В погоне за производительностью: видеокарты. Перезагрузка
Оглавление
- Введение
- Описание структуры обзора
- Тестовая конфигурация
- Инструментарий и методика тестирования
- Результаты тестов: сравнение производительности
- Battlefield Bad Company 2 (Очень дорогая цель)
- Borderlands (Бесплодные земли)
- Call of Duty Modern Warfare 2 (Действие III - Досадная случайность)
- Colin McRae DIRT 2 (Битва Battersea - Лондон)
- Crysis Warhead (Ambush)
- Dragon Age Origins (Остагар)
- Far Cry 2 (Маленькое ранчо)
- Grand Theft Auto 4 EFLC (Потерянные и Проклятые)
- Just Cause 2 (Бетонные джунгли)
- Left 4 Dead 2 (Демо а1)
- Lost Planet Colonies (Зона 1)
- Mass Effect 2 (Суд Тали)
- Metro 2033 (Погоня)
- Napoleon Total War (Равнинные луга)
- Need for Speed SHIFT (Гонка на время Rustle Creek)
- Resident Evil 5 (сцена 1)
- Risen (Побережье)
- Splinter Cell - Conviction (Мемориал Линкольна)
- S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (Затон)
- World in Conflict: Soviet Assault (Побережье)
Введение
В начале 2010 года был экспериментально запущен раздел "В погоне за производительностью: видеокарты". Читатели восприняли эту инновацию положительно, но в ходе его обсуждения в нашей конференции было высказано немало критики и пожеланий. В феврале вышло продолжение цикла - "В погоне за производительностью: видеокарты. Февраль 2010" , которое в целом было положительно воспринято читателями. Тем не менее, основную критику вызвала морально устаревшая линейка протестированных видеокарт. Именно из-за этого недостатка было принято решение временно заморозить проект до лучших времен.
И вот, спустя полгода, я представляю на Ваш суд переосмысленную концепцию проекта "В погоне за производительностью: видеокарты. Перезагрузка".
Первоначальный замысел остался неизменным - статьи данного цикла будут выпускаться ежемесячно. В них на постоянной основе будут учитываться изменения производительности видеокарт после установки свежих версий драйверов, обновление игрового инструментария по мере выхода очередных проектов и появление новых графических адаптеров в короткие сроки с момента их релиза.
Основным новшеством стало тестирование видеокарт во всех API, поддерживаемых играми. Также была введена аналитическая часть, рассматривающая масштабируемость технологий ATI CrossFireX, NVIDIA SLI и изменение производительности видеокарт в разных API. Кроме этого будут рассмотрены вопросы уровня производительности графических ускорителей с учетом минимального и среднего FPS и вопросы доминирования GPU AMD/ATI или NVIDIA, как в отдельно взятых играх, так и в финале по всем 20 играм.
Описание структуры обзора
Структурно обзор разбит на двадцать две страницы - введение и вся необходимая информация, постраничное рассмотрение каждой игры, выводы. Сделано это для удобства нахождения и анализа представляемой информации, поскольку если объединить на одной странице две игры, то читатель рискует потонуть в море информации.
Рассмотрим структуру страницы с отдельно взятой игрой.
В начале представлены графики общего сравнения производительности видеокарт в разрешениях 1680х1050, 1920х1200, 2560х1600, в номинальном режиме работы и после разгона.
Далее следует аналитическая часть, поэтому желающие ознакомиться с результатами графических ускорителей, не забивая себе голову лишней информацией, могут ограничиться просмотром вышеуказанных диаграмм. Помимо этого стоит отметить, что при анализе и расчетах учитывались видеокарты, работающие в номинальном режиме. Сделано это было, чтобы упростить восприятие полученных результатов, не раздувая их до необъятных размеров.
Аналитический подраздел начинается с анализа масштабируемости технологий ATI CrossFireX и NVIDIA SLI в трех разрешениях и во всех API, поддерживаемых игрой. Затем следуют диаграммы об изменении производительности видеокарт после перехода от одного API к другому. В случае если проект поддерживает один API, эти графики по естественным причинам отсутствуют.
Следом идет общее сравнение производительности видеокарт, но не с учетом среднего FPS, как это было раньше, а рейтинговых баллов. Подобная градация подразумевает влияние на производительность не только среднего, но и минимального FPS; она была разработана и "обкатана" в обзоре "Вторая попытка: 3D Game Mark v1.0" . Изменения коснулись минимального FPS - теперь он признан величиной, не менее важной, чем средний FPS и ему также присуждается 100 баллов. Вдобавок была поднята планка минимального FPS с 30 до 40 FPS.
