Графические адаптеры 2060 Super и 2070 Super, основанные на микропроцессорах Turing от nVidia, появились в продаже в середине лета 2019 г. Изначально запланированная дата выхода сместилась на ранние сроки, поскольку nVidia стремилась представить оборудование ранее своего конкурента AMD. В конструкции игровой видеокарты 2060 Супер применили чип с улучшенными характеристиками и увеличили объем оперативной памяти до 8 Гб.
Характеристики
В основе адаптера сохранился кристалл Tu106, который подвергся модернизации, позволившей увеличить быстродействие в играх и 3-мерных приложениях. В процессоре включены 4 потоковых мультипроцессорных блока SM, что привело к увеличению количества модулей фильтрации текстур и шейдерных процессоров. Сравнение Super vs RTX 2060 показывает увеличение объема оперативной памяти до 8Gb с одновременным ростом ширины шины памяти до 256 бит. Разница между графическими адаптерами предыдущей версии и обновленного поколения представлена в таблице.
| Параметр | RTX2060 | RTX2060 Super | RTX2070 |
| Число шейдерных процессоров, шт. | 1920 | 2176 | 2304 |
| Количество блоков текстур, шт. | 120 | 136 | 144 |
| Число ROP, шт. | 48 | 64 | 64 |
| Количество тензорных ядер, шт. | 240 | 272 | 288 |
| Число ядер RT, шт. | 30 | 34 | 36 |
| Ширина шины памяти, бит | 192 | 256 | 256 |
| Пиковая производительность FP32, гигафлопс | 6451 | 7181 | 7465 |
| Пропускная способность памяти, Гбайт/сек. | 336 | 448 | 448 |
Все сравниваемые адаптеры базируются на основе микропроцессора Turing Tu106, изготовленного по 12-нанометровому технологическому процессу FFN. Процессор состоит из 10800 млн транзисторов, площадь ядра составляет 445 мм². Адаптеры работают с оперативной памятью стандарта GDDR6 SDRam, чипы GDDR6 SDRam имеют тактовую частоту при стандартной настройке 1750 МГц, обеспечивая пропускную способность на уровне 14000 Мбит/сек. Увеличение объема памяти привело к наращиванию числа контроллеров памяти, что увеличило количество блоков растеризации.
Стандартный GPU Tu106, используемый в карте RXT 2060, имеет частоту 1365 МГц в базовом режиме и 1680 МГц в ускоренном. Модернизированный чип обладает базовой частотой 1470 МГц, при активации Boost Clock значение параметра возрастает до 1650 МГц. Часть производителей дополнительно увеличивают частоту ядра в режиме Turbo. Например, видеокарта GeForce RTX 2060 Super Gaming X от компании MSI обладает частотой 1695 МГц.
Повышение производительности достигнуто улучшением архитектуры процессора. Например, если версия 2060 Супер имеет частоту в режиме ускорения 1680 МГц, то nVidia GeForce GTX 1660 Ti обладает частотой 1830 МГц. Но преимущество версии на базе чипа 2060 над кристаллом 1660 (также относящимся к семейству Turing) составляет 18,2%.
Карта показывает хорошую производительность при проведении вычислений при майнинге криптовалют. Оборудование поддерживает работу с алгоритмами Equihash (150,5), CuckooCycle, X16RT, MTP и X16R, используемыми в майнинге. Допускается Mining в алгоритмах Equihash (210,9), BCD или Zhash, которые отличаются пониженной прибыльностью.
Доработки процессора и введение дополнительной памяти привели к увеличению рекомендуемой розничной цены на 1 тыс. руб. Компания nVidia не делает разницы между продукцией Founders Edition и картами от сторонних производителей, которые не отличаются характеристиками или ценой. Оборудование серий 2070 Super и 2080 Super, которое должно выйти на рынок немного позднее, стоит 40 и 57 тыс. руб. соответственно. Вопрос, когда и какую видеокарту покупать для компьютера, решается пользователем, который ориентируется на финансовые возможности и перечень задач.
