Análisis: GeForce RTX 2070 Founders Edition de Nvidia

La primera tanda de tarjetas gráficas de la serie GeForce RTX 20 se cerró con el modelo GeForce RTX 2070 el pasado octubre. Habitualmente este modelo estaba orientado a los usuarios que querían algo más de potencia que una tarjeta gráfica de gama media, entendiendo por ello alguna con un PVPR en torno a los 200 a 300 euros, pero tampoco sin llegar a los precios de la gama alta de verdad, situadas por encima de los 500 euros. Pero en esta generación, y es por lo que no me gusta hablar de «gamas», las fronteras entre ellas se han desdibujado.

La GeForce RTX 2070 llegó a sustituir a la GeForce GTX 1080 con su precio de venta al público recomendado (PVPR) de 529 euros, cuando la GeForce GTX 1070 se situó en los 429 euros y la GTX 1080 en los 539 euros. Una notable diferencia que cambia también el tipo de usuario para el que está hecha a alguien que sea bastante más exigente y para equipos más caros.

Esta edición fundador es a su vez un modelo para un público aún más exigente ya que tiene un PVP de 629 euros. Deja de ser el modelo de referencia, ya que llega ligeramente subido de fábrica, y además cambia el diseño de la tarjeta gráfica de uno cerrado tipo turbina a otro abierto de doble ventilador. Por tanto, quizás haya que ser algo más exigente a la hora de analizar esta edición fundador de la GeForce RTX 2070.

Desembalaje y características

La caja en la que viene la tarjeta gráfica es similar a la de las RTX 2080 y 2080 Ti. En esta ocasión Nvidia ha cambiado la bolsa en la que venía empaquetada dentro de la caja por una lámina de protección de plástico, lo cual facilita sacarla y mejora la protección del aluminio del que está hecho su carcasa —y todo sea dicho, es más fácil volver a envolverla y cerrar la caja correctamente—.

Esta tarjeta no tiene el adaptador HDMI a DVI-D ya que incluye un DVI-D directamente, eliminando un DisplayPort en el proceso. Por tanto, se dejan en ella dos DisplayPort 1.4, un HDMI 2.0b, un DVI-D y un USB tipo C compatible con DisplayPort 1.4 y VirtualLink. Es un modelo algo más pequeño que las RTX 2080 y 2080 Ti, como un tamaño de 228.6 mm × 115.7 mm frente a los 266.74 mm × 115.7 mm de las otras dos.

Este modelo carece del conector SLI (interfaz escalable de enlace) que permitiría conectar dos tarjetas gráficas RTX 2070, a diferencia de la GTX 1070 que sí la tenía. El diseño en aluminio de color gris y remates en negro me ha terminado gustando con el tiempo, y me parece una mejora sustancial respecto a las ediciones fundador y modelos de referencia de pasadas generaciones.

La unidad de procesamiento gráfico (GPU) que usa esta tarjeta gráfica es una TU106. Lo usa totalmente desbloqueado, a diferencia de la generación anterior en la que la GTX 1070 usaba el chip GP104 algo recortado de la GTX 1080. Este TU106 dispone está compuesto por seis clústeres de procesamiento gráfico (GPC), cada uno de los cuales dispone a su vez de dos clústeres de procesamiento de texturas (TPC), y cada uno de estos de doce multiprocesadores de flujos de datos (SM) con sesentaicuatro núcleos CUDA. Eso hacen 18 TPC, 36 SM y 2304 núcleos CUDA.

Cada GPC también tiene un motor de rasterizado propio, y el chip dispone de ocho controladores de memoria de 32 bits, para un total de 256 bits de bus, que funcionando a 14 Gb/s arroja un ancho de banda total de 448 MB/s. Cada controlado de memoria tiene ocho unidades de rasterizado (ROP) y 512 KB de caché de nivel 2, para un total de 64 ROP y 4096 KB de caché.

Cada SM también cuenta con ocho núcleos tensoriales para un total de 288 en el chip, y dos núcleos de trazado de rayos para un total de setentaidós. Podéis consultar el análisis de la GeForce RTX 2080 Ti si queréis saber más sobre la arquitectura Turing y las novedades que trae en cuanto al trazado de rayos —la principal— y otros aspectos destacables como el supermuestreo por aprendizaje profundo (DLSS).

La GPU funciona a un reloj base de 1410 MHz y un turbo de 1620 MHz, si bien esta edición fundador tiene un turbo de 1710 MHz, que son 90 MHz más que el modelo de referencia. Tiene un consumo estimado de 175 W, y tiene un conector PCI de alimentación de ocho pines que está situado en el lateral derecho en lugar de en la parte superior como es habitual. La tarjeta es suficientemente corta, aunque tampoco lo sea excesivamente, y entrará sin problemas en casi cualquier equipo salvo los mini-PC más compactos.

