Вся правда о TGP в видеокартах NVIDIA GeForce RTX 30 для ноутбуков
С момента официального анонса нового поколения мобильных видеокарт NVIDIA GeForce RTX 30-й серии для ноутбуков в сети появилось множество разной и в тоже время противоречивой информации о новой графике. Мы расскажем о частотах и энергопотреблении новых видеокарт в наших ноутбуках, а также дадим ответ на вопрос, почему одна и та же видеокарта, установленная в разных ноутбуках, может показывать разную производительность, и как выбрать именно то, что нужно вам.
Почему мобильная графика раньше была медленнее десктопной?
Прежде чем переходить к техническим характеристикам мобильных видеокарт GeForce RTX 30-й серии, стоит вспомнить, с чего всё началось. Откуда появилась технология Max-Q, для чего она создавалась и какие преимущества она предоставила пользователям. Давайте вспомним, с чего всё начиналось.
С момента своего появления мобильная графика отставала от аналогичных по названию десктопных версий. В начале нулевых техпроцесс всё ещё измерялся в десятках и сотнях нанометров, и несмотря на то, что топовая десктопная графика того времени не требовала двух- или трёх-слотовых систем охлаждения, уместить её в ноутбуках не представлялось возможным. Ведь остальные электронные компоненты также были большими и требовали больше места для размещения на материнской плате. К тому же системы охлаждения того времени были не так эффективны, как нынешние. В итоге NVIDIA снижала мощность мобильных видеокарт, чтобы сделать возможной их установку в ноутбуки. Даже драйвера для мобильных и десктопных видеокарт в то время различались и выпускались строго по отдельности.
ASUS V8200 DLX (NVIDIA GeForce3), 2002 год
Чтобы пользователи лучше понимали, какая видеокарта устанавливается в ноутбук, мобильная графика обозначалась иначе, чем десктопная. Когда названия серий состояли из одной цифры, в названии мобильной графики появилось дополнительное слово «Go». Например, видеокарта NVIDIA GeForce 4 MX 460 предназначалась для компьютеров, а NVIDIA GeForce 4 Go 460 – для ноутбуков.
ASUS ENGT220 (NVIDIA GeForce GT220), 2009 год
Ранее снижение производительности и тепловыделения графики выражалось в понижении тактовых частот. Для сравнения возьмём всё ту же десктопную NVIDIA GeForce 4 MX460 и мобильную GeForce 4 Go 460. Строение видеоядра у двух видеокарт одинаковое: 2 пиксельных конвейера, 4 текстурных блока (TMU) и два блока растеризации (ROP). Изменились только частоты — десктопная GeForce 4 MX 460 работала с частотой 300 МГц, а мобильная GeForce4 Go 460 оказалась на 50 МГц медленнее.
Когда видеокарты NVIDIA стали наращивать количество унифицированных шейдерных процессоров, одного лишь снижения частот стало недостаточно. Чтобы уложиться в теплопакет, с которым может справиться система охлаждения ноутбуков, NVIDIA стала отключать часть шейдерных процессоров в видеоядре.
В 2009 году NVIDIA изменила наименования линеек своих видеокарт, перейдя на сотые серии, ситуация повторилась — к мобильным видеокартам добавилась буква «M». Просто взглянув на модель графики, можно сразу понять, что NVIDIA GeForce GTX 760 создана для стационарных компьютеров, а GeForce GTX 760M – для ноутбуков. Частоты у мобильной графики также были ниже, а в GPU была отключена часть шейдерных процессоров, которые со временем преобразовались в CUDA-ядра благодаря унифицированной архитектуре.
Разница в производительности десктопных и мобильных видеокарт сохранялась до 2016 года, пока NVIDIA не представила архитектуру Pascal и видеокарты GeForce GTX 10-й серии. На этом этапе NVIDIA смогла свести к минимуму разницу между десктопными и мобильными GPU. Для обозначения мобильных видеокарт больше не требовались дополнительная буква, индекс или слово.
У NVIDIA GeForce GTX 1080 и GTX 1060, созданных для ноутбуков и компьютеров, стало одинаковое количество ядер CUDA. Даже у мобильной GeForce GTX 1070 оказалось чуть больше CUDA-ядер по сравнению с её десктопным аналогом. Разумеется, частоты у мобильных и десктопных видеокарт немного различались, но разрыв между мобильной и «полноценной» десктопной графикой в рамках одного поколения стал не настолько большим и заметным, как это было ранее. А в зависимости от эффективности системы охлаждения, разницы могло и вовсе не быть, как, например, в случае с ноутбуком ROG G703.
Появление архитектуры Pascal стало прорывом для тех, кто предпочитал играть на ноутбуках которые, в отличии от компьютера, всегда можно взять с собой. Ноутбуки с видеокартами GeForce GTX 10-й серии легко справлялись с играми того времени.
Появление технологии Max-Q
Игровые ноутбуки с топовой графикой, которая справляется с современными играми — это прекрасно. Однако, у любой медали есть две стороны. Производительная видеокарта непременно будет горячей, для неё потребуется большая система охлаждения, которая во многом определяет толщину и вес ноутбука.
Для примера возьмём ROG G703, высокую производительность которого обеспечивал 4-ядерный процессор Intel Core i7-7820HK в паре с видеокартой NVIDIA GeForce GTX 1080. Топовая конфигурация для своего времени! Однако, при толщине в 51 мм и весе в 4,7 кг ROG G703 совершенно точно нельзя назвать ноутбуком, который можно носить с собой на работу каждый день. Скорее, это полноценная замена десктопа, которую при необходимости можно легко перенести в другое место. Главное, не забыть с собой огромный блок питания :).
Пользователям хотелось получить не только мощные, но и тонкие игровые ноутбуки, а производители стремились удовлетворить потребности. Все-таки, ноутбук ассоциируется с компактностью и мобильностью. К тому же, игровые ноутбуки многие используют для работы – мощная начинка одинаково хорошо справляется как с играми, так и с большинством тяжёлых задач, вроде сложных расчётов, обработки фото, видеомонтажа и так далее. Но это требовало создания более энергоэффективных видеокарт, которыми в будущем и стали линейки под названием NVIDIA Max-Q.
В аэродинамике точкой Max-Q называют момент максимальной нагрузки на ракету в атмосфере, который особенно учитывается конструкторами. Компания NVIDIA применила похожий подход при разработке серии видеокарт Max-Q, которые работают на пределе своей энергоэффективности.
Необходимо пояснить, что не стоит путать понятия «энергоэффективность» и «производительность». В первом случае графика работает с максимальной производительностью относительно потребляемой мощности, и не выходит за пределы заложенного лимита энергопотребления. Во втором случае происходит прирост производительности, за который приходится расплачиваться увеличивающимся тепловыделением и энергопотреблением.
Зависимость между потребляемой мощностью и ростом производительности нелинейная. При увеличении потребляемой мощности прирост производительности сперва будет заметным, линейным, а потом, после прохождения точки максимальной эффективности, прирост производительности (который не стоит путать с самой производительностью) замедляется. Проще говоря, видеокарта NVIDIA GeForce GTX 1080 будет быстрее GTX 1080 Max-Q, но при этом потребует улучшенной системы охлаждения и станет потреблять больше энергии.
В результате в 2017 году на рынке появилось два типа ноутбуков: с классической графикой GTX 10-й серии и с графикой Max-Q. Появление линейки Max-Q позволило выпускать тонкие и лёгкие игровые модели, чего не удавалось добиться ранее. Для Max-Q не требуется крупногабаритная система охлаждения. При этом, видеокарты Max-Q остались производительными. Например, топовая версия GeForce GTX 1080 Max-Q оказалась почти в 2 раза быстрее обычной мобильной GeForce GTX 1060.
