Взгляд в прошлое – GeForce 7800 GTX против унифицированной шейдерной архитектуры

для раздела Блоги

Вступление


Время летит незаметно. Трудно поверить, но анонс видеокарты GeForce 7800 GTX состоялся более десяти с половиной лет назад, а именно – 22 июня 2005 года. Но даже сейчас вспоминаются слова из её обзора об «ожидании чего-то мега-, гипер-, сверхбыстрого».



Одиночная видеокарта 7800 GTX на самых быстрых процессорах того периода – разогнанных до частот порядка 2,6-3,0 ГГц процессорах Athlon64 (или не разогнанных, если в дело шли FX-55 и FX-57) была способна без собственного разгона набрать около 7800 баллов в тесте 3DMark05, оправдывая тем самым свое название, как тогда в шутку писали. Cвязка же из двух таких видеокарт в режиме SLI набирала более 12300 попугаев даже с процессором Athlon64 4000+, рабочая частота которого составляла 2,4 ГГц. Много это или мало? Вспомним, какая была ситуация на рынке видеокарт на тот момент.



Предыстория


После довольно неудачной линейки видеокарт GeForce FX, зачастую уступавшей конкурирующим продуктам Radeon в 3D-приложениях, активно использующих шейдеры, nVidia выпустила очень удачную «шестую» серию видеокарт, флагманом которой являлась GeForce 6800 Ultra с формулой ядра 16pp/6vp, техпроцессом 130 нм, и номинальной частотой графического процессора 400 МГц (чип NV40, интерфейс AGP) либо 425 МГц (чип NV45, интерфейс PCI-Express). Большинство видеокарт 6800 Ultra имели объем памяти 256 МБ, частота работы составляла 1100 МГц при времени выборки 1,6 нс, но изредка встречались и экземпляры с 512 МБ памяти, частота работы которой была снижена до 1050 МГц.
Некоторые производители выпускали видеокарты GeForce 6800 Ultra Extreme, частота ядра для которых составляла 450 МГц. К слову, при разгоне простые версии 6800 Ultra легко достигали частоты чипа 450 МГц, а удачные экземпляры видеокарт 6800 GT, номинальные частоты работы которых составляли 350/1000 MHz при той же формуле ядра, разгонялись примерно до 430-440 МГц, что позволяло получить производительность выше чем у флагмана при меньшей цене.
На тот момент я был счастливым обладателем именно 6800 GT с интерфейсом AGP, которая абсолютно стабильно работала с частотами 410/1102 MHz и набирала в связке с процессором Athlon XP на ядре Barton, разогнанном до частоты 2343 МГц, около 5650 попугаев в тесте 3DMark05.
Максимальный разгон с воздушным охлаждением для удачных экземпляров 6800 Ultra без применения аппаратного вольтмода составлял примерно 470-480 МГц. Разгон памяти в случае видеокарт 6800 Ultra обычно составлял 1200-1300 МГц, а для видеокарт 6800 GT достигались частоты 1100-1200 МГц. Однако, некоторые видеокарты 6800 GT оснащались памятью со временем выборки 1,6 нс и разгон в этом случае был закономерно выше – на уровне 6800 Ultra.
Видеокарты серии 6800 позволяли менять напряжение питания графического процессора путем модификации BIOS. По умолчанию напряжение питания для 6800 GT составляло 1,3 В, а для 6800 Ultra – 1,4 В. Многие обладатели 6800 GT поспешили сделать софтвольтмод, что впоследствии привело к уменьшению частотного потенциала карты. Предположительной причиной являлась упрощенная относительно версии 6800 Ultra система питания, которая не справлялась с возросшим энергопотреблением и постепенно деградировала.
Ответом ATI стали видеокарты X800 XT на чипе R420 (500/1000 MHz, 16pp/6vp, 130 нм), а затем и X850 XT на чипе R481 (520/1080 MHz, 16pp/6vp, 130 нм). Противовесом 6800 Ultra Extreme выступали видеокарты X800 XT PE (520/1120 MHz) и X850 XT PE (540/1180 MHz).
Именно Radeon X850 XT PE на момент выхода 7800 GTX был безоговорочным лидером в тесте 3DMark05, набирая около 6200 попугаев против примерно 5860 попугаев у GeForce 6800 Ultra (425/1100 MHz). Что касается производительности в играх, то в зависимости от предпочтений разработчиков в лидерах оказывалась то одна, то другая видеокарта. Например, в DOOM3 традиционно лидировали видеокарты nVidia, а в Half-Life 2 – конкурирующие решения ATI.



