Обзор NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition

За видеокартами Fouders Edition от NVIDIA порой разворачивается самая настоящая охота. Видеоадаптеры выходят ограниченным тиражом, при этом созданы они по оригинальным спецификациям NVIDIA, а дизайн их системы охлаждения совсем не похож на тот, что предлагают партнёры NVIDIA. В этом обзоре мы рассмотрим видеокарту NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition (далее FE) и оценим её производительность.

Особенности Founders Edition

Когда компания NVIDIA представляет новую архитектуру своих видеокарт, она также выпускает собственные (референсные) модели видеоадаптеров. Считается, что для них NVIDIA отбирает лучшие GPU, но это лишь слухи, подтверждения этому нет. Некоторые пользователи считают референсные модели эталонными и выбирают только их. Начиная с 20-й серии GeForce RTX у FE качественно переработана СО и изменён дизайн. Можно с уверенностью сказать, что карты FE не похожи на карты партнеров как визуально, так и технически.

Упаковка и комплект поставки

Оформление упаковки неброское, а видеокарта заботливо уложена на подставке из чёрного, вспененного материала. Кроме самой GeForce RTX 3070 Founders Edition, в комплекте поставляется переходник для блока питания, краткая инструкция и две небольшие брошюры от NVIDIA.

Внешний вид

Дизайн всех видеокарт Founders Edition 30-й серии GeForce RTX можно назвать красивым и футуристичным. Чёрный радиатор системы охлаждения выходит на передний план – он не закрыт пластиковом или механическим кожухом. Вместо этого у видеокарты есть серебристая металлическая окантовка, которая обрамляет видеоадаптер. А если смотреть на GeForce RTX 3070 Founders Edition сверху, то будет казаться, что кожух делит видеокарту на две части.

Система охлаждения GeForce RTX 3070 FE, как и других видеокарт Founder Edition устроена так, что кожух и вправду делит систему охлаждения на две части, это сделано для лучшей организации воздушных потоков. Левый вентилятор обдувает медную охлаждающую пластину и левую часть радиатора, а горячий воздух выводится наружу через скобу видеокарты. Правый вентилятор продувает систему охлаждения насквозь и выводит горячий воздух в сторону процессорного кулера. Если вы используете систему водяного охлаждения или на верхней части вашего корпуса установлены вентиляторы «на выдув», то скорее всего вам не стоит опасаться того, что видеокарта будет подогревать процессорный кулер. Но все очень сильно зависит от того, как настроены воздушные потоки внутри вашего корпуса. Забегая немного вперёд скажем, что во время тестов GeForce RTX 3070 FE не нагревается до критических температур. Система охлаждения справляется со своей задачей.

Для вывода воздуха используется два вентилятора диаметром 90 миллиметров с двойными шарикоподшипниками. Вертушки сделаны качественно – у лопастей есть внешнее соединительное кольцо. Именно оно помогает вентиляторам направлять воздушный поток в нужную сторону, тем самым повышая их эффективность.

Также стоит отметить медную пластину, которая контактирует с процессором. Мы ожидали, что на её месте окажется камера, но по каким-то причинам NVIDIA отказалась от неё в случае с RTX 3070 FE. Видимо, отполированной до зеркального блеска медной пластины будет достаточно, для отвода тепла от графического ядра.

Обратная сторона GeForce RTX 3070 FE закрыта металлическим бэкплейтом. Он не только помогает рассеивать тепло, но и защищает печатную плату от деформаций на изгиб. Также у бэкплейта появилось крупное прямоугольное отверстие в его правой стороне (если смотреть на перевёрнутую видеокарту сверху). Через него второй вентилятор прогоняет воздух, который проходит через радиатор и огибает тепловые трубки.

Для подключения мониторов у GeForce RTX 3070 FE используется стандартный для Founder Edition набор разъёмов. Это три DislpayPort 1.4a и HDMI 2.1, который может выводить картинку в 4К при 120 кадрах в секунду, а вообще поддерживает даже дикие 8К, которые сегодня днем с огнем не найдешь. А если и найдешь, то играть на RTX 3070 в этом разрешении точно не выйдет.

Печатная плата GeForce RTX 3070 FE оказалась компактной, как и у других видеокарт GeForce RTX 30-й серии. В NVIDIA уместили все элементы на небольшой площади, чтобы можно было реализовать систему охлаждения со сквозным продувом и не увеличивать габариты устройства. Кстати, GeForce RTX 3070 FE поместится даже в компактных корпусах, её длина составляет 242 мм, а высоту видеокарты можно оценить в два слота на материнской плате.

