Не секрет, что когда речь заходит об игровых ноутбуках, причем, о серьезных моделях с видеокартами класса GTX 1070 и подобных, то крупные размеры этих компьютеров с толщиной корпуса в 30-40 и более миллиметров воспринимаются как норма. Действительно, мощный графический чип, шустрый процессор – все это надо охлаждать, а эффективно это сделать в тонком элегантном корпусе нельзя. Или все же можно? Компания NVidia предложила концепцию Max-Q, благодаря которой удается значительно уменьшить габариты этих игровых монстров. О том, что это за концепция, что из себя представляют MAX-Q ноутбуки, когда и что от них ждать, сегодня и поговорим.

Поставленные цели

Итак, чтобы понимать, о чем речь, давайте для примера возьмем пару моделей с графикой Pascal, которые я недавно рассматривал и какие есть в продаже. Скажем, Lenovo IdeaPad Y910-17 и MSI GT73VR Titan Pro. Что мы видим? У первого толщина корпуса 36 мм, у второго – почти 50 мм. Вес у каждого более 4 кг.

Понятно, что сделано это не от хорошей жизни, и используемые видеокарты класса GTX 1060, 1070 и 1080 требуют хорошего охлаждения. Кстати, с процессорами в этом отношении несколько легче, т. к. последние поколения интелловских «камней» вполне холодные. Главная печка – это видеопроцессор.

Именно из-за него корпус приходится делать таким большим. А за толщиной тянется и вес. Недаром именно производитель GPU выдвинул концепцию, которая позволяет упаковать в 18-миллиметровый корпус практически любую игровую начинку, а вес ноутбука не должен превышать 2.3 кг. В дополнение к этому шум, создаваемый вентиляторами, ограничен максимальным значением в 40 дБ.



Предлагаемые методы решения

Как же можно решить проблему с высоким нагревом и громоздкой системой охлаждения? Одно из первых, что приходит на ум – внесение изменений в архитектуру чипа, оптимизация, новые техпроцессы, материалы и т. п. Это так, но речь идет о текущем поколении GPU, целей надо добиться с тем, что есть на данный момент.

Другой вариант, который может помочь снизить тепловыделение – даунклокинг. Проще говоря – снижение рабочих частот видеопроцессора. Именно этим путем и пошла NVIdia. Правда, речь не идет просто о более низких частотах GPU, вернее, дело не ограничивается только этим, хотя и основывается на нем.

Что еще предлагается для снижения массогабаритных параметров игровых ноутбуков? Для начала упомянем, что в этой концепции участвуют только видеокарты GTX 1060, 1070, 1080. В свете изменений параметров их работы в таблице я привел различия между обычными и MAX-Q вариантами.

Модель10601060 MAX-Q10701070 MAX-Q10801080 MAX-Q Количество ядер CUDA128012802048204825602560 Базовая частота, МГц1.4041.063 — 1.2651.4421.101 — 1.21515661.101 — 1.290 Макс. частота, МГц1.6701.341 — 1.4801.6451.265 — 1.37917331.278 — 1.468 Макс. энергопотребление (TDP), Вт8060-7011580-9015090-110

Как видим, урезание частот произошло довольно сильное, причем базовые их значения стали мало отличаться у разных видеокарт, а 1070 и 1080 «стартуют» вообще с идентичных 1101 МГц. Скорее всего, питание также снижено, что позволяет дополнительно уменьшать нагрев.

Хватит ли этого, чтобы обеспечить поставленные цели? Видимо, нет, т. к. есть еще несколько мер. Это:

  • Оптимизация драйверов. Были проанализированы более 400 игр, для которых созданы специальные профили работы оборудования для достижения как максимальной игровой эффективности, так и обеспечения работы оборудования в тонком корпусе. Все это есть в драйверах NVIDIA Game Ready.
  • Технология WhisperMode. В обновлении GeForce Experience должна появиться эта функция, занимающаяся анализом производительности, и регулирующая (читай – снижающая) частоту кадров в разумных пределах для уменьшения нагрузки и нагрева. Это позволит снижать частоту вращения вентиляторов охлаждения для борьбы с шумом. Причем, режим WhisperMode будет работать и с видеокартами, не участвующими в программе реновации, т. е. MAX-Q. (Upd. 20.11.2017. О том, как работает режим WhisperMode, читайте в этом материале)
  • Требования к системам управления тепловыделения и контроллерам. Свои директивы получили и производители оборудования, которые должны обеспечить использование высокоэффективных контроллеров и систем управления для работы столь горячих компонентов в небольших корпусах.