Благодаря появлению видеокарт Max-Q, мы смогли выпустить тонкие, лёгкие и при этом мощные игровые ноутбуки. Первой моделью стал 15-дюймовый ROG Zephyrus GX501. В ноутбуке толщиной 17,9 мм и весом 2,26 кг была установлена графика NVIDIA GeForce GTX 1080 в дизайне Max-Q в паре с 4-ядерным процессором Intel Core i7-7700HQ. Для рынка ноутбуков 2017 года это стало революцией.
Различия между TDP и TGP
Долгое время энергопотребление видеокарт обозначалось аббревиатурой TDP. Расшифровать эти три буквы можно как Thermal Design Point или Thermal Design Parameter. Значение TDP обозначало, сколько Ватт тепла нужно отводить от кристалла GPU, и не указывало общее энергопотребление видеокарты. Параметр TGP напротив указывает, сколько Ватт потребляет вся видеокарта целиком.
Видеопамять и другие электронные компоненты также потребляют свою часть электричества во время работы. Судя по таблице, реальное энергопотребление видеокарт оказалось заметно выше, чем тепловыделения GPU. Например, у GeForce RTX 2080 разнице между TDP и TGP составляет 67 Ватт, а у RTX 2070 — 55 Вт.
Графика NVIDIA GeForce RTX 30-й серии в ноутбуках ASUS и ROG
За время существования графики NVIDIA GeForce RTX 10-й и 20-й серий, мы успели привыкнуть к тому, что видеокарты для ноутбуков и десктопов стали практически одинаковыми. Однако, выход мобильных видеокарт нового поколения на архитектуре Ampere снова поменял правила игры.
Десктопные видеокарты NVIDIA GeForce RTX 30-й серии оказались не только производительными, но и требовательными к питанию. Согласно официальному сайту NVIDIA, энергопотребление GeForce RTX 3080 составляет 320 Вт, когда как GeForce RTX 2080 Super потребляла 250 Вт. При этом, мы имеем в виду энергопотребление, указанное без заводского разгона и самых пиковых значений.
Разница в энергопотреблении у старого и нового поколения видеокарт оказалась заметной. Впервые видеокарта NVIDIA с одним GPU потребляет более 300 Вт. Учитывая высокое энергопотребление и впечатляющую производительность графики, перед инженерами NVIDIA появилась сложная задача по оптимизации десктопной графики к мобильным реалиям. Если системы охлаждения ASUS и Republic of Gamers легко могут отвести от десктопной видеокарты всё лишнее тепло, то в случае с ноутбуками мы ограничены толщиной корпуса, которая не позволяет установить СО толщиной несколько сантиметров.
ROG Strix GeForce RTX 3080
В результате, инженерам NVIDIA пришлось вынужденно вернуться к старым методикам –отключению CUDA-ядер. Также при разработке ноутбука стало возможным ограничивать TGP видеокарты как в большую, так и в меньшую стороны. Это означает, что на этапах проектирования и производства можно выставить максимальное энергопотребление согласно возможностям системы охлаждения. В результате на рынке появились ноутбуки с одинаковым названием видеокарт, но разной производительностью, что закономерно привело в замешательство многих пользователей.
Мы всегда открыто рассказываем о компонентах своих игровых ноутбуков. Чтобы у наших пользователей не осталось вопроса, какая именно графика используется в заинтересовавшем ноутбуке, мы публикуем таблицу с данными TGP и рабочими частотами для каждой отдельной модели. Скоро эти данные станут доступны на нашем официальном сайте в разделе технических характеристик на страницах новых ноутбуков.
В таблице указано как энергопотребление видеокарты (TGP), так и дополнительная мощность, потребляемая в режиме Dynamic Boost. Вместе с мощностью в таблице указана частота Boost Clock. Стоит отметить, что это скорее базовые частоты, на которых будет работать GPU. Реальная максимальная частота окажется выше, она зависит от системы охлаждения ноутбука и температуры в конкретный момент.