Для удобства восприятия в графики помимо видеокарт были введены две дополнительные шкалы: "комфортная" (минимальный 40 FPS и средний 60 FPS) и "приемлемая" (минимальный 25 FPS и средний 40 FPS) производительность. Они рассчитывались следующим образом:
Комфортная производительность (далее КП): КП = (((avg fps/60)^2)*100) + (((min fps/40)^2)*100) = (((60/60)^2)*100) + (((40/40)^2)*100) = 100 + 100 = 200
Приемлемая производительность (далее ПП): ПП = (((avg fps/60)^2)*100) + (((min fps/40)^2)*100) = (((40/60)^2)*100) + (((25/40)^2)*100) = 45 + 39 = 84
Подсчет рейтинговых баллов в среде API DirectX 11 ведется следующим образом. Видеокартам, поддерживающим данный API, по вышеуказанным формулам пересчитываются баллы, а GPU его не поддерживающим (GeForce GTX 295 1792 Мбайт, GeForce GTX 285 1024 Мбайт, GeForce GTX 275 896 Мбайт, GeForce GTX 260 896 Мбайт, GeForce GTX 250 1024 Мбайт, GeForce 9800 GT 1024 Мбайт) начисляются минимальные значения - 2. Сделано это для того, чтобы при дальнейшем пересчете доминирования видеокарт в той или иной игре, эти видеокарты "не тянули" всю линейку NVIDIA к нулю.
Далее идет раздел определения доминирования видеокарт AMD/ATI и NVIDIA, как в отдельно взятых API и разрешениях, так и по игре в целом.
Для определения доминирования были взяты по семь видеокарт от каждого производителя. Для AMD/ATI это Radeon HD 5970 2048 Мбайт, Radeon HD 5870 1024 Мбайт, Radeon HD 5850 1024 Мбайт, Radeon HD 5830 1024 Мбайт, Radeon HD 5770 1024 Мбайт, Radeon HD 5750 1024 Мбайт и Radeon HD 5670 1024 Мбайт. Как видно, все графические ускорители из красного лагеря поддерживают API DirectX 11, чего нельзя сказать о видеокартах NVIDIA. Этот производитель представлен GeForce GTX 480 1536 Мбайт, GeForce GTX 470 1280 Мбайт, GeForce GTX 465 Мбайт, GeForce GTX 275 896 Мбайт, GeForce GTX 260 896 Мбайт, GeForce GTS 250 1024 Мбайт и GeForce 9800 GT 1024 Мбайт. В будущем, когда NVIDIA выведет на рынок всю линейку GPU, поддерживающих API DirectX 11 мы расширим представительства "красного" и "зеленого" лагерей мультипроцессорными графическими тандемами. С каждым годом технологии ATI CrossFireX и NVIDIA SLI набирают все большую популярность среди пользователей и, как следствие, оказывают все большее влияние на рынок видеокарт.
Доминирование того или иного производителя видеокарт по игре в целом определяется путем определения среднегеометрического значения рейтинговых баллов видеокарт во всех разрешениях и API.
Перейдем к рассмотрению страницы выводов. Структурно она устроена как любая страница по отдельно взятой игре, только результаты видеокарт определены путем вычисления их среднегеометрического значения по всем играм, с учетом поддержки того или иного API.
Тестовая конфигурация
Тесты проводились на следующем стенде:
- Процессор: Intel Core i7 920 (Bloomfield, D0, L3 8 Мб), 1.18 В, Turbo Boost - on, Hyper Threading - off - 2660 @ 4000 МГц
- Материнская плата: GigaByte GA-EX58-UD5, BIOS F5
- Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
- Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair TR3X6G1600C7 (Spec: 1528 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.5 В) , X.M.P. - off
- Дисковая подсистема: SATA-II 500 Гбайт, WD 5000KS, 7200 об/мин, 16 Мбайт
- Блок питания: Thermaltake Toughpower 1200 Ватт (штатный вентилятор: 140-мм на вдув)
- Корпус: открытый тестовый стенд
- Монитор: 30" DELL 3008WFP (Wide LCD, 2560x1600 / 60 Гц)
Видеокарты:
- Radeon HD 5970 2048 Мбайт - 725/725/4000 @ 850/850/5200 МГц (Sapphire)
- Radeon HD 5870 1024 Мбайт - 850/850/4800 @ 930/930/5400 МГц (Sapphire) x 2 шт.
- Radeon HD 5850 1024 Мбайт - 725/725/4000 @ 980/980/4800 МГц (MSI) x 2 шт.
