Оглавление

• Вступление
• Тестовая конфигурация
• Инструментарий и методика тестирования
• Настройки


Часть 1. Исследование разгонного потенциала, процессорозависимости и выявление ограничений внутри архитектуры MSI GeForce GTX 275 896 Мбайт TWIN FROZR

• Исследование разгонного потенциала видеокарты
• Call of Duty 4: Modern Warfare
• Call of Juarez
• Crysis Warhead (ambush)
• Far Cry 2 (ranch small)
• Left 4 Dead
• Lost Planet: Colonies (area 1)
• Resident Evil 5 (scene 1)
• STALKER: Clear Sky
• Street Fighter 4 (fight 1)
• Tom Clancy: HAWX
• World in Conflict: Soviet Assault
• Исследование процессорозависимости видеокарты
• Call of Juarez
• Crysis Warhead (ambush)
• Lost Planet: Colonies (area 1)
• Выявление ограничений внутри архитектуры видеокарты
• Call of Juarez
• Crysis Warhead (ambush)
• Lost Planet: Colonies (area 1)


Часть 2. Исследование разгонного потенциала, процессорозависимости и выявление ограничений внутри архитектуры PowerColor Radeon HD 4890 1024 Мбайт PCS

• Исследование разгонного потенциала видеокарты
• Call of Duty 4: Modern Warfare
• Call of Juarez
• Crysis Warhead (ambush)
• Far Cry 2 (ranch small)
• Left 4 Dead
• Lost Planet: Colonies (area 1)
• Resident Evil 5 (scene 1)
• STALKER: Clear Sky
• Street Fighter 4 (fight 1)
• Tom Clancy: HAWX
• World in Conflict: Soviet Assault
• Исследование процессорозависимости видеокарты
• Call of Juarez
• Crysis Warhead (ambush)
• Lost Planet: Colonies (area 1)
• Выявление ограничений внутри архитектуры видеокарты
• Call of Juarez
• Crysis Warhead (ambush)
• Lost Planet: Colonies (area 1)
• Заключение

Вступление

Представляем Вашему вниманию обновленную методику исследования разгонного потенциала видеокарт. За основу взята методика из материала "Исследование разгонного потенциала Radeon HD 4770". К уже имеющимся наработкам мы добавили исследование процессорозависимости и выявление ограничений внутри архитектуры видеокарт.

Для "обкатки" новой методики мы выбрали две популярные современные видеокарты GeForce GTX 275 896 Мбайт и Radeon HD 4890 1024 Мбайт. Также для полноты картины была добавлена связка из двух Radeon HD 4770 512 Мбайт, так как в режиме CrossFireX эти видеокарты показывают впечатляющую производительность.

Тестовая конфигурация

Конфигурация тестового стенда:

• Процессор: Intel Core 2 Quad Q6600, 2.4@3,6 ГГц, 1.475 В, L2 2 x 4 Мбайт, FSB: 1066 МГц (Kensfield, G0)
• Материнская плата: GigaByte GA-X38-DS4
• Система охлаждения CPU: Zalman VF 9700 LED (~1000 об/мин)
• Оперативная память: 4 x 1024 Мбайт DDR2 Hynix (Spec: 800 МГц / 5-5-5-15-2t / 1.9 В)
• Дисковая подсистема: SATA-II 500 Гбайт, WD 5000KS, 7200 об/мин, 16 Мбайт
• Видеокарта 1: MSI GeForce GTX 275 896 Mбайт TWIN FROZR(666/1476/2230 МГц)
• Видеокарта 2: PowerColor Radeon HD 4890 1024 Мбайт PCS (950/4200 МГц)
• Корпус: ATX CoolerMaster Centurion 590
• Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC2
• Блок питания: FSP Epsilon 700 Ватт (штатный вентилятор: 120-мм на вдув)
• Монитор: 24" BenQ V2400W (Wide LCD, 1920x1200 / 60 Гц)

Програмное обеспечение:

• RivaTuner 2.24
• Операционная система Windows Vista Ultimate Edition x86 SP2
• Драйверы видеокарт ATI Catalyst 9.10 и NVIDIA Display Driver 191.07

В корпусе на вдув и выдув установлены 120-мм корпусные вентиляторы GlacialTech на ~1000 об/мин, на боковой стенке - такие же два вентилятора на ~1000 об/мин, в верхней стенке еще два вентилятора на ~1000 об/мин.

Инструментарий и методика тестирования

• Call of Juarez, Crysis (gpu_test ), Crysis Warhead (ambush ), Far Cry 2 (ranch small), Lost Planet: Colonies (area1), Tom Clancy's H.A.W.X. и World in Conflict: Soviet Assault - тестирование проводилось встроенным игровым бенчмарком.
• Call of Duty 4: Modern Warfare, Left 4 Dead и Stalker: Clear Sky тестировались с помощью записанных игровых демок.
• Street Fighters 4 тестировалась с помощью технической демки игры.

Во всех играх замерялись только avgerage (avg) FPS.

Тестирование игровых приложений проводилось в разрешениях 1280х1024 и 1680х1050.

VSync при проведении тестов был отключен.

Методика тестов представляет собой трехкратный прогон каждой игры вне зависимости от утилиты, которой она тестировалась: бенчмарком или демкой. Полученные три результата обрабатывались, и за итоговое бралось среднеарифметическое значение.

Исследование разгонного потенциала видеокарт проводилось по следующей методике. Брались фиксированные значения частот графического ядра и на них прогонялись разные величины частот видеопамяти. Всего применялось по пять значений частот графического ядра и видеопамяти.

Полученные результаты обрабатывались и на их основе строились два типа сводных графиков:

• Зависимость производительности видеокарты от поднятия частоты графического ядра (частоты видеопамяти зафиксированы).
• Зависимость производительности видеокарты от поднятия частоты видеопамяти (частоты графического ядра зафиксированы).

Для удобства восприятия под сводными графиками мы расположили таблицу результатов тестирования.

Все игровые приложения тестировались в разрешении 1680х1050.

Процессорозависимость видеокарт проверялась при двух разрешениях: 1280х1024 и 1680х1050. Все игры тестировались при "тяжелых" графических настройках. При разрешении 1280х1024 полноэкранное сглаживание было отключено, при разрешении 1680х1050 его значение было равно 4.

Вызовет много споров выбор настроек и самого разрешения для проверки минимальной нагрузки на видеокарту, при проверке ее процессорозависимости. Но мы мотивировали наш выбор тем, что подавляющее большинство современных графических акселераторов без проблем справляются с разрешением 1280х1024 и "тяжелыми" графическими настройками. Единственное ограничение в виде форсированного полноэкранного сглаживания мы устранили. В современном игровом мире почти никому не интересны разрешения ниже 1280х1024, поэтому эти варианты не рассматривались.

Выявление ограничений внутри архитектуры видеокарт мы разбили на два подраздела.

• Влияние частоты графического ядра на производительность видеокарты в играх с форсированным полноэкранным сглаживанием (ROP).
• Влияние частоты видеопамяти на производительность видеокарты в играх с форсированным полноэкранным сглаживанием (ПСП).

Первый пункт проверялся путем изменения частоты графического ядра, при зафиксированной частоте видеопамяти. Полноэкранное сглаживание форсировалось со значениями: 0, 4 и 8.

Недостатком этого подхода является то, что при повышении частоты GPU поднимается производительность не только блоков растеризации, а также текстурных блоков и шейдерных процессоров (у видеокарт Radeon). Эти факторы смазывают всю картину, но за неимением лучшего мы пошли по этому пути. В будущем, если будут разработаны иные подходы, мы обязательно обновим эту методику.

Забегая вперед, отметим, что проведенные тесты не выявили никаких закономерностей, поэтому этот раздел мы удалили из статьи. Но не смотря на это отразили наши попытки в этой части статьи.

Второй проверялся путем изменения частоты видеопамяти, при зафиксированной частоте видеопамяти. Полноэкранное сглаживание форсировалось со значениями: 0, 4 и 8.

Все игровые приложения тестировались в разрешении 1680х1050.

Отдельно расскажем о построении графиков. Видеокарты тестировались на частотах, далеких от нуля. Ось Х на графиках начинается с крайнего значения частоты ФУ видеокарты, а не с нуля. Соответственно ось Y, показывающая производительность видеокарт FPS, тоже начинается не с нуля. Чтобы сохранить масштабируемость построения графиков мы пересчитывали значения осей Х и Y в соотношении 1:1.