Для питания видеоадаптера используется 11 фаз разведённых по схеме 9 + 2. Первые 9 фаз с мосфетами Alpha & Omega AOZ5311NQI (макс. ток до 50 А) используются для питания видеоядра, они управляются контроллером uPI Semiconductor uP9512R. Для видеопамяти отведены еще две фазы, которыми управляет контроллер uPI Semiconductor uS5650Q. Память объёмом 8 Гбайт набрана чипами Samsung K4Z80325BC.

Технические характеристики

Формально NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition стоит в середине продуктовой линейки GeForce RTX 30-й серии, но по своим техническим характеристикам она ближе к прошлогоднему флагману NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti – в этом и заключается процгресс. Давай взглянем подробнее на технические характеристики RTX 3070 FE и сравним её с RTX 2080 Ti.

Модель NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti
Видеоядро GA104, Ampere TU102, Turing
Техпроцесс 8 нм, Samsung 12 нм, TSMC
Количество транзисторов 17,4 млрд 13,6 млрд
Площадь кристалла 392,5 мм2 545 мм2
CUDA-ядра (шейдерные ALU FP32) 5888 4352
TMU (блоки наложения текстур) 184 272
ROP (блоки растеризации) 96 88
Тензорные ядра 184 544
Ядра Ray Tracing 46 68
Потоковые мультипроцессоры 46 68
Частота GPU (базовая / с ускорением) 1 500 / 1 730 МГц 1 350 / 1 545
Видеопамять 8 Гбайт GDR6 11 Гбайт GDDR6
Частота видеопамяти 14 000 МГц 14 000 МГц
Шина видеопамяти 256 бит 352 бита
Разъём PCI Express PCIe 4.0 x16 PCIe 3.0 x16
TDP (теплопакет) 220 Вт 260 Вт
Разъёмы питания 12-контактный разъём Два 8-контактных разъёма
Рекомендуемая мощность блока питания (по версии NVIDIA) 650 Вт 650 Вт
Габариты (длина / ширина) 242х112 мм
(два слота PCIe)
266 х 115 мм
(два слота PCIe)

Видеоядро NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition выполнено по новому 8-нм техпроцессу, разработанному компанией Samsung специально для NVIDIA. По какой-то причине при выпуске видеочипов Ampere компания NVIDIA решила сменить проверенного подрядчика TSMC на Samsung. Хоть подавляющее большинство GPU «зелёных» и было выпущено на заводах TSMC, это не первое сотрудничество NVIDIA и Samsung. Ранее корейский гигант занимался выпуском младших GPU по 14-нм техпроцессу для GeForce GTX 10-й серии.

При уменьшении техпроцесса NVIDIA увеличила транзисторный бюджет кристалла. В GPU GA104 на 4 миллиарда транзисторов больше, чем в TU102, выпущенного на архитектуре Turing. В результате NVIDIA увеличила количество CUDA-ядер, добавив четыре вычислительных блока FP32 в каждый мультипроцессор, тем самым увеличив количество CUDA-ядер в каждом мультипроцессоре до 128 штук против 64 штук в архитектуре Turing.

Ещё одно преимущество архитектуры Ampere кроется в изменении работы каналов передачи данных у кластеров потоковых мультипроцессоров. Если раньше, в архитектуре Turing, блоки вычислений FP32 и INT32 использовали разные каналы данных, то в новой архитектуре один из двух блоков FP32 и блок INT32 пользуются одним каналом, а второй канал «привязан» ко второму блоку FP32. В результате, если игра или выполняемая задача полагается на вычисления FP32, то видеокарта сможет обеспечить лучшую производительность и снизить время выполнения задачи. В результате новый мультипроцессор может выполнять 128 операций FP32 за такт, либо 64 операции FP32 и 64 операции INT32 за тот же такт.

Если у RTX 3070 количество CUDA-ядер выросло на 35% относительно RTX 2080 Ti, то количество тензорных ядер значительно сократилось до четырёх штук на один потоковый мультипроцессор, против двух в предыдущей архитектуре Ampere. В теории это могло повлиять на качество обработки умного сглаживания DLSS, но NVIDIA заявляет, что производительность новых тензорных ядер возросла в два раза за счёт увеличения размера перемножаемых матриц с 4х4 до 4х8. Производительность новых тензорных ядер должна компенсировать снижение их количества.

Количество ядер рейтрейсинг не изменилось – в каждом потоковом мультипроцессоре используется по одному ядру. Но, как и в случае с тензорными ядрами, производительность RT-ядер в новой архитектуре поднялась с 34 RT-терафлопсов до 58 RT-терафлопсов, то есть на 70%.

