После появления GeForce GTX 680 в марте 2012 года многие фанаты оказались несколько разочарованы, поскольку по характеристикам этой карты было понятно, что в модельном ряду ей следовало занять место на пару позиций ниже флагмана. Тем не менее она сохраняла статус старшего одночипового продукта Nvidia почти год, и лишь 19 февраля 2013 года на смену ей компания выпустила «настоящего» флагмана GTX Titan, построенного на старшем чипе Kepler GK110.

Даже в первых тестах Titan превосходил GTX 680 на величину до 60% и успешно соперничал с двухчиповым флагманом GTX 690, который на тот момент предлагался на рынке за $999. К сожалению, рекомендованная цена на Titan оказалась идентичной, что отпугнуло от этой мощнейшей новинки рядовых геймеров.

Однако Titan нельзя было назвать исключительно игровой видеокартой. Скорее он стал для Nvidia некой переходной моделью между игровыми картами GeForce и профессиональными Quadro и Tesla, а причина тому – расширенная поддержка вычислений с плавающей запятой двойной точности (FP64). Если у GeForce GTX 680 вычисления двойной точности выполнялись в 21 раз медленнее чем одинарной (FP32), то у Titan режим FP64 работал всего лишь втрое медленнее FP32. В отличие от Quadro, которые использовали собственные драйверы, Titan довольствовался теми же драйверами, что и прочие видеокарты семейства GeForce, однако он лишился поддержки аппаратного ускорения различных профессиональных пакетов 3D-моделирования и проектирования. В результате Titan полюбился тем пользователям, кому нужны были большие вычислительные мощности CUDA-ядер. Их приобретали для разработки игр, GPGPU-расчетов на языке CUDA или обработки видео. Обеспеченные геймеры, в свою очередь, могли с тем же успехом использовать эти карты для игр, хотя для более экономных пользователей Nvidia вскоре представила специализированные игровые видеокарты GeForce GTX 780, построенные на все том же чипе GK110. У них был урезан вычислительный блок FP64, сокращено количество активных CUDA-ядер и снижен объем памяти (с 6 до 3 ГБ).

В ноябре 2013 года в качестве ответа на появление Radeon R9 290X Nvidia представила игровую видеокарту GeForce GTX 780Ti, которая получила 2880 активных шейдерных процессоров. На ее фоне Titan, обладавший 2688 процессорами, начал смотреться блекло, поэтому пришествие нового флагмана стало лишь вопросом времени.

И это время настало 18 февраля 2014, когда Nvidia выпустила на смену оригинальному GeForce GTX Titan, у которого из 15 присутствующих в чипе GK110 мультипроцессоров активны были только 14, «черный» вариант Titan Black с полностью активным ядром. Новинка должна была поставить точку в противостоянии с Radeon R9 290X и продемонстрировать всю мощь архитектуры Kepler.

Базовая частота ядра у Black выросла на 49 МГц (889 против 840 МГц у оригинального Titan), а частота памяти – сразу на 1000 МГц (7000 против 6000 МГц). Позиционирование и цена Titan Black не изменились – новинка все так же предлагалась за $999 и могла похвастаться быстрыми вычислениями FP64.

Систему охлаждения Titan Black позаимствовала у оригинальной Titan, однако название модели на кожухе и радиатор были выкрашены в черный цвет. Может показаться, что покраска радиатора является чисто маркетинговым ходом, однако это не совсем так, поскольку радиатор черного цвета лучше отдает тепло при помощи излучения.

Компания Nvidia постаралась максимально защитить свое творение от разборки. Так, чтобы снять систему охлаждения нужно открутить в общей сложности 15 винтов со шлицем типа «звездочка» и 4 стандартных подпружиненных винта, на одном из которых наклеена гарантийная пломба. Кожух не является монолитным и состоит из пяти отдельных частей. Потребуется выкрутить еще по два винта «звездочки» для снятия боковых декоративных накладок, 6 винтов для верхней части кожуха со стеклом, 8 винтов для черной металлической секции, окаймляющей вентилятор, и 4 винта для заднего элемента кожуха. Сам вентилятор крепится к металлическому основанию системы охлаждения стандартно 3 винтами. Вдобавок одним винтом фиксируется провод. Но помимо этого вентилятор и провод также надежно приклеены к основанию.

Может показаться, что кожух сделан из пластика, но на самом деле он металлический. Из пластика выполнено только декоративное стекло, сквозь которое виден массивный черный радиатор. В среднюю часть кожуха, закрывающую вентилятор, интегрирован несъемный массив светодиодов для подсветки размещенного на торце логотипа GEFORCE GTX. Для питания светодиодов на плате предусмотрен отдельный двухконтактный разъем, а интенсивностью подсветки логотипа можно управлять, например, при помощи программы EVGA LED Controller. Обдувает всю конструкцию радиальный вентилятор с диаметром около 67мм.

Переднюю часть платы закрывает монолитная металлическая радиаторная пластина, давно уже ставшая стандартным элементом референсных систем охлаждения. В задней ее части припаян небольшой алюминиевый радиатор (также черного цвета), который помогает отводить тепло от транзисторов подсистемы питания.

Основной радиатор не претерпел конструктивных изменений по сравнению с таковым у оригинального Titan, а всего лишь сменил цвет. Вместо тепловых трубок для передачи тепла на ребра он используют широкую тепловую камеру в основании.

Titan Black построен на эталонной печатной плате от Nvidia (компания запретила партнерам выпускать свои нереференсные модификации). Она похожа на плату, которая использовалась на первом Titan, однако отличается от нее подсистемой питания. У версии Black за формирование питания ГП отвечают 8 транзисторов DrMOS вместо 6 (первая и последняя фазы удвоены), а память использует более классические MOSFET. Различается и конфигурация конденсаторов. Управляет питанием ШИМ-контроллер ON Semiconductor NCP4206, расположенный на собственной маленькой плате.

Первое, что бросается в глаза после снятия охлаждения, это гигантский чип GK110. На площади в 561 mm² он умещает более 7 миллиардов транзисторов, но при этом тепловыделение кристалла в нагрузке не превышает 250 Вт. Конфигурация функциональных блоков ядра помимо уже упомянутых выше 2880 CUDA-ядер также выключает 240 текстурных модулей (TMU) и 48 блоков растровых операций (ROP). Используется 384-битная шина памяти.

6 ГБ видеопамяти набраны 24 микросхемами GDDR5 от компании SK Hynix. По маркировке H5GQ2H24AFR-R2C можно узнать о скорости в 7 Гбит/сек, организации вида [2Gb x 64M x 32] и напряжении работы 1,6В. Микросхемы памяти на лицевой стороне платы закрыты толстыми 2-мм термопрокладками, при помощи которых обеспечивается контакт с радиаторной пластиной, тогда как память с обратной стороны лишена какого либо охлаждения вовсе. Для сборок DrMOS и мосфетов подсистемы питания используются более тонкие 1.5-мм термопрокладки.

Результаты получены на процессоре Intel Core i7-4770K @ 4.3 ГГц

Производительность Titan Black впечатляла в 2014 году, но даже сегодня эта карта способна обеспечить комфортный игровой процесс в современных играх на высоких настройках качества графики. По результатам тестирования в 3DMark Titan Black обходит как Radeon R9 290X, так и двухчиповую ASUS MARS 760.

Характеристики GeForce GTX Titan Black: