ANÁLISE: NVIDIA Titan X (Pascal)

Placa enfim traz performance capaz de alcançar 60FPS em 4K e Ultra

Enquanto a estreante da geração Pascal foi a GeForce GTX 1080, e já trouxe saltos impressionantes em desempenho, a curiosidade dos entusiastas se direcionaram para o modelo mais poderoso da linha: o que uma Titan baseada nessa nova microarquitetura mais eficiente poderia trazer? A Nvidia anunciou no começo de agosto sua placa mais potente baseada na nova litografia, a Nvidia Titan X. O nome acabou deixando as coisas um tanto confusas, já que sua antecessora também se chamava Titan X, mas existem algumas diferenças entre elas:

Em termos de nomenclatura, é interessante observar que a Nvidia não tem mais chamado a Titan de "GeForce GTX", nome que demarca as placas gamers da empresa. A nova placa se chama apenas "Nvidia Titan X", apesar de muitas vezes ainda aparecer escrita como Nvidia GeForce GTX Titan X (Pascal) pela internet (e inclusive na borda superior da placa). As VGAs Titan sempre foram produtos "estranhos" dentro a linha GTX, por serem tratados tanto como placas gamers quanto placas para supercomputação, formando um híbrido que traziam uma péssima relação entre custo versus benefício em games, mas mesmo assim contam com o mérito de ser a placa mais potente disponível, mesmo que seja por uma margem não tão significante comparada com a "80 Ti" subsequente.

O foco da linha Titan é entregar performance. Um custo atrativo nunca esteve entre seus destaques

Recebemos para testar da Nvidia Brasil o modelo referência da placa para realizar os testes que vocês conferem no restante da análise!

A GPU Titan X

Enquanto a GeForce GTX 1080 chegou equipada com o chip GP104 com uma área de 314mm², a Titan X é um "monstro" com a GP102, chip com 471mm² e que faz uso desse maior espaço para colocar uma quantidade expressiva a mais de núcleos CUDA. Enquanto a GTX 1080 chega com 2560 shading units, a Titan X salta essa conta para 3584, ou seja, mais de 50% mais núcleos de processamento disponíveis. Com mais núcleos CUDA, também passamos a ter mais de outros elementos, como as TMUs que são 224 (na 1080 são 160), ROPs chegam a 96 (1080 tem 64) e um total de SM de 28 (na 1080 são 20). Esse incremento nas specs trazem um aumento da performance em ponto flutuante dos pouco mais de 8 TFLOPS da GTX 1080 para mais de 10 TFLOPS na Titan X.

Se na parte de componentes temos um crescimento agressivo nos números, por parte das frequências a Titan X é um pouco mais modesta: ela opera em 1.417MHz como clock base, um pouco abaixo da GTX 1080 que tem clock em 1607MHz, mas bem acima dos 1000MHz de sua antecessora, a (ainda) GeForce GTX Titan X. Lembrando que sua antecessora também tinha números menos impressionantes quando falamos de núcleos CUDA, ROPs e TMUs.

Outro fator importante nas configurações da Titan X são as memórias. A Nvidia ainda não optou pelas memórias de grande largura de banda (HBM) em seus produtos, uma nova forma de fabricação em placas de vídeo que incluem os módulos de memória no mesmo substrato que o chip gráfico e dessa forma tornam a comunicação com as memórias mais eficiente. Na Titan X a empresa utiliza as memórias GDDR5X, uma evolução das memórias GDDR5 que usa um método de fabricação relativamente próximo, o que facilita ao não demandar um custo muito mais alto de produção, na mesma medida que também consegue entregar avanços como o dobro de largura de banda. A vantagem da Titan X comparada a GTX 1080 é na quantidade disponível: a placa tem um total de 12GB de memória GDDR5X, novamente um incremento de 50% sobre os 8GB disponíveis na GTX 1080, até então a Pascal mais potente.

Novas tecnologias Pascal

Além de uma litografia mais enxuta e memórias mais rápidas e com mais espaço, a placa Pascal da linha GeForce conta com novas tecnologias para alcançar mais ganho de performance. Na hora da combinação de placas de vídeo, a empresa introduziu a SLI HB Bridge, uma ponte SLI que promete o dobro de largura de banda na comunicação entre as duas GPUs, algo importante pois a ponte SLI anterior poderia se tornar em um gargalo em resoluções superiores a 1440p em 60FPS. O SLI HB chega como padrão para conectar apenas duas placas, sendo que a Nvidia parece menos inclinada a incentivar a combinação de mais de duas placas de vídeo.

Os arranjos 3-way e 4-way não serão impossíveis: bastará se cadastrar no site da Nvidia para receber uma versão do driver que libera o recurso. Porém, com mais esse passo, a empresa parece tentar deixar mais claro que combinar 3 ou 4 placas de vídeo não é algo interessante, sendo que com a exceção de quem busca pontuações em benchmarks, não há muito sentido na combinação de mais de duas placas. Com quase 3x mais largura de banda na nova ponte SLI e o foco no arranjo com duas placas, a Nvidia espera entregar melhores escalonamentos e resultados mais interessantes para os consumidores que decidirem adquirir uma segunda placa.

O SLI HB traz mais performance e foca na combinação de duas placas. 3-way e 4-way ficarão bastante restritos aos entusiastas

Uma tecnologia bastante interessante da nova geração é o Simlutaneous Multi-Projection (SMO), recurso que torna as placas Pascal mais eficientes na hora de renderizar múltiplas imagens com diferentes pontos de vista. Esse recurso possibilita a uma placa de vídeo baseada na nova arquitetura renderizar até 16 pontos de vista simultaneamente e de forma mais ágil que chips gráficos anteriores. Essa tecnologia tem duas aplicações muito interessantes: a realidade virtual e múltiplos monitores.

A Realidade Virtual (VR) tem como principal elemento a renderização de duas imagens, uma para cada olho, com as devidas correções de perspectiva necessárias para a criação da sensação de profundidade. Com um hardware capaz de acelerar esse processo, a GTX 1080 é capaz de entregar mais desempenho que um SLI de duas placas GTX 980 quando rodando uma aplicação em VR. Por conta desse novo recurso, games e softwares baseados em realidade virtual são os testes onde a GTX 1080 mostra os maiores saltos de performance quando comparada as placas da geração anterior.

Simultaneous Multi-Projection traz saltos de desempenho em VR

O SMP também torna viável correções em imagens de usuários que utilizam mais de um monitor. Em combinações de múlltipos monitores é comum distorção nos cantos da imagem, com resultados pouco interessantes especialmente nas telas das laterais, que costumam exibir uma imagem "bastante esticada" por conta da renderização dos games estar mais focada em apenas uma tela. O SMP possibilita correções de perspectiva através do driver da placa, melhorando a perspectiva da imagem baseado na quantidade de monitores em uso e seu posicionamento.

Imagem Original


Imagem corrigida

Imagem corrigida através do Nvidia SMP

Outro recurso introduzido é o Ansel, uma tecnologia com um objetivo "artístico": se tornar uma ferramenta de captura de imagens com muito mais possibilidades que o tradicional "print screen". O Ansel é capaz de renderizar novos pontos de vista, fazer capturas em altíssima resolução e até mesmo capturar uma cena em 360º, tornando possível visualizar uma cena através de óculos de realidade virtual.

O Ansel é de fácil implementação em games, sendo que o SDK é aberto. Porém a Nvidia afirma que pode existir desenvolvedores que não irão implementar o recurso pois pode ser usado de forma indevida para ganhar vantagens em games competitivos, como ganhando maiores campos de visão ou perspectivas que possam ser exploradas. De acordo com a Nvidia, a tecnologia estará disponível em games como The Division, The WitnessNo Man's SkyUnreal Tournament e a próxima DLC de The Witcher 3.

Especificações das placas
Abaixo as principais especificações das placas:

Comparativo


NVIDIA GeForce GTX 1080

NVIDIA Titan X (Pascal)

NVIDIA GeForce GTX Titan X

NVIDIA GeForce GTX TITAN

Preços

Preço no lançamentoU$ 699,00 U$ 1.199,00 U$ 999,00 U$ 999,00
Preço atualizadoR$ 3.150,00 R$ 7.000,00 R$ 5.800,00 U$ 999,00

Especificações da GPU

Processo de fabricação16nm FinFET 16nm FinFET 28nm 28nm
ChipPascal GP104 Pascal GP102 GM200 (Maxwell 2.0) Kepler GK110
Clock1607 MHz1417 MHz1000 MHz836 MHz
Clock (Turbo)1733 MHz1531 MHz1089 MHz876 MHz

Memórias

Interface de largura de BUS256 bit 384 bit 384 bit 384 bit
Quantidade de RAM8GB |12GB| |12GB| |6GB|
Tecnologia da RAMGDDR5X GDDR5X GDDR5 GDDR5
Clock1251 MHz1251 MHz1753 MHz1502 MHz
Clock efetivo10008 MHz10008 MHz7012 MHz6008 MHz
Largura de banda320.3 480 337 288.4

Características Gerais

Shading Units2560 3584 3072 2688
TMUs160 224 192 224
ROPs64 96 96 48
Pixel Rate110.9 GPixel/s136 GPixel/s96 GPixel/s46.8 GPixel/s
Texture Rate277.3 GTexel/s317 GTexel/s192 GTexel/s187.3 GTexel/s
Performance de pontos flutuantes8.873 GFLOPS10.157 GFLOPS6.144 GFLOPS4.494 GFLOPS

Design

Pinos de alimentação1x 8 pinos 1x 6 pinos {mais} 1x 8 pinos 1x 6 pinos {mais} 1x 8 pinos 1x 6 pinos 1x 8 pinos
Suporte à combinação de placasAté duas placas Até duas placas Até quatro placas Até quatro placas
Tipo de SlotDual-slot Dual-slot Dual-slot Dual-slot
Comprimento da placa267 mm267 mm267 mm267 mm
TDP180 W250 W250 W250 W
Fonte recomendada500 W600 W600 W600 W
Conexões de vídeo3x DisplayPort 1.4, 1x HDMI 2.0B, 1xDVI 3x DisplayPort 1.4, 1x HDMI 2.0B, 1xDVI Dual Link DVI-I, HDMI, 3x DisplayPort 1.2 2xDVI, 1xHDMI, 1xDisplayPort

Recursos

DirectX12.1 12.1 12.1 11.2
OpenCL1.2 1.2 1.2 1.1
OpenGL4.5 4.5 4.5 4.5
Shader5.0 5.0 5.0 5.0

Extras

 

Fotos


Visualmente a Titan X Pascal segue o padrão da GTX 1080, mas adotando a cor Preta como já aconteceu na versão anterior da Titan X. A placa é linda, além de ser muito bem acabada, com destaque para seu corpo todo em metal, inclusive na parte de traz com um backplate cobrindo toda a placa.

Titan X Pascal vs Titan X vs GTX 1080
Abaixo algumas fotos comparando a Titan X Pascal com a Titan X e a GTX 1080. Todas tem um design bastante parecido, mas as duas novas placas baseadas na arquitetura Pascal tem um design mais refinado, além de atualização nas conexões de vídeo.

Sistema utilizado


Como de costume, utilizamos uma máquina topo de linha baseada em uma mainboard ASUS Rampage V Extreme, com processador Intel Core i7 5960X para os testes. A ideia é evitar que o sistema seja um limitador para o desempenho das placas de vídeo testadas. Abaixo algumas fotos da placa instalada em nosso gabinete tradicional de reviews.

Mais abaixo, detalhes da máquina, sistema operacional, drivers, configurações de drivers e softwares/games utilizados nos testes.

