Объект исследования: серийно выпускаемый ускоритель трехмерной графики (видеокарта) Asus TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC Edition 24 ГБ 384-битной GDDR6X
Кратко о главном
В начале всех обзоров серийных видеокарт мы обновляем свои знания о производительности семейства, к которому относится ускоритель, и его соперников. Все это нами субъективно оценивается по шкале из пяти градаций.
Стоит напомнить, что GeForce RTX 3090 является на сегодня самым быстрым видеоускорителем в абсолютном зачете. Уже состоялся анонс новой серии ускорителей AMD Radeon RX 6000, но их мы еще не протестировали и пока не знаем, что реально продемонстрирует топовый Radeon RX 6900XT). GeForce RTX 3090 прекрасно подходит для игр в разрешении 4К при максимальных настройках графики, зачастую даже с включенной трассировкой лучей без задействования DLSS. Ну а в ряде игр с использованием технологии Nvidia DLSS он потянет и разрешение 8К.
Характеристики карты
Компания Asustek Computer (торговая марка Asus) основана в 1989 году в Китайской Республике (Тайвань). Штаб-квартира в Тайбэе/Тайвань. На рынке в России с 1992 года. Старейший производитель видеокарт и материнских плат. Сейчас выпускает очень широкую гамму продуктов по многим разделам IT-индустрии (включая мобильный сегмент). Производство в Китае и на Тайване. Общая численность работников около 2000 человек.
| Asus TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC Edition 24 ГБ 384-битной GDDR6X | ||
|---|---|---|
| Параметр | Значение | Номинальное значение (референс) |
| GPU | GeForce RTX 3090 (GA102) | |
| Интерфейс | PCI Express x16 4.0 | |
| Частота работы GPU (ROPs), МГц | OC Mode: 1395—1770(Boost)—2070(Max) Gaming Mode: 1395—1740(Boost)—1995(Max) |
1395—1695(Boost)—1965(Max) |
| Частота работы памяти (физическая (эффективная)), МГц | 4875 (19500) | 4875 (19500) |
| Ширина шины обмена с памятью, бит | 384 | |
| Число вычислительных блоков в GPU | 82 | |
| Число операций (ALU/CUDA) в блоке | 128 | |
| Суммарное количество блоков ALU/CUDA | 10496 | |
| Число блоков текстурирования (BLF/TLF/ANIS) | 328 | |
| Число блоков растеризации (ROP) | 112 | |
| Число блоков Ray Tracing | 82 | |
| Число тензорных блоков | 328 | |
| Размеры, мм | 300×125×55 | 310×125×53 |
| Количество слотов в системном блоке, занимаемые видеокартой | 3 | 3 |
| Цвет текстолита | черный | черный |
| Энергопотребление пиковое в 3D, Вт | 379 | 364 |
| Энергопотребление в режиме 2D, Вт | 35 | 38 |
| Энергопотребление в режиме «сна», Вт | 11 | 11 |
| Уровень шума в 3D (максимальная нагрузка), дБА | 26,9 | 34,7 |
| Уровень шума в 2D (просмотр видео), дБА | 18,0 | 18,0 |
| Уровень шума в 2D (в простое), дБА | 18,0 | 18,2 |
| Видеовыходы | 2×HDMI 2.1, 3×DisplayPort 1.4a | 1×HDMI 2.1, 3×DisplayPort 1.4a |
| Поддержка многопроцессорной работы | SLI (NVLink) | |
| Максимальное количество приемников/мониторов для одновременного вывода изображения | 4 | 4 |
| Питание: 8-контактные разъемы | 2 | 1 (12-контактный) |
| Питание: 6-контактные разъемы | 0 | 0 |
| Максимальное разрешение/частота, Display Port | 7680×4320@60 Гц | |
| Максимальное разрешение/частота, HDMI | 7680×4320@60 Гц | |
| Максимальное разрешение/частота, Dual-Link DVI | 2560×1600@60 Гц (1920×1200@120 Гц) | |
| Максимальное разрешение/частота, Single-Link DVI | 1920×1200@60 Гц (1280×1024@85 Гц) | |
| Розничные предложения карты Asus | ||
Память
Карта имеет 24 ГБ памяти GDDR6X SDRAM, размещенной в 24 микросхемах по 8 Гбит на обеих сторонах PCB (по 12 на каждой). Микросхемы памяти Micron (GDDR6X, MT61K256M32JE-21) рассчитаны на номинальную частоту работы в 5250 (21000) МГц.
Особенности карты и сравнение с Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition
| Asus TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC Edition (24 ГБ) | Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition (24 ГБ) |
|---|---|
| вид спереди | |
 |
 |
| вид сзади | |
 |
 |
Несмотря на то, что в Nvidia сделали два варианта дизайна PCB для RTX 3090 (для своих карт Founders Edition и для партнеров), инженеры Asus создали собственный дизайн, который лишь в плане размещения микросхем памяти базируется на эталонном.
Карта Asus получилась более габаритной, чем Founders Edition, но все же она существенно короче своей системы охлаждения. Суммарное количество фаз питания у референс-карты — 22, а у карты Asus — 20; у Asus — 16 фаз на ядро и 4 на микросхемы памяти, а у Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition — 18+4.
Зеленым цветом отмечена схема питания ядра, красным — памяти. При этом никаких удвоителей (даблеров) фаз нет, для управления схемой питания GPU используются два ШИМ-контроллера uP9512R (uPI Semiconductor), каждый из которых способен управлять 8 фазами максимум. Оба расположены на лицевой стороне платы.
На той же лицевой стороне имеется другой ШИМ-контроллер uPI: uP9512S, который управляет 4-фазной схемой питания микросхем памяти.
Схема питания ядра у карты Asus традиционно построена с применением технологии Super Alloy Power II, использованы современные твердотельные конденсаторы и транзисторные сборки DrMOS — в данном случае SiC654A (Vishay Siliconix), каждая из которых рассчитана максимально на 50 А.
Также имеются два контроллера NCP45491 (On Semiconductor), отвечающие за мониторинг карты (отслеживание напряжений и температуры) и подсветку, они расположены на разных сторонах PCB.
Штатные частоты памяти у карты Asus равны референсным значениям, а частота работы ядра в режиме по умолчанию (Gaming mode) лишь чуть выше (на 1,2%), но зато OC Mode поднимает частоту на 3,7% относительно референсных величин. Я попробовал ручной разгон, TDP можно поднять лишь до 110%, так что, скорее всего, драйверы ограничат разгон привычными 3%-5% прироста производительности вне зависимости от установки частот. Я попытался выставить +120 МГц по ядру и +750 МГц по памяти, что дало максимальные частоты в 2145/21000 МГц, это на 7,5% выше референсных величин.
Карта имеет двойной BIOS, что уже традиционно для топовых решений Asus. На торце карты есть переключатель, в разных версиях BIOS (они названы Performance mode и Quiet mode: производительный и тихий режимы) заданы разные кривые работы вентиляторов.
Также стоит отметить, что у платы не обычные 4, а 5 видеовыходов: добавлен еще один HDMI 2.1. Однако GPU позволяет выводить картинку одновременно только на 4 монитора, поэтому такое решение просто обеспечивает бо́льшую гибкость при выборе видеовыходов.
Питание подается через два 8-контактных разъема. Фирменная утилита Asus GPU Tweak II прекрасно работает с этой картой, и именно через нее можно включить фабричный режим OC Mode. Разумеется, есть и возможность ручного разгона.
Нагрев и охлаждение
Как известно, в Nvidia решили сделать у карт GeForce RTX 3080/3090 более компактную PCB и придумали новую систему охлаждения, продувающую радиатор насквозь (при этом частично оставляющую нагретый воздух в объеме корпуса). Инженеры Asus в принципе последовали этому решению, но реализовали его со своими особенностями.
Основой СО является огромный двухсекционный пластинчатый никелированный радиатор с тепловыми трубками, припаянными к подошве прямого контакта с GPU. Этот же радиатор служит охладителем и для ряда преобразователей питания VRM с помощью небольших подошв. А вот для микросхем памяти на лицевой стороне PCB, а также для остальных мосфетов VRM предусмотрен отдельный радиатор, прикручивающийся к основному. Задняя пластина выполнена из алюминия с электрозащитным покрытием и имеет тройное предназначение: служит элементом защиты PCB; через термоинтерфейс участвует в охлаждении микросхем памяти на оборотной стороны платы, а также самой PCB в районе преобразователей питания; ну и еще является ребром жесткости всей карты, будучи жестко прикрученной к крепежной планке (костылю). Из-за возросшей площади кристалла GPU стали применять «четырехлапый» амортизатор, который помогает равномерно распределять прижим подошвы радиатора по всей площади кристалла.
Так вот, почему системы охлаждения на картах партнеров Nvidia лишь частично соответствуют тому, что предложил производитель GPU. Дело в том, что инженеры Nvidia наряду с продувкой радиатора насквозь одним (правым) вентилятором реализовали также охлаждение закрытой части СО левым вентилятором с выносом нагретого воздуха за пределы корпуса ПК. Однако если у референс-карты мы видели именно наглухо закрытый кожух в левой части видеокарты, то у всех партнеров кожухи открытые, поэтому полного удаления тепла за пределы корпуса не получается. А значит, надо иметь хорошо продуваемый корпус.
Поверх радиатора установлен кожух с тремя вентиляторами ∅95 мм типа Axial-tech, у которых концы лопастей соединены кольцом для более четкого направления потоков воздуха на радиатор.
Центральный вентилятор вращается в противоположную сторону относительно крайних, что обеспечивает некий эффект «шестеренок», помогая бороться с турбулентностью потока воздуха.
Остановка вентиляторов при малой нагрузке видеокарты происходит, если выполняются одновременно три условия: температура GPU опускается ниже 50 градусов, нагрев микросхем памяти — ниже 80 градусов, потребление GPU — ниже 35-45 Вт. Разумеется, СО при этом становится бесшумной. При запуске ПК вентиляторы работают, затем еще до загрузки ОС выключаются. Затем снова включаются на несколько секунд до загрузки видеодрайвера, а после опроса рабочей температуры опять выключаются. Ниже есть видеоролик на эту тему. Вентиляторы выключаются в простое с любым вариантом BIOS.
Мониторинг температурного режима с помощью MSI Afterburner:
Performance Mode:
После 6-часового прогона под нагрузкой в режиме Performance максимальная температура ядра не превысила 66 градусов, что является хорошим результатом для видеокарт флагманского уровня. Энергопотребление карты доходило почти до 380 Вт.
Режим Quiet Mode продемонстрировал примерно такие же параметры энергопотребления, но при этом обороты вентиляторов сильно упали, а нагрев ядра вырос до 71 °C, что является приемлемым результатом для флагманов.
При ручном разгоне параметры нагрева и шума менялись очень мало, максимальное потребление выросло крайне мало — всего до 389 Вт.
Мы засняли и ускорили в 30 раз прогрев в течение 8,5 минуты:
Performance Mode:
Quiet Mode:
Максимальный нагрев наблюдался в центральной части PCB, в основном около ядра (а микросхемы памяти GDDR6X оказались самыми нагревающимися элементами).
Шум
Методика измерения шума подразумевает, что помещение шумоизолировано и заглушено, снижены реверберации. Системный блок, в котором исследуется шум видеокарт, не имеет вентиляторов, не является источником механического шума. Фоновый уровень 18 дБА — это уровень шума в комнате и уровень шумов собственно шумомера. Измерения проводятся с расстояния 50 см от видеокарты на уровне системы охлаждения.
Режимы измерения:
- Режим простоя в 2D: загружен интернет-браузер с сайтом iXBT.com, окно Microsoft Word, ряд интернет-коммуникаторов
- Режим 2D с просмотром фильмов: используется SmoothVideo Project (SVP) — аппаратное декодирование со вставкой промежуточных кадров
- Режим 3D с максимальной нагрузкой на ускоритель: используется тест FurMark
Оценка градаций уровня шума следующая:
- менее 20 дБА: условно бесшумно
- от 20 до 25 дБА: очень тихо
- от 25 до 30 дБА: тихо
- от 30 до 35 дБА: отчетливо слышно
- от 35 до 40 дБА: громко, но терпимо
- выше 40 дБА: очень громко
В простое режимы Performance Mode и Quiet Mode совершенно не отличались: в 2D температура была не выше 47 °C, вентиляторы не работали, уровень шума был равен фоновому — 18 дБА.
При просмотре фильма с аппаратным декодированием вентиляторы очень редко включались максимум на 500 оборотов в минуту, однако шум от них в таком режиме не регистрировался, уровень шума не менялся и составлял 18,0 дБА.
В режиме максимальной нагрузки в 3D температура в Performance Mode достигала 66 °C. Вентиляторы при этом раскручивались до 1900 оборотов в минуту, шум вырастал до 27,8 дБА: это довольно тихо, хотя и слышно. В видеоролике ниже шум фиксировался на пару секунд через каждые 30 секунд.
В режиме Quiet Mode температура достигала 71 °C. Вентиляторы при этом раскручивались до 1350 оборотов в минуту, шум вырастал до 25,9 дБА: это уже тихо, даже очень тихо.
Подсветка
Подсветка у карты реализована в торцевой вставке, где расположены логотип, название серии и полоска.
Управление подсветкой традиционно выполнено с помощью фирменной программы Asus — Armoury Crate.
Выбор режимов не очень широк, однако имеется программа Aura Creator, которая также распространяется бесплатно, и с ее помощью можно создать свои сценарии подсветки.
Да, подсветка у этой карты не слишком помпезная, однако вся серия TUF отличается в том числе очень скромными вариантами подсветки (а то и ее отсутствием).
Комплект поставки и упаковка
Комплект поставки, кроме традиционного руководства пользователя и карточки TUF, включает… а ничего он больше не включает.
Карта за 150 000 рублей (а может, и дороже) — и вообще без всего. Как-то это…
Серия TUF — не самая топовая, однако для флагмана можно было придумать что-то интересное в комплекте. Кстати, кронштейна для поддержки карты здесь тоже нет, но в данном случае сама конструкция платы очень жесткая (задняя пластина соединена с крепежной планкой), что позволяет обходиться без подобной подставки.
Результаты тестирования
Список инструментов тестирования
Во всех играх использовалось максимальное качество графики в настройках.
- Gears 5 (Xbox Game Studios/The Coalition)
- Wolfenstein: Youngblood (Bethesda Softworks/MachineGames/Arkane Studios)
- Death Stranding (505 Games/Kojima Productions)
- Red Dead Redemption 2 (Rockstar)
- Star Wars Jedi: Fallen Order (Electronic Arts/Respawn Entertainment)
- Control (505 Games/Remedy Entertainment)
- Deliver Us The Moon (Wired Productions/KeokeN Interactive)
- Resident Evil 3 (Capcom/Capcom)
- Shadow of the Tomb Raider (Eidos Montreal/Square Enix), HDR включен
- Metro Exodus (4A Games/Deep Silver/Epic Games)
Стандартные результаты тестов без использования аппаратной трассировки лучей в разрешениях 1920×1200, 2560×1440 и 3840×2160
В поколении GeForce RTX 30 улучшены технологии RT (расчет освещения с помощью трассировки лучей) и DLSS (интеллектуальная реализация антиалиасинга, обсчитываемая тензорными ядрами). Поэтому дополнительно мы приводим тесты с включенной RT, а в ряде игр — и с DLSS. Разумеется, в этом случае сравнивать пока приходится только видеокарты Nvidia между собой.
Результаты тестов с включенной аппаратной трассировкой лучей и DLSS в разрешениях 1920×1200, 2560×1440 и 3840×2160
8K-телевизор LG медленно путешествует по Москве, и я успел-таки протестировать с ним данную карту. Поэтому приводим результаты тестов в разрешении 8К — то есть реально в 7680×4320, без применения технологии DSR.
Видеокарта GeForce RTX 3090, как мы уже говорили, не совсем игровое решение, поэтому у нее такой огромный объем памяти, а стоимость крайне высокая. Однако если в прошлом поколении Titan RTX все же был чисто профессиональным решением, то GeForce RTX 3090 сочетает в себе «два в одном». И ее мощь уже позволяет засматриваться на разрешение 8K, максимально возможное на сегодня для стандартных способов вывода.
Результаты тестов с включенной аппаратной трассировкой лучей и DLSS в разрешении 7680×4320
Рейтинг iXBT.com
Рейтинг ускорителей iXBT.com демонстрирует нам функциональность видеокарт друг относительно друга и нормирован по самому слабому ускорителю — Radeon RX 550 (то есть сочетание скорости и функций Radeon RX 550 приняты за 100%). Рейтинги ведутся по 28 ежемесячно исследуемым нами акселераторам в рамках проекта Лучшая видеокарта месяца. В данном случае из общего списка выбрана группа карт для анализа, в которую входят GeForce RTX 3090 и его конкуренты.
Для расчета рейтинга полезности использованы розничные цены на начало ноября 2020 года. Рейтинг приведен суммарно для всех трех разрешений.
| № | Модель ускорителя | Рейтинг iXBT.com | Рейтинг полезности | Цена, руб. |
|---|---|---|---|---|
| 01 | Asus TUF RTX 3090, разгон до 2145/21000 | 2580 | 172 | 150 000 |
| 02 | Asus TUF RTX 3090, 1395—2070/19500 | 2540 | 169 | 150 000 |
| 03 | RTX 3090 24 ГБ, 1395—1995/19500 | 2470 | 165 | 150 000 |
| 04 | RTX 3080 10 ГБ, 1440—1995/19000 | 2200 | 324 | 68 000 |
| 05 | RTX 3070 8 ГБ, 1440—1950/14000 | 1780 | 356 | 50 000 |
| 06 | RTX 2080 Ti 11 ГБ, 1350—1950/14000 | 1770 | 242 | 73 000 |
| 07 | RTX 2080 Super 8 ГБ, 1650—1965/15500 | 1550 | 290 | 53 500 |
| 12 | Radeon VII 16 ГБ, 1400—1750/2000 | 1140 | 238 | 48 000 |
Трудно удивить кого-то информацией, что GeForce RTX 3090 оказался лидером по производительности: это было известно изначально 🙂 Разумеется, в лидерах и карта Asus на этом GPU. Ее фабричный разгон обеспечивает некоторый прирост скорости, но совсем уж минимальный, а ручной разгон, из-за ограничения на потребление в драйверах, обеспечил прирост около 4,2%.
Рейтинг полезности
Рейтинг полезности тех же карт получается, если показатели предыдущего рейтинга разделить на цены соответствующих ускорителей. Учитывая возможности карты и ее явную нацеленность на использование в высоких разрешениях, приводим рейтинг только для разрешения 4К (поэтому цифры в рейтинге отличаются).
| № | Модель ускорителя | Рейтинг полезности | Рейтинг iXBT.com | Цена, руб. |
|---|---|---|---|---|
| 01 | RTX 3080 10 ГБ, 1440—1995/19000 | 617 | 4195 | 68 000 |
| 02 | RTX 3070 8 ГБ, 1440—1950/14000 | 613 | 3065 | 50 000 |
| 06 | RTX 2080 Super 8 ГБ, 1650—1965/15500 | 486 | 2602 | 53 500 |
| 08 | RTX 2080 Ti 11 ГБ, 1350—1950/14000 | 418 | 3053 | 73 000 |
| 09 | Radeon VII 16 ГБ, 1400—1750/2000 | 399 | 1915 | 48 000 |
| 10 | Asus TUF RTX 3090, разгон до 2145/21000 | 355 | 5329 | 150 000 |
| 11 | Asus TUF RTX 3090, 1395—2070/19500 | 344 | 5164 | 150 000 |
| 12 | RTX 3090 24 ГБ, 1395—1995/19500 | 330 | 4955 | 150 000 |
Как я не раз уже говорил, обсуждение этого рейтинга бессмысленно, потому что GeForce RTX 3090 кроме игровых возможностей предоставляет еще и профессиональные, а на цену сильно влияет дефицит таких карт на момент подготовки обзора. Впрочем, топовые видеокарты все равно всегда проигрывают всем конкурентам в рейтинге полезности. Опять же, этот рейтинг не учитывает ни позиционирование и профпригодность продукта, ни особенности карты, типа габаритов, СО, шума, набора видеовыходов, энергопотребления и т. п. Словом, приводим этот рейтинг просто для отчетности.
Выводы
Asus TUF Gaming GeForce RTX 3090 OC Edition (24 ГБ) — не самый громоздкий представитель мощнейшего на сегодня 3D-ускорителя GeForce RTX 3090, имеющий при этом крайне эффективный кулер, который и охлаждает очень хорошо, и достаточно тихий. Карта предлагает два режима работы СО (Performance и Quiet), и во втором работает вообще очень тихо. Еще из особенностей отметим наличие пяти видеовыходов: к обычному набору из трех DP 1.4a и одного HDMI 2.1 добавился второй HDMI 2.1 (однако все равно одновременно можно выводить картинку только на 4 приемника). Кронштейн для закрепления карты в корпусе в данном случае отсутствует, но карта сама по себе имеет весьма жесткую конструкцию.
Стоит снова повторить, что наличие большого объема памяти и прекрасная производительность дает GeForce RTX 3090 право называться первым видеоускорителем игрового класса для разрешения 8К. Игры должны поддерживать умный антиалиасинг DLSS 2.0 (причем именно для разрешения 4К и выше), тогда комфорт при игре на огромных 8К-телевизорах будет обеспечен при сохранении всех настроек графики по максимуму.
Конечно, даже для игр в 8К не требуется огромный объем памяти в 24 ГБ. Но перед нами не только игровая видеокарта, но и в какой-то мере профессиональная, отсюда и огромная заявленная цена. Впрочем, как мы видим, пока все партнеры Nvidia предлагают GeForce RTX 3090 именно в игровых сериях видеокарт, плюс вскоре должен выйти мощный конкурент у AMD, поэтому Nvidia, вероятнее всего, будет вынуждена снизить цены на этот ускоритель.
Напоминаю, что в целом GeForce RTX 3090 предназначен для тех энтузиастов ПК-игр, которые планируют играть в разрешении 4K при использовании максимальных настроек качества и с RT (с или без DLSS). В ряде игр редкие владельцы 8К-телевизоров смогут порадоваться и картинке в таком сверхвысоком разрешении, как 7680×4320.
Справочные материалы:
В номинации «Оригинальный дизайн» за отменную систему охлаждения плата Asus GeForce RTX 3090 Gaming X Trio (24 ГБ) получила награду:
Благодарим компанию Asus Russia
и лично Евгения Бычкова
за предоставленную на тестирование видеокарту
Для тестового стенда:
блок питания Seasonic Prime 1300 W Platinum предоставлен компанией Seasonic