Таким образом, новинка nVidia – GeForce 7800 GTX, получившая выполненный на техпроцессе 110 нм новый графический процессор – G70, известный также как NV47, с формулой ядра 24pp/8vp и частотами работы 430/1200 MHz, была создана чтобы вернуть лидерство nVidia во всех дисциплинах.
Что было дальше – известная история. ATI выпускает Radeon X1800XT (R520, 16pp/8vp, 90 нм, 512 МБ, 625/1500 MHz) и казалось бы этого достаточно чтобы занять лидирующие позиции, но nVidia в то же время выпускает ограниченное количество видеокарт GeForce 7800 GTX 512 с отборными чипами G70 и 512 МБ более быстрой памяти. Частоты флагмана nVidia составляют уже 550/1700 MHz и конкуренция вновь обостряется – флагман nVidia быстрее, но флагман ATI дешевле.
Затем последовал мощный ответ ATI и выход видеокарт, построенных на новом графическом процессоре R580 (90 нм, 48pp/8vp, 16 ROP's, 16 TMU) – Radeon X1900XT (625/1450 MHz), X1900XTX (650/1550 MHz), X1950XT (625/1800 MHz) и X1950XTX (650/2000 MHz, GDDR4).
В свою очередь, nVidia представила видеокарты на базе графического процессора G71 (90 нм, 24pp/8vp, 16 ROP's, 24 TMU) – GeForce 7900 GTX (650/1600 MHz, 512 МБ), рекордно-длинную двухпроцессорную 7900 GX2 (500/1200 MHz, 2*512 МБ), которая в розницу не попала и, наконец, двухпроцессорную 7950 GX2 (500/1200 MHz, 2*512 МБ), которую можно было свободно приобрести.
Надо сказать, что 7900 GX2 и 7950 GX2 были первыми референсными видеокартами nVidia с двумя графическими процессорами, но далеко не первыми видеокартами с двумя графическими процессорами nVidia на борту. Такой каламбур стал возможен прежде всего благодаря таким OEM-производителям, как Asus и Gigabyte, ранее выпустившим такие знаменитые видеокарты, как Asus EN 6800 GT Dual (еще обзор), Asus EN 7800 GT Dual , Gigabyte 3D1 (еще обзор) и Gigabyte 3D1-68GT.
Конец всему этому безобразию пришел 08.11.2006 после выхода легендарной видеокарты GeForce 8800 GTX – первой видеокарты с поддержкой DirectX 10 и унифицированной шейдерной архитектурой, поднявшей производительность на недосягаемый для былых флагманов уровень и позволившей своим владельцам на протяжении нескольких лет иметь вполне актуальную систему для любых игр.
Вот мы и подошли к вопросу – а с кем можно было бы сравнить производительность того самого, первого флагмана 7 серии nVidia – GeForce 7800 GTX, некогда начавшего новый виток противостояния калифорнийской и канадской компаний и впервые получившего аббревиатуру «GTX» в названии?
С другими флагманами того периода сравнивать данную видеокарту не особо интересно т.к. подобных материалов в Сети вышло великое множество еще во времена актуальности соответствующих видеокарт и каких-либо откровений ждать не приходится. Ответ пришел сам собой, когда я ради интереса запустил 3DMark05 на компьютере с процессором Core 2 Duo E6750 @ 3200 MHz и видеокартой GeForce 8600 GT – система с легкостью набрала более 10000 попугаев.
Если взглянуть на спецификации рассматриваемых видеокарт, можно заметить, что суммарное количество пиксельных процессоров и вершинных процессоров у чипа G70 составляет 32 единицы, и ровно столько же унифицированных пиксельных процессоров содержит ядро G84. На стороне 7800 GTX – большая пропускная способность памяти и большее количество блоков растеризации. Преимуществом 8600 GT являются более высокие частоты работы блоков графического процессора, а особенно – блока унифицированных пиксельных процессоров.
Итак, что сможет противопоставить экс-флагман nVidia GeForce 7800 GTX относительно бюджетному решению первого поколения nVidia с унифицированной шейдерной архитектурой – GeForce 8600 GT?

Спецификации видеокарт



Особенности видеокарт


MSI NX7800GTX

Как и многие, если не большинство видеокарт 7800 GTX, видеокарта MSI имеет референсный дизайн nVidia. Видеокарты различных вендоров различались лишь дизайном верхней крышки системы охлаждения. Забегая вперед, скажу что даже в BIOS видеокарты вендор указан как nVidia.



Однослотовая система охлаждения состоит из алюминиевого радиатора с тепловой трубкой и турбины диаметром около 50 мм. Стоит отметить, что видеокарта 7800 GTX изначально вышедшая с объемом памяти 256MB, стала последним флагманом nVidia с однослотовым дизайном референсной системы охлаждения. И вряд ли в обозримом будущем кто-то лишит ее этого титула. Конструкция системы охлаждения при этом невероятно удобна для очистки – достаточно открутить 6 винтиков, снять кожух и пропылесосить радиатор.



С обратной стороны печатной платы расположена backplate системы охлаждения и радиатор для чипов памяти, расположенных с обратной стороны. Радиатор содержит наклейку с маркировкой NX7800GTX-VT2D256E. Согласно принципам маркировки видеокарт MSI тех лет, можно установить, что видеокарта имеет функцию VIVO, TV-out, 2 разъема DVI, а так же 256 МБ видеопамяти.





