Потребление электроэнергии видеокартами таблица: Энергопотребление видеокарт NVIDIA GeForce (таблица)

Энергопотребление видеокарт AMD Radeon и NVIDIA GeForce

Главная Новости и обзоры Энергопотребление видеокарт AMD Radeon и NVIDIA GeForce

При покупке новой видеокарты важно обратить внимание на её энергопотребление. Особенно это нужно когда у вас уже есть компьютер и вы выбираете видеокарту для UP-грейда и т.к. цены на видеокарты космос, вы явно не рассчитывали приобретать ещё и более мощный блок питания.

Информация взята из официальных источников NVIDIA и AMD. 
Энергопотребление видеокарты указано в пиковом значении при максимальной нагрузке. Естественно, что эта величина не будет постоянной, поскольку все современные видеокарты имеют режим энергосбережения. 

В таблице указаны рекомендованные компанией NVIDIA и линейки Radeon (от компании AMD) системные требования по питанию, то есть рекомендуемая мощность блока питания для компьютера с данной видеокартой.
Однако, если вы планируете «разгон» системы, не забудьте про необходимый запас мощности.

Модель видеокарты	Энергопотребление	Мин. мощность блока питания
Radeon RX 6900 XT	300 Вт	850 Вт
Radeon RX 6800 XT	300 Вт	750 Вт
Radeon RX 6800	250 Вт	650 Вт
Radeon RX 6700 XT	230 Вт	600 Вт
Radeon RX 6600 XT	160 Вт	500 Вт
Radeon RX 6600	132 Вт	450 Вт
Radeon VII	295 Вт	600 Вт
Radeon RX 5700 XT	225 Вт	600 Вт
Radeon RX 5700	180 Вт	500 Вт
Radeon RX 5600 XT	150 Вт	450 Вт
Radeon RX 5500 XT	130 Вт	450 Вт
Radeon RX 5500	150 Вт	450 Вт
Radeon RX Vega 64 Liquid	345 Вт	700 Вт
Radeon RX Vega 64	295 Вт	600 Вт
Radeon RX Vega 56	210 Вт	600 Вт
Radeon RX 590	225 Вт	600 Вт
Radeon RX 580	185 Вт	500 Вт
Radeon RX 570	150 Вт	450 Вт
Radeon RX 560	80 Вт	350 Вт
Radeon RX 550	50 Вт	300 Вт
Radeon RX 480	150 Вт	450 Вт
Radeon RX 470	120 Вт	450 Вт
Radeon RX 460	75 Вт	350 Вт
Radeon Pro Duo	350 Вт	700 Вт
Radeon R9 Nano	175 Вт	500 Вт
Radeon R9 Fury X	275 Вт	600 Вт
Radeon R9 Fury	275 Вт	600 Вт
Radeon R9 390X	275 Вт	600 Вт
Radeon R9 390	230 Вт	600 Вт
Radeon R9 380X	190 Вт	500 Вт
Radeon R9 380	190 Вт	500 Вт
Radeon R9 370X	140 Вт	450 Вт
Radeon R9 370	110 Вт	450 Вт
Radeon R9 360	115 Вт	450 Вт
Radeon R9 350	95 Вт	350 Вт
Radeon R7 370	110 Вт	450 Вт
Radeon R7 360E	75 Вт	350 Вт
Radeon R7 360	100 Вт	360 Вт
Radeon R7 350X	30 Вт	300 Вт
Radeon R7 350	65 Вт	350 Вт
Radeon R7 340	65 Вт	350 Вт
Radeon R5 340X	30 Вт	300 Вт
Radeon R5 340	65 Вт	350 Вт
Radeon R5 330	50 Вт	300 Вт
Radeon R5 310	27 Вт	300 Вт
Radeon R9 290X	300 Вт	600 Вт
Radeon R9 290	230 Вт	600 Вт
Radeon R9 285	190 Вт	500 Вт
Radeon R9 280X	250 Вт	600 Вт
Radeon R9 280	250 Вт	600 Вт
Radeon R9 270X	180 Вт	500 Вт
Radeon R9 270	150 Вт	600 Вт
Radeon R7 265	150 Вт	400 Вт
Radeon R7 260X	115 Вт	450 Вт
Radeon R9 260	85 Вт	350 Вт
Radeon R7 260	95 Вт	350 Вт
Radeon R7 250X	95 Вт	300 Вт
Radeon R7 250XE	95 Вт	300 Вт
Radeon R7 250E	55 Вт	350 Вт
Radeon R7 250	65 Вт	350 Вт
Radeon R5 240	50 Вт	300 Вт
Radeon R7 240	30 Вт	300 Вт
Radeon R5 235X	40 Вт	300 Вт
Radeon R5 235	35 Вт	300 Вт
Radeon R5 230	18 Вт	300 Вт
Radeon R5 220	19 Вт	300 Вт
Radeon HD 8990	375 Вт	750 Вт
Radeon HD 8950	200 Вт	500 Вт
Radeon HD 8870	190 Вт	500 Вт
Radeon HD 8860	175 Вт	400 Вт
Radeon HD 8770	85 Вт	350 Вт
Radeon HD 8760	80 Вт	350 Вт
Radeon HD 8740	75 Вт	400 Вт
Radeon HD 8730	47 Вт	300 Вт
Radeon HD 8670	75 Вт	350 Вт
Radeon HD 8570	50 Вт	300 Вт
Radeon HD 8550	60 Вт	300 Вт
Radeon HD 8510	60 Вт	300 Вт
Radeon HD 8450	18 Вт	300 Вт
Radeon HD 8470	27 Вт	300 Вт
Radeon HD 8350	19 Вт	300 Вт
Radeon HD 7990	375 Вт	750 Вт
Radeon HD 7970	230 Вт	500 Вт
Radeon HD 7950	200 Вт	500 Вт
Radeon HD 7870 XT	185 Вт	400 Вт
Radeon HD 7850	150 Вт	500 Вт
Radeon HD 7790	85 Вт	500 Вт
Radeon HD 7750	75 Вт	400 Вт
Radeon HD 7730	47 Вт	300 Вт
Radeon HD 7570	60 Вт	300 Вт
Radeon HD 7450	18 Вт	300 Вт
Radeon HD 7470	27 Вт	300 Вт
Radeon HD 7350	19 Вт	300 Вт