Пример увеличения тактовой частоты GPU у ноутбука Zephyrus Duo 15 SE GX551
Теперь разберёмся с новой мобильной графикой на примере. Рассмотрим пять 15-дюймовых ноутбуков с графикой NVIDIA GeForce RTX 3070: ROG Zephyrus Duo 15 SE, ROG Zephyrus G15, ROG Strix SCAR 15, TUF Dash F15 и TUF A15. Для того, чтобы сравнение стало наглядным, поместим ноутбуки в отдельную таблицу.
В сравнении наглядно видно, что производительная система охлаждения Active Aerodynamic System, которая используется в ROG Zephyrus Duo 15 SE, может отвести 130 Вт тепла от видеокарты. Основная мощность в 115 Вт приходится на стандартное энергопотребление (TGP), и ещё 15 Вт – на Dynamic Boost. Если система решит, что возможностей системы охлаждения ноутбука хватит для увеличения нагрузки на графику, то, благодаря GPU Boost, видеокарта получит дополнительные 15 Вт мощности и сможет работать быстрее. В результате её энергопотребление вырастет до 130 Вт.
Системы охлаждения остальных ноутбуков ROG Zephyrus G15, TUF Dash F15 и TUF A15, сделаны по классическому принципу. В них у видеокарт был снижен параметр TGP, чтобы система охлаждения справилась со своей задачей. Вместе с TGP закономерно снизились частоты примерно на 16%, но при этом энергопотребление платы снизилось на 30%.
Заключение
Мы делаем всё возможное, чтобы предложить нашим пользователям полную и разнообразную линейку ноутбуков с разными форм-факторами, производительностью и ценой. Надеемся, что опубликованная информация по энергопотреблению мобильных видеокарт будет для вас полезной, и поможет лучше разобраться в современном рынке игровых ноутбуков, и понять различия в мобильной графике нового поколения в ноутбуках ASUS и Republic of Gamers.
PS. По просьбам в комментариях добавили скидку в 5000 рублей по промокоду habr на все ноутбуки с графикой NVIDIA GeForce RTX 30-серии в нашем Интернет-магазине.
Как проверить частоту графического процессора NVIDIA на ноутбуке или ПК ROG
Для тех, кому нравится смотреть, как работает ваш компьютер. Одна часть данных, которую вы можете заметить при сканировании своего оборудования, — это тактовая частота графического процессора вашего графического процессора. Тактовая частота вашего графического процессора — это показатель того, насколько быстро работают ядра графического процессора — чем выше, тем лучше. Однако тактовая частота графического процессора не является статичным и неизменным значением. Раньше графические процессоры работали с фиксированной мощностью и тактовой частотой, но современные графические процессоры имеют динамическую тактовую частоту, которая в режиме реального времени подстраивается под такие факторы, как нагрузка, доступная мощность и температура компонентов, чтобы обеспечить максимальную производительность, которую может обеспечить чип. в любой данный момент. Вот почему многие люди смотрят на TGP графического процессора, а не на его тактовую частоту, чтобы быстро оценить его производительность, особенно когда они покупают игровой ноутбук.
Как увидеть базовые и повышающие частоты вашего графического процессора по умолчанию
NVIDIA определяет базовую тактовую частоту для каждого производимого графического процессора. Это гарантированная минимальная тактовая частота, которую вы увидите при загрузке игры или приложения с ускорением на графическом процессоре. В хорошо спроектированной системе вы обычно увидите гораздо более высокие тактовые частоты графического процессора благодаря тому, что NVIDIA называет GPU Boost. Когда доступна дополнительная мощность, графический процессор увеличивает собственную тактовую частоту, отслеживая широкий спектр данных и внося коррективы в реальном времени для достижения максимальной производительности. Это означает, что вы вряд ли увидите, что ваш графический процессор работает с точной тактовой частотой, указанной в списке — она может быть выше или ниже в зависимости от обстоятельств, и ее точное значение меняется почти постоянно.