Видеокарта использует графический процессор G70 ревизии A2, произведенный на 29 неделе 2005 года. Печатная плата предусматривает использование 8 или 16 чипов памяти, расположенных с двух сторон. По всей видимости, nVidia планировала выпуск двух видеокарт с идентичными характеристиками, но разным количеством видеопамяти — 256 и 512 МБ. Но, как мы знаем, сильная конкуренция со стороны ATI заставила nVidia выпустить видеокарту 7800 GTX 512MB с существенно повышенными частотами, что повлекло за собой необходимость использовать новую печатную плату с измененной системой питания.



Любопытно, что утилита GPU-Z считает, что на карте установлен графический процессор G70 ревизии A1.



За функцию VIVO отвечает чип SAA7115HL производства Philips с 9-битным АЦП. Приятное дополнение, позволяющее, например, получить устройство для оцифровки видеокассет, пусть и имеющее некоторые ограничения и в сравнении с полноценными платами видеозахвата.



Чипы памяти производства Samsung имеют маркировку K4J55323QF-GC16, время выборки составляет 1,6 нс.



Из других особенностей – длина видеокарты составляет внушительные 228 мм (для сравнения — длина GeForce 6800 Ultra всего 197 мм), а TDP 86 Вт обуславливает необходимость подключения дополнительного питания.





NoName GeForce 8600 GT

Видеокарта не имеет каких-либо сведений о производителе, лишь на вентиляторе красуется лаконичная наклейка nVidia. Однако, референсные видеокарты 8600 GT имеют иной дизайн системы охлаждения и печатной платы, из чего можно предположить, что данная видеокарта произведена известным азиатским брендом NoName.



Демонтаж системы охлаждения обнажает графический процессор G84 ревизии A2 и 4 чипа памяти Qimonda HYB18H512321AF-14 со временем выборки 1,4 нс.



Разгон MSI NX7800GTX


Для определения максимальных частот использовался 10-кратный прогон теста Canyon Flight из 3DMark06 запущенного в разрешении 1920x1200 с активацией 1x анизотропной фильтрации и встроенный тест поиска артефактов в ATITool. Также проводилась проверка памяти видеокарты в Video Memory stress Test 1.7.116 с размерами поверхностей 1024x1024 и 4096x1024. Частоты повышались при помощи Riva Tuner версии 2.24.
Как известно, видеокарты 7800 GTX (версия 256 МБ) и 7800 GT c графическим процессором G70 имеют различные частоты работы блока растеризации, блока пиксельных шейдеров и блока геометрии. BIOS данных видеокарт содержит параметр, отвечающий за повышенную относительно остальных блоков частоту блока геометрии, который в случае видеокарты 7800 GTX (256 МБ) составляет 40 МГц (Geometric delta clock).



Минусом такого подхода в случае данных видеокарт было то, что базовая частота ядра повышалась с шагом 27 МГц, что вызывало трудности при разгоне и часто не позволяло полностью раскрыть разгонный потенциал.
От раздельных частот работы блоков графического процессора nVidia отказалась довольно быстро – в обновленном флагмане 7800 GTX 512 все блоки графического процессора работали на одинаковой частоте 550 МГц.



При частоте работы блока растеризации и блока пиксельных шейдеров равной 513 МГц в первые же мгновения после запуска 3DMark06 можно было наблюдать большое количество артефактов.
При снижении данной частоты до 486 МГц артефакты в тесте Canyon Flight исчезали, но начиная со второго прохода наблюдалось «моргание» изображения в одном и том же месте – примерно на 12-й секунде теста, которое заключалось в появлении нескольких последовательных черных кадров.



При этом ATITool артефактов не находил, не было проблем и при воспроизведении тестовой демо-записи в Half-Life 2 Episode 2, на которой в свое время мне лучше всего удавалось выявлять переразгон графического процессора Radeon HD 3850 AGP.
В таблице ниже показано, как заданная в Riva Tuner частота работы ядра влияет на реальную частоту работы различных блоков графического процессора и стабильность разгона.



Дожидаться окончания 10 проходов по причине «моргания» теста я не стал и задался двумя вопросами – есть ли переразгон при частотах 486/513-516 МГц или нет, а также – какой блок у нас «сегодня самое слабое звено»? Существует только один способ ответить на эти вопросы – прошить BIOS с нулевой дельтой.
Сказано – сделано. Теперь появилась возможность устанавливать частоту ядра с точностью до одного мегагерца. Мы точно знаем, что блок геометрии стабилен минимум при частоте 510 МГц. На что способны блок растеризации и блок пиксельных шейдеров? Ответ – ниже.



Максимальная стабильная частота работы для блока растеризации и блока пиксельных шейдеров составляет 491,4 МГц. Следовательно, «моргание» в тесте Canyon Flight не связано с их переразгоном. По типу артефактов можно предположить, что самым слабым звеном оказался блок растеризации – некоторые кадры выглядели так, как будто к ним применили желтый или зеленый световой фильтр, при этом других артефактов не было.
Теперь настало время установить заведомо высокую дельту – 100 МГц и изучить поведение блока геометрии при сильно заниженных частотах остальных блоков.