Особенности архитектуры микропроцессора
Компания nVidia описала особенности архитектуры новых адаптеров в разделе официального сайта «Buy New: контакты, поиск, реклама» в начале 2019 г., одновременно объявив возможность предзаказа оборудования. На момент презентации концепции появились слухи, что адаптеры будут относиться к новой серии RTZ, которая будет производиться одновременно с линейкой RTX. Но компания nVidia решила пересмотреть модельный ряд графических адаптеров, предложив покупателям оборудование с улучшенными параметрами и выведя из производства стандартные процессоры.
Используемый в RTX2060 Super микропроцессор имеет 34 активных мультипроцессорных блока из 36 элементов, предусмотренных конструкцией чипа. Дополнительные ядра (256 шт.) позволили довести производительность практически до уровня стандартного процессора RTX2070 (отставание составляет в среднем 5%). Введение 2 дополнительных 32-битных контроллеров памяти уравняло архитектуру версии Super с адаптерами серии 2070 и 2080. Причиной ввода дополнительной оперативной памяти в картах nVidia стала информация об использовании 8 Гб ОЗУ в новых адаптерах AMD.
Оборудование серии Супер RTX2060 обладает TDP на уровне 175 Вт, что на 15 Вт выше предыдущего поколения.
Платой за расширенные возможности стало увеличение энергопотребления. Проведенные тесты показали, что оборудование допускает увеличение мощности при разгоне процессора и памяти. Увеличение мощности не потребовало применения модернизированной системы охлаждения и не повысило требования к блоку питания компьютера.
Оборудование поддерживает алгоритм трассировки лучей, предусмотренный в свежих версиях API Vulkan и Microsoft DirectX. Для пользователей, не желающих приобретать новые адаптеры, компания nVidia объявила о внедрении DXR API в изделиях GTX серий 10хх и 16хх. В процессорах поколения Turing реализована поддержка алгоритма DLSS, позволяющего увеличивать разрешение при рендеринге с использованием функции нейросети.
Конструкция печатной платы
В конструкции эталонной карты RTX 2060 Super Founders Edition используется печатная плата от модификаций адаптеров, которые вышли в 2018 г. Визуальным отличием нового изделия стали полированные поверхности нижней панели и крышки радиатора, на которых нанесено название графического адаптера. В конструкции используются алюминиевые листы толщиной 3-4 мм, обеспечивающие дополнительное рассеивание тепла и повышающие прочность печатной платы.
В 6-фазной цепи питания использованы интегрированные чипы, заменившие дискретные блоки Mosfet и драйверы, применявшиеся в адаптерах предыдущих поколений. Производитель использует в конструкции адаптера чипы памяти производства компании Micron, имеющие емкость по 8 Гбит каждый. Микросхемы расположены в ряд на лицевой части печатной платы, для охлаждения используется основной радиатор адаптера.
Питание подается через центральный разъем карты и через дополнительный 8-контактный штекер, который выведен при помощи удлинительных кабелей на заднюю часть оборудования. Если сравнить конструкцию печатной платы со «старшими» моделями, то будет видна разница в схеме подвода внешнего питания. Применение удлинительных проводов и упрощение цепей разводки питания приводит к снижению разгонного потенциала видеокарты.
Особенности системы охлаждения
Для охлаждения используется алюминиевый радиатор с дополнительными накладками, отводящими тепло от контроллеров системы питания и микросхем памяти. В конструкцию радиатора введена двойная тепловая трубка без испарительной камеры, проходящая через графический процессор. Для подачи воздуха используются вентиляторы с противоположным вращением роторов, поток воздуха выбрасывается через прорези на торцевой пластине адаптера. Нижняя алюминиевая пластина защищает электронные компоненты от повреждений и рассеивает часть тепла.
Конструкция установленных вентиляторов зависит от модели карты и разработчика. Например, в MSI GeForce RTX 2060 Gaming X Super используется оригинальная система охлаждения TwinFrozr 7-го поколения. Радиатор содержит 4 тепловые трубки, которые проходят через панель для охлаждения центрального чипа. Использование волнообразных ребер позволило снизить сопротивление воздушному потоку. Радиатор серии Slim имеет высоту всего 27 мм, на нижней пластине предусмотрен элемент охлаждения для преобразователя напряжения VRM.