- Radeon HD 5830 1024 Мбайт - 800/800/4000 @ 900/900/5000 МГц (HIS) x 2 шт.
- Radeon HD 5770 1024 Мбайт - 850/850/4800 @ 950/950/5400 МГц (Sapphire Vapor-X) x 2 шт.
- Radeon HD 5750 1024 Мбайт - 700/700/4600 @ 850/850/5400 МГц (XFX) x 2 шт.
- Radeon HD 5670 1024 Мбайт - 775/775/4000 @ 910/910/4300 МГц (PowerColor)
- Radeon HD 4890 1024 Мбайт - 850/850/3900 @ 1000/1000/4600 МГц (PowerColor)
- Radeon HD 4850 1024 Мбайт - 625/625/2000 @ 740/740/2350 МГц (Sapphire)
- Новые GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 @ 850/1700/4200 МГц (Gainward) x 2 шт.
- Новые GeForce GTX 470 1280 Mбайт - 608/1215/3348 @ 780/1560/4000 МГц (Palit) x 2 шт.
- Новые GeForce GTX 465 1024 Mбайт - 608/1215/3208 @ 740/1480/3800 МГц (MSI) x 2 шт.
- GeForce GTX 295 1792 Mбайт - 576/1242/2000 @ 680/1512/2400 МГц (Zotac)
- GeForce GTX 285 1024 Mбайт - 648/1476/2480 @ 740/1620/2800 МГц (GigaByte) x 2 шт.
- GeForce GTX 275 896 Mбайт - 633/1402/2320 @ 760/1620/2600 МГц (MSI) x 2 шт.
- GeForce GTX 260 896 Mбайт - 576/1242/2000 @ 700/1512/2400 МГц (ASUS) x 2 шт.
- GeForce GTS 250 1024 Mбайт - 738/1836/2200 @ 790/2000/2400 МГц (XFX) x 2 шт.
- GeForce 9800 GT 1024 Mбайт - 600/1500/1800 @ 720/1836/2300 МГц (Zotac)
Программное обеспечение:
- Операционная система: Windows 7 build 7600 RTM x86
- Драйверы видеокарт: ATI Catalyst 10.6 + Application Profiles и GeForce 257.21 WHQL
- MSI AFTERBURNER 1.6.1
Инструментарий и методика тестирования
Нижний порог производительности был поднят до видеокарт GeForce 9800 GT 1024 Мбайт и Radeon HD 5670 1024 Мбайт. Связано это с тем, что компания AMD/ATI последним ускорителем повысила уровень производительности карт низшего ценового сегмента, в то время как NVIDIA по сей день не выпустила замену GeForce 9600 GT 1024 Мбайт и GeForce GT 240 1024 Мбайт, заметно проигрывающим "красному" конкуренту.
Также из тестирования были убраны видеокарты с 512 Мбайт набортной видеопамяти, так как 1024 Мбайт видеопамяти уже стал отраслевым стандартом, прописавшись даже в бюджетных ценовых решениях.
Начиная с этого выпуска, на постоянную основу вводятся две пилотные видеокарты одного класса: Radeon HD 4890 1024 Мбайт и GeForce GTX 275 896 Мбайт. Сделано это для того, чтобы владельцы видеокарт прошлых поколений могли ориентироваться на рынке современных графических ускорителей.
Для более наглядного сравнения видеокарт все игры, используемые в качестве тестовых приложений, запускались в разрешениях 1680х1050, 1920х1200 и 2560х1600.
В следующих играх использовались средства измерения быстродействия (бенчмарки):
- Colin McRae DIRT 2 (Битва Battersea - Лондон)
- Crysis Warhead (Ambush)
- Far Cry 2 (Маленькое ранчо)
- Grand Theft Auto 4 EFLC (Потерянные и Проклятые)
- Just Cause 2 (Бетонные джунгли)
- Lost Planet Colonies (Зона 1)
- Resident Evil 5 (сцена 1)
- World in Conflict: Soviet Assault (Бенчмарк)
Игра, в которой производительность замерялась путем загрузки демо сцен:
- Left 4 Dead 2 (Демо а1)
В данных играх производительность измерялась с помощью утилиты FRAPS v3.2.1 build 11425:
- Battlefield Bad Company 2 (Очень дорогая цель)
- Borderlands (Бесплодные земли)
- Call of Duty Modern Warfare 2 (Действие III - Досадная случайность)
- Dragon Age Origins (Остагар)
- Mass Effect 2 (Суд Тали)
- Metro 2033 (Погоня)
- Napoleon Total War (Равнинные луга)
- Need for Speed SHIFT (Гонка на время Rustle Creek)
- Risen (Побережье)
- Splinter Cell - Conviction (Мемориал Линкольна)
- S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (Затон)
Во всех играх замерялись минимальные и средние значения FPS.
В тестах, в которых отсутствовала возможность замера минимального FPS, это значение измерялось утилитой FRAPS.
VSync при проведении тестов был отключен.
Чтобы избежать ошибок и минимизировать погрешности измерений, все тесты производились по три раза. При вычислении среднего FPS за итоговый результат бралось среднеарифметическое значение результатов всех прогонов. В качестве минимального FPS выбиралось минимальное значение показателя по результатам трех прогонов.
Перейдем непосредственно к тестам.
Выводы
Подведем итоги сегодняшнего выпуска.
Общее сравнение производительности видеокарт
API DirectX 9
1680x1050
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
API DirectX 10
1680x1050
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
API DirectX 11
1680x1050
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Номинал
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Разгон
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты
API DirectX 9
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 1680х1050 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 1920x1200 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 2560x1600 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
API DirectX 10
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 1680х1050 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 1920x1200 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 2560x1600 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
API DirectX 11
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 1680х1050 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 1920x1200 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Изменение производительности после добавления в систему второй видеокарты, в разрешении 2560x1600 (за 100% взята одна соответствующая видеокарта)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
В API DirectX 9 и API DirectX 10 во всех разрешениях технологии CrossFireX и SLI масштабируются приблизительно на равные величины. Только в API DirectX 11 в разрешении 2560х1600 у видеокарт AMD/ATI наблюдались проблемы с небольшим приростом производительности после добавления в систему второй видеокарты. В разрешениях 1680х1050 и 1920х1200 этого недостатка не наблюдалось.
Изменение производительности после смены API
DirectX 9 против DirectX 10 (за 100% взят DirectX 9)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
DirectX 9 против DirectX 11 (за 100% взят DirectX 9)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
DirectX 10 против DirectX 11 (за 100% взят DirectX 10)
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
При переходе от одного API к другому производительность видеокарт ATI и NVIDIA в целом изменялась на приблизительно одинаковые величины.
Рейтинговые баллы
API DirectX 9
1680x1050
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
В API DirectX 9 в разрешениях 1680х1050 и 1920х1200 все видеокарты продемонстрировали хорошие результаты. В разрешении 1680х1050 в зону низкой производительности попали видеокарты класса Radeon HD 4850 1024 Мбайт и ниже, в разрешении 1920х1200 эта планка поднялась до Radeon HD 5750 1024 Мбайт, а в разрешении 2560х1600 - до GeForce GTX 285 1024 Мбайт.
API DirectX 10
1680x1050
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
В API DirectX 10 производительность видеокарт заметно снизилась. В результате в разрешении 1680х1050 в зону низкой производительности попали видеокарты уровня GeForce GTX 260 896 Мбайт и ниже, в разрешении 1920х1200 эта планка поднялась до Radeon HD 5830 1024 Мбайт, а в 2560х1600 - до двух Radeon HD 5830 1024 Мбайт.
API DirectX 11
1680x1050
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
В API DirectX 11 из борьбы по естественным причинам выбыли видеокарты из прошлого поколения, плюс производительность оставшихся графических ускорителей еще снизилась. Несмотря на это, ситуация аналогична с API DirectX 10.
Доминирование AMD/ATI или NVIDIA в отдельно взятых API и разрешениях
API DirectX 9
1680x1050
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
API DirectX 10
1680x1050
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
API DirectX 11
1680x1050
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
1920x1200
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560x1600
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Итоговое доминирование AMD/ATI или NVIDIA по всем играм
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
В API DirectX 9 и API DirectX 10 между видеокартами ATI и NVIDIA с небольшими оговорками установился паритет. Однако из-за отсутствия полной линейки видеокарт, поддерживающих API DirectX 11, зеленый гигант вчистую проиграл борьбу за данный API. Именно из-за этого в сегодняшнем выпуске доминируют видеокарты ATI.
P.S. Большим недостатком сегодняшнего обзора является отсутствие в нем видеокарт GeForce GTX 460 1024 Мбайт и GeForce GTX 460 768 Мбайт, в результате чего была слегка искажена картина противостояния двух лагерей. В следующем выпуске мы постараемся устранить это недоразумение.
Благодарю за помощь в подготовке материала к публикации: donnerjack.
