Król jest tylko jeden – testujemy RTX 3090 TI Phantom GS od Gainward

Premiera GeForce RTX 3090 Ti nie przebiega tak gładko, jak planowano. Choć samo ogłoszenie miało miejsce na początku stycznia podczas targów CES, to później przez dłuższy czas nie otrzymywaliśmy żadnych informacji. Ostatecznie karta jednak trafiła do sprzedaży dopiero pod koniec marca, wzbudzając niemałe kontrowersje. Konstrukcje wyposażone w pełną wersję rdzenia GA102 standardowo posiadają TDP wynoszące nawet 450 Watów. Dodatkowo nierzadko RTX-y 3090 Ti to karty zajmujące nawet 4 sloty PCIe w naszej obudowie.

Dziś przyjrzymy się modelowi od Gainwarda. Zobaczymy, czy po raz kolejny model Phantom GS zachwyci nas kulturą pracy systemu chłodzenia i czy producentowi udało się poskromić tego prądożernego potwora.

Zobacz również:

• ACE - zapamiętaj tę nazwę. To rewolucja na rynku gier
• ASUS pokazał kartę graficzną bez... wejść na zasilanie

GA102 po raz piąty

Zanim omówimy kartę od Gainwarda, zapoznajmy się ze specyfikacją układu, na którym bazuje. Wszystkie karty z serii RTX 3000 produkowane są w oparciu o proces technologiczny 8 nm Samsunga i bazują na architekturze Ampere. Dzięki czemu mamy pełne wsparcie najnowszych bibliotek takich, jak DirectX 12 w wersji Ultimate (wraz ze wsparciem dla Ray Tracingu), OpenCL 2.0 czy najnowszej wersji Nvidia Cuda.

Sam RTX 3090 Ti wykorzystuje pełną wersję układu GA102, który wcześniej mogliśmy spotkać najwydajniejszych kartach rodziny Amper - jak RTX 3090 czy RTX 3080. Do dyspozycji mamy 10 752 jednostki cieniujące, zwane także rdzeniami CUDA, 336 jednostki TMU odpowiedzialne za mapowanie tekstur oraz 112 ROP, które odpowiadają za renderowanie obrazu. Karta posiada 336 rdzeni Tensor, które wspomagają działanie aplikacji wykorzystujących uczenie maszynowe. Sama technologia Nvidii DLSS korzysta właśnie z takiego rozwiązania w celu poprawy jakości wyświetlanego obrazu. Śledzenie promieni w czasie rzeczywistym - Ray Tracing - jest realizowane przez dedykowane 84 rdzeni RT drugiej generacji.

RTX 3090 Ti, podobnie jak model RTX 3090, posiada aż 24 GB pamięci GDDR6x, która komunikuje się z układem poprzez 384-bitową szynę danych. Pamięci pracują z częstotliwością 1313 MHz, co przekłada się na prędkość 21 Gbps. Bazowy zegar dla procesora graficznego to 1560 MHz, a dzięki trybowi Boost osiąga 1860 MHz. Nie zagłębiając się w szczegóły, technologia Nvidii Turbo Boost bazuje na odczycie podstawowych parametrów pracy układu, takich jak m.in: temperatura, maksymalny pobór mocy, napięcie oraz obciążenie układu.

Dzięki przygotowanym tabelom wartości karta dobiera częstotliwość rdzenia. Dlatego właśnie podczas grania widzimy przeważnie dużo wyższe zegary niż te, które deklaruje producent. Dla konstrukcji referencyjnych limit poboru mocy został ustawiony na 450 W. RTX 3090 Ti z komputerem komunikuje się poprzez interfejs PCI-Express w wersji 4.0 z pełną prędkością x16.

Gainward RTX 3090 TI budowa

Testowany przez nas model produkcji Gainwarda należy do rodziny Phantom, z którym już mieliśmy do czynienia. Wizualnie karta niewiele różni się od RTX 3080 Ti, który testowaliśmy pod koniec ubiegłego roku.

