"Anche se in ritardo, finalmente anche noi di B&C possiamo provare una delle schede video appartenenti alla nuova famiglia GeForce GTX 1000 di Nvidia."
Mentre la GTX 1080 ha spinto le performance (ed il prezzo!) ad un livello mai visto prima per una soluzione di fascia alta, la GTX 1070 è chiamata ad un compito più delicato: mostrare la reale competitività dell'architettura Pascal-G. Questa scheda è considerata la vera erede spirituale della GTX 980 ma il suo obiettivo non è solo quello di convincere i proprietari delle GTX 970/980 ad aggiornare il comparto grafico, la GTX 1070 prova a strizzare l'occhio anche ai videogiocatori della concorrenza (parliamo dei possessori delle Radeon R9 390/390X) rimasti al palo a causa delle lunghe tempistiche di lancio scelte da AMD per i prossimi modelli di fascia high-end (modelli che non vedranno la luce prima del 2017). In questo momento gli utenti dotati di R9 390/390X che non vogliono spendere un salasso per l'upgrade della GPU possono al massimo aspirare alle schede della famiglia R9 Fury di AMD (con le limitazioni future dei soli 4GB di VRAM e senza risolvere il problema dei consumi) o alle GTX 980Ti di Nvidia (con un'architettura, Maxwell 2.0, che arranca in DX12). Ed è qui che entra in gioco la GTX 1070...
La GTX 1070 che andremo a testare oggi è una versione custom pesantemente overcloccata di fabbrica. Si tratta dell'Asus GTX 1070 Strix OC appartenente alla serie ROG (Republic Of Gamers).
Di seguito le caratteristiche tecniche complete:
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Asus GTX 1070 Strix OC |
| GPU | GP104-200 |
| Processo produttivo | 16nm |
| Architettura | Pascal-G |
| N. Transistor | 7.2Mld |
| Die Size | 314mm^2 |
| CCs / TMUs / ROPs | 1920 / 120 / 64 |
| Motore geometrico | 3 tria/clk |
| Cache L2 | 2MB |
| Base / Boost Clock | 1658 / 1860MHz |
| Quantitativo e tipo di VRAM | 8GB GDDR5 |
| Frequenza memorie | 800MHz |
| Interfaccia memorie | 256-bit |
| TDP |
~160W |
| Alim. esterna | 8pin |
| VRM | 6+1 con SAPII |
| Dissipatore | tripla ventola assiale da 90mm + heatsink + 5 heatpipe DHT |
| Features speciali |
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| Uscite video |
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| D3D12 feature_level | 12_1 |
| Prezzo | 479 Euro |
Design e Teardown
L'Asus GTX 1070 Strix ha dimensioni di 29.8 x 13.4 x 4cm per un peso di 980g. Si tratta di misure importanti anche se l'ingombro laterale resta circoscritto ai classici due slot PCI. Il frontale è dominato dalle tre ventole da 90mm Wing-Blade con tecnologia 0dBA. La cover in plastica continua ad avere le caratteristiche linee spigolose e squadrate della serie Strix ma adesso è accompagnata dalle nuove feritoie necessarie per il sistema d'illuminazione RGB LED a fibre ottiche.
Il retro presenta un inedito backplate in alluminio con il logo ROG-series illuminato da un secondo modulo RGB LED. Si notano i due bridge SLI, i punti di appoggio saldati ProbeIT per l'analisi esterna della tensione ed il connettore di alimentazione PEG 8-pin.
Sui due lati s'intravedono le alette e le heatpipe che compongono il generoso radiatore DirectCU III.
Il comparto I/O mette a disposizione un connettore DVI-D, due HDMI 2.0 e due Display Port. Sulla parte terminale della scheda troviamo gli attacchi a 4-pin del sistema Asus FanConnect che permettono di collegare due ventole ausiliarie pilotate direttamente dal tool Asus GPUTweak II.