Базовая тактовая частота NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition составляет 1 500 МГц и может подниматься до 1 730 МГц в Boost-режиме. Однако стоит пояснить, что на практике максимальная частота может оказаться выше, так как она зависит от возможностей системы охлаждение. Если системный блок стоит в прохладном месте, и в нём установлены дополнительные вентиляторы, то вполне возможно, что итоговая максимальная частота окажется выше заявленной. Низкие температуры всегда играют на повышение производительности.

Объём видеопамяти – больная тема для новых видеокарт NVIDIA. У «семидесятой» серии графики (GTX 1070, RTX 2070 и RTX 3070) количество видеопамяти одинаково и составляет 8 Гбайт. В случае с RTX 2070 и RTX 3070 используется память стандарта GDDR6. По какой-то причине NVIDIA не стала наращивать объём VRAM у RTX 3070, и даже не использовала новую память GDDR6X, а остановилась на GDDR6. Вполне вероятно, это объясняется тем, что в NVIDIA считают, что RTX 3070 не должна использоваться для 4К-гейминга, в котором важно количество видеопамяти. А для разрешений 1920х1080 и 2560х1440 должно хватить восьми гигабайт.

Другие особенности архитектуры Ampere

Архитектура NVIDIA Ampere привнесла много других новшеств, кроме повышения производительности. Это новая версия DLSS, снижение (и анализ) времени задержки, полный доступ к видеопамяти и отдельные улучшения для стримеров. Давайте разберём новшества новой архитектуры.

DLSS 2.1

Вместе с видеокартами NVIDIA GeForce RTX 20-й серии была представлена система умного сглаживания NVIDIA DLSS. При её активации картинка будет рендериться в разрешении ниже указанного в настройках игры. Затем, при помощи тензорных ядер и составленного в NVIDIA алгоритма, происходит быстрая подгонка картинки под необходимое разрешение. При включении DLSS повышается общая производительность любой игры за счёт быстрого рендера картинки при низком разрешении. А так как за апскейлинг отвечает отдельная аппаратная часть, данный процесс происходит не менее быстро. В некоторых случаях, при активации DLSS, количество FPS в играх может вырасти почти вдвое. Всё зависит от разработчика игры, исходных настроек и выбранного профиля работы DLSS в настройках.

Вместе с архитектурой Ampere NVIDIA представила DLSS версии 2.1. Обновлённый алгоритм повышает производительность технологии, теперь для рендера финальной картинки видеокарте потребуется меньше данных, чем раньше. Однако стоит уточнить, что технология DLSS должна поддерживаться играми и её реализация лежит на совмести разработчиков.

NVIDIA Resizable Bar

Ещё одно нововведение, которое может поднять производительность в играх, это технология Resizable Bar, которая предоставляет системе полный доступ к памяти видеокарты. Всё дело в том, что процессор может работать с блоками видеопамяти объёмом по 256 Мбайт. Это увеличивает время загрузки игры или уровня, а также может добавлять «фризы» в игровой процесс, если загрузка текстур происходит во время активных действий игрока.

С помощью технологии Resizable Bar операционная система получает полный доступ к памяти видеокарты, убирая ограничение в 256 Мегабайт. В результате снижается время загрузки игры и повышается её отзывчивость и увеличивается значение FPS. Но, как и в случае с DLSS, у Resizable Bar есть свои ограничения.

Для того, чтобы новая технология заработала в играх, разработчики должны добавить её на своей стороне. Также Resizable Bar работает только с видеокартами GeForce RTX 30-го поколения и только с новым железом. А именно с процессорами Intel Core 11-го поколения и материнскими платами с чипсетами Intel Z590, Z490, H470 и B460. У систем, построенных на базе компонентов AMD, заявлена совместимость с процессорами Ryzen 5000 серии и матплат с чипсетами AMD 500-й и 400-й серий. Помимо этого, производитель матплаты и видеокарты должен выпустить новый BIOS с поддержкой Resizable Bar, а версия драйверов не должна быть ниже v456.89.

Nvidia Reflex

С выпуском архитектуры Ampere компания NVIDIA придумала ещё один способ, как можно улучшить игровой опыт геймеров, и он не касается очередного увеличения кадров в секунду. Суть технологии Nvidia Reflex заключается в снижении задержки времени ввода, также известной как Input lag.