Стабильной частотой блока геометрии при значении дельты 100 оказалась частота 519,75 МГц. Причем «моргания» не наблюдалось и при более высоких частотах, при которых уже были артефакты, из чего можно сделать вывод, что данный феномен никак не связан с разгоном ядра как таковым.
Теперь необходимо прошить найденные частоты в BIOS. Очевидно, что нулевую дельту в случае данной конкретной видеокарты использовать нецелесообразно т.к. это не позволит достичь максимально стабильной частоты для блока геометрии, следовательно, частота работы блока растеризации и блока пиксельных шейдеров должна быть кратна 27 МГц и единственно возможным значением при максимально стабильной частоте данных блоков 491,4 МГц является частота 486 МГц. Записываем данное значение в BIOS видеокарты и ставим дельту 34 МГц, в результате чего частота работы блока геометрии составляет искомые 519,75 МГц. Дальнейший ход событий отражен в таблице ниже. Тест Canyon Flight прерывался вручную только при появлении артефактов, при «моргании» тест не прерывался.



Итак, если не принимать в расчет странное «моргание» теста Canyon Flight, то стабильными частотами можно считать 486/513 МГц. Чтобы был небольшой запас стабильности, останавливаюсь на варианте 486/510 МГц и прошиваю в BIOS частоту ядра 486 МГц с дельтой 24 МГц.
Память удалось разогнать до эффективной частоты 1370 МГц, что довольно неплохо для чипов со временем выборки 1,6 нс. Итоговые частоты при разгоне тестируемой видеокарты составили, таким образом, вполне заурядные для 7800 GTX 486/510/1370 МГц при дельте 24 МГц.
По всей видимости nVidia действительно была хорошо осведомлена о некотором различии частотного потенциала блоков графического процессора G70 и решила не упускать возможности использовать чуть лучший частотный потенциал блока геометрии. В видеокартах GeForce 7800 GTX 512 использовались отборные графические процессоры G70 с более высоким частотным потенциалом и, как уже было сказано, с нулевой дельтой, необходимость использования которой по всей видимости отпала. Стоит отметить, что в определенной степени достижению более высоких частот 7800 GTX 512 способствовало чуть большее напряжение питания ядра — 1,45В против 1,40В для версии с 256 МБ памяти.

Разгон NoName 8600 GT

По спецификации nVidia эффективная частота работы памяти для видеокарт 8600 GT должна составлять 1400 МГц, однако для тестируемой видеокарты номинальная частота составляет 1200 МГц. Это довольно странно, поскольку на видеокарте установлена вполне обычная для 8600 GT память со временем выборки 1,4 нс и номинальной эффективной частотой 1400 МГц.
Вероятно производитель предусмотрел «универсальный» BIOS, подходящий для установки памяти как 1,4 нс, так и очевидно более дешевой 1,6 нс с номинальной эффективной частотой 1250 МГц.
Так или иначе, полностью стабильный разгон памяти данного экземпляра видеокарты составил 1620 МГц эффективной частоты, что на 15,7% выше референсной частоты 1400 МГц и аж на 35,0% выше изначальной частоты работы памяти для тестируемой видеокарты.
Что качается разгона ядра, то RivaTuner позволяет независимо устанавливать частоту шейдерного блока и блока растеризации. При этом если частота шейдерного блока повышается с шагом 54 МГц независимо от установленной частоты, то для блока растеризации шаг изменения частоты переменный, притом повторяющийся через определенные интервалы.



Стабильный разгон ядра составил 648/1566 МГц. Повышение частоты шейдерного домена до 1620 МГц приводило к мгновенному появлению множества артефактов в ATITool. При повышении частоты растрового домена до 661,5 МГц визуально было установлено наличие периодически появляющихся небольших количеств артефактов в ATITool, хотя утилита на них никак не реагировала.
Финальная проверка с итоговым разгоном ядра и памяти 648/1566/1620 МГц заключалась в 30-минутном тесте ATITool и 10-кратном прогоне Canyon Flight из 3DMark06 в разрешении 1920x1200.



Конфигурация тестовой системы


Hardware

Intel Core 2 Duo E6750 [Conroe] LGA775, стабильный разгон 3200 MHz (400x8)
Gigabyte P31-DS3L [P31 Express] BIOS F10a
2*1024MB Micron DDR2-800 Dual Channel, 5-5-5-15 2T
HDD 250GB Maxtor STM3250310AS 7200rpm SATA

Материнская плата P31-DS3L вела себя довольно капризно при разгоне и часто сбрасывала установленные частоты, особенно при FSB более 400 МГц. И хотя процессор был способен явно на большее, пришлось ограничиться его частотой 3200 МГц, при которой система более-менее стабильно стартовала без сброса частот.