Di seguito il nostro video-teardown che mostra come rimuovere il dissipatore e smontare le ventole dal frame:
PCB e Cooler
Come tutte le schede video ROG-series di nuova generazione anche il PCB della GTX 1070 Strix è costruito con la tecnologia "AUTO-EXTREME" di Asus. Ricordiamo che si tratta del primo processo completamente automatizzato che non richiede nessun tipo di controllo manuale da parte dell'uomo e che consente di assemblare un circuito stampato con la componentistica elettronica in maniera rapida e sequenziale sfruttando i migliori materiali a disposizione, garantendo la migliore qualità e affidabilità possibile.
Il produttore taiwanese si affida ad un formato "over-size" (l'altezza del PCB supera quella tipica degli slot PCI) per aumentare lo spazio e migliorare la disposizione della componentistica. Disposizione che in questo caso è quella classica delle schede di fascia alta con la sezione VRM verticale posizionata a destra dell'ASIC GPU+Mem.
La sezione di alimentazione è a 6+1 fasi con componenti Super Alloy Power 2 (sigla coniata da Asus per sottolineare l'utilizzo della nuova generazione di Choke, DrMOS, condensatori e POSCAP ad alta efficienza/qualità).
Il regolatore di tensione è l 'uP 9511P, a quanto pare l'unico controller attualmente compatibile con il nuovo sistema DVFS implementato sulle GeForce Pascal. I chip VRAM GDDR5 sono realizzati da Samsung, sigla K4G80325FB-HC25, specifici per operare alla frequenza di 8000MHz (effettiva).
La GTX 1070 Strix non è equipaggiata con un vero e proprio faceplate, Asus ha utilizzato una mini staffa di acciaio (visibile al centro nelle due foto seguenti) per irrigidire la struttura di sostegno alla scheda. Questa staffa copre/raffredda anche 5 degli 8 chip VRAM (purtroppo i restanti 3 sono lasciati naked).
Il radiatore DirectCU 3 è composto da due heatsink, assemblati con numerose e sottili alette in alluminio, attraversati da un array di 5 heatpipe in rame nichelato da 8mm. La placca di contatto con i mosfet della sezione VRM è incastonata direttamente del radiatore (parte inferiore) così come il frame di attacco delle 3 ventole (parte superiore)
Le heatpipe sfruttano la tecnologia D.H.C (Direct Heat Touch) ma, come ben visibile dall'immagine sottostante, solo 3 delle 5 heatpipe offrono un vero e proprio contatto diretto con la GPU.
Le ventole da 90mm sono delle Power-Logic a basso profilo con sistema Wing-Blade 0dB (si fermano completamente quando la temperatura della GPU si trova sotto un valore prestabilito). Da sottolineare che la ventola centrale ha un assorbimento di 0.25A mentre le due esterne sono da 0.40A.
Sono ben due i sistemi d'illuminazione RGB LED che caratterizzano la GTX 1070 Strix. Il primo, situato sulla parte anteriore, sfrutta la trasmissione a fibre ottiche mentre il secondo, situato sulla parte posteriore, è composto da una classica placca retroilluminata.
Features speciali
L'Asus GTX 1070 Strix propone una serie di features (nuove o aggiornate) molto interessanti:
- ASUS FanConnect con due connettori a 4-pin on-board controllati dal tool GPU Tweak II
- Sistema d'illuminazione ASUS Aura RGB
- Dissipatore DirectCU III con le ventola Wing-Blade 0dB Fan Design
- AUTO-EXTREME Technology con Super Alloy Power II
- GPU Tweak II con Xsplit Gamecaster
Architettura GP104-200 (Pascal-G)
GP104 è stato il primo chip grafico di Nvidia ad essere costruito con il processo 16nm FinFET Plus di TSMC. E' basato sull'architettura Pascal-G (adattamento desktop "GeForce" della famiglia Pascal) ed integra 7.2mld di transistor su una superficie di 314mm2.