Каждое действие, которое мы совершаем в игре, не происходит мгновенно. После нажатия на кнопку и совершения действия, например перед прицеливанием в шутерах, проходит какое-то время, измеряемое в миллисекундах. К примеру, 50 или 70 миллисекунд. Если игровая производительность ограничивается видеокартой, а не другими компонентами системы, то использование Nvidia Reflex позволяет вмешаться в очередь рендера кадров и поставить нужный кадр сразу перед тем, как завершится рендеринг текущего кадра. В результате происходит значительное сокращение или отмена очереди рендеринга, а снижение задержки может доходить до 60%.

Как и в случае с предыдущими технологиями, у Nvidia Reflex есть свои особенности. Технология должна поддерживаться движком игры и видеокартой. К счастью, Nvidia Reflex появляется у всё большего количества игр, а новая технология поддерживается видеокартами начиная с GeForce GTX 900-й серии. На момент написания этой статьи NVIDIA Reflex поддерживается в Fortnite, Valorant, Call of Duty: Warzone, Destiny 2, Apex Legends, Enlisted, Escape From Tarkov и других.

Также в арсенале NVIDIA есть другая технология Reflex Latency Analyzer, которая позволяет определить время системной задержки для мыши, дисплея и самой системы. Вот только для её использования потребуется сертифицированный монитор с частотой обновления 360 Гц, поддерживаемая видеокарта и сертифицированная игровая мышь.

Помощь стримеру, Nvidia Broadcast

С каждым годом, если не месяцем, стриминг игр набирает всё больше популярности, а производители железа и разработчики игр всё больше оптимизируют свои продукты для стримеров. В сетевом шутере Escape From Tarkov появилась возможность скрыть важные данные игрока, такие как намёки на используемый сервер. Это сделано для того, чтобы защитить стримеров от нечестных игроков, которые «мониторят» местоположение стримеров и устраивают на них засады. Компания NVIDIA, в свою очередь, предлагает стримерам плагин Nvidia Broadcast, который улучшает качество голоса, вырезает лишние шумы, оптимизирует качество изображения веб-камеры и меняет фон за спиной стримера.

Работа Nvidia Broadcast частично завязана на нейросети, здесь будут актуальны тензорные ядра, которые возьмут на себя лишнюю нагрузку и не допустят заметного снижения FPS в играх. К примеру, система шумоподавления стала в два раза менее требовательной к ресурсам, по сравнению со своей ранней версией. С её помощью можно вырезать посторонний шум и улучшить голос стримера. Всё происходит в реальном времени. Также появилась аппаратная поддержка нового кодека AV1, теперь декодирование станет аппаратным, что снизит нагрузку на центральный процессор. Использование AV1 позволяет снизить битрейт до 50% по сравнению с H.264. Для тех, кто хочет стримить или смотреть потоковое видео в сверхвысоком разрешении, аппаратная поддержка кодека AV1 будет важна.

Тестирование

Для оценки производительности NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition использовался тестовый пакет из популярных тестов 3DMark и современных игр. В играх использовались максимальные настройки, выставленные вручную.

Тест 3DMark Результаты
Time Spy 12 040
Time Spy Extreme 5 962
Port Royal 8 155
NVIDIA DLSS Feature Test 37,42 (DLSS OFF)

89,94 (DLSS ON)

Средний результат, который показывают видеокарты серии GeForce RTX 3070 варьируется от 12 000 до 13 000 баллов. Статистика набрана на основе более чем 200 000 изменений, её можно назвать более чем правдоподобной, с минимальной погрешностью. Тестируемая видеокарта NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition набрала в тесте Time Spy 12 040 баллов, что близко к нижней границе среднего результата. Это можно объяснить тем, что партнёрские видеокарты, созданные другими производителями, оснащены заводским разгоном, и иногда очень серьезным. А так как карт серии FE мало, то и баланс сдвинут в сторону более высокой производительности. Плюс к этому, разогнать видеокарту можно также при помощи GeForce Experience и вполне вероятно, этим воспользовались многие владельцы RTX 3070. Также финальный результат зависит от используемого процессора. Чем он быстрее – тем больше будут финальные цифры.

В бенчмарке Time Spy Extreme видеокарта набрала 5 962 балла. Результат на 48 баллов ниже среднего значения, которое составляет от 6 000 до 6 500 баллов. Разница составляет 0,6%, что вполне укладывается в погрешность измерений. Похожая ситуация наблюдается в тесте Port Royal, в котором видеокарта набрала 8 1 55 баллов при среднем значении 8 285 баллов, указанному на сайте 3DMark. Да, RTX 3070 FE немного слабее, чем карты от партнеров, но ни одна из последних не влезет даже в средний корпус.

В последнем тесте NVIDIA DLSS Feature Test, использование умного сглаживания показывает практически трёхкратный прирост производительности. Без использования DLSS тест показывает результат в 37,42 FPS, а при включении DLSS количество кадров в секунду увеличивается до 89,94.