Pierwszym, co rzuca się w oczy po wyjęciu z pudełka, to wielkość karty. Aż trudno uwierzyć, że ta monstrualna konstrukcja należy do najmniejszych RTX 3090 Ti dostępnych na rynku. Jej długość to 31,1 cm, natomiast wysokość to 13,7 cm. Wraz z rozmiarem wzrasta także waga, która wynosi ponad 1,8 kg. Dobrze, że producent dodaje dodatkowy support do podtrzymania karty w obudowie. Przed zakupem na pewno lepiej sprawdzić, czy zmieści się ona do naszej skrzynki pod biurkiem.

Stylistyka karty przypadnie na pewno do gustu wszystkim, którzy nie lubią nadmiernie świecących konstrukcji. Jedynym elementem posiadającym podświetlenie jest napis “GEFORCE RTX PHANTOM”. Oczywiście możemy je wyłączyć w oprogramowaniu ExperTool bądź zsynchronizować z pozostałymi komponentami za pomocą dołączonego do zestawu przewodu.

Podobnie jak w recenzowanym ostatnio przez nas RTX 3080 Ti, konstrukcja chłodzenia składa się z opatentowanych heatpipów w kształcie podwójnej litery U. Za rozpraszanie ciepła odpowiadają trzy wentylatory 90 mm. Jak podaje producent wszystkie posiadają podwójne łożyska kulkowe, co powinno przełożyć się zarówno na ich żywotność, jak i poziom generowanego hałasu. Po raz kolejny mamy do czynienia z technologią ZERO RPM FAN, czyli chłodzenie pracuje w trybie półpasywnym, załączając wentylatory dopiero po przekroczeniu 60°C.

Karta wyposażona jest jedno złącze HDMI 2.1 oraz trzy DisplayPort w wersji 1.4, który obsługują kompresję DSC, co pozwala na podłączenie monitorów 4K o odświeżaniu 120 Hz oraz 8K mogących pracować z częstotliwością 60 Hz. RTX z rodziny Amper pozwalają na podłączenie dwóch takich monitorów jednocześnie. Nowością dla kart z serii RTX 3000 jest również HDMI w standardzie 2.1, które zapewnia przepustowość do 48 GB/s. Dzięki temu możemy obsługiwać panele 144 Hz dla rozdzielczości 4K oraz 30 Hz dla 8K. Wartości odświeżania znacząco wzrosną, jeżeli będziemy przesyłać skompresowany sygnał - w ten sposób dla 8K osiągamy aż 120 Hz.

Karta do zasilania wykorzystuje nowe 16-pinowe złącze PCIe 5.0, nazywane również 12 V HPWR. Na szczęście w zestawie jest przejściówka, pozwalająca wykorzystać trzy standardowe 8-pinowe wtyczki PCIE. Taka konfiguracja jest w stanie zapewnić nawet 540 W, jednak w przypadku karty Phantom GS zastosowano ograniczenie z poziomu BIOS do 460 W bez możliwości jej podniesienia przez oprogramowanie.

Bardzo ciekawie prezentuje się również PCB karty. Jest to autorska wersja producenta, wykorzystywana w najwydajniejszych kartach graficznych Gainwarda. Największą różnicą w stosunku do standardowego RTX 3090 jest umieszczenie pamięci tylko po jeden stronie płytki drukowanej, co powinno rozwiązać problemy z przegrzewającymi się modułami GDDR6x. Mimo tej zmiany producent nie zrezygnował z metalowego backplate, dodatkowo umieścił na nim termopady, które wspomagają odprowadzanie ciepła z układów umieszczonych po drugiej stronie PCB.

Nie mniej ciekawie prezentuje się 21-fazowa sekcja zasilania na karcie od Gainward’a. Biorąc pod uwagę podobieństwo do wcześniej testowanego RTX 3080 TI tego samego producenta śmiało możemy założyć, że pracuje ona w trybie 17+4. Niestety, z układów zostały usunięte oznaczenia, przez co trudno ocenić z jak mocną konstrukcja mamy do czynienia.