Video
1) MSI NX 7800 GTX 256 MB
Номинальные частоты – 432/468/1197 MHz
Частоты при разгоне – 486/510/1370 MHz

2) NoName GeForce 8600 GT 256 MB
Номинальные частоты – 540/1188/1204 MHz
Референсные частоты – 540/1188/1404 MHz
Частоты при разгоне – 648/1566/1620 MHz

Software и методика тестирования
Последним драйвером, поддерживающим одновременно 7800 GTX и 8600 GT является Forceware 306.81. Именно он и был выбран для тестирования. Однако, при тестировании в Half-Life 2 Episode 2 выяснилось, что с данным драйвером видеокарта 7800 GTX, в отличие от 8600 GT, некорректно работает с тенями, что можно проиллюстрировать следующим скриншотом.



По данной причине для тестирования видеокарты 7800 GTX в Half-Life 2 Episode 2 использовался драйвер версии 91.47, с которым данная проблема исчезла.



Тестирование проводилось с разрешениями экрана 1024x768, 1280x1024, 1680x1050 и 1920x1200 на ОС Windows XP Professional SP2 с установленным DirectX 9.0c June 2010. После загрузки ОС лишние процессы останавливались.

Список и даты выхода бенчмарков:
Aquamark3 – 15.09.2003
Настройки по умолчанию

3DMark2001 SE build 330 – 12.02.2002
3DMark03 build 362 – 11.02.2003
3DMark05 build 130 – 29.09.2004
3DMark06 build 121 – 18.01.2006
Изменялось разрешение экрана, параметры фильтрации текстур и сглаживания. Остальные настройки оставлены по умолчанию.

Unigine Heaven 4.0 – 11.01.2013
Низкое качество, AA0
Несмотря на то, что данный бенчмарк рассчитан на видеокарты, имеющие минимум 512 МБ видеопамяти, опытным путем было установлено, что и 256 МБ ему достаточно для запуска с минимальными настройками качества в разрешении 1024x768. Именно в этом режиме и проходило тестирование.

Список, настройки и даты выхода игр:
Far Cry (version 1.4) – 23.03.2004
HOC Far Cry Benchmark 1.8
Detail level – Ultra
Pixel Shader level – Default model
Anisotropic Filtering – 16, Antialiasing – 0 (т.к. 7800 GTX не поддерживает одновременное использование AA и HDR)
Enable HDR rendering – On (HDR level 11)
Enable Geometry Instacing – On
Enable normal-maps compression – On
Демо-запись Volcano (Ubisoft), 3 прохода, выбирался лучший результат.
Было установлено, что каждый четвертый запуск бенчмарка через данную утилиту сопровождается получением некорректных результатов, т.е. теряется сходимость последовательных определений. Этот факт учитывался и такие результаты отбрасывались. Следующий за ним пятый запуск бенчмарка и вовсе приводил к появлению ошибки.

DOOM 3 (version 1.2.1287) – 03.08.2004
Video Quality – Ultra
Дополнительно в autoexec.cfg применялись следующие настройки:
seta com_fixedtic «-1»
seta com_allowconsole «1»
seta r_mode «-1»
seta r_aspectRatio «2» для 16:10 и «0» для 4:3 и 5:4
seta r_customWidth «1920», «1680», «1280», «1024»
seta r_customHeight «1200», «1050», «1024», «768»
seta r_Multisamples «4», «0»
seta image_anisotropy «16», «0»
seta image_useCache «1»
seta image_cacheMegs «512»
seta image_cacheMinK «20480»
Делалось по 3 прохода встроенной записи «demo1», после чего для тестирования в следующем режиме игра перезапускалась. Выбирался лучший результат.

F.E.A.R. (version 1.08) – 17.10.2005
Максимальные настройки качества, AA4, AF16
Делалось по 4 прохода встроенного бенчмарка, после чего для тестирования в следующем режиме игра перезапускалась. Результаты усреднялись.

Quake 4 (version 1.4.2) – 18.10.2005
Общее качество – сверхвысокое качество
Мультиядерная оптимизация – отключена (активация данной опции приводила к существенному падению FPS)
Дополнительно в autoexec.cfg применялись следующие настройки:
seta sys_lang «russian»
seta com_fixedtic «-1»
seta com_allowconsole «1»
seta r_Multisamples «4», «0»
seta image_anisotropy «16», «0»
seta com_videoRam «256»
seta image_downSizeLimit «256»
seta image_ignoreHighQuality «0»
seta image_downSizeBumpLimit «256»
seta image_downSizeSpecularLimit «256»
seta image_downSizeBump «0»
seta image_downSizeSpecular «0»
seta image_useCache «1»
seta image_cacheMegs «512»
seta image_cacheMinK «20480»
seta image_usePrecompressedTextures «0»
seta image_useNormalCompressionLoadDDSForPal «1»
seta image_useNormalCompression «2»
seta image_useAllFormats «1»
seta image_useCompression «0»
seta image_downSize «0»
Делалось по 3 прохода записи «HOCdemo» из утилиты HardwareOC (запуск командой timedemo), после чего для тестирования в следующем режиме игра перезапускалась. Выбирался лучший результат.