Проведенный независимыми лабораториями анализ распределения температуры при максимальной нагрузке показывает прогрев изделия до температуры 72°С. Наиболее теплая зона располагается на радиаторе в зоне размещения графического процессора Tu106. В конструкции карты предусмотрена система автоматического регулирования частоты вращения вентиляторов, позволяющая снизить шум при работе.
При минимальной загрузке шум составляет до 26 дБА, при пиковой загрузке и нагреве графического процессора шум от вентиляторов не превышает 30,6 дБА.
Разъемы и габариты
Адаптеры nVidia GeForce RTX 2060 Super предназначены для установки в разъемы PCI Express x16, расположенные на материнских платах. Система охлаждения с вентиляторами перекрывает соседний порт, ограничивая количество устройств в составе компьютера. Для подключения внешних дисплеев используется набор из портов DVI D, HDMI и Displayport с поддержкой VR. Предусмотрен штекер USB-C (VirtualLink) для шлемов или очков виртуальной реальности (например, Windows Mixed Reality). Разъем позволяет подавать питание к устройствам через цепи графического адаптера.
Эталонный экземпляр от nVidia имеет длину 229 мм при ширине 113 мм. Часть сторонних изготовителей оснащают карты удлиненным радиатором, оборудованным 3 вентиляторами. Примером является карта Asus GeForce RTX Strix, имеющая длину 301 мм. Изделие построено на основе печатной платы от RTX2070, в конструкцию введен дополнительный 6-контактный штекер для подачи питания. В конструкции использованы 2 порта HDMI 2 0b, DL DVI-D отсутствует. Производитель компенсировал отказ от DVI-D двойным портом Displayport, энергопотребление карты не превышает 160 Вт.
Тесты в бенчмарках
Краткий обзор компонентов, установленных в стендовом компьютере:
- центральный процессор Intel Core i9-9900K;
- материнская плата ASUS MAXIMUS XI APEX;
- ОЗУ G.Skill Trident Z, применены 2 планки суммарной емкостью 16 Гб;
- твердотельный накопитель Intel SSD 760p.
Для охлаждения процессора использована система жидкостного охлаждения Corsair Hydro Series H115i. Изображение выводилось на жидкокристаллический экран NEC EA244UHD. На машине установлена 64-битная операционная система Windows 10 Pro, использовались комплекты драйверов GeForce Game Ready Driver 431.36 и 431.16 (для оценки возможностей платформ RTX vs GTX) и Radeon Software Adrenalin 2019 Edition 19.7.1 (для адаптеров от компании AMD). Сводные результаты тестов приведены в таблице.
Проверка проводилась в тестах 3DMark Fire Strike и Time Spy при различных разрешениях дисплея и отключенном полноэкранном сглаживании. При разрешении 1080р наблюдается увеличение производительности на 14% по сравнению с базовым образцом.
От «старшего брата» RTX2070 отставание составляет около 3%. Что касается адаптеров Gigabyte GeForce GTX 1070Ti и RX Vega 64, то новинка от nVidia имеет преимущество в производительности на уровне 10%.
В тесте трассировки лучей 3DMark Port Royal при разрешении 1440р адаптер серии Super равен по производительности изделиям на базе стандартного чипа RTX2070. На последнем месте в тесте оказывается базовый процессор 2060, отличающийся поддержкой 6 Гб оперативной памяти и уменьшенным числом ядер AL и TM. В вычислительных тестах LuxMark 3.1, основанных на алгоритмах OpenCL, разница между версией Супер и стандартным чипом RTX2060 составляет почти 50%.
Тест V-Ray Benchmark позволяет проверить потенциал графического процессора в сложных вычислениях. Если в тесте LuxMark продукция от AMD отстает от nVidia, то в V-Ray Benchmark разницы между изделиями практически нет. Дополнительный тест Passmark, оценивающий производительность оборудования, позволил набрать новинке 13605 баллов, что на 5,3% превышает результат стандартной видеокарты RTX2060.