Тем не менее, базовая частота и частота ускорения могут быть полезными ориентирами для сравнения двух графических процессоров. Если вы хотите узнать тактовую частоту разгона для своего графического процессора, NVIDIA упростит эту задачу. Откройте панель управления NVIDIA и выберите «Информация о системе» в строке меню. Там вы найдете интересующую вас информацию. Это не активная тактовая частота вашей видеокарты в данный момент — просто значение по умолчанию, которое NVIDIA определяет для этого конкретного чипа. Чтобы увидеть, с какой тактовой частотой работает ваш графический процессор, вам нужно копнуть немного глубже.
Как увидеть свою фактическую тактовую частоту в действии
Панель управления NVIDIA — это фантастический ресурс, но он не предназначен для использования в качестве инструмента мониторинга — это всего лишь ссылка на общие возможности вашего графического процессора. Кроме того, ваше оборудование ROG, вероятно, настроено на более высокую производительность, чем базовые спецификации NVIDIA, с гарантированным заводским разгоном, поэтому панель управления не покажет, на что на самом деле способно ваше оборудование.
Для наших игровых ноутбуков, когда вы видите тактовую частоту «ROG Boost OC» на упаковке нашего продукта или на нашем веб-сайте, это означает, что мы применили заводской разгон, чтобы предложить вам дополнительную производительность по сравнению с тем, что вы получаете от GPU Boost по умолчанию. Все, что нужно для доступа к этому разгону на вашем игровом ноутбуке, — это активировать режим Turbo Mode через Armory Crate. Видеокарты ROG для настольных ПК с заводским разгоном всегда обеспечивают повышенную тактовую частоту.
Так как же получить измерение тактовой частоты графического процессора, учитывающее все эти факторы? Есть много сторонних утилит, которые легко доступны, чтобы помочь вам поближе познакомиться.
- GPU-Z — легкая системная утилита, любимая энтузиастами всего мира. Его легко загрузить и запустить, и он покажет вам информацию о тактовой частоте, которую вы ищете. Вкладка «Датчики» — отличное место для наблюдения за тем, как тактовая частота графического процессора динамически настраивается с течением времени, чтобы максимизировать вашу игровую производительность, и вы можете сохранить файл журнала, чтобы проверить историю тактовой частоты из недавней игровой сессии.
- AIDA64 Extreme — это мощный набор инструментов для диагностики, тестирования и мониторинга оборудования для домашних пользователей. Помимо подробного обзора конфигурации вашего оборудования, он будет регистрировать датчики, чтобы вы могли отслеживать производительность с течением времени, например, когда вы тестируете характер своего оборудования в игровом марафоне.
- HWiNFO — это комплексное решение для анализа и мониторинга вашего оборудования. Его поддержка широкого спектра платформ и обширные инструменты отчетности сделали его опорой для многих пользователей, хотя его объем информации может быть немного ошеломляющим для новичков. Если вы обнаружите, что информации слишком много, вы всегда можете свернуть определенные категории или настроить отчеты HWiNFO в своих настройках.
Какую бы утилиту вы ни использовали для проверки тактовой частоты графического процессора, мы рекомендуем вам регистрировать датчики или следить за тактовой частотой в режиме реального времени во время игры в течение нескольких минут. Поскольку ускорение графического процессора является динамическим, регулировка тактовой частоты для использования доступной мощности или теплового запаса для повышения производительности со временем приведет к некоторым изменениям. Но вы также увидите, что ваше оборудование ROG создано с нуля, чтобы максимизировать вашу игровую производительность по сравнению с базовыми характеристиками.
Что такое TGP видеокарт?
Аббревиатура TGP расшифровывается как «Total Graphics Power» (Полная Графическая Мощность). Речь идет о требованиях к мощности, которую блок питания должен обеспечить видеокарте. Total Graphics Power указывает среднее продолжительное энергопотребление видеокарты при полной нагрузке.
Как узнать Tgp ноутбука?
Поскольку проверить ноутбук можно будет только включив его и зайдя в панель управления. Там пользователь сможет увидеть: точный TGP, максимальную мощность (TGP + Boost) и поддержку ключевых функций, включая Dynamic Boost 2, WhisperMode 2, Advanced Optimus и другие.
Что такое Q max?
Теперь Max-Q означает не дизайн чипа, а пакет технологий оптимизации, которые применяются ко всем видеокартам RTX 30-й серии вне зависимости от их энергопотребления и тепловыделения. Когда мы запустили Max-Q в 2017 году, брендирование относилось исключительно к энергопотреблению (TGP) графического процессора.
Где посмотреть Tgp видеокарты?
Найти эти данные можно в контрольной панели, в разделе «больше информации». Теперь там есть максимальный уровень энергопотребления (TGP+Boost), а также указание поддерживаемых технологий, таких как Dynamic Boost 2, WhisperMode 2, Advanced Optimus и других. Все они используются только в подклассе видеокарт Max-Q.
Как узнать tgp ноутбука
Во время стрима MSI Insider представители компании подтвердили конфигурации мобильных видеокарт GeForce RTX 3000 в новейших игровых ноутбуках компании.
Хотя NVIDIA рекомендовала своим партнерам указывать TGP (общую графическую мощность) и тактовую частоту графических процессоров для игровых ноутбуков с видеокартами GeForce RTX 30, ни один производитель еще не сделал этого.
реклама
Проблемные и вводящие в заблуждение списки на страницах официальных спецификаций ноутбуков — это типичная маркетинговая попытка, ограничивающая доступ к информации для потребителей. Клиенты вынуждены искать эту информацию самостоятельно, либо через поддержку продукта, либо через внешние обзоры, либо путем чтения технических публикаций.
Вчера стал известен полный перечень всех мобильных видеокарт серии RTX 3000, который включает целых 28 вариантов. Такое огромное количество невозможно понять рядовым потребителям, которые предпочли бы прочитать эту информацию со страницы продукта, а не полагаться на неподтвержденные отчеты третьих лиц.
С тех пор, как NVIDIA отказалась от именования Max-Q в своих мобильных видеокартах, очень сложно проверить диапазон TGP для ноутбука. Однако по конструкции некоторые ноутбуки ограничены своей охлаждающей способностью, и по этой причине для многих ноутбуков мощность будет ограничена 80 Вт для всех вариантов графических карт.
Сотрудники MSI защищали свою компанию, которая не размещает TGP на страницах продуктов, объясняя, что для каждого региона существует множество вариантов. Это, конечно, полная чушь, и в базовых конфигурациях всегда были одни и те же графические процессоры. Особенности региона обычно влияют на раскладку клавиатуры или кабели источника питания, но не на вариант GPU TGP.
Во время стрима MSI Insider была наконец раскрыта полная информация TGP о ноутбуках с видеокартами GeForce RTX 3000. Было сказано, что это типичные конфигурации, которые могут отличаться в зависимости от других компонентов. На такие функции, как Dynamic Boost, может повлиять выбор центрального процессора, хотя это не повлияет на данные в таблице выше.
null На страницах продуктов по-прежнему не указано, какие варианты TGP предлагаются MSI. Как видно из приведенного выше изображения, понять графическую мощность ноутбука не получится, а между тем GE76 Raider имеет 150 Вт RTX 3080, в то время как GS66 Stealth имеет мощность только 80 Вт для RTX 3080. Это почти 50 процентное снижение мощности, которое безусловно, обеспечит другой игровой процесс.