Великий огляд відеокарти Nvidia GeForce RTX 4090

Відеокарта RTX 4090 — вершина піраміди потреб сучасного геймера. Про неї мріють, її бояться, про неї ходить безліч легенд. До покупки такого графічного адаптера підходять з обережністю, адже він розкриває свій потенціал тільки в поєднанні з новим залізом, що підтримує інтерфейс PCI-e 5.0. Тому ми вирішили перевірити, що насправді може така відеокарта. Великий огляд стане відповіддю на питання — чи варто купувати такий графічний адаптер тут і зараз.

Зміст:

1. Технічні характеристики Nvidia GeForce RTX 4090
2. Переваги GeForce RTX 4090
     2.1. Трасування променів третього покоління
     2.2. DLSS 3.0
     2.3. Мікромапінг
     2.4. Кодування відеосигналу
3. Знайомтесь, герой нашого огляду
4. Ігрова продуктивність GeForce RTX 4090
5. Живлення, шум, температура
6. Переваги та недоліки відеокарти Nvidia GeForce RTX 4090
7. Висновок

Технічні характеристики Nvidia GeForce RTX 4090

Виробник зробив ставку на всебічну оптимізацію нової відеокарти. Це не просто легка модернізація з оверклокінгом та розширенням теплового пакету.

З технічної точки зору основним нововведенням став перехід на 4-нанометровий техпроцес TSMC. Нагадуємо, що попереднє покоління було засноване на 8-нм транзисторах. Це серйозний крок, який має значно покращити співвідношення обчислювальної потужності та енергоспоживання.

При розробці RTX 4090 інженери Nvidia не забули й про свій підхід «грубої сили». Майже всі кількісні характеристики відеокарти покращили. Це стосується кількості шейдерів та інших виконавчих модулів, тактової частоти та обсягу кешу. А ось навантаження на оперативну пам'ять, навпаки, було знижено. Представники компанії стверджують, що це ніяк не позначиться на продуктивності. А ось робочі температури впадуть — пам'ятаємо, що минулого покоління з ними були проблеми.

Відеокарта стала великим кроком вперед у порівнянні з RTX 3090. І доказом цього є таблиця з технічними характеристиками:

Саме це ми розуміємо під грубою силою. Кількість шейдерів та пов'язаних з ними блоків обробки інформації збільшилася на 52,4%, а частота графічного процесора зросла на 35,5%. А ось пропускна здатність пам'яті знизилася на 15%. Багато в чому це сталося через використання перевірених чіпів GDDR6X із частотою 21 ГГц. Фахівці Nvidia відкинули пропозицію Micron про встановлення кристалів на 23 ГГц через побоювання перегріву.

У процесорі Ada Lovelace AD102 використовуються 128 обчислювальних блоків із можливих 144. Ще 16 – резерв для створення майбутньої GeForce RTX 4090 Ti. Але її випуск залишається під сумнівом. Нещодавно інсайдери писали про те, що перспективна карта розплавила графічний чіп та закоротила блок живлення під час тестування у лабораторії. Крім того, їй приписують енергоспоживання до 600 Вт. Чи вдасться вирішити цю проблему — покаже час.

Втім, чи потрібна покращена версія відеокарти? Обчислювальна потужність сьогоднішньої RTX 4090 сягає 82,6 ТФЛОПС проти 40 ТФЛОПС у RTX 3090 Ti. Ще більш визначним виглядає порівняння з ігровими консолями — 12,1 ТФЛОПС у Xbox Series X і 10,3 ТФЛОПС у Playstation 5. Врахуйте, що теплопакет та енергоспоживання зовсім не змінилися порівняно з флагманами минулого покоління. Якщо теоретична інформація підтвердиться на практиці, ми отримаємо найкращу відеокарту нашого часу.

Отже, покращені в 1,5 рази характеристики, розумне енергоспоживання та більш тонкий техпроцес. Але в Nvidia стверджують, що їм вдалося досягти більшого! Згідно з тестами компанії, реальна продуктивність графічного адаптера зросла у 2–2,5 рази залежно від поставленого завдання! Щоб розібратися, чому саме, варто заглибитись у технічні деталі.

Переваги GeForce RTX 4090

Справжня перлина — не апаратна, а програмна складова нової відеокарти. Розробники не просто адаптували рейтрейсинг, інтелектуальне масштабування та інші технології до покращеного заліза. Вони розробили більшість алгоритмів з нуля.

Трасування променів третього покоління

При появі відеокарт RTX 2000 серії стали очевидними як переваги, так і проблеми технології. Рейтрейсинг робив картинку реалістичнішою, але настільки підвищував навантаження на залізо, що частота зміни кадрів (FPS) іноді падала до некомфортного значення. Через це багато геймерів просто відключали трасування променів, втрачаючи якість зображення.

У 3000 серії проблему частково усунули підвищенням грубої потужності відеокарт та деякою оптимізацією. Але справжнім рішенням стала саме технологія переадресації шейдерів (SER) у GeForce RTX 4090. У всіх попередніх відеокартах задається порядок трасування тільки первинних променів — умовно кажучи, тих, що спрямовані в очі геймеру. Відстеженням вторинних променів, що створюють відблиски та різні світлові ефекти на поверхнях, займаються випадкові обчислювальні блоки.

В результаті всередині відеокарти утворюються «вузькі місця» — одні модулі простоюють без діла, а другі не встигають обробляти інформацію, що надходить. Технологія SER дозволяє групувати вторинні промені за джерелами, напрямками та ефектом на поверхні. Їхнім трасуванням займаються вже не випадкові, а строго визначені блоки. Завдяки цьому підвищується продуктивність відеокарти та вивільняються додаткові ресурси.

DLSS 3.0

Технологія інтелектуального масштабування або апскейлінгу з'явилася ще в 1000-й серії відеокарт GeForce. Нагадуємо, вона використовує штучний інтелект, щоб підвищити роздільну здатність текстур. Завдяки цьому ви можете обирати більший рівень роздільної здатності, не побоюючись падіння швидкості анімації.

Третє покоління доводить цю технологію до досконалості, поділяючи завдання дві частини. Перша — безпосередньо поліпшення деталізації. Штучний інтелект тензорних ядер аналізує безліч параметрів, включно з візуальною глибиною зображення, комбінацією кольорів на екрані, характеристиками різкості та іншими. Він виконує 300 трильйонів (!) операцій на секунду, підвищуючи якість зображення. Завдяки цьому ви отримуєте стабільний FPS без замилювання картинки та інших проблем, характерних для апскейлінгу минулого покоління.

Друга частина — вставка додаткових кадрів. Щоб впоратися з цим завданням, відеокарта RTX 3090 бере два послідовні кадри, аналізує до 300 векторів руху і прогнозує, де повинен опинитися кожен об'єкт у проміжку між двома тимчасовими точками. Забігаючи наперед, скажімо — результат вражає. Але про це ми поговоримо в розділі тестування.

Мікромапінг

Напевно, ви здивуєтеся, але відеокарти минулого покоління аналізували всю поверхню кадру, щоб визначити, де саме застосовуватиметься трасування променів. Зрозуміло, що такий підхід є неефективним — він надмірно навантажує і шейдери, і RT-ядра, і тензорні блоки.

Новий графічний адаптер RTX 4090 прогнозує, де має виконуватися трасування променів. Для виділення цих ділянок він використовує прозорі пікселі з особливими відмітками — вони помітні штучному інтелекту, але не геймеру. Завдяки цьому рейтрейсинг у 3 рази менше навантажує шейдери та на 30% менше — специфічні блоки обробки інформації.

Кодування відеосигналу

На тлі інших переваг це здається не таким суттєвим, але продуктивність відеокарти у стрімінгу зросла на 60%. Такий приріст потужності дозволяє переходити з Full HD QHD або з 2K на 4K, зберігаючи однаковий фреймрейт. Максимально допустима роздільна здатність трансляції — 8K при 60 кадрах в секунду. Хоча в такому сценарії вам все одно доведеться збирати окрему машину для захоплення та кодування сигналу на базі RTX 4090.