Nella versione completa (GP104-400) che equipaggia la GTX 1080 questo chip integra 2560 CUDA Core, organizzati in 20 Streaming Multiprocessor a loro volta raggruppati in 4 Graphics Processing Cluster. Il numero di ROP è pari 64, l'iMC a 256-bit mentre la cache L2 è da 2MB. Nella declinazione GP104-200 che troviamo sulla GTX 1070 il numero dei CUDA Core scende a 1920 (15 SM). Nvidia ha svelato di aver disattivato un'intera unità GPC su tutti i chip GP104-200 prodotti, questo significa che il divario con il GP104-400 va ben oltre le unità 5 SM in meno e la frequenza di clock inferiore, ma si estende anche sul fronte del triangle rate e del fillrate. La GTX 1070 è infatti limitata ad un massimo di 3 triangoli per ciclo di clock (contro i 4 della GTX 1080) ed opera attivamente su 48 pixel per clock (contro i 64 della GTX 1080). La GTX 1070 ha tutte le 64 ROP funzionanti (condizione necessaria per poter continuare ad utilizzare un bus a 256-bit) ma si comporta come una soluzione non completa considerato che ogni singola GPC può lavorare su 16 pixel per ciclo di clock. A tutto ciò aggiungiamo che la GTX 1070 adotta memorie GDDR5 normale contro le più veloci GDDR5X della GTX 1080, con un'importante ripercussione sulla bandwidth a disposizione. In conclusione la GTX 1070 è una scheda molto meno potente della GTX 1080 (il divario è superiore a quello esistente tra la GTX 970 e la GTX 980 della precedente generazione, nDA).
| GTX 1080 F.E. | GTX 1070 F.E. | |
| uArch | Pascal-GeForce | Pascal-GeForce |
| GPU | GP104-400 | GP104-200 |
| Node | 16nm FinFET | 16nm FinFET |
| Die Size |
314mm2 | 314mm2 |
| CUDA Core | 2560 | 1920 |
| TMU | 160 | 120 |
| ROP | 64 | 64 |
| Triangle rate | 4/clk | 3/clk |
| Clock GPU (Base/Boost) | 1607/1733MHz | 1506/1683MHz |
| Fill rate | 111 Gpixel/sec | 80 Gpixel/sec |
| Memory | GDDR5X | GDDR5 |
| Bus Memory | 256-bit | 256-bit |
| Clock Memory | 10GHz | 8GHz |
| Memory Bandwidth |
320GB/sec | 256 GB/sec |
| VRAM | 8GB | 8GB |
| FP64 | 1/32 | 1/32 |
| TDP | 180W | 150W |
| Transistor | 7.2Mld | 7,2Mld |
| Power | 8pin | 8pin |
Confrontato con Maxwell 2.0, Pascal-G non presenta nulla di realmente nuovo. Il rapporto delle unità funzionali per clock a livello di CCs, TMUs, ROPs e motore geometrico è lo stesso. Quello che cambia è il supporto all' Async Compute in hardware e una nuova tecniche di rendering, oltre all'aggiornamento del sistema DVFS proprietario che giunge alla versione 3.0.
Anche sul fronte del supporto DX12 non ci sono grosse novità rispetto a Maxwell 2.0 (a parte il supporto ad un nuovo livello di Conservative Rasterization).
Info, monitoring e funzionamento a default
La scheda Asus GTX 1070 Strix vista dal pannello driver Nvidia:
GPU-Z:
GPU Tweak II:
Nella tabella seguente abbiamo indicato le frequenze di clock di GPU e memorie video e le tensioni di alimentazione GPU in modalità Desktop 2D e Load 3D.
| Frequenze e tensioni (Asus GTX 1070 Strix 8GB) |
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| Freq. GPU (MHz) |
Freq. Memorie (MHz) |
Tensione GPU (V) |
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| Desktop 2D | 278 | 800 | 0,625 |
| Load 3D | 1658~2063 | 8014 | 1,062 |
Monitor dei principali parametri di funzionamento:
Piattaforma e metodologia di test
I test sulle schede grafiche sono eseguiti applicando scrupolosamente sempre le stesse condizioni di prova al fine di garantire una perfetta comparabilità degli stessi e la ripetibilità, quale requisito essenziale di qualunque test. Nella pratica scegliamo le sequenze che meglio si adattano alle nostre condizioni di prova, preferendo i titoli che contengono al loro interno un sistema di benchmark grazie al quale è facile escludere eventuali errori umani nelle misurazioni.