Название игры и настройки Разрешение Результаты
Cyberpunk 2077
(Максимальные настройки графики, DLSS – Balanced)
1920×1080 82
2560×1440 60
Red Dead Redemption 2

(Максимальные настройки графики)

1920×1080 85
2560×1440 71
Metro Exodus Enhanced Edition
(Максимальные настройки графики, DLSS – Balanced)
1920×1080 69
2560×1440 63
Shadow of the Tomb Raider
Максимальные настройки графики, DLSS ВКЛ)
1920×1080 90
2560×1440 77
Tom Clancy’s Ghost Recon: Wildlands
(Максимальные настройки графики)
1920×1080 83
2560×1440 68
Dirt 5

(Профиль настроек Ultra High)

1920×1080 114
2560×1440 95
Need for Speed Heat

(Максимальные настройки)

1920×1080 85
2560×1440 71
Resident Evil 3

(Максимальные настройки графики)

1920×1080 270
2560×1440 205

В Cyberpunk 2077, которую можно назвать главным мерилом производительности на сегодняшний день, NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition показала 82 кадра в секунду при разрешении 1920х1080 пикселей. Увеличение разрешения до 2560х1400 снижает производительность до 60 FPS ровно. Это первый тест, но он уже говорит о том, что RTX 3070 на сегодняшний день подходит для разрешения 2560 х 1440. Да, гигантского запаса в новых играх нет, но RTX 3070 справляется с этим разрешением заметно лучше, чем RTX 3060 Ti, результаты которой в аналогичных сценариях бродят где-то рядом с нижней границей.

В Red Dead Redemption 2, культовой игре от Rockstar, при максимальных настройках и разрешении 1920х1080 пикселей мы получили 85 FPS, почти как в Cyberpunk 2077. Увеличение разрешения до 2560х1440 понизило результат на 14 кадров, до 71 FPS. Не такая большая просадка производительности, как ожидалось.

Metro Exodus Enhanced Edition остаётся одной из самых требовательных к железу игрой. При разрешении 1920х1080 пикселей мы получили 69 кадров в секунду, а увеличения разрешения до 2560х1440 снизило производительность всего на 6 кадров, до 63 FPS. Падение производительности не слишком большое для такого разрешения, играть в обновлённое метро будет комфортно даже если у вас будет монитор WQHD.

Shadow of the Tomb Raider со включённым DLSS показал 90 кадров в секунду при разрешении 1920х1080 и 77 кадров при 2560х1440. Неплохой результат и очень играбельные значения FPS при двух разрешениях.

В тактическом шутере Tom Clancy’s Ghost Recon: Wildlands мы получили 83 при разрешении Full HD и 68 при увеличении разрешения до WQHD. Снова RTX 3070 FE показала высокие результаты несмотря на максимальные настройки графики и очень красивую картинку в игре.

В автосимуляторах Dirt 5 и Need for Speed Heat при разрешении 1920х1080 пикселей получен результат в 114 и 85 FPS соответственно. После увеличения разрешения до 2560×1440 пикселей, результаты снизились до 95 и 71 для Dirt 5 и NFS Heat соответственно.

В ремастере Resident Evil 3 получены самые высокие результаты за всё время тестирования. В разрешении 1920×1080 видеокарта показала результат в 270 FPS, после увеличения разрешения результат снизился до 205 FPS. Это слабенькая игра, но мы включили ее в список из-за огромного количества фанатов по всему миру, которые играют в нее по сей день.

Заключение

NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition – большой шаг вперёд для компании NVIDIA и архитектуры Ampere. Судя по результатам тестов, рассмотренная видеокарта показала высокие значения FPS в разрешениях 1920х1080 пикселей и 2560х1440 пикселей, при максимальных настройках графики. Рекомендовать NVIDIA GeForce RTX 3070 FE для разрешения 4К нельзя – сказывается малый запас видеопамяти. Для 4К минимально что можно рассматривать, это RTX 3080 Ti c 12 Гб GDDR6X.

Версия NVIDIA GeForce RTX 3070 в исполнении Founders Edition не перегревалась даже при максимальных нагрузках, а система охлаждения работала относительно тихо. Более того, видеокарта просто красиво смотрится, хоть её кожух и лишён системы подсветки. Если вы ищете топовую игровую видеокарту для разрешений 1920х1080 или 2560х1440, да ещё и созданную согласно самым строгим требованиям NVIDIA, то определённо стоит присмотреться к RTX 3070 Founders Edition.