Источник: сайт gtx-force 

сколько электроэнергии потребляют видеокарты, таблица энергопотребления видеокарт NVIDIA

При выборе видеокарты необходимо обращать внимание на количество потребляемой электроэнергии. Ниже представлена таблица потребления энергии карт TITAN и GeForce. Данные взяты из официальных источников NVIDIA. Потребление электричества указано в пиковом значении и при максимальной нагрузке.

Как правило, информация о технических характеристиках карт сопровождается следующими понятиями:

1. Thermal Design Parameter (TDP) – тепловой расчетный параметр, относится к потреблению видеопроцессора.
2. GPU Power – потребляемая мощность видеопроцессора.
3. Total Board Power (TBP) – общая потребляемая мощность платы.
4. Total Graphics Power (TGP) – общая потребляемая мощность графического ускорителя, аналог TBP. TGP всегда больше TDP.
5. Maximum Power Consumption (MPC) – максимальная потребляемая мощность.

Для питания процессора и памяти видеокарты используются понижающие преобразователи входного постоянного напряжения +12 вольт. Карты также потребляют ток по линии +3,3 вольта через райзер. Разработчики AMD и NVIDIA применяют разные подходы при разработке продукции. Это можно отследить по разнице цепи VRM.

Разница в подходах к измерению потребляемой мощности видеокарт AMD и NVIDIA

Информация от производителей о потреблении электроэнергии видеокарт, как правило, сопровождается сокращениями TDR,  либо TBP/TGP, в Вт. Значения видеокарт NVIDIA внесены в BIOS. Они определяют лимит потребляемой по умолчанию мощности и максимально потребляемую мощность. Если значения равны, разогнать карты будет достаточно сложно. В картах NVIDIA специальный чип производит замер напряжения на входе и выходе специального шунта с разным сопротивлением. Измерение падения напряжения на шунте позволяет узнать потребляемый картой Nvidia ток по линии 12 вольт. Поскольку основное потребление зеленых видеокарт осуществляется именно по этой линии, точность информации относительно общего потребления электричества получается точной.

Значение максимальной потребляемой мощности картами NVIDIA практически никогда не превышает указанных в BIOS значений. Это достигается за счет контроля потребления по линии 12 вольт и оперативному изменению режима работы ШИМ-контроллера VRM. 

К общему потреблению энергии видеокарты NVIDIA относится не только мощность, которая потребляется процессором и видеопамятью, но и RGB-подсветка, вентиляторы системы охлаждения. Разгонный потенциал карт значительно увеличится, если отключить подсветку и установить более эффективные вентиляторы той же мощности.   

Контроллер видеокарт AMD обеспечивает потребление через питание видеопроцессора. Потребление других компонентов при расчете TBP/TGP у видеокарт AMD обычно не учитывается. По этой причине видеокарты AMD обычно потребляют больше энергии при одинаковых значениях.

Потери постоянного напряжения 

Эффективность работы цепей видеокарт значительно ниже, чем у импульсных блоков питания. Это связано с ограничениями, связанными с размером деталей на платах, а также с потерями, связанными с согласованием работы множества фаз. Среди основных компонентов, которые снижают КПД – фильтрация и сглаживание напряжения. При выборе видеокарт рекомендуем обращать внимание на количество фаз питания видеопроцессора. Чем больше их количество, тем меньше пульсаций выходного напряжения. 

Для повышения качества выходного напряжения можно поставить параллельные сглаживающие конденсаторы на каждую фазу. Увеличение емкости сглаживающего конденсатора в два раза уменьшает амплитуду пульсаций на выходе преобразователя почти в вдвое. Это благотворно сказывается на стабильности работы GPU и его разгонном потенциале. 

Миниатюризация компонентов ухудшает условия их охлаждения. Это негативно влияет на общую эффективность работы цепей питания. Производители NVIDIA отказались от использования виртуальных фаз питания в устройствах.  

Для улучшения балансировки работы фаз питания карт NVIDIA используются смарт-контроллеры DCR (Direct Current Resistance). В режиме реального времени они корректируют работы фаз в зависимости от температуры и проходящего тока. 

Балансировка работы фаз карт Nvidia достигается за счет постоянного отслеживания и регулировки тока затвора полевых транзисторов каждой фазы. Измерения производятся не с помощью отслеживания тока на шунте или на выходе сглаживающего фильтра, а с помощью цепей DCR. 

У большинства видеокарт AMD дешевого и среднего ценового сегмента для балансировки фаз используются цепи, связанные с катушками индуктивности LC-фильтров. Они отличаются в худшую сторону наличием больших погрешностей. В дорогих видеокартах AMD используются более совершенные способы контроля и балансировки работы фаз.  

Контроллеры питания памяти видеокарт

Контроллер памяти находится в чипе GPU и генерирует тепло, которое должно учитываться при подсчете TDP. Однако ни AMD, ни NVIDIA не учитывают его в общем потреблении. В видеокартах Nvidia питание памяти осуществляется через фазы MVDD и storage-контроллер. В видеокартах AMD Radeon VII питание памяти идет по цепям VDDRC HBM и VDDCI, у Vega – по линиям MVDD и VDDCI. Основной ток в цепях питания памяти поступает по линии MVDD (VDDRC). Напряжение VDDCI используется на шине I/O между GPU Core и чипами памяти. 

Как узнать текущее электропотребление видеокарт?

Как правило, на официальном сайте производителя указывается рекомендованная мощность блока питания, с которым видеоадаптер будет хорошо работать. С помощью диагностической утилиты AIDA64 можно проверить, какое количество энергии уходит в определенный момент. Необходимая информация находится в разделе «Общее — Датчики». В правой части открывшегося окна будет значение мощности для CPU и графического процессора.

Протестировано энергопотребление видеокарты

: какие графические процессоры потребляют больше всего сока?

(Изображение предоставлено Shutterstock)

Сколько энергии потребляют лучших видеокарт ? Это важный вопрос, и хотя производительность, которую мы показываем в нашей иерархии тестов графического процессора , полезна, одним из истинных показателей графического процессора является его эффективность. Чтобы определить энергоэффективность графического процессора, нам нужно знать как производительность, так и энергопотребление. Измерить производительность относительно легко, но измерить мощность может быть сложно. Мы здесь, чтобы нажать кнопку сброса при измерении мощности графического процессора и сделать все правильно.

Существуют различные способы определения энергопотребления с разным уровнем сложности и точности. Самый простой подход — с помощью программного обеспечения, такого как GPU-Z , которое сообщит вам, что сообщает аппаратное обеспечение. Кроме того, вы можете измерить мощность на выходе с помощью измерителя мощности Kill-A-Watt (открывается в новой вкладке), но он фиксирует только общую мощность системы, включая неэффективность блока питания. Лучшим и наиболее точным способом измерения энергопотребления видеокарты является измерение потребляемой мощности между блоком питания (PSU) и картой, но это требует гораздо больше работы.

Раньше мы использовали GPU-Z, но в нем были явные неточности. В зависимости от графического процессора он может быть отключен от нескольких ватт до потенциально 50 Вт и более. К счастью, графические процессоры AMD Big Navi и Nvidia Ampere последнего поколения, как правило, предоставляют относительно точные данные, но мы делаем все правильно. И под «правильным способом» мы подразумеваем измерение энергопотребления в линии с помощью аппаратных устройств. В частности, мы используем программное обеспечение Powenetics (открывается в новой вкладке) в сочетании с различными мониторами от TinkerForge. Вы можете прочитать наш обзор проекта Powenetics для получения дополнительной информации. 91 из 2
Corsair 2x16GB DDR4-3200 CL16 (откроется в новой вкладке)
XPG SX8200 Pro 2 ТБ (откроется в новой вкладке)
Seasonic Focus PX-850 (откроется в новой вкладке)
NZXT Z73 

После сборки необходимых мелочей — немного требуется пайка — процесс тестирования относительно прост. Подключите графическую карту и кабели питания, загрузите ПК и запустите несколько тестов, которые нагружают графический процессор и регистрируют энергопотребление.

Мы сделали это со всеми устаревшими графическими процессорами, которые у нас были за последние шесть лет или около того, и мы делаем то же самое для каждого запуска нового графического процессора. Мы обновили эту статью последними данными о GeForce RTX 3090, RTX 3080, RTX 3070, RTX 3060 Ti и RTX 3060 12 ГБ от Nvidia; и Radeon RX 6900 XT, RX 6800 XT, RX 6800 и RX 6700 XT от AMD. Мы используем эталонные модели, когда это возможно, а это означает, что только EVGA RTX 3060 является пользовательской картой.

Если вы хотите увидеть энергопотребление и другие показатели для пользовательских карт, все наши обзоры видеокарт включают тестирование энергопотребления. Так, например, обзор RX 6800 XT показывает, что многие пользовательские карты потребляют примерно на 40 Вт больше энергии, чем эталонные модели, благодаря заводскому разгону.

Тестовая установка

Протестированные графические процессоры

Мы используем наш стандартный испытательный стенд видеокарты для этих измерений мощности, и это то, что мы будем использовать в обзорах видеокарт. Он состоит из материнской платы MSI MEG Z390 Ace, процессора Intel Core i9-9900K , кулера NZXT Z73, 32 ГБ оперативной памяти Corsair DDR4-3200, быстрого твердотельного накопителя M. 2 и других различных деталей, которые вы видите справа. Это открытый испытательный стенд, потому что для оборудования Powenetics он необходим.

Существует переходная плата PCIe x16 (именно здесь сыграла роль пайка), которая вставляется в материнскую плату, а затем в нее вставляются видеокарты. Вот как мы точно фиксируем фактическое энергопотребление слота PCIe как для шин 12 В, так и для шин 3,3 В. Существуют также комплекты для измерения потребляемой мощности на 12 В для каждого из разъемов питания PCIe Graphics (PEG) — мы разрезаем жгуты питания PEG пополам и пропускаем кабели через блоки питания. RIP, кабель питания.

С оборудованием Powenetics мы приступили к тестированию и повторному тестированию всех графических процессоров текущего и предыдущего поколения, которые нам удалось заполучить. Вы можете увидеть полный список всего, что мы тестировали, в списке справа.

От AMD все графические процессоры Big Navi / RDNA2 последнего поколения используют эталонные дизайны, как и карты предыдущего поколения RX 5700 XT, RX 5700, Radeon VII , Vega 64 и Vega 56 . AMD не делает «эталонные» модели для большинства других графических процессоров, поэтому мы использовали разработки сторонних производителей, чтобы заполнить пробелы.