Тесты в играх
Сравнение изделий от AMD и nVidia в игровых приложениях проводилось на стенде, идентичном примененному при проверке в синтетических тестах. Тестирование проводилось при разрешениях 1920*1080 и 2560*1440 точек при включенных алгоритмах полноэкранного сглаживания. При запуске игр с разрешением 4К (3840*2160) сглаживание отключалось в приложении Ashes of the Singularity — Escalation. Полученные результаты в FPS (частота смены кадров в секунду) сведены в таблицу.
Появление приставки Super в обозначении адаптеров позволило нарастить производительность на 14% по сравнению с предыдущей версией адаптера RTX2060. Что касается конкурентов от AMD, то новая карта от nVidia опережает только стандартный чип Radeon RX 5700. Модификация Radeon RX 5700XT имеет преимущество в пределах 5-7%, которое способен перекрыть только микропроцессор 2070 Супер.
Улучшение разрешения до 1440р увеличивает отрыв модификации Super от стандартной версии чипа (из-за увеличенного объема памяти и дополнительных элементов в конструкции чипа). Аналогичная ситуация сохраняется и при сравнении изделия от nVidia с конкурентами от AMD. Например, в Shadow of the Tomb Raider SMAA при разрешении 1920*1080 точек все протестированные адаптеры обеспечивают комфортные условия для игры. Переключение в режим 1440р позволяет продолжить игру, но до комфортабельных 60 FPS ни одна карта не дотягивает.
Переход к разрешению 4К не позволяет запускать в комфортном режиме игры (за исключением некоторых приложений с пониженными требованиями к графической карте).
Добавление приставки Super не позволило сделать из чипа RTX2060 игровой процессор, пригодный для запуска 3-мерной графики с частотой более 60 FPS. В базовой версии карты ситуация ухудшается уменьшенным объемом памяти и урезанной шиной обмена информацией между графическим процессором и микросхемами памяти. Адаптеры от AMD также не способны обеспечить устойчивый игровой процесс.
Тестирование в старых играх
Если пользователь предпочитает игры, вышедшие в 2009-2016 гг., то адаптеры RTX Super или RTX 2060 обеспечивают одинаковую производительность. Для тестирования использовался системный блок на базе процессора Intel Core i7 8700 (тактовая частота 3,7 ГГц). В игре Battlefield 1, анонсированной в 2016 г. производительность карты Super составила 129 FPS (разрешение Full HD). Наращивание разрешения до 1440р и 4К приводит к падению частоты изменения кадров до 81 и 39 FPS.
В приложении Grand Theft Auto V, разработанном в 2015 г., частота составляет 96, 57 и 25 кадров (при разрешениях 1080р, 1440р и 2060р соответственно). В приложении Counter-Strike Global Offensive при разрешении 1080р частота смены кадров составляет 315 и 324 FPS соответственно. Увеличение разрешения до 1440р снижает частоту до 227 и 229 кадров в секунду, а при разрешении 4К параметр составляет 179 и 180 FPS. По мере увеличения разрешения возрастает нагрузка на память и процессор, что отражается в постепенном наращивании преимущества чипа Super.
Аналоги от AMD
Ближайшим аналогом от AMD является карта на базе процессора Radeon RX 5700XT. Сводные тесты показывают преимущество изделия от AMD в игровых приложениях в пределах 8-10 FPS. Конкурент рассчитан на работу с 8 Гб оперативной памяти, но аппаратная поддержка трассировки лучей не предусмотрена. Дополнительным плюсом продукции nVidia является сниженное энергопотребление, положительно повлиявшее на температурный режим работы микропроцессора.
При работе карты на базе RX 5700XT допускается рост температуры до 84°С, что приводит к повышению частоты вращения вентиляторов и дополнительному шуму. Для работы оборудования требуется блок питания мощностью от 575 Вт. Графический адаптер от nVidia сможет работать с блоком мощностью от 500 Вт.