Half-Life 2 Episode 2 – 10.10.2007
Model detail – High
Texture detail – Very High
Shader detail – High
Water detail – Reflect all
Shadow detail – High
Color correction – Enabled
Antialiasing node – None, 4X
Filtering mode – Trilinear, 16X
Wait for vertical sync – Disabled
High Dynamic Range – Full
Motion Blur – Disabled
Делалось по 4 прохода записи «gravity_gun», после чего для тестирования в следующем режиме игра перезапускалась. Выбирался лучший результат.

Crysis Warhead (version 1.1) – 16.09.2008
FBWH bench tool 0.33
Установки – Mainstream, DX9, AA0
Делалось по 3 прохода демо-записи «cargo flythrough». Выбирался лучший результат для среднего значения FPS.

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat – 02.10.2009
Call of Pripyat Benchmark, режим «Day»
Установки – высокие
Рендеринг – полное динамическое освещение (DX9)
Один прогон бенчмарка.
Совместимость с тестовой системой иначе как отвратительной назвать нельзя. Бенчмарк после запуска вешал систему так, что ее приходилось перезагружать. Опытным путем было установлено, что нужно сразу после запуска завершить процесс benchmark.exe, после чего запустить бенчмарк заново. Судя по найденной информации, у многих на Windows XP наблюдалась такая же проблема.

World of Tanks (version 0.9.13) – 12.08.2010 (15.12.2015)
Чистый SD-клиент, максимально доступные для него настройки качества. Трава в снайперском режиме, дополнительные эффекты в снайперском режиме и постобработка — отключены.
Реплей боя на карте «Хайвей» (WoTreplays, Youtube), использовалась утилита FRAPS 3.4.7. Один полный прогон реплея.

Результаты


3DMark2001 SE



Без разгона 7800 GTX заметно опережает работающую на референсных частотах видеокарту 8600 GT, но за счет существенно более высокого частотного потенциала последняя при разгоне компенсирует свое отставание и даже выходит слегка вперед, но... Поскольку по описанной ранее причине для теста в Half-Life 2 Episode 2 использовался старый драйвер 91.47, я заодно решил сравнить быстродействие драйверов 306.81 и 91.47 во всех бенчмарках. И со старым драйвером разогнанная 7800 GTX почти на 1500 очков опередила разогнанную 8600 GT. С учетом всех обстоятельств, победа присуждается GeForce 7800 GTX. Счет 1:0.

3DMark03



Что с разгоном, что без разгона – GeForce 7800 GTX впереди даже без использования своего «секретного оружия» в виде старого драйвера, установка которого позволяет набрать дополнительные 260 очков. 2:0 в пользу GeForce 7800 GTX.

3DMark05



А вот здесь с настройками по умолчанию 8600 GT заметно выходит вперед, что с разгоном, что без него. И даже разгон 7800 GTX не позволяет ей догнать 8600 GT, работающую в номинале.
Была изучена зависимость производительности тестируемых видеокарт от разрешения и настроек качества.







Как видно на графиках, при увеличении разрешения производительность 8600 GT падает заметно быстрее, чем производительность 7800 GTX, что особенно проявляется в режиме с активацией AA4 и AF16, где уже начиная с разрешения 1280x1024 разогнанная 7800 GTX опережает работающую на референсных частотах 8600 GT. В разрешении 1920x1200 и при референсных частотах работы 7800 GTX даже вырывается вперед, а при разгоне до 8600 GT видеокарте 7800 GTX остается лишь чуть более 200 попугаев.

Линии тренда разогнанных видеокарт в режиме AA4+AF16 описываются следующими уравнениями:

y = -2786,3478Ln(x) + 45747,9693 – для 7800 GTX
y = -4165,1671Ln(x) + 66216,3705 – для 8600 GT,
где y — количество очков, а x — разрешение экрана в пикселях.

Решив эту нехитрую систему уравнений, можно установить, что равенство двух разогнанных видеокарт будет достигнуто при разрешении 2,8 МП, после чего 7800 GTX выйдет вперед. Ближайшим стандартным разрешением экрана является 2048x1536 (QXGA, 3,15 МП), так что никакого равенства на самом деле мы бы не увидели – после разгона видеокарт при разрешениях выше чем 1920x1200 впереди оказалась бы 7800 GTX.

Тем не менее, победу в данном раунде следует присудить 8600 GT. Счет 2:1.

Любопытно, что установка драйвера 91.47 на этот раз не привела к увеличению поголовья попугаев. Даже наоборот – разогнанная 7800 GTX набрала всего 9150 очков, потеряв тем самым около 200 пернатых. При этом на системе с одноядерным Athlon64 разница была наоборот в пользу старого драйвера, пусть и небольшая – около 20 попугаев.