Pełna specyfikacja karty Gainward RTX 3090 Ti Phantom GS prezentuje się następująco:

Pobór prądu i dobór zasilacza

Cóż, wysokie limity mocy mogą sugerować, że karta na pewno nie będzie charakteryzować się niskim poborem prądu. O dziwo - różnica nie jest tak duża, gdy porównany nasze wyniki z testów RTX 3080 Ti (623 W) czy nawet RTX 3080 (613 W). Cała nasza platforma testowa z RTX 3090 Ti pobierała maksymalnie 637 W. Może zatem nasunąć się pytanie, czemu NVIDIA zaleca 850-watowy, a w skrajnych przypadkach nawet i 1000-watowy zasilacz?

Przyczyną tego są tak zwane “chwilowe skoki napięcia”. Do pełnego zobrazowania tego problemu byłby potrzebny oscyloskop, którego nie posiadamy w naszej redakcji. W tym miejscu możemy jednak oprzeć się na wytycznych standardu ATX 3.0 dla złącz 12 V HPWR, w które karta Gainwarda jest przecież wyposażona. Zgodnie z specyfikacją przyjętą przez grupę PCI-SIG, karta graficzna może nawet trzykrotnie przekraczać swoją maksymalną moc podtrzymywaną (TGP).

Oznacza to, że chwilowe zapotrzebowanie na energię może wynosić w przypadku najwydajniejszych modeli prawie 1400 W. Mimo, że taki skok zapotrzebowania energetycznego średnio trwa ok. 200 ms. może powodować włączenie się zabezpieczeń w naszym zasilaczu (OCP), co kończy się nagłym wyłączeniem komputera. Nie trzeba tłumaczyć, że nagłe odcięcie zasilania od elektroniki może skończyć się w skrajnym przypadku jej uszkodzeniem. Z tego względu tak ważne w przypadku serii RTX 3000 jest stosowanie się do rekomendowanej mocy zasilaczy.

Nasza platforma testowa była do tej pory wyposażona w pełni modularną jednostkę od Cooler Mastera o mocy 750 Watów. Model MWE posiadający certyfikat 80+ Gold sprawdzał się znakomicie przez ostatnie lata i podczas naszych testów nie sprawiał nam żadnych problemów. Z tego względu nierzadko polecamy tą konstrukcję w naszych zestawach komputerowych, czy rankingach.

Jak jednak łatwo można zauważyć jego maksymalna moc jest niższa od tej, którą sugeruje NVIDIA czy Gainward do modelu RTX 3090 Ti. Nie chcąc ryzykować uszkodzenia platformy czy testowanej karty graficznej zdecydowaliśmy się na wymianę zasilacza. Nasz wybór padł na mocniejszy wariant obecnie posiadanej jednostki. I tak oto do naszej platformy trafił COOLER MASTER MWE GOLD V2 1050 W, którego polecamy posiadaczom mocniejszych konfiguracji. Ta zmiana przygotowuje również naszą platformę na nadchodzące karty graficzne GeForce RTX 4000 czy Radeon RX 7000, które według najnowszych plotek mogą pobierać nawet i 600 W mocy.

Podkręcanie

Mimo że otrzymany do testów RTX 3090 Ti posiadał fabryczne OC, to i tak postanowiliśmy sprawdzić, czy jesteśmy w stanie uzyskać coś więcej? Przy ustawieniach domyślnych zegar karty oscyluje w okolicach 1900 MHz. Niestety - temperatury nie są najniższe, maksymalnie podczas testów osiągnęliśmy 84°C. Po części to wina półpasywnego chłodzenia, które załącza się dość późno.

Zaczynając podkręcanie wiedzieliśmy, że trzeba będzie zacząć cały proces właśnie od edycji krzywej wentylatorów - szczerze zalecamy taką operację wszystkim posiadaczom kart z opcją półpasywną. Wentylatory działające z 40% prędkością nie są słyszalne nawet podczas testów na otwartym benchtable, a tym bardziej po zamknięciu karty w obudowie. Niższe temperatury na pewno przedłużą żywotność naszego sprzętu.

