Review: Testamos a GeForce GTX 780 Ti [vídeo]

19/11/2013 às 15:09

20 min de leitura

A nova linha de placas de vídeo da NVIDIA foi apresentada ainda no início deste ano. O primeiro modelo a desembarcar nos PCs foi a GeForce GTX Titan, o modelo supremo que reinou absoluto por muitos meses. Pouco tempo depois, a empresa lançou a GTX 780, uma GPU que possui a mesma arquitetura da Titan, mas com alguns recursos a menos.

A AMD demorou um pouco mais para apresentar a sua nova linha de placas gráficas, mas, quando chegou, ameaçou o trono da Titan com a Radeon R9 290X, que mostrou um desempenho excelente.

Isso obrigou a NVIDIA a apresentar uma resposta à altura da rival: a GeForce GTX 780 Ti. O modelo trabalha com a arquitetura GK110 e traz os mesmos recursos da 780 e da Titan, mas deixa as duas para trás e assume o posto de placa de vídeo single chip para games mais rápida da marca.

Nós testamos o modelo e vamos contar o que achamos dele.

Especificações Técnicas

Design da placa

O design eficiente e de bom gosto criado para a Titan foi reaproveitado novamente para este modelo. A carcaça prateada confeccionada em dois metais diferentes retorna mais uma vez, mostrando que, se algo é bom e funcional, não precisa ser alterado.

O cooler construído com ligas de magnésio também é o mesmo dos modelos anteriores, assim como a câmara de vapor, que pode ser visualizada através da janela transparente de policarbonato e funciona como uma ótima solução de resfriamento para a GPU.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

A câmara de vapor funciona assim: em seu interior existe uma pequena quantidade de água purificada. À medida que a GPU aquece, essa água evapora, levando consigo o calor do GK110 no processo.

Assim que esse vapor sobe, ele é resfriado, condensa, e o processo reinicia. É como se fosse um pequeno water-cooler, mas sem a necessidade de tubulações, uma vez que todo o sistema é completamente vedado.

A PCB também segue o mesmo modelo da Titan, trazendo as mesmas conexões: duas portas SLI, dois conectores DVI, um HDMI e um conector DisplayPort. Para energia, existem dois conectores: um com seis e outro com oito pinos; eles são necessários para fornecer os 250 W que a placa exige para funcionar com o desempenho máximo.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

Vale a pena lembrar que esse modelo é um design de referência desenvolvido pela própria NVIDIA. Os fabricantes de placas gráficas podem optar por ele ou criar o seu próprio desenho, com componentes e sistemas de refrigeração distintos.

Painel lateral iluminado

O letreiro iluminado na lateral da placa continua presente e pode ser controlado através de um software específico, como o EVGA LED Controller, que traz diversas configurações distintas:

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

Manual Control: permite a você definir o nível de iluminação da placa;
Frame Rate Per Second: a iluminação varia de acordo com a taxa de quadros por segundo apresentada nos games;
GPU Clock: a luz muda conforme as variações do clock da GPU;
LED Breathing: a luz acende e apaga em intervalos de milissegundos definidos por você;
GPU Temperature: funciona como um termômetro visual. Quanto mais quente a placa, mais forte fica a luz;
GPU Utilization: combina a luz com o consumo da GPU. Quanto maior a carga na GPU, mais forte fica a luz.

Kepler GK110

A NVIDIA não desenvolve GPUs apenas para jogos. Com o avanço da tecnologia, tornou-se possível incorporar os aceleradores da companhia em máquinas que trabalham em diversos setores, como medicina, engenharia e ciência. Essas áreas demandam computadores poderosos e capazes de resolver problemas com eficiência.

O Kepler GK110 oferece um alto poder de processamento de dados através de uma nova tecnologia de processamento paralelo. O chip é construído com mais de 7 bilhões de transistores, fazendo dele um dos microprocessadores mais complexos já construídos. Não é à toa que o GK110 foi o modelo escolhido para compor os aceleradores Tesla K20X, aqueles utilizados no supercomputador Titan.

Ampliar GK110, em detalhes. (Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

O Kepler consegue superar o núcleo Fermi, utilizado na família de placas da geração 500, em eficiência energética na escala de 3 para 1, ou seja, a capacidade de processamento por watt é três vezes maior nessa geração. Graças a isso, é possível ter mais desempenho e menos consumo energético, aumentando a eficiência do equipamento.

