nereferenční karet provedení spíše raritou, u levnější GTX 780 výrobci ohlásili řadu vlastních karet už s jejím uvedením. Jedním z takových modelů je i přetaktovaná GV-780OC-3GD s chladičem Windforce 3X 450W od Gigabyte, na kterou se dnes podíváme.

Karta je stejně jako GTX Titan postavená na jádře GK110. Oproti GTX Titan je aktivních méně bloků SMX (12 místo 14). Nižší je počet stream procesorů a texturovacích jednotek (částečně to kompenzují vyšší takty GPU), a standardně má poloviční kapacitu pamětí.

 

 

Základní frekvence je zvýšená z referenčních 863 na 954 MHz. Udávaná průměrná frekvence s GPU Boost je 1006 MHz (u referenční karty je to 900 MHz). Na kartě jsou 3 GB paměti GDDR5 taktované na referenčních 6008 MHz efektivně.

Nvidia GeForce GTX 780 / Gigabyte GeForce GTX 780

Chladič se vtěsnal do prostoru dvou slotů; přesto by nebyl dobrý nápad do slotu těsně pod grafikou osazovat nějakou větší kartu. Horší přístup vzduchu k axiálním ventilátorům výrazně snižuje výkon chladiče (dvojnásob to platí pro případ, že byste těsně pod sebe chtěli osadit druhou GeForce do SLI).

Využívá technologii Gigabytem nazývanou Triangle Cool. Název jí dal masivní hliníkový blok uprostřed žebrování s profilem ve tvaru trojúhelníku nad základnou.

 

Teplo od základny odvádí do příčného žebrování dvě 8mm a čtyři 6mm heatpipe (nad jádrem jsou připájené na tenkou měděnou destičku, nejsou tedy v přímém kontaktu s jádrem). Chladič je navržený na spotřebu až 450 W. O chlazení pamětí se stará kovový rozvaděč tepla.

Plošný spoj se alespoň na spodní straně karty nijak výrazně neliší od referenčního provedení. Kartu jsem nerozebíral, pokud vás zajímá, co je pod chladičem, můžete se na fotky rozborky karty podívat třeba v recenzi na TechPowerUp.

Kovový kryt karty je o malinko delší než plošný spoj. Celková délka karty je lehce přes 28 cm.

Nízkoprofilové ventilátory mají průměr rotoru 75 mm, což by s rámečkem odpovídalo zhruba 80mm větrákům.

Ventilátory nejsou zcela rovnoběžné s plošným spojem, ale jsou mírně natočené tak, aby foukaly spíše směrem od základní desky.

Na kartě je dvojice konektorů pro SLI, znamená to podporu multi-GPU s více než dvěma kartami.

K přídavnému napájení slouží stejně jako u referenční karty kombinace 8pinového a 6pinového konektoru orientovaná do strany.

Výstupy na kartě jsou standardní pro většinu modelů s architekturou Kepler – jeden konektor dual-link DVI-I, jeden dual-link DVI-D, HDMI a DisplayPort. Tři monitory na DVI a HDMI lze spřáhnout do spojité plochy (Surround), na DisplayPort lze připojit čtvrtý monitor jako přídavný.

Kartu do testu jsme dostali přímo od Gigabyte, dorazila bez příšlušenství.

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

U referenční GTX 780 jsem zaregistroval maximální takt 993 MHz a v Crysis se (kvůli dosažení limitu u teploty) snížily taky na ~914 MHz.

Karta od Gigabyte po spuštění zátěže nastavila takt 1058 MHz. A z toho už neslevila. Chladič se postupně zahřál až na 78 °C (což bylo stále o dva stupně níže než je limit) a karta zřejmě nenarazila ani na nastavený limit spotřeby. Výsledkem je tedy o 144 MHz vyšší takt při intenzivní zátěži než u referenční karty.

