Recensione NVIDIA GTX 1070 Founders Edition: la tuttofare non per tutti
By Simone Renzo
Finalmente è arrivato il momento di provare la nuova famiglia di GPU della casa di Santa Clara, che dopo quasi 2 anni dalla presentazione delle Maxwell 2.0 rinnova la sua lineup di punta con una nuova architettura frutto di anni di sviluppo e milioni di dollari spesi in ricerca e sviluppo per creare un prodotto superiore alle precedenti soluzioni sotto tutti i punti di vista. Quest’oggi abbiamo l’onore di vedere insieme la più “piccola” delle due GPU presentate ovvero la NVIDIA GTX 1070 in versione Founders Edition che nominalmente è la versione Reference della scheda stessa ma che vede un design rinnovato sia esteticamente che costruttivamente rispetto alle reference precedenti.
L’architettura Pascal
Diamo uno sguardo veloce a quella che è la nuova architettura sviluppata da NVIDIA, che cambia drasticamente molti parametri fondamentali della GPU stessa introducendo anche su alcune soluzioni superiori delle memorie ad alta velocità come GDDR5X e HBM2. All’interno del chip le unità computazionali (Streaming Multiprocessor) sono state divise in 2 unità rispetto a Maxwell, riuscendo inoltre a raddoppiare la memoria condivisa tra gli SM, i registri e dotando ogni core di unità FP32/64 (disabilitata nelle GP104) rendendo quindi le GPU Pascal estremamente potenti per calcoli paralleli in floating point per ambienti di calcolo distribuito e simulazione.
Un altro elemento chiave della nuova architettura è sicuramente il processo produttivo, scalato al 16nm FinFET di TSMC che permette di ottenere dei chip molto più densi di transistor ma soprattutto una efficienza energetica mai vista prima con un consumo massimo dichiarato per la GTX 1070 di 150W, che ricordiamo mantiene delle prestazioni in linea se non superiori ad una Titan X che dichiara 250W di TDP. Il nuovo processo produttivo assieme alla nuova struttura degli SM permette di ottenere risultati in overclock veramente incredibili fin dal raffreddamento ad aria standard delle schede Reference, superando i 2 Ghz di Core Clock senza problemi di sorta e mantenendo una temperatura di esercizio entro i limiti della GPU stessa.
Altro elemento già citato risiede nel rinnovamento delle memorie installate, che partono dalle classiche GDDR5 (come sulla GTX 1070) passando alle nuovissime GDDR5X per la sorella maggiore GTX 1080 che di base permettono un data rate di 10 Gbps, fino ad arrivate alle HBM2 per la GPU Tesla di punta che permette una banda massima impressionante di 720 GB/s con il suo bus da 4096 bit.
Ultimi dettagli sono sicuramente il rinnovamento del sistema SLI che predilige solo configurazioni a doppia scheda grazie ad un nuovo bridge che permette il doppio della banda passante sfruttando entrambi i connettori della scheda (SLI HB) mentre configurazioni 3-way possono essere sbloccate ma non sono consigliate da NVIDIA stessa, infine troviamo il supporto completo alla VR oltre al 4K HDR e 8K 60p mediante DisplayPort 1.4 e HDMI 2.0b.
Design e Dissipazione
In questa review abbiamo a disposizione la Founders Edition per la GTX 1070, ovvero la versione reference della scheda stessa che vede un design comunque rinnovato rispetto alle precedenti ed una linea decisamente più aggressiva e curata. Con una lunghezza complessiva di 27 cm circa ed un design dual-slot blower fan, il nuovo dissipatore della FE ha finalmente un carattere ed un fascino particolare per i fan del brand verde, mantenendo ovviamente i caratteri distintivi come il LED personalizzabile e la preferibilità per configurazioni SLI grazie alla ventola che soffia aria direttamente fuori dal case.
Il blocco dissipante interno vede un design a camera di vapore che permette di dissipare bene il calore senza ricorrere a ventilazioni particolarmente potenti, la ventola posteriore rimane sempre di tipo radiale che aspira aria dal posteriore della scheda (interno al case) e soffia fuori quella calda direttamente dalla griglia esterna dove troviamo le porte per i monitor. La copertura esterna è finalmente in alluminio satinato piacevolissimo al tatto ed estremamente solido (la scheda è piuttosto pesante a causa di ciò) con una finestra in plexyglass che lascia vedere il corpo dissipante sottostante senza inficiare sul raffreddamento stesso. Tocco di classe sicuramente la dicitura GTX 1070 incisa sulla cima della scheda e cromata.