Veja os principais recursos do GK110:

Dynamic Parallelism: o paralelismo dinâmico permite que a GPU designe trabalho para si mesma, sincronizando os resultados e controlando os processos de forma inteligente, tudo sem precisar recorrer à CPU em nenhum momento. Desse modo, os desenvolvedores podem criar diversas rotinas de trabalho paralelo que podem rodar inteiramente pela GPU, deixando a CPU livre para outras tarefas mais importantes;
Hyper-Q: o Hyper-Q permite que os múltiplos núcleos de uma CPU possam conversar com apenas uma GPU ao mesmo tempo, reduzindo significativamente o tempo ocioso do processador e, consequentemente, aumentando o desempenho do sistema como um todo por aproveitar melhor a GPU;
Grid Management Unit: o GMU, ou Unidade de Gestão da Grade, pode ajudar a GPU a equilibrar melhor rotinas de trabalho, como o paralelismo dinâmico. O GMU é quem define o trabalho da GPU, organizando as grades de processos para que eles sejam executados de forma mais eficiente;
NVIDIA GPUDirect: o GPUDirect permite que diferentes GPUs em uma única máquina ou GPUs localizadas em uma mesma rede troquem dados diretamente, sem a necessidade de recorrer à CPU ou à memória principal do sistema.

O Kepler GK110 foi desenvolvido para incorporar os aceleradores Tesla, portanto o objetivo da NVIDIA ao desenvolver o modelo foi criar o microprocessador de processamento paralelo mais poderoso do mundo.

GeForce GTX 780 Ti

A GeForce GTX 780 Ti foi desenvolvida com base na arquitetura GK110, a mesma da Titan e da GTX 780, lançadas no início deste ano. Entretanto, esse modelo apresenta um número maior de núcleos no chip. Segundo a fabricante, a 780 Ti possui 20% mais núcleos CUDA que a GTX 780 e também apresenta clocks mais altos que sua irmã menor.

Isso é possível porque a nova GPU possui 15 Streaming Multiprocessors (SMX) — um a mais que a Titan — divididos em 5 grupos de 3 clusters de processamento gráfico cada um. Como cada uma dessas unidades SMX possui 192 shaders, basta multiplicar para ter o número total de núcleos da GPU: 2.880 Cuda Cores (576 núcleos a mais que a GTX 780).

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

O número de rasterizadores (ROP) continua o mesmo da Titan, ou seja, 48. Já o número de unidades de textura (TMU) subiu de 224 para 240 no novo modelo.

Apesar de aumentar quase todos os recursos da GPU, a NVIDIA não parou por aí. A empresa também subiu todos os clocks da placa. A memória de 3 GB, que rodava a 6 GHz na Titan e na 780, subiu para 7 GHz — a mesma velocidade da GTX 770.

A banda de memória continua a mesma da Titan e da GTX 780: 384 bits. No entanto, o aumento da frequência possibilitou um salto de 288 para 336 GB por segundo na velocidade da memória, um aumento significativo em termos de desempenho.

(Fonte da imagem: Baixaki/Tecmundo)

O clock da GPU da 780 Ti também é mais alto que nos modelos anteriores: ele começa em 875 MHz, mas pode chegar a 928 MHz — ou até mais — com o GPU Boost ativado. Quem determina o limite é a temperatura da placa, ou seja, quanto mais fria, mais rápida ela pode ficar.

O interessante é que a NVIDIA não só aumentou o número de núcleos como também aumentou a frequência dos componentes, tudo mantendo o mesmo encapsulamento e o mesmo TDP que a Titan.

Recursos para garantir o desempenho

A GTX 780 Ti também possui o GPU Boost 2.0. Essa ferramenta garante o máximo de desempenho da placa aumentando a frequência de trabalho da GPU dinamicamente, com base em determinadas condições, como exigência de mais desempenho da GPU pelo software e a temperatura da placa.

O limite térmico de fábrica é estabelecido em cerca de 80 ºC, ou seja, enquanto a placa não atingir essa marca, a frequência pode continuar subindo. Todos esses recursos são controlados por um moderno sistema de monitoramento que regula dinamicamente a tensão, a frequência e a temperatura do chip.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

Esse limite térmico estabelecido em fábrica não é travado, ou seja, você pode alterar essa marca para cima ou para baixo de acordo com suas necessidades. Desse modo, é possível ter uma placa mais esquentada — e mais rápida — ou uma placa mais fria e, consequentemente, um pouco mais lenta.

Mais ferramentas para overclock

A GTX 780 Ti possui um novo sistema de balanceamento de energia que foi criado para garantir mais desempenho e segurança em overclocks. Como todos sabem, a GPU possui três fontes de energia principais: os conectores de seis e oito pinos e a interface PCI Express.

Em condições normais de uso, o poder chega até a GPU balanceado a partir dessas três fontes. Entretanto, quando o usuário faz overclock na placa, essas fontes energéticas podem ficas alteradas. Mais energia pode ser puxada de uma fonte que das outras, fazendo com que ela fique sobrecarregada.