Для Nvidia все графические процессоры Ampere являются моделями Founders Edition, за исключением карты EVGA RTX 3060. С Turing все, начиная с RTX 2060 и выше, является картой Founders Edition, которая включает разгон 90 МГц и немного более высокий TDP на моделях, отличных от Super, в то время как все остальные карты Turing являются партнерскими картами AIB. Карты более старых серий GTX 10 и GTX 900 также используют эталонные дизайны, если не указано иное.

Обратите внимание, что все карты поставляются с «заводскими запасами», что означает отсутствие инструкции по эксплуатации разгон или андервольтинг участвует. Да, различные карты могут работать лучше после некоторой настройки и настройки, но карты будут вести себя именно так, если вы просто вытащите их из коробки и установите на свой компьютер. (По нашему опыту, карты RX Vega особенно выигрывают от настройки.)

В нашем тестировании используется эталонный тест Metro Exodus , зацикленный пять раз при разрешении 1440p Ultra (за исключением карт с 4 ГБ или менее видеопамяти, где мы зацикливаем 1080p Ultra — при этом используется немного больше мощности). Мы тоже работаем Furmark на десять минут. Это сложные тесты, и Furmark может вывести некоторые графические процессоры за пределы их обычных возможностей, хотя последние модели от AMD и Nvidia, как правило, отлично справляются с этим. Мы только сосредоточились на энергопотреблении в этой статье, так как температура, скорость вращения вентилятора и результаты тактовой частоты графического процессора продолжают использовать GPU-Z для сбора этих данных.

(Изображение предоставлено Tom’s Hardware)

Энергопотребление графического процессора во время игры: Metro Exodus 

Из-за количества тестируемых карт у нас есть несколько таблиц. Диаграммы среднего энергопотребления показывают среднее энергопотребление во время примерно 10-минутного теста. Эти графики не включает время между тестовыми запусками, когда энергопотребление падает примерно на 9 секунд, поэтому это реалистичное представление о том, какое энергопотребление вы увидите, играя в игру часами подряд.

Помимо гистограммы, у нас есть отдельные линейные диаграммы, разделенные на группы до 12 графических процессоров, и мы сгруппировали карты из похожих поколений в каждую диаграмму. Они показывают энергопотребление в режиме реального времени в ходе теста с использованием данных Powenetics. Ограничение в 12 графических процессоров на диаграмму сделано для того, чтобы диаграммы были в основном разборчивыми, а разделение того, какой графический процессор на какую диаграмму, является несколько произвольным.

Изображение 1 из 10

(Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) ( Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено Tom’s Hardware)

Начиная с графических процессоров последнего поколения, общее энергопотребление относительно одинаково. Карты 3090 и 3080 потребляют больше всего энергии (для эталонных моделей), за ними следуют три карты Navi 10. RTX 3070, RX 3060 Ti и RX 6700 XT довольно близки, при этом RTX 3060 снижает энергопотребление примерно на 35 Вт. AMD опережает Nvidia по чистому энергопотреблению, если смотреть на RX 6800 XT и RX 69.00 XT по сравнению с RTX 3080 и RTX 3090, но тогда графические процессоры Nvidia немного быстрее, поэтому они в основном равны.

Вернитесь на одно поколение назад к графическим процессорам Turing и Navi 1x, и у Nvidia будет на , что на моделей графических процессоров больше, чем у AMD. Было 15 вариантов Turing — шесть GTX 16-й серии и девять RTX 20-й серии — в то время как у AMD было только пять графических процессоров серии RX 5000. Сравнивая аналогичные уровни производительности, Nvidia Turing обычно опережает AMD, несмотря на использование 12-нм техпроцесса по сравнению с 7-нм. Это особенно верно, если сравнивать GTX 1660 Super и ниже с картами RX 5500 XT, хотя модели RTX ближе к своим аналогам AMD (хотя и предлагают дополнительные функции).

Совершенно очевидно, насколько сильно AMD отставала от Nvidia до появления графических процессоров поколения Navi. Различные карты AMD Vega и Polaris потребляют значительно больше энергии, чем их аналоги Nvidia. RX Vega 64 была особенно вопиющей: эталонная карта потребляла почти 300 Вт. Если вы все еще используете карту AMD старого поколения, это одна из веских причин для обновления. То же самое относится и к устаревшим картам, хотя нам не хватает многих моделей этих поколений графических процессоров. Возможно, чем меньше сказано, тем лучше, так что давайте двигаться дальше.

(Изображение предоставлено Tom’s Hardware)

Мощность графического процессора с FurMark 

FurMark , как мы часто указывали, в основном представляет собой наихудший сценарий энергопотребления. Некоторые из графических процессоров, как правило, более агрессивно относятся к троттлингу с помощью FurMark , в то время как другие выходят из-под контроля и значительно превышают официальные TDP. Немногие игры, если вообще какие-либо, могут нагружать GPU так же, как FurMark , хотя такие вещи, как майнинг криптовалюты, могут приблизиться к некоторым алгоритмам (но не к Ehterium Ethash, который, как правило, ограничен пропускной способностью памяти). Настройка диаграммы такая же, как и выше, с диаграммами среднего энергопотребления, за которыми следуют подробные линейные диаграммы.

Изображение 1 из 10

(Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) ( Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware) (Изображение предоставлено: Tom’s Hardware)

Последние графические процессоры Ampere и RDNA2 относительно равномерно согласованы, при этом все карты потребляют немного больше энергии в FurMark чем в Metro Exodus . Одна вещь, которую мы здесь не показываем, — это средние частоты графического процессора, которые, как правило, намного ниже, чем в игровых сценариях — вы можете увидеть эти данные, а также скорость и температуру вентиляторов в наших обзорах видеокарт.