Wracając do podkręcania - ograniczeniem okazał się limit mocy. Dużo w tym przypadku zależy od konkretnego tytułu czy poziomu obciążenia układu graficznego w danej lokacji. Dla przykładu karta przechodziła testy 3DMark Port Royal z ustawieniami +110 MHz na rdzeniu oraz + 800 MHz dla pamięci GDDR6x, to podczas testów Time Spy Extreme, miała problemy z pracą na ustawieniach + 80 MHz dla rdzenia. Oznacza to, że dla każdego badanego przez nas tytułu musielibyśmy szukać osobnych ustawień. Z tego względu zrezygnowaliśmy z wykonywania testów po OC.

Platforma testowa

• PROCESOR: INTEL CORE i9-12900K
• PŁYTA GŁÓWNA: GIGABYTE Z690 AORUS PROi
• RAM: Kingston DDR5 Fury 6000 Mhz CL40
• DYSK: Patriot P400 1 TB, Kingston Fury Renegade 2 TB
• ZASILACZ: COOLER MASTER MWE GOLD V2 1050 W
• CHŁODZENIE: Custom LC 360 mm RAD

Każdy z testów został przeprowadzony trzykrotnie, a na wykresach przedstawiane są średnie uzyskane wartości.

Testy

GeForce RTX 3090 Ti to przede wszystkim karta dla profesjonalistów. Pamiętajmy, że już podstawowy model RTX 3090 miał być spadkobiercą serii Titan, czyli układów przeznaczonych przede wszystkim do pracy, a nie do rozrywki. Nie oznacza to, że gry na niej nie działają, jednak biorąc pod uwagę cenę, trudno oczekiwać, by po te karty w pierwszej kolejności sięgali gracze. Z tego względu postanowiliśmy sprawdzić wydajność najmocniejszego RTX w aplikacjach profesjonalnych. W tym celu sięgnęliśmy po popularny benchmark V-Ray oraz programy jak Handbreake i Bledner.

Dzięki wbudowanemu kodekowi NVENC możemy wykorzystać RTX 3090 Ti do konwertowania materiałów wideo. Osiągamy dzięki temu prawie dziesięciokrotnie lepsze rezultaty, jakbyśmy wykonywali tą samą operację na naszym procesorze. Podobnego wzrostu wydajności jak w programie Handbreake możemy oczekiwać również w oprogramowaniu Adobe Premiere Pro.

W testach w programie V-ray sprawdzającego wydajność obliczeń śledzenia promieni podczas rednerowania obrazu (POVray), uzyskujemy 30% przewagę podczas korzystania z obliczeń CUDA i nawet 50% przy wykorzystaniu rdzeni RT i Tensor nad RTX 3080.

Podobne różnice zauważmy podczas testów w programie Blender, zależnie od wykorzystywanego silnika CUDA, czy OPTIX – dostępnego dla układów RTX - mogą wynosić nawet do 90% w porównaniu do RTX 3080.

Przejdźmy teraz do testów 3DMark oraz wyników uzyskanych w grach.

Teoretycznie jedynym testem syntetycznym 3DMark niezależnym od procesora jest Port Royal. Sprawdza on również wydajność układów w obliczeniach śledzenia promieni (Ray Tracing). Wyniki z testów Time Spy oraz Fire Strike w ustawieniach Extreme pokazują tylko rezultat osiągany przez samą kartę graficzną - tak zwany “GPU Score”. Jak łatwo można było przewidzieć, RTX 3090 Ti jest najwydajniejszym przetestowanym przez nas układem.

W Assasin’s Creed Vallhala różnica w wydajności między RTX 3090 Ti, a sporo tańszym RTX 3080 Ti wynosi zaledwie 7%.

Watch Dogs: Legion – jest to jeden z tytułów wspierających zarówno funkcję śledzenia promieni, jak i skalowania rozdzielczości. To właśnie dzięki włączonej opcji DLSS możemy cieszyć się płynną rozgrywką i nie zauważamy negatywnego wpływu Ray Tracingu na ilość generowanych klatek podczas testów w rozdzielczości 4K. Podobnie jak w przypadku poprzedniego testu, RTX 3090 Ti osiąga ok 10% przewagę nad RTX 3080 Ti.

Far Cry 5 to jeden ze starszych tytułów w zestawieniu. Gra wykorzystuje silnik graficzny obsługujący DirectX w wersji 11, co uniemożliwia włącznie “wspomagaczy” pokroju DLSS. RTX 3090 TI wychodzi na prowadzenie dopiero podczas testów w rozdzielczości 4K. Przegranej w niższych rozdzielczościach można dopatrywać się w niższym zegarze rdzenia w porównaniu do RTX 3080 Ti.

Również w Counter-Strike: Global Offensive nie zauważyliśmy większych różnic w wydajności między RTX 3090 Ti a jednostkami RTX 3080.

Mimo swoich lat, GTA 5 wciąż potrafi znacząco obciążyć karty graficzne. Podczas testów w wyższych rozdzielczościach RTX 3090 Ti uzyskuje 10% przewagę nad RTX 3080 Ti.

Shadow of the Tomb Raider - jak wielokrotnie powtarzaliśmy, tytuł ten idealnie skaluje się z mocą zarówno procesora, jak i karty graficznej. Nie ma się zatem co dziwić, że RTX 3090 Ti uzyskuje najlepsze wyniki oraz różnica procentowa w porównaniu do pozostałych modeli jest najwyższa.

Również w Call of Duty: Warzone nie doświadczyliśmy żadnej niespodzianki. Po raz kolejny RTX 3090 Ti zapewnia płynną rozgrywkę, osiągając średnio ponad 100 klatek na sekundę w rozdzielczości 4K.

Cyberpunk 2077 to kolejny tytuł, który jest w stanie wykorzystać w pełni moc komponentów komputera. Wydajność zależy zarówno od procesora, jak i karty graficznej. RTX 3090 Ti wręcz błyszczy w tym tytule, uzyskując średnio o 35% lepsze rezultaty od RTX 3080 Ti, za sprawą dwukrotnie większej ilości pamięci GDDR6x. Niestety, licząc na płynną rozgrywkę w w rozdzielczości 4K nadal musimy skorzystać z DLSS.

Metro Exodus w wersji Enhanced Edition wymaga do poprawnego działania pełnego wsparcia Ray Tracingu. Dopiero włączony DLSS zapewnia płynną rozgrywkę przy najwyższych ustawieniach. Mimo wszystko RTX 3090 Ti osiąga średnio o 12% lepszą wydajność od RTX 3080 Ti.

W Marvel's Guardians of the Galaxy na ustawieniach bardzo wysokich, nawet przy włączonym śledzeniu promieni, RTX 3090 Ti jest w stanie zapewnić płynną rozgrywkę powyżej 100 FPS w rozdzielczości 4K. Włącznie DLSS w tym przypadku nie ma sensu, chyba że posiadamy monitor obsługujący wyższe odświeżanie obrazu (144Hz).

Podsumowanie

Gainward GeForce RTX 3090 Ti Phantom GS dobrze radzi sobie z całą mocą układu Ampere GA102. Konstrukcja chłodzenia jest wystarczająco wydajna, aby utrzymać temperaturę oraz hałas na rozsądnym poziomie. Karta zapewnia najwyższy poziom wydajności, obojętnie czy wykorzystamy ją do gier, czy do pracy.

Nie trudno nie odnieść wrażenia, że jedynym zadaniem GeForce RTX 3090 Ti jest zdobycie tytułu najszybszej konsumenckiej karty graficznej na świecie. I choć cel ten został osiągnięty - to nie małym kosztem. Wysoki limit mocy stawia wyzwanie dla układów chłodzenia. Dodatkowo karty RTX 3090 Ti kosztują ponad 10 tys. złotych.

Zarówno NVIDIA jak i producenci mieli świadomość, że nie będzie ona najbardziej opłacalną jednostką na rynku. Mimo wszystko zdecydowano się na jej wydanie, by zadowolić tych entuzjastów, którzy nie patrząc na cenę sięgają po to, co najwydajniejsze.

Należy jednak pamiętać, że są to karta graficzna przeznaczona głównie do pracy, gdzie o opłacalności zakupu decyduje, czas potrzebny na zwrot inwestycji. Z tego względu przy zastosowaniach w obróbce grafiki i filmów czy tworzeniu obiektów trójwymiarowych RTX 3090 Ti sprawdza się znakomicie.