Настройки

Call of Duty 4: Modern Warfare - версия 1.7.568, DirectX 9.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, анизотропная фильтрация (AF16), расстояние видимости - max, качество текстур - very high, использование видеопамяти - high, качество ландшафта - норм., качество объектов - very high, разрешение текстур - very high, разрешение карты текстур - very high, зеркальное разрешение текстур - very high, тени - on, отражения - on, глубина поля on, освещение - on, количество источников динамического освещения - high, смягчение края - on, модель - on, физика ударов пуль - on, детализация - high, детали воды - high.

Call of Juarez - версия 1.0, DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (АА) 4, уровень детализации - high, карта теней 2048х2048, качество теней - high.

Crysis Warhead (ambush) - версия 1.0, DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (АА) 2, анизотропная фильтрация (AF) 0, качество текстур - high, качество объектов - high, качество теней - high, качество физики - high, качество шейдеров - high, качество объемного освещения - high, качество спецэффектов - high, качество постобработки - high, качество частиц - high, качество воды - high, качество размытия - high.

Far Cry 2 (ranch small) - версия 1.03, DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, реалистичность деревьев - very high, огонь - very high, физика - very high, растительность - very high, затенение - very high, ландшафт - very high, геометрия - very high, пост-обработка - high, текстуры - very high, тени - very high, детализация - high.

Left 4 Dead - версия 1.0.1.4, DirectX 9.0, полноэкранное сглаживание (АА) 4, анизотропная фильтрация (AF) 16, мультиядерный рендринг - on, детализация шейдеров - very high, детали спецэффектов - high, детали текстур - high.

Lost Planet: Colonies (area 1) - версия 1.0, DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (АА) 4, анизотропная фильтрация (AF) 16, HDR - high, разрешение текстур - high, качество моделей - high, качество теней - high, разрешение теней - high, качество смазывания движения - high, разрешение эффектов - high, качество эффектов - high, качество освещения - high, поправка ракурса - on, одновременные операции (количество задействованных процессорных ядер) - 4, независимый рендринг - on, качество фильтрации - DX10, качество меха - DX10.

Resident Evil 5 (scene 1) - версия 1.0, DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (АА) 4, размытие движения - on, качество теней - high, качество текстур - high, общее качество - high.

STALKER: Clear Sky - версия 1.5.10 , DirectX 10.1, полноэкранное сглаживание (AA) 0, анизотропная фильтрация (AF) 16, тип рендера - улучшенное полное освещение, дальность видимости - very high, детализация объектов - very high, качество текстур - very high, плотность травы - very high, тень от солнца - on, дальность освещения - very high, качество теней - very high, свет фонариков НПС - on, детальный рельеф - on, steep parallax - on, качество солнца - low, солнечные лучи - low, SSAO - low, мягкая вода - on, мягкие частицы - on, глубина резкости - on, объемный свет - on.

Street Fighter 4 (fight 1) - версия 1.0, DirectX 9.0, полноэкранное сглаживание (АА) 4, параллельная отрисовка - on, качество моделей - high, качество фона - high, карты теней - very high, модели теней - high, размытие движения - high, отрисовка частиц - high.

Tom Clancy: HAWX - версия 1.03, DirectX 10.1, полноэкранное сглаживание (AA) 4, дистанция - high, качество леса - high, качество текстур - high, тени - high, лучи солнца - high, затенение SSAO - high, DirectX 10.1 - on, динамический диапазон - on, тепловой эффект - on, глубина резкости - on.

World in Conflict: Soviet Assault - версия 1.0, DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, анизотропная фильтрация (AF) 16, пиксельные шейдеры - high, проработка физики - high, качество текстур - high, текстуры поверхности - high, качество воды - high, тени - on, динамическая детализация - very high, качество анимации - high, следы от техники - very high, размеры отражений - 1024, все дополнительные настройки включены, за исключением: высокое разрешение LOS - on и изображение загрязнено - on.

Часть 1. Исследование разгонного потенциала, процессорозависимости и выявление ограничений внутри архитектуры MSI GeForce GTX 275 896 Мбайт TWIN FROZR

Исследование разгонного потенциала видеокарты

MSI GeForce GTX 275 896 Мбайт TWIN FROZR является нереференсной видеокартой с заводским разгоном. Ее частоты равны 666/1476/2320 МГц, разогнать данный акселератор удалось до частот 756/1620/2600 МГц.

В данном разделе мы решили исследовать разгонный потенциал видеочипа GT200b в целом. За исходные были взяты частоты видеокарты GeForce GTX 260 896 Мбайт - 576/1404/2000 МГц.