Finalmente troviamo un backplate di fabbrica sulle schede reference di NVIDIA, che rende la scheda ancora più bella da vedere grazie anche alla serigrafia del modello direttamente sul posteriore della scheda e che facilita anche il raffreddamento stesso oltre a mantenere una solidità maggiore per l’intero complesso. Sul lato esterno non manca la scritta GeForce GTX con retroilluminazione verde iconica del brand, controllabile mediante il software di GeForce Experience con alcuni effetti carini oppure in base al carico/temperatura della GPU stessa.
L’alimentazione è gestita da un singolo connettore ad 8 pin nella parte posteriore della scheda mentre sul lato I/O troviamo 3 porte DisplayPort 1.4 con supporto 8K a 60 Hz oppure 4K HDR per televisioni con tale tecnologia oltre al supporto NVIDIA G-Sync, una HDMI 2.0b per 4K HDR (finalmente sfruttata al meglio) ed incredibilmente una porta DVI Dual Link per i monitor più datati.
GPU e Frequenze
Ecco il vero pezzo forte, la GTX 1070 è basata sulla nuova architettura Pascal con chip GP104 depotenziato, con 1920 CUDA Cores che permettono di ottenere prestazioni di alto livello mantenendo bassi i consumi e le temperature.
Le frequenze di base della Founders Edition sono di 1506 Mhz sul Core (con Boost a 1683 Mhz, ma anche oltre mediante il nuovo sistema di Boost), con le memorie di Samsung da 8GB di tipo GDDR5 e bus a 256 bit clockate a 2 Ghz (8 Ghz effettivi). Vogliamo far notare come NVIDIA non punti ad aumentare l’ampiezza del bus delle memorie, forte del suo sistema di compressione dei dati che permette di sfruttare al meglio un bus minore senza grosse ripercussioni a livello di performance.
Configurazione di Test
Siamo finalmente riusciti ad effettuare un grande upgrade al nostro sistema base di testing, che ricade ora nella fascia alta del mercato e che evita qualsiasi eventuale collo di bottiglia a risoluzioni elevate.
CPU: Intel i7 5820k @ 4Ghz Watercooled
RAM: Crucial Ballistix Elite DDR4 2x8GB 2666 Mhz
Motherboard: Asus X99-A/USB 3.1
Monitor: Philips 242G5DJEB 144 Hz
Alimentazione: Antec HCP 1000W Platinum
Case: Corsair Obsidian 750D
Le temperature sono state misurate utilizzando CPUID HWMonitor assieme al tracking del massimo/minimo, mentre i test di overclock sono stati effettuati mediante l’utilizzo del programma MSI Afterburner Beta. L’OS utilizzato è Windows 10 Pro 64bit mentre i driver risalgono alla versione 368.39 WHQL. Per i test in 2K e 4K è stata utilizzata la tecnologia DSR di NVIDIA con fattori 1.78x e 4.00x e smoothness del 20%, così da simulare al meglio la risoluzione elevata senza usare monitor appositi.
I Benchmark
Unigine Valley – Extreme HD
Un benchmark oramai famoso, sfruttato col preset Extreme HD che permette di testare in Full HD con tutte le feature possibili delle DX11 (Tessellation in primis) e di mettere sotto stress anche la memoria video con filtri piuttosto pesanti. Nulla da dire sulle prestazioni della GTX 1070 che si attestano sopra una Fury X e dovrebbe (ma non abbiamo il dato) essere sopra una 980 Ti, davvero ottimi risultati.
Unigine Heaven – Extreme HD
Fratello minore ma non per pesantezza di Valley, abbiamo riprodotto lo stesso preset con risoluzione Full HD e AA 8x in modo da mantenere i valori in linea. Heaven inoltre punta molto sulla Tessellation, calcolo molto oneroso in fatto di pura GPU quindi meno dipendente dalla memoria in se. Confermiamo ancora di più le prestazioni viste sopra, la pesantezza di Heaven fa spiccare la potenza pura della scheda nuova assieme alle memorie ampliate.