Metodología de análisis de rendimiento gráfico

Las pruebas de rendimiento las realizo seleccionando los preajustes ultra siempre que es posible y si dan la opción. En cuanto al suavizado, no lo pongo más allá de FXAA siempre que se indique claramente el nombre del suavizado usado en los ajustes para así poder compararlo bien con la resolución QHD y 4K, en la que esta última en un monitor estándar de 27 pulgadas sirve de poco o nada activar el suavizado de bordes. También al poner un suavizado de mayor o menor la mejora en calidad visual dependerá del tamaño del monitor y la distancia de uso, y puede haber diferencias a la hora de aplicar uno u otro en función de la arquitectura de la tarjeta gráfica.

También desactivo las características específicas de tarjetas de cada marca, como la oclusión ambiental HBAO+ de Nvidia o el PureHair de AMD, por el posible impacto negativo que tengan en las tarjetas de la marca contraria. Las pruebas se han realizado con los controladores GeForce 417.22 instalados.

Los valores se recogen de los archivos de tiempo de fotograma que generan los propios juegos, como es el caso de The Division, o mediante OCAT, una aplicación de AMD que integra la biblioteca PresentMon desarrollada por un destacado empleado de Intel. Esta biblioteca se engancha directamente a la biblioteca gráfica que se esté usando —DX11, DX12 o Vulkan, entre otras—, dando medidas muy precisas de los tiempos de fotograma. Analizando los datos del archivo generado mediante un script se puede obtener la tasa de fotogramas, y también estudiar sus resultados en distintas gráficas pasándolos a una hoja de cálculo si así se quisiera.

Los valores se toman al menos dos veces por juego, y se cierran todas las aplicaciones y procesos no imprescindibles mientras se ejecutan para asegurar que no hay nada consumiendo tiempo de CPU en segundo plano. También se desactivan las interfaces de Steam, UPlay y Origin para evitar conflictos. Además de mostrar la tasa media de fotogramas, incluyo el percentil 99, que es el mínimo de FPS por encima del cual se pasa el 99 % del tiempo el juego. Generalmente, si baja de 30 FPS el percentil 99 se puede considerar como que la experiencia de juego no será totalmente fluida.

Equipo de prueba

Para las pruebas he escogido varios modelos de procesadores de cuatro y seis núcleos físicos para comprobar si el procesador llega a limitar a las tarjetas gráficas, y cuánta es esta limitación. Los equipos usados incluyen:

• Ryzen 5 2600X, placa base B350, 16 GB de memoria a 3200 MHz.
• Core i5-8400, placa base B360, 16 GB de memoria a 2667 MHz.
• Core i7-8700K, placa base Z370, 16 GB de memoria a 3200 MHz.

Al probar las tarjetas gráficas más potentes, el probar el Core i5-8400 con memoria de solo 2667 MHz puede generar una pequeña pérdida de rendimiento, pero es una plataforma generalista de placas base más económicas como la B350/B450 de AMD, si bien las placas base de AMD dan acceso todas a memoria de 3200 MHz, incluso las más económicas. Por tanto, se está comparando dos PC de gama media con procesador Intel y AMD con uno de gama alta con procesador de Intel.

Shadow of the Tomb Raider

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU DX11

Comparativa por GPU DX12

Hitman

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU DX11

Comparativa por GPU DX12

Total War: Warhammer

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU DX11

Comparativa por GPU DX12

Deus Ex: Mankind Divided

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU DX11

Comparativa por GPU DX12

The Division

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU DX11

Comparativa por GPU DX12

Gears of War 4

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Forza Horizon 4

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

The Witcher 3

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

For Honor

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Ghost Recon Wildlands

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Warhammer 40 000: Dawn of War III

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Assassin's Creed Origins

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Far Cry 5

Comparativa por procesador

Comparativa por GPU

Battlefield V con DXR

El único juego que de momento ha implementado DirectX Raytracing (DXR) es Battlefield V. Por ello, solo se puede comparar el rendimiento del trazado de rayos consigo mismo, y por tanto no es mucho para realizar una valoración objetiva y contrastada. Esta biblioteca gráfica para trazado de rayos es una extensión para DirectX 12. Para esta prueba he tomado de referencia lo que recomienda Nvidia para cada una en cuanto a resolución y calidad de DXR para jugar a los 60 FPS, ya que se trata de un juego de disparos en línea, y por tanto se requiere de la máxima fluidez de juego.

Las mejoras que introduce el trazado de rayos son meramente visuales, y en algunas situaciones se pueden notar bastante. Por ejemplo, en efectos de agua o superficies translúcidas con reflejos perfectos, pero también sobre todo en efectos de superficies mojadas. En el renderizado por rasterización se añaden reflejos o bordes iluminados a zonas que no deberían tenerlas —por ejemplo la parte posterior de unas botas cuando la luz está de frente—, y eso con el trazado de rayos se elimina al hacer correctamente la iluminación.

Pero en última instancia, en un juego de acción rápida es más difícil que alguien se vaya a parar a decir «¡oh, qué bonito se ve!» mientras le están disparando. Es algo subjetivo y difícilmente cuantificable, y algunas personas notarán más que otras la mejora de calidad gráfica. Personalmente la he notado, pero si eso significa una gran pérdida de rendimiento, no merece mucho la pena.

Pero el problema del trazado de rayos en su forma actual, a la espera de mejoras por parte de Nvidia, es que tiene un gran impacto en el rendimiento general de la tarjeta, perdiendo hasta el 50 % del rendimiento por mejorar la calidad visual.

Final Fantasy XV con DLSS

Final Fantasy XV tiene una prueba de rendimiento independiente del juego y que implementa distintas características de los Gameworks de Nvidia, incluido el supermuestreo por inteligencia artificial (DLSS). Es un tipo de suavizado que se ejecuta en los núcleos tensoriales de la GPU y por tanto descarga de trabajo a los núcleos CUDA.

Esta prueba de rendimiento se puede configurar con los suavizados FXAA, TAA y DLSS. Para las pruebas he puesto todos los parámetros a calidad alta y activado todas las opciones excepto las de Gameworks. La resolución escogida es a 4K porque Nvidia insiste en mostrar la diferencia entre tener TAA y DLSS a 4K, si bien la utilidad de un suavizado más allá del FXAA, el más básico, jugando a 4K en un monitor de 27 pulgadas a 60-80 cm de distancia o más tiende a ser poca, si bien puede mejorar ligeramente la percepción de calidad en algunos juegos y situaciones, y también depende del usuario.

El resultado de la prueba se da en una puntuación en lugar de en FPS. Curiosamente, al activar DLSS se obtiene más rendimiento que sin tener ningún suavizado seleccionado. La explicación a esto es que los núcleos tensoriales no solo se dedican a aplicar un suavizado de bordes, sino que también intervienen en la creación de píxeles. Por tanto, es una técnica nueva de rasterización y no solo de suavizado o antialiasing, que utiliza unos modelos de redes neuronales previamente entrenadas en las supercomputadoras de Nvidia e integrados en los controladores GeForce para la creación de los gráficos.

La implementación de DLSS en los juegos puede ser la mayor fuente de mejora de rendimiento en las tarjetas gráficas GeForce RTX, porque como se ve en los datos anteriores, este método de renderizado con suavizado incorporado mejora el rendimiento de la prueba en un 15 %, y eso sin tener ningún suavizado activo.

Temperaturas, ruido y overclocking

La edición fundador de la GeForce RTX 2070 tiene una orientación bastante distinta a lo que Nvidia venía haciendo con sus modelos de referencia —y de hecho este ya no es el modelo de referencia—. En esta ocasión, está orientada a dar un poco más de rendimiento a los compradores, aportando mejores temperaturas con un sistema de refrigeración mejorado, lo que supone que es un chip subido de fábrica en lugar de llegar con las frecuencias de referencia.

Temperaturas y ruido

En el terreno de la temperatura, en carga completa y con el lugar de pruebas a unos 25 ºC, la tarjeta gráfica alcanza los 74-75 ºC, según el momento, mientras se está jugando. Son valores adecuados, y que además están respaldados por un buen diseño de doble ventilador de esta tarjeta gráfica.

En cuanto al ruido, es notablemente más silenciosa que la RTX 2080 o la 2080 Ti. En carga total los ventiladores se sitúa sobre las 2000 RPM, con un ruido que se sitúa entre los 34-35 dB, por lo que en una caja como la usada para el equipo de pruebas no se escuchará mucho. En reposo, o con incluso una carga ligera a moderada, esta RTX 2070 Edición Fundador no pasa de los 30 dB, con la GPU situándose en torno a los 36 ºC. El nuevo diseño de la edición fundador de Nvidia está francamente bien pensado y ejecutado.

Overclocking

En el apartado del potencial de subida de la GPU, hay que tener en cuenta que la RTX 2070 Edición Fundador ya llega con una subida de 90 MHz del turbo. La frecuencia turbo del modelo de referencia es de 1640 MHz, y esta edición fundador tiene 1710 MHz.

La subida manual se ha realizado en realidad con el programa Precision X1 de EVGA. Primeramente he usado el escaneo de la tarjeta gráfica que se consigue a través de la utilidad Scanner de Nvidia, que se puede usar para las tarjetas gráficas GeForce RTX 20 así como las GTX 10. Se trata de probar de manera automática la capacidad de subida de la tarjeta gráfica, creando unas curvas específicas para la GPU incluida en ella de tensión y frecuencias. Esto ahorra todo el proceso de ensayo y error, y asegura una subida estable.

The Division es un juego poco dependiente de la potencia del procesador, y por tanto no va a haber limitaciones de ningún tipo al probar el overclocking de la RTX 2070 con este juego. La prueba de rendimiento integrada es bastante estable en cuanto a los resultados de una pasada a otra, por lo que me gusta utilizarla para tomar mediciones de la subida de frecuencias realizada. En estas pruebas suelo tener la tarjeta gráfica siempre calentita tras dejarla funcionando durante varias horas para comprobar mejor los límites de la subida, ya que el calor o uso muy prolongado de la tarjeta gráfica al hacer overclocking es la única forma de ver si la subida es estable o no. Por eso el valor normal de rendimiento es distinto del indicado en el análisis bajo el epígrafe The Division.

La subida que se puede conseguir en este juego es de en torno al 5.7 % respecto a la frecuencia turbo de 1710 MHz de la edición fundador, o del orden del 9.3 % respecto a los 1640 MHz del modelo de referencia de Nvidia. Es una subida bastante modesta en este juego, pero que en otros puede ser algo mayor. También se puede probar suerte con la subida manual en lugar de recurrir a la automática, con la que se podría sacar algo más de rendimiento.

El ruido al hacer esa subida no cambia demasiado en este modelo, más situado en los 37-38 dB, si bien las temperaturas llegan a unos 76 ºC para la GPU, por lo que sigue teniendo bastante margen de subida la tarjeta gráfica.

Consumo

El consumo medio del equipo de pruebas jugando es de unos 250-260 W, e incluso en carga máxima con Furmark arroja unos resultados similares. Por tanto, no ha habido casi mejora entre generaciones Pascal-Turing en el terreno del consumo. Al subir la GPU a los valores indicados más arriba, el consumo se va a los 280 W, o 20 W más de lo habitual, en la prueba Furmark, y la temperatura se sitúa en torno a los 78 ºC.

La tarjeta tiene una potencia de minado de Ethereum de unos 36.4 MH/s, con un consumo por defecto de 280 W. Se puede limitar el consumo de la tarjeta gráfica al 68 % y reducir el reloj –500 MHz manteniendo el nivel de minado, pasando a consumir 167 W.

Conclusión

Tres meses después de ponerse a la venta la RTX 2070 ya empieza a tener un precio más interesante y con un PVP en la línea del PVPR establecido por Nvidia. Hay algún modelo personalizado ahora mismo en los 500 euros, que es notablemente menos que los 629 euros de esta edición fundador. Nvidia lo que pretende demostrar con este modelo es lo que se puede conseguir con el chip TU106, y realmente lo consigue perfectamente.

Tiene un diseño en aluminio y doble ventilador que resulta muy atractivo y da buen rendimiento a la tarjeta, con cierto margen de subida adicional. Al tener menos consumo que el TU104 se consiguen mejores temperaturas, menos ruido y se sigue pudiendo jugar a 60 FPS en una resolución QHD en los juegos más exigentes, o bastante más de 100 FPS en juegos menos exigentes de deportes electrónicos. A FHD consigue incluso más rendimiento, si bien para esta resolución hay mejores tarjetas gráficas en cuanto a precio-rendimiento.

Ahora que están agotadas las GeForce GTX 1070 en adelante y que esta RTX 2070 tiene mejor precio, empieza a ser una buena compra. Incluso a pesar de que no haya juegos que implementen DLSS o el trazado de rayos, pero que irán llegando —o eso espero— este año. Hay varios juegos que llegarán en los próximos meses y que se ha indicado que lo harán con DLSS o trazado de rayos implementado desde el primer día.

Pero como ya no hay alternativas de compra, y la competencia está de capa caída, la RTX 2070 es una excelente tarjeta gráfica para jugar a resolución QHD, que es cada vez más popular entre los jugones. Eso también significa que es mejor compañera de un Ryzen 5 2600X, por ejemplo, que es un procesador que limita solo un poco a esta resolución a la RTX 2070, y comparativamente es más barato por potencia-precio en este momento que un Core i5-8400. Aunque, eso sí, sigue siendo una tarjeta gráfica que es mejor acompañarla de un procesador más potente como un Core i7-8700 u 8700K para exprimir esta tarjeta gráfica al máximo.