3DMark06



С настройками по умолчанию впереди по прежнему 8600 GT, но в сравнении с 3DMark05 отставание 7800 GTX несколько сократилось – разогнанная видеокарта 7800 GTX смогла на этот раз слегка опередить 8600 GT, работающую с пониженной частотой памяти, хотя в 3DMark05 отставала от нее почти на 1000 попугаев. Что касается драйвера 91.47, то разогнанная 7800 GTX теряла около 10 попугаев в общем зачете.

Рассмотрим зависимость производительности тестируемых видеокарт от разрешения и настроек качества.







При разрешении 1920x1200 и активации AA4+AF16 в тесте SM 2.0 работающая на номинальных частотах 7800 GTX опережает 8600 GT с референсными частотами, а при разгоне до 8600 GT экс-флагману не хватает на этот раз всего 10 попугаев.





Поскольку 7800 GTX не поддерживает одновременное использование AA и HDR, сравнения в режиме AA4+AF16 для тестов HDR / SM 3.0 не получилось и разогнанная 7800 GTX при повышении разрешения смогла опередить только работающую на референсных частотах 8600 GT , шанса потягаться в самом тяжелом режиме с разогнанной 8600 GT на этот раз не представилось.

8600 GT сравнивает счет в бенчмарках — 2:2.

Скриншоты и ссылки на ORB для максимальных результатов, достигнутых видеокартами в бенчмарках серии 3DMark доступны ниже.

3DMark2001 SE — GeForce 7800 GTX — 44696


3DMark2001 SE — GeForce 8600 GT — 43235


3DMark03 — GeForce 7800 GTX — 21477


3DMark03 — GeForce 8600 GT — 20349


3DMark05 — GeForce 7800 GTX — 9354


3DMark05 — GeForce 8600 GT — 13257


3DMark06 — GeForce 7800 GTX — 5162


3DMark06 — GeForce 8600 GT — 6489


Aquamark3



Казалось бы, по аналогии с 3DMark2001 SE в столь старом бенчмарке преимущество должно быть на стороне 7800 GTX, но нет – 8600 GT уверенно лидирует. Ни разгон, ни драйвер 91.47 не позволяют 7800 GTX догнать даже работающую с пониженной частотой памяти 8600 GT. Счет становится 2:3, в лидеры выходит 8600 GT.

Unigine Heaven 4.0



Ожидаемый результат, высокая относительно 7800 GTX частота шейдерного блока 8600 GT делает свое дело. Очко за победу в данном тесте 8600 GT было решено не присуждать, поскольку тест был пройден с настройками не по умолчанию и формально вообще не должен работать на рассматриваемых видеокартах. В любом случае в бенчмарках победа остается за 8600 GT и Unigine Heaven 4.0 здесь ничего не решает.

Переходим к игровым тестам. Сможет ли 7800 GTX отыграться?

Far Cry



Без разгона видеокарт однозначным лидером является 7800 GTX. При разгоне 8600 GT слегка выходит вперед в разрешениях 1024x768 и 1680x1050, но зато чуть отстает в разрешении 1280x1024 и сильно отстает в разрешении 1920x1200 – преимущество 7800 GTX достигает 10,6%. Победа присуждается 7800 GTX – 1:0.

DOOM 3



Подавляющее преимущество 7800 GTX! 8600 GT выглядит просто беспомощно, даже разгон не позволяет ей догнать соперника, работающего на своих номинальных частотах. Причем, чем выше разрешение, тем больше отставание 8600 GT. Определенно можно сказать, что играть в DOOM 3 на 7800 GTX можно будет гораздо более комфортно. 2:0.

F.E.A.R.



И вновь уверенная победа 7800 GTX во всех разрешениях. Разогнанная 8600 GT примерно равна по производительности 7800 GTX, работающей в номинале. 3:0 в пользу 7800 GTX.

Quake 4



И вновь, как и в DOOM 3, 7800 GTX не оставляет сопернику ни единого шанса. Не удивительно, ведь движок-то у них один. 4:0 в пользу 7800 GTX.

Half-Life 2 Episode 2



При работе в номинале видеокарты практически равны, 7800 GTX лишь слегка опережает 8600 GT с референсными частотами. Однако, лучший частотный потенциал 8600 GT позволяет ей выйти вперед при разгоне. Непростая победа для 8600 GT — 4:1.

Crysis Warhead



А вот здесь, казалось бы, подавляющее преимущество уже на стороне 8600 GT, но задумайтесь над вопросом – сколько удовольствия вы получите от игры на практически минимальных настройках качества, да и еще в разрешении не выше чем 1024x768? Ибо уже при разрешении 1280x1024 средний FPS становится меньше 30. Тем не менее, формально следует присудить победу 8600 GT – 4:2.

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat



Немного увереннее выглядит 8600 GT, но с увеличением разрешения ее преимущество тает – в разрешении 1920x1200 видеокарты практически равны, но FPS при этом вряд ли можно назвать играбельным. Но правила есть правила – кто-то должен победить и отрыв по очкам сокращается до минимума – 4:3.