O novo sistema de gerenciamento de energia incluído na GTX 780 Ti trabalha de forma mais inteligente, equilibrando o consumo de forma similar entre as três fontes diferentes. Isso permite que overclocks ainda mais poderosos possam ser executados no modelo.

NVIDIA G-Sync

O G-Sync foi apresentado há pouco tempo pela NVIDIA. Essa nova tecnologia pretende substituir o antigo V-Sync e acabar de uma vez por todas com o screen tearing e o input lag, problemas visuais que atrapalham na hora da diversão.

O novo recurso funciona forma inteligente: com o G-Sync ativado, todas as imagens são exibidas na tela no momento em que elas são renderizadas pela GPU, resultando em animações muito mais fluentes.

O que acontece hoje em dia é assim: a placa de vídeo processa as imagens e envia para o monitor, que exibe os quadros em taxas fixas (de 60 Hz, por exemplo). A GPU trabalha com taxas variáveis de renderização, pois vez ou outra os games podem apresentar cenas mais complexas. Essa diferença de tempo é o que causa os problemas.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

A proposta do G-Sync é aproximar a taxa de renderização da GPU e do monitor, eliminando completamente os problemas de exibição de imagem. Quem já testou afirma que é difícil voltar para o modelo anterior, tamanho é o benefício proporcionado pela nova tecnologia.

O único ponto negativo do sistema é que é preciso ter um monitor compatível com o sistema. Portanto, mesmo que você tenha uma GeForce GTX 780 Ti, ainda vai precisar comprar uma nova tela para desfrutar do G-Sync.

Por que GTX 780 Ti e não Titan 2?

A 780 Ti superou a Titan, pelo menos em termos de especificações brutas. E a diferença não para por aí: enquanto a primeira continua custando US$ 1.000, a segunda chega agora por US$ 700, uma diferença que, certamente, não pode ser ignorada. Desse modo, chamar a placa de vídeo de Titan 2 talvez fizesse mais sentido.

A NVIDIA vende a 780 Ti como “a placa de vídeo para jogos mais rápida que existe”, e esse rótulo “para jogos” não é à toa. Enquanto o novo modelo vem especificamente para turbinar as taxas de quadros por segundo dentro dos games, a Titan torna-se cada vez mais um produto de nicho, dedicado aos desenvolvedores CUDA, ou a qualquer um que precise do poder de computação de dupla precisão do GK110, que continua incomparável na Titan.

A GPU lançada no início do ano possui 64 FP64 CUDA Cores, trabalhando com 14 unidades SMX e rodando a 837 MHz. Com isso, ela garante uma taxa de cálculos de dupla precisão de até 1,5 TFLOP, pois, quando as unidades DP estão ativadas na Titan, elas funcionam com desempenho total.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

A 780 Ti, por outro lado, foi “capada” do mesmo modo que a 780. As unidades FP64 presentes no modelo rodam a 1/8 da frequência da GPU. Quando isso é multiplicado pela taxa de 3:1 de única para dupla precisão, temos uma taxa de 1/24 — resultando em uma capacidade de 210 GFLOPS nos cálculos de dupla precisão.

Desse modo, temos duas campeãs em desempenho, cada uma em seu nicho específico. A Titan continua liderando com folga o setor de pesquisa e desenvolvimento, enquanto a GTX 780 Ti assume a liderança no mercado de games.

Essa estratégia foi inteligente por parte da NVIDIA, uma vez que ela conseguiu lançar uma ótima placa de vídeo sem canibalizar o seu próprio mercado e, é claro, sem precisar baixar o preço da Titan. Sendo assim, não é difícil imaginar que a próxima geração de placas de vídeo da NVIDIA traga a Titan 2, com ainda mais potência para os desenvolvedores.

NVIDIA GameWorks: parceria com desenvolvedores

Para garantir a qualidade dos games é preciso investir em muito mais do que hardware. É preciso ter contato direto com os desenvolvedores e oferecer as ferramentas que eles precisam para trabalhar de forma adequada.

Foi pensando nisso que a NVIDIA apresentou o GameWorks, um programa de desenvolvimento que visa aproximar a empresa e sua tecnologia dos desenvolvedores. O projeto deve introduzir novos SDKs que vão permitir a criação de jogos com efeitos cada vez mais impressionantes.

O primeiro desses SDKs é o Flex, um novo sistema compatível com o PhysX que deve proporcionar mais naturalidade a fluidos, por exemplo. O segundo SDK é o GI Works, um sistema de iluminação global que promete efeitos de luz dinâmicos mais realistas — e mais simples de serem reproduzidos dentro dos jogos.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

O terceiro e último SDK é o Flame Works, um sistema de partículas, fogo e fumaça de nível cinematográfico.

Diversos desses recursos estão disponíveis nos novos lançamentos; games como Assassin´s Creed IV, Batman: Arkham Origins e Call of Duty Ghosts fazem parte dessa lista.

Desempenho e qualidade de imagem

De nada adiantam velocidade e altas taxas de quadros por segundo se a qualidade de imagem não é a melhor. Para garantir esse aspecto tão importante dos games, a NVIDIA traz diversos recursos embarcados.

O PhysX é um sistema de aceleração de física que acompanha todas as GPUs de última geração da NVIDIA. A origem do mecanismo é a PPU (Phisics Processing Unit – Unidade de Processamento de Física), criada pela AGEIA Technologies. A NVIDIA adquiriu a empresa em 2008 e incluiu esses aceleradores de física nas suas GPUs.

Esse recurso pode gerenciar efeitos como explosões, roupas, cabelos e uma infinidade de objetos simultaneamente, proporcionando efeitos de partículas e iluminação muito mais reais.

Outra ferramenta importante trazida pela GeForce GTX Titan é o TXAA, um novo modelo de anti-aliasing. O “T” da sigla significa filtro temporal, e o “AA” é o anti-aliasing propriamente dito.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

O que ele faz é oferecer quase a mesma qualidade apresentada pelos filmes de computação gráfica, com imagens mais limpas principalmente em cenas com movimentação mais intensa. Além disso, esse recurso é mais otimizado, não prejudicando muito o desempenho dentro das aplicações.

O Adaptive Vsync (Sincronização Vertical Adaptativa) promete aumentar a qualidade visual dos games como um todo sem comprometer o desempenho das aplicações. Quando o vsync é ativado, a taxa de atualização dos quadros do jogo é sincronizada com a frequência do monitor, garantindo uma movimentação muito mais suave na tela.

O problema é que, em cenas de movimentação intensa, o frame rate diminui, causando lentidão em determinados momentos. Com o vsync desativado, essa lentidão não ocorre, mas os gráficos podem apresentar falhas.

O Adaptive Vsync junta o melhor dos dois mundos, ou seja, em trechos do jogo em que a animação é mais intensa, o vsync é desativado automaticamente, evitando lentidão. Logo depois, ele é reativado, garantindo a fluidez das animações.

GeForce Experience

Para garantir a máxima compatibilidade com o grande volume de novos títulos que são lançados regularmente, as fabricantes de GPUs precisam assegurar a atualização dos drivers com velocidade. A NVIDIA já faz isso; contudo, para os jogadores, pode ser um pouco difícil acompanhar todas as mudanças e novos lançamentos de drivers.

Para resolver esse problema, a empresa possui o aplicativo GeForce Experience. A ferramenta é um sistema de notificação que pode avisar, baixar e instalar automaticamente um novo driver assim que ele estiver disponível.

(Fonte da imagem: Divulgação/NVIDIA)

Outro importante recurso oferecido por ele é a regulagem automática das configurações de vídeo para os games. Como cada um requer perfis específicos, alterar um de cada vez pode ser cansativo (e complicado) se você tiver muitos jogos instalados.

Se você gosta de gravar em vídeo suas proezas dentro dos games, pode utilizar o recurso Shadowplay para salvar a sua jogatina em resolução 1080p a 60 quadros por segundo. A vantagem desse sistema é que, como os codecs são embutidos na GPU, a gravação de vídeos tem menos impacto no desempenho da máquina que outros aplicativos similares, como o Fraps.

Testes de desempenho

Em termos de especificações brutas, a GeForce GTX 780 Ti mostra que não veio para brincar. Mas e na prática, ela é mesmo poderosa? Para descobrir isso, nós colocamos o modelo frente às principais GPUs disponíveis no mercado e rodamos diversos games de última geração.

Configuração da máquina de testes

Processador: Intel Core i7 3770 (Ivy Bridge) @ 3,40 GHz;
Placa-mãe: ASUS P8Z77-V Deluxe;
Memória: 16 GB RAM DDR3 1.600 MHz;
Sistema operacional: Windows 8 PRO.

Para capturar a taxa de quadros apresentada pela placa durante os testes, nós utilizamos o Fraps, que é um aplicativo capaz de gerar um relatório completo sobre o desempenho do equipamento.

Metro: Last Light

Metro: Last Light é continuação de Metro 2033, lançado em 2010. O game é uma sequência direta dos acontecimentos anteriores, nos levando novamente a uma Rússia pós-apocalíptica em que os humanos sobreviventes precisam se esconder.

O novo jogo aproveita o poder das GPUs modernas para trazer gráficos impressionantes, texturas em alta definição e muita destruição com efeitos especiais incríveis. Tudo isso pode acabar exigindo muito do hardware.