Знайомтеся, герой нашого огляду

Теорія виглядає чудово, а як справи на практиці? На щастя, ми можемо відповісти на це питання. Нещодавно у нашому магазині з'явилася партія чудових відеокарт Palit RTX 4090 24GB GDDR6X GameRock OC. Саме одну з них ми вирішили протестувати. І почнемо з короткого огляду технічних характеристик.

Компанія Palit обійшлася невеликим заводським розгоном графічного процесора, залишивши інші характеристики незмінними. Зате їй вдалося зберегти відносно скромні габарити пристрою — ми бачили 3090 набагато більших розмірів.

У системі охолодження немає нічого нового. Всередині мідних трубок циркулює особлива рідина, яка випаровується та конденсується у процесі тепловідведення. Таке рішення допомагає утримувати стабільну температуру при максимальній віддачі. При мінімальних навантаженнях вентилятори повністю відключаються — карта працює безшумно.

Єдине нарікання — три з половиною слоти товщини. Звичайно, 3090-і займали і 3,5 і навіть 4 слоти. Але, з іншого боку, ми вже бачили RTX 4090 на 2,5–3 слоти. Не називатимемо імена, ви й так їх знаєте. Тому заздалегідь уточніть, чи готовий корпус до прийому такої відеокарти.

А ще варто звернути увагу на готовність блоку живлення. Palit просить 1000 Вт. У мережі вже є тести аналогічного графічного адаптера з БП на 900 Вт, але ми не рекомендуємо повторювати подібні досліди — стабільність та безпека понад усе.

Але справа не лише в потужності, а й у новому стандарті роз'єму. 16-контактний конектор замінив собою колишні 8-контактні. Вже зараз він може приймати до 600 Вт навантаження, а в майбутньому нам обіцяють ще більшу потужність. Питання в тому, що такий самий роз'єм має бути і на блоці живлення. Як тимчасове рішення можна використовувати перехідник з 2–4 8-контактними портами. Але таке рішення менш надійне і позбавляє вас деяких переваг, зокрема, інтелектуального керування живленням комплектуючих.

Ігрова продуктивність GeForce RTX 4090

Ще до початку офіційного продажу відеокарти в мережі з’являлися скріншоти з різних бенчмарків. Приріст її обчислювальної потужності порівняно із звичайною RTX 3090 без приставки Ti становив 60-100% залежно від конкретного завдання. А в перші дні після надходження графічного адаптера на полиці магазинів з'явився і цікавий тест. Користувач порівняв RTX 4090 з двома 3090 Ti, що працюють у режимі SLI. Відеокарта витримала і таке серйозне випробування, показавши на 3–5% більшу продуктивність.

Але ми знову заглиблюємося в теорію, тоді як практика набагато цікавіша. Порівнюємо нашу Palit RTX 4090 GameRock OC з іншими графічними адаптерами у популярних іграх останніх років:

В іграх із відносно простою графікою різниця не така істотна. В середньому ви отримуєте на 30–50% більше. Але варто навантажити відеокарту сильніше, як ви помічаєте відмінність від попередніх поколінь. Особливо показовим у цьому плані є «Кіберпанк». Навіть могутня RTX 3090 Ti ледве витягує FPS на грані грабельності, а флагман AMD і зовсім плететься в хвості. Все через активне використання трасування променів.

Стривайте, а де ж 4K60p, доступні більшості власників консолей? Вище ми говорили, що RTX 4090 у 5–6 разів потужніше! Насправді, зазначені у таблиці 44 FPS далеко не межа. Вони стають лише початком, а найцікавіші події розгортаються під час включення функції DLSS.