I test sono ripetuti per tre volte e nel momento in cui la varianza fra un risultato e l'altro dovesse risultare troppo elevata, il test viene ulteriormente ripetuto fino a scartare le cause che hanno determinato il risultato non conforme. Il sistema utilizzato include solo i componenti strettamente necessari mentre il sistema operativo è installato di fresco ed i software sono limitati ai giochi utilizzati per le prove con i rispettivi tool di benchmark.
La configurazione di prova include i seguenti componenti:
| Sistema di prova |
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| Scheda madre | EVGA X79 Dark LGA 2011 |
| Processore | Intel Core i7-3960X @4.2GHz |
| Memorie | 16GB DDR3 @1866MHz |
| Hard disk |
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| Alimentatore | Enermax MaxRevo 1350W |
| Sistema operativo | Windows 10 64-bit |
I driver utilizzati per testare la scheda video nuova sono i Geforce R372.90. Le Radeon sono state testate con idriver Crimson 16.9.1. I test sono stati eseguiti alla risoluzione di 2560x1440p pixels con e senza filtri Anti-Aliasing. La GTX 1070 Strix è stata provata esclusivamente con le impostazioni "OC mode".
Ashes of the Singularity
Strategico in tempo reale sviluppato da Oxide Games e disponibile su Steam. La build finale del gioco, utilizzata per i nostri test, comprende il rendering in DirectX 12 ed il supporto all'asynchronous compute.
Deus EX: Mankind Divided
Deus Ex: Mankind Divided sfrutta il motore grafico Dawn Engine con supporto alle DirectX 12. Oltre agli effetti avanzati di Depth-of-Field & Bokeh, Post-Process & Color Correction, Global Illumination, Parallax Occlusion Mapping, Screen Space Reflection, Volumetric Lighting & Air Density sarà disponibile il nuovo sistema PURE (hair & material) basato sulla tecnologia TressFX 3.0 di AMD.
Hitman
Nuovo capitolo della serie HITMAN, questa volta con rilascio ad episodi. Il gioco utilizza una versione modificata del motore Glacier 2 con supporto al rendering in DirectX 12.
Rise of the Tomb Raider
Seguito del reboot di una delle serie più famose della storia dei videogiochi. Ride of the Tomb Raider è basato su una versione modificata del Crystal Engine ed implementa il supporto alle DirectX 12. L'ultima patch (la numero 7) abilita anche l'asynchronous compute.
Battlefield 4
FPS bellico basato sull'engine Frostbite 3.0 di DICE. Il motore grafico è compatibile con le DirectX 11.1 e gestisce in tempo reale radiosity e rendering differito, oltre al sistema di collisioni Destruction 4.0. Battlefield 4 mostra tutto quello che un sistema hardware moderno è in grado di fare grazie ad una qualità delle scene elevata e ricca di dettalgi. Per le nostre prove abbiamo utilizzato una sequenza fissa ed il tool di registrazione del framerate FRAPS.
Crysis 3
Terzo episodio dell'apprezzata serie di shooter in prima persona targata Crytek. Il gioco sfrutta il potente motore grafico CryEngine 3 con supporto alle API DX11 e alle tecnologie multi-monitor e 3D stereoscopiche.
Fallout 4
Nuovo capitolo dalla saga di giochi RPG con ambientazione post-apocalittica dello sviluppatore americano Bethesda. Fallout 4 sfrutta il Creation Engine (lo stesso motore grafico di Skyrim) ma aggiornata alla tecnica PBR (Physically-Based Rendering).
The Wither 3: Wild Hunt
Ultimo capitolo della nota saga di RPG con protagonista Geralt di Rivia. The Withcher 3: Wild Hunt utilizza il REDengine 3 sviluppato appositamente per la piattaforma PC e per le console di nuova generazione.
3DMark - Time Spy
Benchmark DirectX 12 di Futuremark realizzato in collaborazione con AMD, Intel, Microsoft e Nvidia. Time Spy sfrutta un motore creato in-house basato su D3D12 feature level 11_0 con supporto all'Asynchronous Compute, all'Explicit multi-adapter e al Multi-threading. Si compone di due test grafici per la GPU più uno dedicato alla CPU.
3DMark - Fire Strike
Test in ambiente DirectX 11 del popolare benchmark 3DMark di Futuremark dedicata GPU di fascia alta. Fire Strike propone pesanti effetti di post processing, tessellation, simulazione del fumo in base alla fluidodinamica, profondità di campo ed illuminazione dinamica-volumetrica.
Unigine Valley
Dai creatore di Heaven un secondo benchmark 3D basato sul'ultima revisione del motore grafico proprietario Unigine, utile per l'analisi prestazionale delle schede video con API DirectX 11 in abbinamento alla tecnica di tessellation.
Temperature
Le temperature della GPU sono state rilevate tramite il tool GPU-Z cercando di far rimanere quelle ambientali costantemente sui 21°C.
Consumi
I consumi si riferiscono all'intero sistema.
Rumorosità:
Overclock
Per la prova di overclock abbiamo utilizzato il tool Asus Tweak II. La frequenza della GPU è stata portata a 1902MHz (ma questo è un valore indicativo in quanto il sistema GPU Boost 3 alza il clock sempre sopra i 2GHz) con un overvolt di +95mV e con il Power Target al +20%. Le memorie video sono salite tranquiillamente a 9000MHz. Purtroppo non è stato possibile lasciare il profilo delle ventole in automatico (sempre a causa sel GPU Boost 3) per questo abbiamo settato un profilo custom (abbastanza rumoroso).
I risultati ottenuti riportano un incremento del 6~7% rispetto alla scheda stock:
Conclusioni
Con la GTX 1080 a 799€ e la GXT Titan X (Pascal-G) addirittura a 1329€ l'unica speranza per i videogiocatori appassionati che sono alla ricerca di una scheda di nuova generazione in grado di garantire ottime prestazioni velocistiche si chiama GTX 1070.
Se prendiamo in considerazione l'allestimento custom preparato da Asus con la versione Strix OC (caratterizzata da un pesante tuning sulle frequenze di clock) ci troviamo di fronte ad una soluzione più veloce di qualsiasi prodotto appartenente alla vecchia line-up di Nvidia e all'attuale offerta a singola GPU di AMD. I motivi per preferirla alle top-di-gamma di vecchia generazione sonno diversi: rispetto alla R9 Fury X può contare su un maggiore quantitativo di VRAM e su consumi decisamente inferiori, mentre rispetto alle GTX 980Ti / Titan X (Maxwell 2.0) ha un migliore ottimizzazione driver nei giochi DirectX 12 (anche se qui siamo di fronte ad una precisa strategia di mercato attuata da Nvidia che punta pian piano a far morire i prodotti basati su Maxwell 2.0 per spingere le vendite di quelli con Pascal-G, nDA).
Il nostro primo contatto con l'architettura Pascal-G ci ha ben impressionato, l'accelerata data da Nvidia con le GPU GP104 è pesante e si sente tutta. Il solo rammarico è che purtroppo questi non sono ancora chip per il gaming fluido a 4K, al contrario di quanto asserito da nVidia. Se si vuole giocare in maniera fluida a questa risoluzione bisogna abbassare il livello dei dettagli o rinunciare alle features grafiche più pesanti.
Tornando alla GTX 1070 Strix OC di Asus, oltre all'innalzamento del clock troviamo un PCB con una componentistica di elevata qualità, un impianto di raffreddamento efficiente e silenzioso (DirectCU III + tecnologia 0dB) ed un sistema d'illuminazione veramente ben fatto (AURA RGB) che garantisce il massimo della personalizzazione.