Управление всеми этими параметрами (постоянный контроль частоты кадров, температуры, скорости вращения вентиляторов) и оперативное вмешательство с целью скорректировать их значения, подкрепленное серьезным снижением частот работы видеокарт, и составляет тот комплекс мер, позволяющих видоизменить игровой ноутбук, уменьшив его размеры. «В этом смысл! В этом наша стратегия!»

Технология NVIDIA MAX-Q для ноутбуков

На международной выставке Computex 2020, прошедшей в мае-июне 2017 года в Тайбэе, компания NVIDIA представила свою новую разработку в сфере мобильного гейминга. Технология, позволяющая значительно уменьшить вес и толщину игровых ноутбуков, получила название MAX-Q Design. Что это такое — давайте разбираться.

Для начала вспомним, что при появлении мобильных видеокарт серии GeForce 10 была отмечена одна интересная особенность. А именно — в названиях моделей отсутствовал привычный индекс «М», сообщающий о принадлежности видеоадаптера к мобильному сегменту. Как оказалось, данное явление не было каким-то маркетинговым ходом, а свидетельствовало о том, что теперь в ноутбуках будет установлена полноценная, не «урезанная» в параметрах видеокарта, обеспечивающая до 90 и более процентов производительности своего десктопного аналога. Добиться такого результата позволила новая энергоэффективная графическая архитектура Pascal.

Однако, тепловыделение мобильных видеокарт игрового класса, пусть даже основанных на новой микроархитектуре, остается по-прежнему высоким. Данная ситуация позволяет поместить мощную графическую «начинку» только в достаточно толстый корпус ноутбука. Для решения именно этой проблемы инженерами NVIDIA и была создана технология MAX-Q. Название новшество позаимствовало из области аэрокосмических технологий. Термином «Max-Q» называется точка, в которой ракета при запуске проходит максимальную нагрузку. Этот момент особенно учитывается конструкторами во избежание разрушения ракеты. Похожие по смыслу моменты присутствуют и при создании игровых ноутбуков — мощность, скорость и высокая температура всегда сопутствуют друг другу.

Создание новой технологии заставило инженеров компании NVIDIA пересмотреть все компоненты игрового мобильного компьютера, от корпуса и системы охлаждения до программного обеспечения. Особенно производитель отмечает использование новых модулей управления напряжением. В конечном результате мы получаем работу видеокарты на частотах, оптимальных в отношении производительности и энергопотребления. Справедливости ради необходимо отметить, что графический адаптер с технологией MAX-Q всё же будет незначительно уступать в версии. Но смыслом форм-фактора MAX-Q является именно гибкий подход, максимально оптимизирующий основные показатели, в следствие чего при прохождения игры вы не будете испытывать какого-либо дискомфорта. Другими словами — продуманная оптимизация позволяет «выжать» максимум мощности из видеокарты, помещенной в тонкий корпус ноутбука, не допуская опасного перегрева.

Также производитель делает ставку на снижение шума охладительной системы. Отныне ваш ноутбук не будет при нагрузке гудеть, как пылесос. Максимальное значение шума в ноутбуках с дизайном MAX-Q обозначено в 40 децибел, что по громкости примерно соответствует шелесту листьев при лёгком ветре или чуть «громкому» шёпоту. Оптимизировать игровой процесс помогает и новый режим WhisperMode, который позволяет вручную выставлять частоту кадров в играх на необходимом приемлемом уровне (например 60 fps). За счет этого не создается лишней нагрузки на видеочип, и охлаждающие вентиляторы в свою очередь не «молотят» лишнего. К слову, WhisperMode будет поддерживаться на всех ноутбуках с видеокартами 10-й серии GeForce и доступен в приложении GeForce Experience.

В заключение отметим, что толщина ноутбуков, выполненных в дизайне MAX-Q, будет соответствовать уровню ультрабуков — порядка 18 миллиметров. Вес при этом снизится до уровня двух килограмм (плюс-минус). Новая технология будет применена к видеокартам GeForce GTX 1080, GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1060, а выпускать тонкие ноутбуки будут практически все известные бренды компьютерного рынка. По смелому заявлению NVIDIA понятие «игровой ноутбук» отныне перестанет ассоциироваться с громоздкими машинами. И первые из представленных «похудевших» ноутбуков наглядно это подтверждают.

Смотрите также:

  • Обзор ноутбука MSI GS63 с технологией MAX-Q

Что на самом деле

Ну что ж, возможно, цель благая. Ноутбук толщиной порядка 5 см и весом в районе килограммов пяти рука уже не поднимается назвать… Да он вообще уже не очень поднимается! Место такого компьютера – на столе, даже на колени его не возьмешь, чтобы расположиться на диване (и не только потому, что тяжело). И компания-производитель видеопроцессоров, осознав тяжелую участь пользователей, решила облегчить жизнь.

Но давайте посмотрим на все это с другой стороны. Что произошло сравнительно недавно, с выходом поколения видеочипов Pascal? Впервые, благодаря технологическим достижениям, удалось изжить разделение видеокарт на полноценные десктопные и урезанные мобильные. И что мы видим теперь? Разве существенное снижение рабочих частот не есть фактические разделение видеокарт опять на «для больших» (для стационарных ПК) и «для маленьких» (переносные компьютеры)? Просто вместо буковки «M» в названии теперь стоит красивая аббревиатура MAX-Q.

Пока что ноутбуков, изготовленных в соответствии с новой концепцией, немного, как и тестов их производительности. И все же то, что уже есть, показывает, что борьба за вес и шум идет все же в ущерб быстродействию, в первую очередь, конечно, видеоподсистемы. Фактически, GTX 1080 MAX-Q работает так же, как и обычная GTX 1070, а GTX 1060 MAX-Q почти не отличается от GTX 1050 Ti.

Отсюда возникает другой вопрос: а как же цена? Платить-то придется все же за 1080, а работать она будет как более доступная 1070. С остальными видеокартами соответственно. Оправдано ли?

Кстати, видеочип GTX 1070 интересен сам по себе. Давайте посмотрим на него чуть внимательнее. Обычно при декларируемом равенстве для десктопных видеокарт и для ноутбуков различия все же есть, и это в порядке вещей. С выходом 10-й серии видеокарт (Pascal) те существенные различия, что были между моделями в прошлых поколениях, сократились до минимума.

И все же одно исключение есть – это как раз GTX 1070. Если посмотреть на спецификации видеочипов для десктопов и ноутбуков, то увидим такую картину (в таблице только существенные различия между ними):

Модель1070 (Desktop)1070 (Mobile) Количество ядер CUDA19202048 Базовая частота, МГц15061443 Макс. частота, МГц16831645 Макс. энергопотребление (TDP), Вт150115

Что мы видим? Да ведь мобильный видеопроцессор как минимум не слабее десктопного, а, скорее, даже чуть мощнее будет. В данном случае количество (большее) ядер важнее, чем некоторое снижение рабочих частот.

А теперь посмотрим на предыдущую таблицу целей концепции MAX-Q и посмотрим на максимальное энергопотребление самой мощной видеокарты там (коей является 1080). В строке энергопотребления видим максимальное значение – 110 Вт, что всего лишь на 5 Вт меньше, чем у работающей в штатном режиме 1070. Без всех этих ухищрения и сильных снижений частот.

На мой взгляд, если есть столь большое желание довести массогабаритные, тепловые и шумовые характеристики ноутбука до каких-то приемлемых кондиций, и существенно не поступаться при этом производительностью, то достаточно чуть «поиграться» с напряжением питания и/или частотами работы 1070, и можно получить почти все то же, что и в случае использования 1080 в версии MAX-Q. И при этом обойтись без всех этих урезаний и ужиманий, которым была подвергнута самая мощная видеокарта. Иначе в столь желаемые 18-мм толщины видеокарта 1080 не укладывается никак.

Не логичнее было бы оставить 1080 для экстремальных конфигураций, а бороться с весом (размером, шумом) доверить менее пылким собратьям – 1060, 1070? Или же, если есть большое желание всю линейку GPU подвести под концепцию MAX-Q, немного ослабить поводок и не опускать 1080 до уровня 1070, а дать чуть больше воли, пусть даже за счет немного более толстого (на несколько миллиметров) корпуса, но зато с производительностью, превышающую таковую у полноценной 1070?

К сожалению, MAX-Q видится как еще одна маркетинговая уловка. Для многих цифры «1080» в характеристиках будут значить именно то, что установлена топовая видеокарта, и за это готовы платить. Не каждый обратит внимание на MAX-Q, написанные (или, подозреваю, вряд ли которые будут указываться столь явно) рядом, и означающие, что ту же самую производительность можно получить за меньшие деньги.

Видеокарты Max-Q

Самым важным элементом этой программы, конечно же, являются специально подготовленные графические процессоры семейства Pascal, которые работают в области гораздо более ограничительных энергетических ограничений. На данный момент варианты Max-Q предлагают модели на GeForce 1050 GTX и 1050 Ti, GTX 1060, GTX 1070 и GTX 1080. Помимо понижения параметра TDP, было также необходимо снизить тактовую частоту графического процессора, но в противном случае мы получаем полноценный графический процессор с тем же количеством ядер CUDA или конфигурацией памяти, что и в стандартных вариантах. В следующей таблице сравниваются все видеокарты Max-Q с их прототипами:

Конечно, снижение тактовой частоты связано с затратами в виде снижения производительности, но вы должны помнить, что Max-Q не нацелен на максимальную эффективность, только на необходимую эффективность, которая не одинакова. Здесь зеленые просто хотят достичь золотой середины между потреблением энергии и производительностью, чтобы сделать их как можно более высокими с самым низким TDP. Как широко известно, последние несколько процентов обычно являются наиболее сложными и трудными для достижения, и, например, стандартные мобильные модели Pascali требуют 150 Вт, а максимальная производительность 10-15% эффективности достигается в этом пределе. Принимая во внимание, что в случае большинства Max-Q TDP был снижен до 90 Вт (в бюджетных моделях GTX 1050 и 1050 Ti это более низкое значение), указанные 10-15% стоят целых 60 Вт. Именно эти 90 Вт в этом этот случай, что NVIDIA называет пиковой производительностью. Зеленые признают, что карты Max-Q предлагают на 10-20% более низкую производительность, чем стандартные варианты (часто ближе к уровню модели ниже, чем тот, с которым они делят имя), но преимущества этого решения, кажется, компенсируют это с удвоенной силой.

Неудивительно, что производитель посвятил много инженерных работ вопросам электрических решений. В частности, компания была вынуждена оптимизировать эффективность регуляторов напряжения. Типичная эффективность энергопотребления при 90 Вт для существующих решений составила бы 80%, что означало бы потерю 20% для отработанного тепла. Здесь он сведен к однозначному результату, что является действительно впечатляющим достижением, которое в реальном выражении приводит к повышению эффективности. Для этой цели NVIDIA должна была поделиться со своими партнерами точными электрическими характеристиками графической подсистемы, включая используемые полевые транзисторы и размещение компонентов, чтобы производители ноутбуков могли соответствовать тепловым и акустическим требованиям для устройств Max-Q.

Как мы уже упоминали, Max-Q — это целостное решение, которое также означает, конечно, оптимизацию на уровне программного обеспечения. Помимо режима WhisperMode и драйверов, адаптированных для этих версий графического процессора, многое происходит за кулисами. NVIDIA работает с OEM-партнерами над BIOS, где тактовые контроллеры и уровни нагрузки на CPU и GPU регулируются в зависимости от скорости вентиляторов. Зеленые не раскрывают все детали здесь, но показывают, что есть сотни, если не тысячи, параметров, которые должны быть оптимизированы для Max-Q.

Модели ноутбуков

Обилия ноутбуков, отвечающих концепции MAX-Q, пока что нет. Объявлена она недавно, и даже на сайтах не всех производителей указаны такие модели. Тем не менее, уже можно сказать, что существует в реальности и что уже (или совсем скоро) можно купить.

MSI GS63VR 7RG Stealth Pro и MSI GS73VR 7RG Stealth Pro

Ноутбуки с экранами 15 и 17 дюймов соответственно и толщиной корпуса 17 и 19.6 мм. Используется видеокарта GTX 1070 MAX-Q с 8 ГБ GDDR5. Вес первой модели – 1.8 кг, второй – 2.43 кг.

Стоимость GS63VR в конфигурации 16 ГБ памяти, 256 SSD, 2 ТБ жесткий диск, процессором i7 — 7700HQ и FullHD IPS экраном стоит около 150000 руб.

Схожая конфигурация модели GS73VR, правда, с экраном TN, обойдется даже дешевле, примерно за 145000 руб. В версии с 4K экраном, 32 ГБ памяти и 512 SSD стоимость переваливает за 200000 руб.

ASUS ROG ZEPHYRUS GX501

Модель может иметь видеокарты 1070 и 1080, естественно, обе MAX-Q. Производитель позиционирует ее как самый тонкий игровой ноутбук с видеокартой NVidia GeForce GTX 1080. Габариты действительно вызывают уважение. Толщина – 16.9-17.9 мм, вес – 2.2 кг. Экран – 15 дюймов FullHD.

Ноутбук имеет специфический дизайн с максимально придвинутой к краю клавиатурой. Тачпад занял место цифрового блока и на нем проецируются клавиши этого самого блока. Правда, малая толщина и расположение вынудили отказаться от механической клавиатуры в пользу мембранной. Он уже появился в продаже по цене почти 230000 руб.

Acer Predator Triton 700

На данный момент (середина августа 2017-го) модель в продажу еще не поступила, но уже анонсирована, и ее появление ожидается буквально «с минуты на минуту». Рекомендованная цена – около 150000 руб. Толщина ноутбука – 18.9 мм, вес – 2.6 кг.

Бросается в глаза специфический дизайн. Клавиатура, как и у Asus ZEPHYRUS, сдвинута вперед, на место тачпада, а этот последний представляет собой прозрачное стекло, расположенное около экрана и закрывающее видеокарту. Насколько удобно – сказать сложно.

С полным списком MAX-Q моделей можно ознакомиться здесь.