Máquina utilizada nos testes:- Processador Intel Core i7 5960X 3.0GHz - Análise
- Placa-mãe Asus Rampage V Extreme - Análise
- Kit de memórias Kingston HyperX Predator DDR4 16GB 2133Hz (2x8GB) - Análise
- SSD Kingston HyperX Savage 240GB - Análise
- SSHD Seagate 2TB SATA3 - Análise
- Sistema de refrigeração liquida Cooler Master Nepton 120M - Site oficial
- Fonte de energia Cooler Master V1200 Platinum - Site oficial
- Gabinete Cooler Master HAF EVO XB - Site oficial
- Monitor Samsung U28E590D 4K 60Hz - Site oficial

Sistema Operacional e Drivers:
- Windows 10 Pro 64 Bits
- NVIDIA GeForce 373.06
- AMD Crimson 16.10.1

Aplicativos/Games:
- 3DMark (DX11)
- Deus Ex Mankind Divided (DX11/DX12)
- Far Cry Primal (DX11)
- Grand Theft Auto 5 (DX11)
- Hitman (DX12)
- Rise of Tomb Raider (DX11/DX12)
- The Division (DX11)
- The Witcher 3 (DX11)

GPU-Z
Abaixo a tela do aplicativo GPUZ mostrando as principais características técnicas da placa:

Overclock das placas
Assim como demais placas com GPU da série GeForce 1000 da NVIDIA, a Titan X Pascal é uma placa que tem bom potencial para overclock. Subimos o clock do GPU de 1418MHz para 1640MHz em modo normal, chegando em 1753MHz em modo Turbo. Já as memórias subimos de 10008MHz para 10808MHz. Abaixo a tela principal do GPU-Z mostrando as características da placa após o overclock:

Testes

Consumo de energia
Fizemos os testes do sistema em modo ocioso e rodando o 3DMark, aplicativo que exige bastante do sistema.

É importante destacar que o consumo de energia depende bastante da placa-mãe. No caso da placa-mãe utilizada para os testes com o Core i7-4960X, uma Rampage IV Black Edition, mantem o consumo acima da média em modo ocioso e também em uso porque faz o processador trabalham sempre em seu clock padrão, já a maioria dos modelos tendem a baixar o clock do processador quando o mesmo não estiver sendo exigido por exemplo, consequentemente o consumo será menor.

IDLE (Sistema ocioso)
Começamos pelo teste com o sistema em modo ocioso.

Rodando o 3DMark
Quando colocamos os sistemas rodando o 3DMark, temos os consumos abaixo:


Temperatura
Começamos pelos testes de temperatura, como o sistema em modo ocioso e rodando o wPrime quando o assunto é CPU e 3DMark para as placas de vídeo.

IDLE (Sistema ocioso)
Primeiro vamos ao teste das placas com o sistema em modo ocioso, sempre destacando que as placas com temperatura mais alta em modo ocioso se deve ao fato dos FANs ficarem desligados, tecnologia que vem sendo adotada pela grande maioria de empresas com sistema de coolers mais recentes. Modelos referência não costumam ter essa tecnologia, mantendo os FANs ligados permanentemente, apesar mudando a velocidade da rotação dos FANs na medida que as temperaturas mudam.

Rodando 3DMark
Para o teste da placa em uso, medimos o pico de temperatura durante os testes do 3DMark Fire Strike.

OBS #1.: No teste rodando o aplicativo 3DMark, consideramos 10w como margem de erro, devido a variação que acontece testando uma mesma placa.


Testes sintéticos
Começamos pelos testes sintéticos, utilizando aplicativos específicos para medir o desempenho das placas.

3DMark

Rodamos a versão mais recente do aplicativo da Futuremark com três testes, o Fire Strike em modo normal e também em modo 4K além do novo Time Spy baseado em API DirectX 12. Abaixo, os resultados:

Agora o resultado em modo 4K: 

Abaixo o novo teste Time Spy que roda sobre a API DirectX 12:

Testes em games


Agora vamos ao que realmente importa: os testes de desempenho em alguns dos principais games do mercado.

Para ajudar a entender os gráficos a seguir: acima de 60FPS é o ideal para monitores que operam nessa frequência. Quanto mais próximo dos 30FPS, pior vai ficando a fluidez e, abaixo dos 30, o jogo começa a ficar "injogável"

Deus Ex Mankind Divided
Adam Jensen segue sua jornada entre grupos conspiratórios, lidando com todos os dilemas dos melhoramentos humanos resultado da evolução da cibernética. O game foi desenvolvido pela Eidos Montreal e recebeu apoio da AMD em sua produção. O game foi lançado inicialmente em DX11, sendo que vem recebendo patches e melhorias para DirectX 12. O jogo é baseado no motor gráfico Dawn Engine, uma derivação da Glacier 2.


Far Cry Primal
O quinto game da série "Far Cry" leva o jogador a outra época, sendo um dos títulos atuais com destaque na boa qualidade gráfica e cenários muito bonitos.


Grand Theft Auto V
O game "GTA V" para PC está entre os maiores sucessos dos últimos anos, trazendo entre seus destaques ótima qualidade gráfica. Confiram abaixo o comportamento das placas rodando o game:


Hitman
A franquia clássica ganhou mais um episódio em 2016, com desenvolvimento por conta da I/O Interactive e distribuição da Square Enix. Entre os destaques do game está o uso da API DirectX 12 já em seu lançamento, sendo um dos primeiros jogos a já contar com essa tecnologia. Com fases complexas, com até 300 personagens em cada cenário, o game é um interessante desafio para o hardware.


Rise of Tomb Raider - DX11 vs DX12
O mais recente game da franquia de Lara Croft, "Rise of Tomb Raider" trouxe um grande salto na qualidade sobre a versão anterior, prometendo exigir muito das placas de vídeo, mesmo os modelos de alta performance. O game também tem suporte a DirectX 12, sendo assim fizemos testes em DX11 e DX12 com todas as placas. Abaixo vocês podem ver o comportamento delas com as duas APIs.


 

Tom Clancy's: The Division
O game da Ubisoft é uma proposta bastante ambiciosa de criar uma Nova Iorque "viva" em partidas com multiplayer totalmente online. The Division usa um motor gráfico próprio desenvolvido pela Ubisoft Massive, e precisa lidar com cenários complexos e grandes quantidades de partículas na tela, com destaque para a neve que ocasionalmente cai em alguns momentos.


The Witcher 3: Wild Hunt
"The Witcher 3" chegou como nova referência em qualidade gráfica para PC, sendo um dos games mais interessantes da atualidade para medir desempenho de placas de vídeo.

Há um ganho de performance notável na Titan X comprada a GTX 1080, placa que até o momento era a mais potente disponível entre as equipadas com a microarquitetura Pascal. Seus saltos ficam na casa dos 25% quando rodamos os games em QuadHD e, quando a coisa aperta ainda mais em 4K, a vantagem aumenta para em torno de 30%.

Esse aumento de desempenho representa o que faltava para sair dos 45FPS que víamos na GTX 1080 para enfim chegar a média de 60FPS mantendo a configuração em 4K e qualidade gráfica em Ultra. A maioria dos games ficam muito próximos de manter essa eficiência em seus respectivos gameplays, com exceções como o pesadíssimo Deus EX: Mankind Divided. Até em Hitman, game apoiado pela AMD e no qual a Nvidia não se destaca muito, ela conseguiu segurar na casa dos 60FPS. Em QuadHD, a experiência é na casa do 90FPS ou mais.

A Titan X é a placa que consegue uma média na casa dos 60FPS e qualidade Ultra na resolução 4K

Nos momentos em que a Titan X não segurou a onda e ficou abaixo desse patamar, quem brilhou foi o alto potencial de overclock da microarquitetura Pascal. Com ganhos entre 10 e 15%, conseguimos trazer games que na média estavam pouco abaixo dos 60FPS (como The Witcher 3 e The Division) para 60 quadros por segundos médios ou até um pouco acima. 