Путем практического подбора мы нашли по пять значений частот для графического ядра, шейдерного домена и видеопамяти соответственно. Их величины составили:

• графическое ядро: 583, 621, 663, 702, 738 МГц;
• шейдерный домен: 1296, 1368, 1458, 1548, 1620 МГц;
• видеопамять: 2000, 2150, 2300, 2450, 2600 МГц.

Частоты графического ядра и шейдерного домена были связаны в настройках утилиты RivaTuner v2.24, поэтому их значения несколько отличаются от минимальных (GeForce GTX 260) и максимальных (разгон видеокарты) частот.

Перейдем непосредственно к тестам.

Call of Duty 4: Modern Warfare



При разгоне графического ядра мы наблюдаем линейный прирост производительности видеокарты на всех частотах видеопамяти. Так при частоте GDDR 2000 МГц повышение частоты GPU до 738Мгц повышает производительность на 12.4%, а при частоте GDDR 2600 МГц - 15.7%. Налицо положительное влияние на производительность увеличения ПСП видеокарты.

Стоит отметить близкие показатели avg fps при частоте графического ядра/шейдерного домена 583/1296 и частотах видеопамяти 2450 и 2600 МГц. С повышением частоты графического ядра/шейдерного домена интервал между указанными частотами видеопамяти возрастает, но незначительно. Это говорит о том, что ПСП видеокарты близка к избыточности для этих частот.



Прирост производительности видеокарты от увеличения частоты ее видеопамяти ниже, чем от повышения частот графического ядра/шейдерного домена и составляет 4.2% для частоты GPU 583/1296 Мгц и 7.2% с частотой GPU 738/1620 Мгц.

По графику видно, что для частоты графического ядра/шейдерного домена, равной 583/1296 Мгц повышение частоты GDDR до 2450-2600 МГц является избыточным, так как рост производительности видеокарты при этих значениях незначительный. Зато повышение частот GPU дает более значительное повышение производительности видеокарты и при частоте 738/1620 МГц ее рост практически линеен.



Call of Juarez



В Call of Juarez мы наблюдаем линейный рост производительности видеокарты от разгона графического ядра/шейдерного домена. Его величина составляет 15.2 - 16,8%. При частотах видеопамяти 2450-2600МГц мы наблюдаем почти равные показатели avg fps на всех частотах GPU. Это говорит об избыточности ПСП видеокарты при частоте GDDR свыше 2450 МГц.



Разгон видеопамяти вновь дал меньший рост производительности видеокарты, чем повышение частот графического ядра/шейдерного домена, ее значения составили 4.1-5.6%. При повышении частоты GDDR мы наблюдаем практически полное отсутствие роста avg fps после значения 2450 МГц, что подтверждает ранее сделанный вывод.



Crysis Warhead (ambush)



В самой высокотехнологичной игре современности мы наблюдаем нехватку ПСП видеокарты, при частоте видеопамяти 2000 МГц. При ее разгоне мы наблюдаем значительный рост производительности, но уже на частоте 2600 МГц он замедляется. Рост производительности видеокарты при разгоне графического ядра/шейдерного домена равен 13.6-15.4%.



Разгон видеопамяти в этой игре приносит более весомые дивиденды производительности видеокарты, чем в ранее протестированных играх. Величина avg fps при повышении частоты GDDR увеличилась на 8.2-9.8%.

По графику видно, что при частоте видеопамяти ниже 2150 МГц производительность видеокарты снижается на заметную величину, а свыше 2450 МГц ее рост замедляется, хотя эту величину нельзя назвать критичной, чтобы утверждать, что ПСП видеоускорителя избыточна.



Far Cry 2 (ranch small)



В Far Cry 2 мы вновь наблюдаем линейный рост производительности видеокарты при разгоне графического ядра/шейдерного домена. Величина роста avg fps составляет 10.2-12.3%. Интервал между значениями avg fps при всех частотах GPU равномерный, что указывает на отсутствие узкого места у видеокарты в виде ее ПСП.



Far Cry 2 стала первой игрой, в которой мы наблюдаем линейный рост производительности видеокарты при повышении частоты видеопамяти. И пусть размер этого прироста незначительный: всего 4.8-6.9%, но в данной игре мы наблюдаем линейный рост avg fps при разгоне всех ФУ видеокарты, что говорит о ее сбалансированности. Т.е. при дальнейшем разгоне GeForce GTX 275 с использованием СВО, скорее всего, будет наблюдаться дальнейший линейный рост ее производительности.