Графические процессоры Navi/RDNA1 и Turing начинают немного различаться, особенно в бюджетном и среднем сегментах. У AMD действительно не было ничего, что могло бы конкурировать с лучшими графическими процессорами Nvidia, поскольку RX 5700 XT в лучшем случае соответствовал только RTX 2070 Super. Однако обратите внимание на разницу в энергопотреблении между RTX 2060 и RX 5600 XT. В играх два графических процессора были очень похожи, но в FurMark чип AMD потребляет почти на 30 Вт больше энергии. На самом деле, 5600 XT потребляла больше энергии, чем RX 5700, но это, вероятно, потому, что Sapphire Pulse, который мы использовали для тестирования, имеет скромный заводской разгон. Карты RX 5500 XT также потребляют больше энергии, чем любая из карт серии GTX 16.

С графическими процессорами Pascal, Polaris и Vega графические процессоры AMD падают на дно. И Vega 64, и Radeon VII потребляют почти 300 Вт, и, учитывая, что Vega 64 конкурирует с GTX 1080 по производительности, это довольно ужасно. RX 570 4 ГБ (модель MSI Gaming X) фактически превышает официальную спецификацию мощности для 8-контактного разъема PEG с FurMark , потребляя почти 180 Вт. К счастью, это единственный графический процессор, который превосходит спецификации для разъема (ов) PEG или слота PCIe, но он показывает, насколько плохими могут быть проблемы при наихудшей рабочей нагрузке.

Устаревшие графики еще хуже для AMD. R9 Fury X и R9 390 потребляют более 300 Вт с FurMark , хотя, возможно, это больше связано с тем, что аппаратное обеспечение не дросселирует, чтобы оставаться в пределах спецификации. В любом случае, приятно видеть, что AMD больше не отстает от Nvidia так сильно, как пять или шесть лет назад!

Анализ энергопотребления и эффективности графического процессора 

Стоит отметить, что в этой статье мы не показываем и не обсуждаем тактовые частоты графического процессора, скорость вращения вентиляторов или температуру графического процессора. Мощность, производительность, температура и скорость вращения вентилятора взаимосвязаны, поэтому более высокая скорость вращения вентилятора может снизить температуру и обеспечить более высокую производительность и энергопотребление. В качестве альтернативы карта может сбрасывать тактовые частоты графического процессора, чтобы снизить энергопотребление и температуру. Мы углубляемся в это в наших отдельных обзорах графических процессоров и видеокарт, но здесь мы просто хотели сосредоточиться на диаграммах мощности. Если вы видите расхождения между предыдущими и будущими обзорами графических процессоров, вот почему.

Хорошая новость заключается в том, что, используя эти процедуры тестирования, мы можем правильно измерить реальное энергопотребление видеокарты и не зависеть от прихотей различных компаний, когда речь идет об информации об энергопотреблении. Дело не в том, что мощность является самым важным показателем при рассмотрении видеокарт, но если другие аспекты, такие как производительность, функции и цена, одинаковы, хорошей идеей будет приобрести карту с меньшим энергопотреблением. Теперь принесите новые графические процессоры!

Вот окончательный общий обзор нашего тестирования мощности графического процессора, показывающий относительную эффективность с точки зрения производительности на ватт. Приведенные данные о мощности представляют собой взвешенное среднее геометрическое из Metro Exodus и FurMark энергопотребления, в то время как FPS берется из нашей иерархии тестов графического процессора и использует среднее геометрическое девяти игр, протестированных с шестью различными комбинациями настроек и разрешений (таким образом, 54 результата суммированы в один балл fps).

Проведите по экрану для горизонтальной прокрутки

Видеокарта	FPS GPU (9 игр)	Мощность GPU (Вт)	Оценка эффективности	15 39 11521 55 RX 6800	130.8	235. 4	100.0%
RTX 3070	116.6	219.3	95.7%
RX 6700 XT	112.0	215.5	93.5%
RTX 3060 Ti	106.3	205.5	93.1%
RTX 3060 12GB	83.6	171.8	87.6%
RX 6900 XT	148.1	308.5	86.4%
RX 5700	78.4	165.8	85.1%
RX 6800 XT	142.8	303.4	84.7%
GTX 1660 Super	57. 9	124.2	83.9%
GTX 1660 Ti	57.8	124.0	83.8%
RTX 2080 Ti	118.2	259.4	82.0%
RX 5600 XT	71.1	158.3	80.8%
GTX 1650 GDDR6	36.4	83.3	78.7%
RTX 2080	95.5	219.0	78.5%
RTX 2060 Super	77.2	177.3	78.4%
RTX 2060	68.5	159.2	77. 5%
RTX 3080	142.1	333.0	76.8%
RTX 2070 Super	91.0	213.3	76.8%
GTX 1650 Super	43.5	102.3	76.4%
RTX 3090	152.7	361.0	76.1%
Titan RTX	121.4	287.7	75.9%
Titan V	104.9	249.4	75.6%
GTX 1660	50.1	119.2	75.6%
RTX 2080 Super	102. 1	246.8	74.4%
RTX 2070	81.0	196.1	74.4%
RX 5700 XT	87.1	215.1	72.9%
GTX 1050 Ti	24.5	61.0	72.3%
GTX 1070	56.1	141.7	71.3%
GTX 1650	31.9	82.5	69.6%
GTX 1080	69.1	180.4	68.9%
Titan Xp	93.3	249.5	67. 3%
RX 5500 XT 8GB	48.6	133.7	65.4%
GTX 1070 Ti	63.9	175.7	65.4%
GTX 1080 Ti	88.2	246.8	64.3%
GTX 1060 6GB	40.4	115.0	63.2%
GTX 1050	18.6	54.7	61.2%
Radeon VII	89.9	266.7	60.7%
RX 5500 XT 4GB	43.3	133.1	58.5%
GTX 1060 3GB	34. 0	108.6	56.4%
RX Vega 56	65.3	210.5	55.8%
RX 560 4GB	19.1	65.1	52.9%
RX Vega 64	74.0	297.0	44.8%
RX 570 4GB	38.5	163.1	42.5%
GTX 980	40.4	173.2	41.9%
GTX Titan X	53.9	232.1	41.8%
GTX 980 Ti	50.3	219.3	41. 3%
RX 590	49.4	219.2	40.6%
GTX 970	33.8	150.4	40.4%
RX 580	47.2	214.2	39.6%
R9 Fury X	50.0	261.1	34.4%
R9 390	41.5	263.6	28.3%

This table combines the performance данные для всех протестированных графических процессоров с данными об энергопотреблении, описанными выше, сортируются по производительности на ватт, а затем масштабируются все оценки относительно наиболее эффективного графического процессора (в настоящее время RX 6800). Это красноречивый взгляд на то, насколько сильно отстала AMD и как далеко она продвинулась с новейшей архитектурой Big Navi.

Эффективность — не единственный важный показатель для графического процессора, и производительность определенно имеет значение. Также следует отметить, что все данные о производительности не включают новые технологии, такие как трассировка лучей и DLSS.

Наиболее эффективные графические процессоры представляют собой сочетание графических процессоров AMD Big Navi и карт Nvidia Ampere, а также некоторых чипов Navi и Nvidia Turing первого поколения. AMD претендует на первое место с RX 6800 на базе Navi 21, а Nvidia занимает второе место с RTX 3070. Семь из десяти первых мест занимают карты RDNA2 или Ampere. Однако графические процессоры Nvidia с GDDR6X, RTX 3080 и 3090, ранг 17 и 20 соответственно.

Учитывая текущую нехватку графических процессоров, найти новую видеокарту на складе в лучшем случае сложно. К тому времени, когда все уляжется, у нас могут быть даже графические процессоры RDNA3 и Hopper на полках. Если вы все еще держитесь за графический процессор предыдущего поколения, обновление может быть проблематичным, но в какой-то момент это будет разумным шагом, учитывая дополнительную производительность и эффективность, доступные более поздним предложениям.

Джарред Уолтон — старший редактор Tom’s Hardware, специализирующийся на GPU. Он работает техническим журналистом с 2004 года, пишет для AnandTech, Maximum PC и PC Gamer. От первых «3D-замедлителей» S3 Virge до современных графических процессоров — Джарред следит за всеми последними графическими тенденциями и всегда задает вопросы о производительности игр.

Анализ эффективности видеокарты. Часть I. Мощность. Чипсы и сыр

В то время как большинство энтузиастов гонятся за максимальной производительностью любой ценой, есть некоторые, кто использует эффективность в качестве критерия привлекательности карты. Можно утверждать, что эффективность дизайна — насколько эффективно он использует доступные ему ресурсы — является лучшим показателем для сравнения различных видеокарт, чем чистая производительность, и может предложить интересный взгляд на преимущества и недостатки любого конкретного дизайна. . Хотя эффективность туманна, существуют общие способы ее приблизительного измерения, главным из которых является производительность на ватт. С этой целью в этой статье будут проанализированы основные потребительские видеокарты, начиная с Turing и Vega 20, чтобы увидеть, как каждая карта выглядит по сравнению с конкурентами. Давайте начнем.

Методология

Мерой эффективности, используемой в этой статье, является количество кадров в секунду на ватт, которое может быть упрощено до количества кадров на джоуль (или f/J), что можно рассматривать как количество кадров, которые данный графический процессор может отобразить на в среднем с использованием одного джоуля энергии.

Метрика «Средний FPS» разделена между тремя разрешениями (1080p, 1440p и 2160p) и представляет собой совокупность двух наборов результатов. Один взят из обзоров графических процессоров TechPowerUp, а другой — из обзора производительности графических процессоров Tom’s Hardware. Среднее геометрическое этих двух результатов затем берется за окончательный показатель FPS для каждой карты при каждом разрешении.

Кроме того, имейте в виду, что большая часть этих данных использует драйверы дня запуска, потому что эти обзоры относятся ко дню запуска. Таким образом, вполне возможно, что по мере усовершенствования драйверов производительность одного графического процессора возросла по сравнению с другим. Тем не менее, наборы данных TechPowerUp и Tom являются лучшими общедоступными наборами данных, которые у нас есть, потому что у нас нет внутренних ресурсов для проведения всего этого тестирования.

Используемый показатель энергопотребления также представляет собой среднее геометрическое, основанное на обзорах графических процессоров TechPowerUp и обзоре энергопотребления Tom’s Hardware. Он представляет собой среднее общее энергопотребление карты при типичной игровой нагрузке. Стоит отметить, что это предназначено для приблизительного энергопотребления эталонных карт или карт с эталонными или близкими к ним тактовыми частотами — карты с заводским разгоном, вероятно, будут потреблять больше энергии, чем цифры, указанные здесь.

Чтобы получить окончательный показатель эффективности f/J для каждого разрешения, рассчитанный средний FPS для данной карты делится на ее расчетное среднее энергопотребление. Четыре карты имеют неполные данные и помечены как приблизительные, чтобы избежать путаницы.

Игры при разрешении 1080p

Кадров на Джоуль при разрешении 1080p. См. источники.

Вместо того, чтобы перечислять каждую карту на этой диаграмме, мы пройдемся по каждой основной архитектуре и обсудим интересные моменты.

Вега 20 (Radeon VII)

Начиная снизу, Radeon VII ужасно неэффективен — всего 0,456 кадра на джоуль. К счастью, с увеличением разрешения ситуация улучшается, хотя бедная Radeon VII никогда не поднимается с нижней части диаграммы, когда дело доходит до игр.

Turing (серии RTX 2000 и GTX 1600)

Переходя к RTX Turing, мы получили довольно последовательный набор результатов. Карты Turing RTX колеблются около 0,61 кадра на джоуль, и единственными исключениями являются RTX 2080 Super с 0,567 кадра на джоуль (TU104 зашел слишком далеко) и RTX 2070 с 0,588 кадра на джоуль (может быть, плохая производительность на полнокристаллическом TU106? ). Большая часть RTX Turing настолько близка друг к другу, что это может быть погрешностью, но RTX 2080 одерживает техническую победу за то, что имеет наибольшее число в 1080p.

Однако самое интересное — это GTX Turing. GTX 1660 и GTX 1650 Super сгруппированы вместе с большей частью RTX Turing со скоростью около 0,63 кадра на джоуль, но GTX 1660 Super и Ti находятся в верхней части диаграммы, даже выше самых эффективных карт RDNA1 и наименее эффективных карт RDNA2. GTX 1660 Super идентичен GTX 1660 во всех отношениях, кроме видеопамяти — базовая модель использует GDDR5, а обновление Super использует GDDR6. Таким образом, ясно, что узким местом 1660 была нехватка пропускной способности, и простая замена видеопамяти позволила модели Super достичь 0,674 кадра на джоуль. Модель Ti находится в том же положении, с ее дополнительными шейдерами и немного более низкими тактовыми частотами, что позволяет ей превзойти производительность на ватт модели Super с показателем 0,701 кадра на джоуль. Таким образом, GTX 1660 Ti является самым эффективным графическим процессором Turing в разрешении 1080p и одной из самых эффективных карт в целом!

RDNA1 (серия RX 5000)

Далее следует RDNA1 с результатами для карт на базе Navi 10 и Navi 14. RX 5500 XT особенно плохо справляется со скоростью всего 0,549 кадра на джоуль, что может быть связано с архитектурными недостатками, когда RDNA1 не особенно хорошо масштабируется, или с тем, что карта получает только плохие ячейки кристалла Navi 14. RX 5700 XT также не очень хорош, хотя это явно связано с тем, что карта слишком далеко продвинулась на складе. Интересно, что RX 5600 XT — это , а не , самая эффективная карта RDNA1 здесь, хотя она неплохо справляется со скоростью 0,652 кадра на джоуль — корона для RDNA1 фактически достается RX 5700 с 0,671 кадра на джоуль, сразу за GTX 1660. Супер. Однако, учитывая неразбериху с VBIOS при запуске RX 5600 XT, на практике некоторые варианты карты могут оказаться более эффективными, чем другие. В любом случае, я отдаю победу RX 5700 в 1080p RDNA1.0003

Ampere (серия RTX 3000)

Когда дело доходит до Ampere, диаграмма делится пополам по понятной причине: GDDR6X. Карты GDDR6X находятся в нижней части диаграммы с разрешением 1080p, при этом RTX 3080 Ti оценивается как третья наименее эффективная карта в целом с показателем всего 0,566 кадров на джоуль, а RTX 3080 является самой эффективной картой GDDR6X с показателем 0,586 кадров на джоуль. Понятно, что это не очень хорошие результаты, но как насчет карт GDDR6? Ну а как только меняется тип памяти, эффективность Ampere резко возрастает. Наименее эффективной картой GDDR6 Ampere при разрешении 1080p является RTX 3060 с 0,657 кадров на джоуль, но наиболее эффективной является RTX 3070 с 0,738 кадров на Джоуль, лучший результат, который мы видели до сих пор (с RTX 3060 Ti не сильно отстает). Ясно, что Ampere может быть чрезвычайно конкурентоспособным по эффективности, если его конфигурация позволяет это.

RDNA2 (серия RX 6000)

Наконец, мы подошли к RDNA2, первой действительно конкурентоспособной микроархитектуре графических процессоров AMD за многие годы и самой эффективной группе на этой диаграмме. RDNA2 — это значительный скачок в эффективности по сравнению с RDNA1 — наименее эффективная карта RDNA2 при разрешении 1080p, RX 6800 XT с 0,665 кадров на джоуль, лишь немного менее эффективна, чем RX 5700 при том же разрешении. РХ 6900 XT на практике имеет очень похожую эффективность, несмотря на одинаковый TBP, а RX 6700 XT эффективно соответствует самой эффективной карте Turing с частотой 0,702 кадра на джоуль. Вторая лучшая карта RDNA2 (и карта в целом) с разрешением 1080p — это RX 6800 с частотой 0,757 кадра на джоуль, с доступом ко всему кешу Navi 21 и пропускной способности памяти, а также с более низкими тактовыми частотами и меньшим количеством вычислительных блоков.

Однако наиболее эффективной картой в разрешении 1080p является недавно выпущенная RX 6600 XT. В отличие от RX 6700 XT, тактовая частота которого была значительно выше, чем у RX 6600 XT, RX 6600 XT поддерживает низкий профиль энергопотребления, сохраняя при этом высокую производительность с первостепенным значением 0,79. 8 кадров на Джоуль. Этому способствует несколько конструктивных решений, вероятно, уменьшенное количество линий PCIe (только x8 на Navi 23) вместе с крошечной 128-битной шиной памяти. Посмотрим, сохранит ли он лидерство при более высоких разрешениях.

Игры при 1440p

Кадров на Джоуль при 1440p. См. источники.

При разрешении 1440p стек несколько смещается, некоторые карты становятся ограниченными по пропускной способности и опускаются на дно. Карты с более низкой пропускной способностью страдают сильнее всего; Карты на базе Navi 14 и TU116 пошатнулись, в то время как Navi 10, Navi 23 и RTX 2060 получили достойные удары. Как правило, кажется, что чем больше шейдеров у карты, тем лучше она справляется с более высокими разрешениями (что не особенно удивительно). В случае с RX 6600 XT может показаться, что его 32 МБ кэш-памяти L3 недостаточно, чтобы компенсировать его крошечную шину памяти при разрешениях выше 1080p, хотя он по-прежнему является одним из лучших на графике. несмотря на.

Интересно, что как только разрешение увеличивается, производительность GDDR6X Ampere на ватт начинает выглядеть намного привлекательнее. В то время как эти карты были намного ближе к нижней части стека при 1080p, GDDR6X Ampere прыгает в центр стека при 1440p, при этом RTX 3080 почти достигает производительности на ватт миниатюрной RTX 3060 (хотя ни одна из них не достигает высот). RTX 3070 и 3060 Ti). Нам кажется очевидным, что карты GDDR6X являются более узкими местами из-за загруженности шейдеров, чем из-за их огромного количества FPU, которое не позволяет им полностью раскрыть свой потенциал при более низких разрешениях, но позволяет им сиять при более высоких разрешениях.

Когда дело доходит до RDNA2, карты на базе Navi 21 неплохо справляются с разрешением 1440p, и все три карты приближаются к вершине таблицы. Кажется, что их огромного кэша L3 более чем достаточно, чтобы поддерживать почти пиковую производительность в этом разрешении. Между тем, RX 6700 XT сохраняет свои позиции, адекватно питаясь кэшем L3 объемом 96 МБ. Из-за того, что RX 6600 XT сильно упала и уступила свое первое место, RX 6800 смещается на одну позицию вверх и становится самой эффективной видеокартой 1440p в списке.

Игры при 2160p

Кадров на Джоуль при 2160p. См. источники.

Наконец, в разрешении 2160p (или «4K») мы видим, как карты с ограниченной пропускной способностью падают, как камни. Сильнее всего пострадали GTX 1650 Super и RX 6600 XT, причем последняя даже уступает по эффективности RTX 3080. RX 5500 XT также значительно падает, приближаясь к последнему месту в диаграмме — хотя Radeon VII Кажется, он полон решимости сохранить свое место. В целом, как мы видели в разрешении 1440p, кажется, что карты с меньшим количеством шейдерных ядер сильнее страдают от увеличения разрешения.

Следует отметить, что RX 6600 XT — единственная карта RDNA2, которая сильно пострадала от скачка до 2160p. RX 6700 XT имеет в основном средний показатель эффективности, в то время как карты Navi 21 фактически масштабируются соответствующим образом для количества шейдеров, что указывает на отсутствие каких-либо значительных ограничений пропускной способности при этом разрешении. Учитывая эти данные, может показаться, что AMD выбрала разумный размер кэш-памяти L3 для этих кристаллов с учетом их целевого разрешения. RX 6900 XT на самом деле является лучшей масштабируемой картой на этой диаграмме, если не считать…

GDDR6X Ampere наконец-то разминается. Хотя использование шейдеров явно было проблемой в предыдущих разрешениях, 2160p позволяет GA104 и GA102 в полной мере использовать свою пропускную способность, выводя RTX 3090 и RTX 3080 Ti на вершину диаграммы с впечатляюще небольшим снижением на 35% по сравнению с 1440p. Даже RTX 3070 Ti на базе GA104 умудряется подняться выше RX 5700. Теперь, когда шейдерные ядра не простаивают на полной частоте, мы видим гораздо более эффективное использование энергии.

Таким образом, в разрешении 2160p Ampere намного более конкурентоспособен с RDNA2 по энергоэффективности в играх. Хотя это можно легко предположить, учитывая данные, доступные из других источников, приятно иметь демонстрацию того, как это происходит. Тем не менее, несмотря на это, RX 6800 по-прежнему находится на вершине чарта, имея за плечами две победы.

Заключение

Итак, после всего сказанного, что мы узнали? Если бы я мог что-то почерпнуть из данных, которые я собрал до сих пор, это то, что энергоэффективность не так проста, как можно было бы предположить. Видеокарты — это сложные создания, и каждый отдельный SKU имеет свои сильные и слабые стороны. Эффективность меняется в зависимости от разрешения и зависит от рабочей нагрузки. Даже представленные здесь данные, несмотря на все мои усилия, можно считать чрезмерным упрощением.

Несмотря на это, мы можем использовать эти данные, чтобы получить общее представление о том, как энергоэффективность проявляется в зависимости от видеокарты. Например, мы можем эмпирически подтвердить заявления AMD о том, что RDNA2 более эффективна, чем RDNA1, и что RDNA1 более эффективна, чем Vega 20. Кроме того, мы можем показать, что Ampere не является неэффективной архитектурой как таковой — RTX 3070 и RTX 3060 Ti делают это. Например, очень хорошо с точки зрения энергоэффективности, но использование GDDR6X на высоком уровне приводит к значительному снижению эффективности при более низких разрешениях. Конечно, это не единственные выводы, которые мы можем сделать из этих данных, и вы можете сделать свои собственные выводы.

Во второй части мы рассмотрим другой показатель эффективности, о котором не так часто говорят, — полоса пропускания .

Sources and Notes

The data used for this article has been obtained from multiple sources, including:

• TechPowerUp’s GPU Database
• TechPowerUp RX 6600 XT Review
• Tom’s Hardware Benchmarks Roundup
• Tom’s Hardware Power Consumption Roundup

Энергопотребление, измеренное Tom’s Hardware для RTX 3080 Ti, оказалось ошибочным, только потребляя немного больше, чем RTX 3070 Ti, поэтому показатель энергопотребления RTX 3080 Ti для набора данных Tom был экстраполирован на основе других карт в линейке Ampere.