World of Tanks



Картина идентична наблюдаемой в Half-Life 2 Episode 2 – без разгона видеокарт небольшое преимущество есть у 7800 GTX, но при разгоне лучший частотный потенциал 8600 GT позволяет ей выйти вперед. Итак, по игровым тестам счет оказывается равным – 4:4.

Выводы


Разумеется, восьми игр недостаточно для того чтобы присудить победу той или иной видеокарте по очкам. При иной выборке игр счет мог быть изменен как в одну, так и в другую сторону, причем вплоть до «сухого». Но кого же все-таки следует признать победителем сегодняшнего тестирования?

На стороне GeForce 7800 GTX уверенное лидерство в F.E.A.R. и играх на движке iD Tech 4, пусть и ранней версии.
В Far Cry, Half-Life 2 Episode 2, S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat и World of Tanks тестируемые видеокарты примерно равны, особенно если ориентироваться на высокие разрешения, принципиальной разницы в производительности между ними нет. Где-то быстрее одна, где-то другая. Частотный потенциал 8600 GT конечно впечатляет и зачастую именно он склоняет чашу весов в ее пользу, а отнюдь не новая архитектура графического процессора G84.
В Crysis Warhead существенное преимущество уже у 8600 GT, но вряд ли кому-то понравится играть с низкими настройками графики, да еще и с откровенными тормозами при разрешении выше чем 1024x768.

Таким образом, можно определенно сказать, что видеокарта GeForce 7800 GTX позволит с комфортом играть в любые игры своего времени с максимальными настройками графики, причем зачастую она будет опережать такого конкурента, как 8600 GT.

А вот 8600 GT... с этой видеокартой вы сможете наслаждаться слайдшоу в играх, недоступных для 7800 GTX, но много ли в этом будет удовольствия?

Послесловие

Я планировал провести тестирование в еще одном режиме, в котором частоты всех блоков ядра и пропускная способность видеопамяти для рассматриваемых видеокарт будут одинаковы.
Для этого планировалось использовать следующие частоты:
486/486/810 MHz для 7800 GTX
486/486/1620 MHz для 8600 GT

Однако, было установлено, что минимальная частота шейдерного домена 8600 GT, которую можно установить через Riva Tuner должна ровно в 2 раза превышать частоту растрового домена.
Я попробовал прошить частоты 486/486/1620 MHz в BIOS 8600 GT. Карта успешно стартовала, но после загрузки графического драйвера при загрузке ОС все неизбежно заканчивалось черным экраном, на фоне которого красовался стандартный курсор, который можно двигать. По всей видимости, драйвер видеокарты попросту не знал, что делать в ситуации, когда частоты доменов G84 равны и загрузка ОС на этом прерывалась.

La Finale

Меня не отпускала мысль, а сможет ли одиночная 7800 GTX с не самым удачным частотным потенциалом графического процессора G70 покорить рубеж 10000 попугаев в 3DMark05?
Очевидно, что с используемым тестовым стендом шансов на это нет. Конечно можно подвергнуть карту аппаратному вольтмоду, но смысла так издеваться над ветераном я не вижу. Тем более что есть более легкий путь увеличения количества попугаев — смена платформы на более мощную, а если этого не хватит — можно попробовать оптимизировать тайминги видеопамяти.

Итак, что будет, если взять систему на более совершенном Ivy Bridge? Ответ ниже.

3DMark2001 SE — GeForce 7800 GTX — 3770k @ 4040 MHz — 44907


3DMark2001 SE — GeForce 7800 GTX — 3770k @ 4532 MHz — 47396


3DMark03 — GeForce 7800 GTX — 3770k @ 4040 MHz — 21972


3DMark03 — GeForce 7800 GTX — 3770k @ 4532 MHz — 22083


3DMark05 — GeForce 7800 GTX — 3770k @ 4040 MHz — 10018


3DMark05 — GeForce 7800 GTX — 3770k @ 4532 MHz — 10115


3DMark06 — GeForce 7800 GTX — 3770k @ 4040 MHz — 5523


3DMark06 — GeForce 7800 GTX — 3770k @ 4532 MHz — 5557


10000 попугаев в 3DMark05 покоряются видеокарте GeForce 7800 GTX, работающей на скромных частотах 486/510/1370 MHz в паре с процессором поколения Ivy Bridge, работающем на частоте около 4 ГГц. Повышение частоты ЦП до 4,5 ГГц не приносит особых дивидендов. Разве что в 3DMark2001 SE прирост составил целых две с половиной тысячи попугаев.

На этих оптимистичных циферках я позволю себе закончить сегодняшний обзор.



Обсудить статью можно в моей теме на форуме.

Также желающие могут принять участие в опросах:
В каком году вы перешли с AGP на PCI-Express?
Какой тест из серии 3DMark вы считаете лучшим?

© mishgane
Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал
рейтинг: 1.0 из 5
голосов: 3

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают