Nvidia RTX 3080 vs RTX 2080 vs RTX 2080 Super: il confronto

(Immagine:: Nvidia)

La nuova RTX 3080 promette bene, ma come si è evoluta dalla RTX 2080 negli ultimi due anni? Scopriamolo in questa comparativa.

In questo confronto vedremo il confronto tra le schede video flagship di Nvidia delle ultime due generazioni. Sono schede che si trovano un gradino più sotto alle top di gamma e che rientrano a pieno titolo nella definizione di “fascia alta”.

La nuova generazione di schede Nvidia RTX 3000, basate su architettura Ampere è stata presentata dal CEO di Nvidia Jensen Huang il primo di settembre 2020, dopo mesi di attesa, rumor e leak.

Nvidia considera questa generazione come la più innovativa dopo la prima Geforce del 1999 e non ha fatto niente per nasconderlo, tant’è che lo ha scritto nella pagina di attesa dell’evento per far sapere a utenti e addetti ai lavori che siamo davanti a una svolta epocale e non a un semplice cambio generazionale. Sarà vero?

Le sue contendenti sono le equivalenti schede di precedente generazione, chiamate RTX 2080 ed RTX 2080 Super. Entrambe sono state realizzate con microarchitettura Turing e processo FinFET a 12 nm di TSMC. La prima è stata introdotta insieme alla RTX 2080Ti al SIGGRAPH 2018, un evento che si è svolto nell’agosto di quell’anno, quando è stata presentata l’architettura Turing.

La RTX 2080 Super è invece un aggiornamento della RTX 2080 che è servito all'azienda per mantenere la distanza in termini di prestazioni dalla RTX 2070 Super. La 2080 Super infatti è stata messa in commercio subito dopo che le schede di categoria inferiore, ossia la RTX 2060 e RTX 2070 hanno passato la staffetta ai modelli Super nel luglio del 2019.

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Tabella riepilogativa
Row 0 - Cell 0	Row 0 - Cell 1	Row 0 - Cell 2	Row 0 - Cell 3	Row 0 - Cell 4
1	Row 1 - Cell 1	RTX 3080	RTX 2080 Super	RTX 2080
2	Microarchitettura	Ampere	Turing	Turing
3	Nome GPU:	GA102-200	TU104-450	TU104-400A
4	Processo produttivo:	8 nm	12 nm	12 nm
5	RTX-OPS	TBD	63T	57T
6	Giga Rays/s	TBD	8	8
7	NVIDIA CUDA Core	8704	3072	2944
8	Clock di base (GHz)	1,44 GHz	1,65 GHz	1,515 GHz
9	Clock di boost (GHz)	1,71 GHz	1,815 GHz	1,71 GHz
10	Velocità della memoria:	19 Gbps	15,5 Gbps	14 Gbps
11	Bus di memoria.:	320-bit	256-bit	256-bit
12	Banda di memoria:	760 (GB/s)	496 GB/s	448 GB/s
13	Quantità e tipologia di memoria:	10 GB GDDR6X	8 GB GDDR6	8 GB GDDR6
14	Potenza della scheda grafica (TDP)	320 W	250 W	215 W
15	Connettori di alimentazione:	2x 8-pin	6 pin + 8 pin	6 pin + 8 pin

I benefici di Turing

La microarchitettura Turing, rispetto alla precedente Pascal, aveva portato un grande avanzamento tecnologico, e parliamo in particolare del Ray Tracing in tempo reale (RTRT).

Questa tecnologia ha apportato enormi benefici in termini di realismo dell’illuminazione nella grafica 3D in tempo reale, perché in precedenza era solo possibile utilizzare il Ray Tracing in maniera precalcolata, mentre nell’utilizzo dinamico il livello di prestazioni sarebbe stato talmente basso da risultare completamente inutilizzabile per qualsiasi scopo.

Alcuni benchmark di Nvidia indicavano le prestazioni di Pascal in Ray Tracing come solo 1/10 di quelle di Turing, per fare un esempio. Grazie a tale novità è stato possibile utilizzare gli effetti di illuminazione avanzati anche durante l’esecuzione di grafica 3D come quella dei videogiochi o delle simulazioni.

Per fare ciò Nvidia ha aggiunto a Turing due nuove tipologie di unità di calcolo. La prima è quella degli RT Core, mentre la seconda è quella dei Tensor Core. Queste nuove unità di calcolo specializzate si affiancano ai precedenti CUDA Core, le unità di calcolo vere e proprie, nell’architettura grafica di Nvidia.

Gli RT Core permettono di calcolare le interazioni dei raggi luminosi con gli oggetti presenti nella scena, abilitando di fatto l’accelerazione del Ray Tracing in tempo reale. Le prestazioni tendono ancora a calare rispetto a quando non è abilitato, ma il calo non compromette l’usabilità come accadeva in precedenza. Semplicemente è richiesta una maggiore potenza di calcolo per compensare la diminuzione del framerate. Tale potenza è stata ricavata utilizzando un processo produttivo a 12 nm in luogo del precedente 16 nm di Pascal, e aggiornando le sue specifiche tecniche.

I Tensor Core, introdotti in precedenza su Volta nel 2017 e qui presenti nella versione 2 (gen2), sono pensati per elaborare processi di AI (Artificial Intelligence), deep learning o machine learning, anche se nella grafica 3D vengono usati principalmente per accelerare il processo di Ray Tracing, ripulendo la scena da operazioni di calcolo non desiderate. In particolare si utilizza il Deep Learning Super Sampling (DLSS), in versione 2.0. Secondo quanto afferma l’azienda questa funzione abilita una neurale di deep learning che aumenta la frequenza dei frame generando immagini particolarmente nitide e massimizzando le capacità di ray-tracing.

Differenze tra RTX 2080 e RTX 2080 Super

Sia la 2080 che la 2080 Super sono schede dotate della tecnologia appena descritta, ma la seconda ha subito una serie aggiornamenti mirati a migliorare in una certa misura tutte le sue caratteristiche tecniche, senza però stravolgere il prodotto alla base. Nella RTX 2080 Super aumentano leggermente le frequenze della GPU, con quella di base che segna un +20% e quella di boost che invece si limita a un +4%, mentre le memorie fanno segnare un discreto +10%.

A livello di architettura invece, i CUDA core aumentano del 5%, mentre le texture unit passano da 184 a 192 (+4%) e gli RT Core, alla pari degli Streaming Multiprocessor, da 46 a 48 (+4%). Non si tratta di un grande aggiornamento, come abbiamo potuto verificare, la differenza di prestazioni tra i due modelli è infatti piuttosto contenuta e si misura con un mero +5/10% a seconda dei titoli. Tuttavia con l’uscita della RTX 2080 Super Nvidia ha deciso di tagliare il prezzo di €100 e ha reso la scheda più desiderabile di quanto non fosse mai stata in precedenza.

Differenze tra 3080 e i precedenti modelli

Con Ampere si è fatto oggi un ulteriore, grande passo in avanti, aggiornando il processo produttivo, ora Samsung FinFet a 8 nm, e migliorando drasticamente tutte le caratteristiche tecniche, incluse quelle relative ad RTX. Non si parla di un miglioramento intra generazionale ma di una vera rivoluzione, proprio come affermato da Nvidia. Il numero di CUDA core è balzato a 8704, contro i precedenti 3072 della 2080 Super, un valore più che doppio e che mostra quanto bellicosa sia questa nuova generazione di schede video.

Anche chiamando in causa la sorella minore RTX 3070, il valore rimane comunque quasi doppio, dato che la 3070 possiede un numero di CUDA Core pari a 5888. Gli streaming processor passano dai dai 46-48 precedenti delle RTX 2080/2080S a 68, con un balzo anche qui consistente e pari a +40%.

Le GPU Ampere vedono inoltre diminuite le loro frequenze operative rispetto alla precedente generazione, tuttavia stiamo parlando di due architetture differenti e pertanto questo dato è assolutamente relativo e non può essere considerato come indice delle prestazioni.

Anche il bus di memoria è diverso tra le architetture. In Ampere è aumentato del 25% passando da 256 bit a 320 bit. Di certo non è un benchmark e indica semplicemente che è stato eliminato un potenziale collo di bottiglia. La memoria disponibile passa da 8 GB a 10 GB, ma la sua velocità aumenta di oltre il 20%, fornendo un boost di banda passante di oltre il 50%. In Ampere gli RT Core ora sono di seconda generazione e questo dovrebbe garantire più prestazioni nell’utilizzo del Ray Tracing, stessa cosa per i Tensor core che passano dalla gen2 alla gen3.

Prestazioni: Turing VS Ampere

Con il lancio di Ampere è legittimo chiedersi se varrà la pena passare dalle vecchie schede Turing o di una generazione antecedente ad una nuova scheda dotata di Nvidia Ampere, come la RTX 3080.

Al momento non abbiamo provato alcuna scheda e perciò è una domanda difficile a cui rispondere. I prezzi dovrebbero essere allineati al lancio dei prodotti precedenti e il rapporto prezzo prestazioni sembra essere favorevole ad Ampere. Da quello che è passato in questi giorni, direttamente dall'azienda o dai vari leakers che ne hanno parlato, è possibile intuire che il rapporto di prestazioni tra i prodotti Ampere e quelli Turing si aggira intorno al valore di 2 a 1.

Dovremo assistere anche ad un presunto raddoppio delle delle prestazioni in Ray Tracing, perciò il calo di frame rate dovrebbe essere molto più contenuto rispetto a quanto accadeva in precedenza quando si abilitava la funzionalità e i frame diminuivano drasticamente.

D’altra parte la tecnologia RTX è piuttosto recente ed è quella che presumibilmente potrebbe ottenere i maggiori benefici da un salto generazionale così importante. Le prestazioni dichiarate per la RTX 3080 sono 29,7 TFLOPS in FP32, dove la RTX 2080 superava di poco i 10 TFLOPS FP32 e la RTX 2080 Super di poco gli 11 TFLOPS FP32. In questo momento la RTX 2080 è fuori commercio già da diverso tempo, mentre i prezzi di mercato della RTX 2080 Super partono da 650 Euro per superare i 1300 Euro, a seconda del modello, della versione e del rivenditore. La RTX 3080 dovrebbe costare 699 Euro negli stati uniti, rimane da vedere quale sarà il prezzo effettivo in Italia. Il sito di Nvidia Italia riporta "a partire da €719", se così fosse il Ray Tracing diventerà più popolare che mai. Aspettando ovviamente la versione di AMD...

Altre piccole novità

Dalle informazioni presenti sul sito di Nvidia sappiamo che la connessione sulle schede Ampere utilizza un protocollo PCIe 4.0 in luogo del precedente PCie 3.0. Non crediamo sia stato un aggiornamento strettamente necessario, ma il PCIe 4.0 ha iniziato a diffondersi sulle schede AMD X570 dal 2019 e Nvidia semplicemente si è adeguata alla più recente tendenza di mercato, visto che ha realizzato un prodotto totalmente nuovo.

L’Nvidia Encoder (NVENC) rimane alla 7a generazione, mentre l’Nvidia Decoder (NVDEC) passa dalla 4a generazione alla 5a. Non sappiamo cosa questo comporti, ma potrebbe introdurre la decodifica hardware per ulteriori formati. Il precedente di 4a generazione forniva tale decodifica già per H.265 (HEVC) 4:2:0 e H.265 (HEVC) 4:4:4, a tutti i bitrate, oltre che i precedenti formati H.264, VP9, VP8, MPEG 1 e 2, VC-1. Anche il protocollo HDMI si aggiorna dalla specifica 2.0b a 2.1, che può sembrare poca cosa ma invece ampia incredibilmente in modo in cui la scheda video invia il segnale verso gli schermi, aumentandone velocità, qualità e funzionalità a tutto tondo.

Potenze e temperature

Una cosa che ci è saltata subito all'occhio è stata la differenza di potenza dichiarata (TDP), si passa dai 215 W della RTX 2080 ai 250 W della RTX 2080 Super, per arrivare fino ai 320 W della nuova RTX 3080. Nvidia era riuscita a bilanciare nella precedente generazione il rumore con la dissipazione termica, grazie ad un dissipatore di ottima qualità, al netto dei partner che hanno da sempre offerto sistemi di raffreddamento generosi e alternativi a quelli di serie. Rimane da vedere se sarà facile smaltire i (potenziali) 70 W aggiuntivi o se calore e rumore diventeranno un problema nell'utilizzo intensivo.