O overclock, porém, acentuou um problema dessa placa: seus sistema de resfriamento ineficiente. A placa já atingia temperaturas na casa dos 81ºC em estresse com o clock padrão, e aumentou seu aquecimento para 86ºC após nosso aumento das frequências. Essas temperaturas não estão "fora de controle", afinal sua temperatura máxima de operação é 94ºC, porém é sempre bom lembrar que aquecimento excessivo reduz a vida útil dos componentes de um PC.

Esse problema do sistema de resfriamento é comum dos modelos Founders Edition, ou como costumávamos chamar, os projetos referência. Algo semelhante aconteceu com a GeForce GTX 1080 Founder Edition, chip que mais tarde passaria a operar na casa dos 65ºC sobre alta carga com sistemas mais eficientes de resfriamento das parceiras. É uma pena ver um chip tão poderoso resfriado por um cooler tão pouco efetivo, e considerando a dificuldade de encontrar a Titan X Pascal em seu modelo Founders, parece ainda mais improvável a disponibilidade de placas de parceiras com sistemas melhores tão logo, assim como aconteceu com a versão anterior.

A Titan X mantém a tradição da linha: uma placa poderosa que não compensa seu custo elevado

Falando em disponibilidade, a placa está indisponível no Brasil e é difícil de ser encontrada mesmo no exterior. Seu preço oficial é US$ 1.199, mas se você encontrá-la é provável que esteja ainda mais cara devido a sua baixa disponibilidade nas prateleiras, algo que já aconteceu com outros lançamentos recentes tanto de AMD quanto Nvidia. Com esses valores, a linha Titan X mantém sua tradição de ser um péssimo custo x benefício: estamos falando do dobro de custo de uma GeForce GTX 1080 (entregando "só" uns 20 a 30% mais desempenho). É tanto dinheiro que é possível fazer o SLI de GTX 1080 e conseguir mais desempenho (nos games que fazem uso de multi GPU, claro).

O motivo da Titan X "pascal" não estar no PC dos Sonhos 2016 é justamente esse, preço alto demais para o que entrega, cai justamente no conceito de PC Ostentação

A Nvidia Titan X é o chip gráfico mais poderoso que existe, porém é muito difícil recomendá-lo. Seu custo adicional comparado a uma GTX 1080 não justifica pagar o dobro, e sua baixa disponibilidade não ajuda. A conta fica ainda mais negativa se considerarmos que ela está disponível com o projeto referência da Nvidia, um sistema térmico que está longe de atender de forma eficiente as demandas de resfriamento desse chip monstruoso. É muito mais jogo para entusiastas a compra de uma e até duas GTX 1080, ou quem sabe esperar por uma eventual GTX 1080 Ti. A linha "80 Ti" costuma utilizar o mesmo chip da Titan X parcialmente desabilitado, mas em gerações anteriores a perda de desempenho em relação ao chip completo é pouca comparada a economia que normalmente acontece no preço final. É bem possível que a tendência se repita na serie 10.

Conclusão

 

Avaliação: NVIDIA Titan X (Pascal)

Desempenho
10
Tecnologias
10
Diferenciais
8
Overclock
9
Preço
4

PRÓS
Salto em performance comparada a geração anterior
Baixo consumo
Suporte a tecnologias SLI HB, Ansel e Simultaneous Multi-projection
Conexões HDMI 2.0b e DisplayPort 1.4
CONTRA
Preço elevado
Projeto Founders aquece muito
  • Redator: Diego Kerber

    Diego Kerber

    Formado em Jornalismo pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Diego Kerber é aficionado por tecnologia desde os oito anos, quando ganhou seu primeiro computador, um 486 DX2. Fã de jogos, especialmente os de estratégia, Diego colabora com a Adrenaline na produção de notícias e artigos na coluna "Vida Digital".

  • Redator: Fabio Feyh

    Fabio Feyh