3DMark Firestrike
Il test oramai famoso di Futuremark, con 3DMark Firestrike nelle 3 modalità e risoluzioni andiamo a provare carichi veramente intesivi sia sulla GPU a livello di memoria (texture) sia di calcolo floating point con la gestione della fisica avanzata. Interessante vedere come salendo di risoluzione lo scarto di punteggio con la Fury X si riduca, ciò nonostante la 1070 rimane ottima anche in 4K.
Batman Arkham City
Un gioco ben ottimizzato su hardware NVIDIA e che sfrutta PhysX, oltre che essere basato sull’Unreal Engine 3. Abbiamo utilizzando il benchmark integrato cambiando di volta in volta solo la risoluzione, ed utilizzando No AA, Tessellation Estrema e HBAO attivo. Anche in questo caso il framerate medio rimane molto elevato, interessante però vedere come quello minimo stia in linea con soluzioni minori.
The Evil Within
Abbiamo utilizzato la prima scena della Demo del gioco in questione, perfetta per un benchmark veloce e preciso. Per completezza inoltre alleghiamo sempre i grafici di frametime e fps nel tempo così da notare eventuali sbalzi prestazionali. Nonostante gli FPS subiscano variazioni abbastanza brusche spesso e volentieri, la GPU non scende mai sotto una certa soglia mantenendo la intro fluida in ogni sua parte.
GRID Autosport
Come ogni gioco di auto, anche GRID non grava moltissimo sulla GPU ma diventa più dipendente dalla CPU. Abbiamo comunque testato mantenendo tutte le opzioni grafiche al massimo e l’antialiasing al massimo. Ovviamente la GTX 1070 ci permette di ottenere prestazioni ottimali anche alla massima risoluzione, quindi poche preoccupazioni per questo titolo.
Dirt Rally
Il fratello più nuovo della famiglia GRID e Dirt, con un motore grafico leggermente rivisto e perfezionato che mette più carico sulla GPU e meno sulla CPU. Come prima volta di questo benchmark confrontiamo le varie risoluzioni, dove la GTX 1070 spicca in QHD lasciando il 4K giocabile ma non perfetto per i giocatori più esigenti.
Middle Earth: Shadow of Mordor
Altro gioco new entry ma non nuovo come titolo, ottimizzato con hardware NVIDIA e dal carico discreto per le risoluzioni elevate. Come ben vediamo dal confronto la GTX 1070 da sempre il meglio di se a QHD ma non disdegna il 4K in questo titolo nonostante le texture ad alta risoluzione e tutti i filtri attivi.
Total War: Attila
Il titolo dell’anno scorso segue Rome 2 e rinnova leggermente l’aspetto grafico, mantenendo però un benchmark estremamente multithreaded che comunque permette un test accurato delle GPU in ambiti strategici simili. In questa casistica il framerate deve restare entro i 30 FPS per rimanere giocabile, e in QHD la GTX 1070 arriva proprio all’obiettivo prefisso peggiorando in 4K.
Ashes of The Singularity
Primo test con le nuove librerie grafiche DirectX 12, il titolo è altamente ottimizzato per far vedere le differenze in base al tipo di carico applicato sulla GPU e a quanto sfrutta l’async compute. Anche in questo caso la GTX 1070 da il meglio di se in QHD lasciando però discreto spazio al 4K che rimane giocabile senza limitazioni di sorta considerando che abbiamo testato sfruttando il massimo preset grafico esistente.
Total War: Warhammer
Con il nuovo titolo della serie Total War e l’ultimo aggiornamento possiamo confrontare una delle applicazione delle DirectX 12 in base alle 11, ovviamente parliamo di un test in Beta per le DX12 che come ben si vede dai grafici non vengono sfruttate a dovere nel benchmark, ma che speriamo in futuro possano dare molti vantaggi. Interessante vedere il grande gap a bassa risoluzione che viene sempre più colmato aumentando fino al 4K che rimane sempre giocabilissimo anche in DX12.
Consumi, Temperature e Rumore
Come abbiamo visto sopra, la nuova architettura Pascal porta enormi miglioramenti a livello di efficienza energetica rispetto alla precedente generazione, mantenendo prestazioni sempre elevate e superiori come rapporto FPS/Watt. La GTX 1070 da standard NVIDIA viene dichiarata con un TDP di 150W, valori che da test risultano più che veritieri e vengono distribuiti sia sul PCIe sia sul connettore singolo a 8 pin per l’alimentatore. Riguardo alla alimentazione interna il design reference della casa verde prevede 4+1 fasi digitali per distribuire il carico e permettere comunque uno spazio di OC discreto, ovviamente le schede custom potranno avere PCB dedicati con sistemi differenti.
La dissipazione delle Founders Edition, compresa la GTX 1070 in prova, prevede un sistema a camera di vapore (vapor chamber) e ventola blower-type che aspira dall’interno del case e soffia fuori dal case direttamente usando la griglia esterna. Considerata la mancanza di heatpipe e di ventole ad alte prestazioni, questa soluzione permette alla GTX 1070 di ottenere temperature discrete in game e benchmark, trovando ottima applicazione nelle soluzioni SLI a 2 o più schede.
Le misurazioni sull’esterno della scheda, effettuate direttamente sul backplate posteriore, non vedono dati estremamente critici dopo 5 minuti di test con Unigine Heaven, arrivando a temperature accettabilissime anche per rimuovere la scheda dopo sessioni di gaming medio. Il backplate posteriore sicuramente si rivela utile alla ottimale diffusione del calore prodotto dalle parti non dissipate della scheda, in primis fasi e memorie.
A livello di rumore prodotto la singola ventola radiale, oramai ben testata e conosciuta, permette di avere prestazioni discrete senza vibrazioni di sorta fino al 50% di velocità oltre il quale arriva in linea con soluzioni più performanti come il DirectCU II di Asus che però permettono una dissipazione decisamente più efficiente oltre ad essere semi-passivi.
Overclocking
Fin dalla conferenza di presentazione, NVIDIA ha declamato le GPU Pascal come ottime per l’overclock anche spinto (non le reference, sia chiaro) grazie appunto alla loro abilità di rimanere stabili a frequenze elevate e mantenere consumi e temperature rispettabili anche con raffeddamenti ad aria. Nonostante la frequenza di base della GTX 1070 sia già discretamente alta, utilizzando MSI Afterburner come soluzione di fiducia per l’overclock delle GPU siamo riusciti a raggiungere valori discretamente alti senza avere sblocchi particolari via hardware.
Dopo aver innalzato il vCore al limite dei +100 mV ed il Power Limit fino al 112%, sul Core siamo riusciti ad aggiungere +200 Mhz mentre sulle memorie solo +350 Mhz evitando che vi siano artefatti o crash anche a lungo termine (stabilità rock solid), un risultato discreto su entrambi i valori considerato che soprattutto sulle memorie avremmo voluto vedere un margine migliore essendo chip prodotti da Samsung.
Conclusioni
La nuova nata di NVIDIA si piazza a livello di lineup in quello “sweet spot” che prima era governato dalla GTX 970, cambiando però totalmente le carte in gioco e portando la GTX 1070 ad un livello prestazionale prima detenuto dalle GTX 980 Ti e Titan X che occupavano la cima della lineup di Maxwell. Non si può negare che la GTX 1070 sia una scheda tuttofare, sia per gaming spinto a risoluzioni QHD ma anche a 4K con qualche compromesso sui dettagli oltre ad essere ottima in ambito VR grazie alle nuove ottimizzazioni assieme a VRWorks, ma è ciò che il pubblico si aspettava? Prestazionalmente parlando sicuramente si, come anche i consumi estremamente ridotti rispetto alla 980 Ti, ciò che ha fatto storcere il naso è il prezzo di vendita di 500€ circa (street price anche minore) che va a sovrapporsi alla GTX 980 Ti facendola comunque preferire rispetto alla precedente grazie appunto alla memoria aumentata e alle prestazioni superiori.
La risposta definitiva alla risposta del “devo prenderla?” è varia, se possedete una GTX 980 Ti o una Titan X sicuramente non c’è bisogno di un upgrade ad una scheda che equivale la vostra ma se siete in possesso di una GTX 960/970 e volete fare un salto di qualità piuttosto consistente per poter anche provare i giochi al massimo in QHD allora la GTX 1070 è la scheda NVIDIA che fa per voi, in attesa che AMD rilasci una vera risposta a livello di essa. Il prezzo di vendita come già detto si aggira poco oltre i 500€ per la versione reference e sui 550€ per le prime versioni custom che speriamo di provare in seguito per vedere questa GPU al massimo delle sue possibilità.
NVIDIA GTX 1070 Founders Edition
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