У неї є кілька рівнів. Performance означає масштабування з роздільною здатністю HD 720, Balanced — Full HD, а Quality — QHD 2K. Не забуваємо також про функцію домальовування проміжних кадрів, яка має ім'я Frame Generation. Провівши великі тести у Cyberpunk 2077, ми отримали такі показники FPS:

Скажімо чесно, в режимі Performance робота DLSS видно неозброєним поглядом — якість все ж таки відстає від справжнього 4K. Але вже у Balanced вам доведеться спеціально напружуватись, щоб виявити дефекти. А Quality зовсім не відстає від оригінального UHD-формату. Роботи Frame Generation зовсім не видно — у динамічних сценах ми не помітили ні мила, ані падіння роздільної здатності. А результат дуже приємний — підвищення швидкості анімації на 64–230%!

Живлення, шум, температура

Що ж, Nvidia GeForce RTX 4090 справді перевершує своїх попередників у 2 рази. А при підключенні деяких програмних інструментів ви отримаєте щу серйозніший приріст реальної продуктивності.

Тепер настав час перевірити ще одну обіцянку — підвищену енергоефективність. При максимальному навантаженні відеокарта споживала 595 Вт. Але RTX 3090 Ti виявилася ще більш ненажерливою — 612 Вт! Фактично, модель минулого покоління працювала з перевантаженням і наражала на небезпеку інші компоненти ПК. А ось Radeon RX 6950 XT виявилася економічнішою — 529 Вт.

Якщо порівняти ці показники з фреймрейтом і абсолютною обчислювальною потужністю відеокарт, то вийде, що RTX 4090 використовувала кожен ват на 37,6% ефективніше 3090 Ti і на 28,2% порівняно з 6950 XT.

Щодо робочої температури, графічний процесор GeForce RTX 4090 знову вийшов на перше місце. При максимальній віддачі він прогрівався до 68 градусів. Це дуже гідний показник, часто недоступний для менш потужних карт. RTX 3090 Ti працювала за 74 градусів, а RX 6950 XT — за 72°.

Ще один важливий тест стосується фонового шуму. Найтихішою цього разу виявилася відеокарта AMD — 35,2 дБ. Герой нашого огляду дзижчав з гучністю 36,6 дБ, а RTX 3090 Ti — 38,3 дБ. Втім, усі ці показники перебувають у межах норми. Рівень шуму відеокарт нижче, ніж у компресора інверторного холодильника і точно нижче, ніж у сусідського перфоратора.

Насамкінець ми вирішили провести ще одне випробування. Цього разу воно стосується оверклокінгу — розгону. Частоту пам'яті графічного адаптера вдалося підвищити до тих 23 ГГц, які пропонувала компанія Micron. А процесор розігнався до 2,95 ГГц, зовсім трошки не дотягнувши до планки в 3 ГГц. У такому режимі відеокарта прогрівалася вже до 74°, що можна порівняти зі стандартною температурою моделей минулого покоління. Рівень шуму також підвищився, але все одно був нижчим за 40 дБ.

А ось FPS у Cyberpunk 2077 виріс суттєвіше. Навіть без DLSS він підвищився до 47 кадрів на секунду або на 7%. Якщо увімкнути інтелектуальне масштабування, ви легко знайдете застосування 4K-моніторам з частотою оновлення 160 Гц, які нещодавно почали з'являтися у продажу.

Переваги та недоліки відеокарти Nvidia GeForce RTX 4090

Висновок

Nvidia RTX 4090 — найкраща ігрова відеокарта в світі. Можливо, нам варто було б зачекати на офіційну презентацію AMD Radeon RX 7000, але щось підказує, що конкурент поки не зможе дати гідну відповідь на трасування променів та інтелектуальне масштабування третього покоління.

Виробнику вдалося стримати всі свої обіцянки. Відеокарта RTX 4090 справді підвищує ігрову потужність ПК у два рази. І вона дійсно використовує доступну їй енергію в 1,5 рази ефективніша за попередників.

Єдине «але» — ціна, така ж титанічна, як і продуктивність графічного адаптера. На щастя, це явище тимчасове. Згодом вартість пристрою буде поступово наближатися до рекомендованої позначки у $1899. Нагадаємо, що це та сама сума, яку просили за RTX 3090 Ti на старті продажів.