Platí to ale jen pro hůře větrané skříně, při lepším systémovém chlazení či vyšších otáčkách ventilátoru, kdy referenční GTX 780 nenarazí na limit, může být rozdíl i o 80 MHz nižší.

Rezerva pro přetaktování už nebyla moc velká, u jádra šlo (stabilně) navýšit frekvenci asi o 50 MHz, u pamětí jsem víc než 6600 MHz vyzkoušet nestihl. To ale platí pro automatickou regulaci ventilátorů, při vyšším výkonu může být dosažená frekvence vyšší. Chladič má totiž pořád dost velkou rezervu.

Spotřeba Gigabyte GeForce GTX 780 OC

Spotřeba karty je téměř o 50 W vyšší než u referenční karty, a z porovnávaných karet suverénně nejvyšší. Výsledek je ale oproti referenční grafice o tolik horší spíše zdánlivě, důvodem je GPU Boost 2.0.

Zatímco u referenční karty už došlo při (intenzivní) zátěži kvůli „vysoké“ teplotě k výraznému snížení taktů, kartě od Gigabyte do limitu zbývaly 2 °C. Pokud by automatika referenční kartu nepodtaktovala kvůli teplotám (ať už při vyšším výkonu chlazení nebo při zvýšení limitu pro teplotu), spotřeba by i u ní přesáhla 370 W.

A konečně, ani oproti Radeonům na tom nebude zase o tolik hůř, v grafu máme jen základní model HD 7970, výše taktované modely mohou mít (mj. i kvůli vyššímu napájecímu napětí nebo odlišnému nastavení řízení PowerTune) spotřebu o desítky wattů vyšší.

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

Zatímco u referenční GTX 780 byla teplota v zátěži dána nastaveným limitem, chladič WindForce 3X zvládl i přetaktovanou kartu uchladit na nižších 78 °C. Je to zajímavý výsledek, pokud si uvědomíte, že spotřeba karty byla v daný okamžik o nějakých 50 W vyšší než u referenčního modelu. Daní za vyšší výkon je o něco vyšší hlučnost, ale o tom níže.

 

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 Gigabyte GeForce GTX 780 OC

Bez zátěže běžely ventilátory na nějakých 12-17 % výkonu, což je hodnota, na kterou vás karta při manuální regulaci ani nepustí (minimum při manuální regulaci je 25 % a 1120 ot./min.). Že o štíhlých 80mm axiálních ventilátorech nebudete při necelých 800 ot./min ani vědět, asi netřeba zdůrazňovat.

V zátěži už je to o něco horší, pokud kartě zatopíte, mohou se rozběhnout téměř na 3000 ot./min. Oproti referenční grafice je tedy chlazení o poznání hlučnější. Zvuk také není tak vyrovnaný, trojice ventilátorů od sebe není moc dokonale izolovaná, takže se vzájemně ovlivňují a lehce jim kolísají otáčky. Ještě rušivěji ale působilo občasné zvedání rychlosti asi o 100 ot./min.

Otáčky se zvedají plynule až do nastavení 100 % výkonu, na kterých se ventilátory točí rychlostí 4500 ot./min.

Hlučnost

Hlučnost karty patří mezi porovnávanými kartami k těm nejvyšším. Podobně jako u dříve testovaných karet s GK110 ale platí, že je to relativní. Výrobce kartu nastavil tak, že se prakticky nepodtaktovává a běží na svém maximu za cenu vyšší hlučnosti. Pokud by vám toto ladění nevyhovovalo, neměl by být problém za cenu mírného snížení výkonu nebo navýšení teplot dosáhnout výrazně lepšího kompromisu mezi výkonem, hlučností a spotřebou karty a dopracovat se k lepšímu výsledku, než jakého lze dosáhnout s referenční kartou.

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

Základní modely GeForce GTX 780 v referenčním provedení začínají na ceně nějakých 15 599 korun. Nereferenční model od Gigabyte zatím v cenících prakticky není, jediný obchod, kde jsem ji objevil, je Alza. V něm je při ceně 17 899 korun s daní výrazně dražší než referenční model, s velkou pravděpodobností ale bude možné pořídit ji i o několik stovek levněji.

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

Když se podíváte na výsledné grafy, nutně musíte nabýt dojmu, že přetaktovaná GeForce GTX 780 od Gigabyte trumfne i GTX Titan. Opět musím ale připomenout, že na výsledném výkonu se u karet s GPU Boost 2.0 velkou měrou podílí systém, v jakém karta běží. Moto z nadpisu tedy nemusí nutně platit vždy a za všech okolností.

V našem případě je sestava laděná na tišší provoz – ve skříni se 120 a 140mm ventilátory Noctua na 700–800 ot./min není zdaleka takový průvan jako u běžných herních sestav. Referenční GeForce GTX 780 a GTX Titan byla kvůli tomu při testech limitovaná teplotou GPU a běžela na nižších taktech, než jaké může mít ve většině běžných skříní pro hráče bez razantních úprav regulace ventilátorů.

To je i důvod, proč v našich grafech mohou karty s GPU Boost 2.0 oproti ostatním kartám, u kterých na teplotě GPU zase tolik nezáleží, jevit pomalejší než v jiných recenzích.

Karta od Gigabyte si i s takovým systémovým chlazením vystačila (byť za cenu o něco vyšší hlučnosti) a takty kvůli vyšší teplotě snižovat nemusela. Výsledkem jsou výrazně vyšší pracovní frekvence a velký výkonnostní náskok, dost vysoký na to, aby trumfla i papírově silnější GeForce GTX Titan.

Pokud vás příliš nebaví hrát si s regulací, zdokonalovat systémové chlazení a zkoumat, jak se to odrazí na výkonu, GeForce s výkonnějším chladičem Windforce 3X vám výrazně usnadní život. Je to protipól k referenčním modelům – chlazení i regulace má dost velké rezervy, takže karta běží na horní hranici maximálního možného výkonu a regulace do toho prakticky nezasahuje.

 

S výrazně vyšším výkonem vás ale čeká i výrazně vyšší spotřeba. Podobně jako u referenčních modelů platí, že vyšší spotřeba a vyšší hlučnost jsou především otázkou nastavení. Pokud přistoupíte na vyšší teploty GPU nebo drobné snížení výkonu, můžete dosáhnout výrazně lepších provozních vlastností (především hlučnosti).

 

Náročnější uživatele asi nepotěší, že má karta zase jen referenční plošný spoj, který byl u GTX Titan tolik kritizovaný za to, že se k jinak extrémní kartě nehodí. GTX 780 už je ale jen „běžná“ highendová referenční karta. A pokud nemáte ve skříni minimálně vodní chlazení, asi si s tím hlavu moc lámat nebudete.

Jednou z mála stinných stránek je i menší prostor pro přetaktování, který je dán tím, že je karta už od výrobce taktovaná poměrně vysoko. A samozřejmě zatím poměrně vysoká cena (i ta ale může být ještě v levnějších e-shopech výrazně nižší). V tomto segmentu už se ale na poměr cena/výkon tolik nehraje. Při pohledu do grafů s výsledky herních testů potom asi netřeba vysvětlovat, proč si od nás karta odnáší ocenění, u kterého cenu zase tolik neřešíme – We Want It!.

Gigabyte GeForce GTX 780 OC

+ výrazné přetaktování od výrobce
+ výkon
+ hlučnost bez zátěže (prakticky neslyšná)
+ velká rezerva chladiče (bez multi-GPU)
+ není tak citlivá na výkon systémového chlazení

± bohaté možnosti nastavení, říká si o vyladění na míru

− cena
− poměr cena/výkon
− nevhodná pro SLI s kartami u sebe
− menší rezerva pro přetaktování
− v zátěži není zcela tichá (lze doladit manuálně)
− výkon v DP, nepodporuje výpočty v DP plnou rychlostí