NVIDIA PhysX от А до Я

Автор: Phoenix
22 мая 2011, воскресенье 12:30
Phoenix для раздела Лаборатория



Оглавление



Введение

На подготовку данного проекта и реализацию задуманного ушло больше года. В рамках материала я постарался рассмотреть насущные вопросы, а именно:

  • 1. Одиночные видеокарты GeForce
  • 2. Видеокарты GeForce в паре с GeForce GTX 480
  • 3. Видеокарты GeForce в паре с Radeon HD 6970
  • 4. Влияние PCI-Express на производительность видеокарты
  • 5. Видеокарты в SLI тандеме и не только
  • 6. Производительность процессоров

Сам обзор построен таким образом, что все упомянутые вопросы рассмотрены в отдельных главах. По идее, статью можно было разбить на несколько частей, но я специально реализовал ее именно так, чтобы наши читатели могли почерпнуть нужную им информацию из одного источника.



Тестовые конфигурации

Так получилось, что тесты героев обзора в приложениях, поддерживающих NVIDIA PhysX, совпали по времени с тестами для материала по исследованию данной технологии. Поэтому в обзоре было применено два стенда: первый для тестов "классических" игр и второй для NVIDIA PhysX.

Стенд №1:

  • Процессор: Phenom II X6 1090T ВЕ (Thuban, L3 6 Мб), 1.34 В, Turbo Core - off - 3200 @ 4100 МГц (1.5 В)
  • Материнская плата: GigaByte GA-890FXA-UD7, BIOS F4

Стенд №2:

  • Процессор: Intel Core i5 760 (Lynnfield, L3 8 Мб), 1.11 В, Turbo Boost - off - 2800 @ 4000 МГц (1.38 В)
  • Материнская плата: ASRock P55 Extreme, BIOS v2.70

Остальные компоненты:

  • Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair (Spec: 1600 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.65 В)
  • Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
  • 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:

  • GeForce GTX 570 1280 Mбайт - 732/732/3800 МГц (Zotac)
  • GeForce GTX 560 Ti 1024 Мбайт - 822/1644/4008 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 550 Ti 1024 Мбайт - 900/1800/4100 МГц (Innovision)

  • GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 МГц (Gainward)
  • GeForce GTX 470 1280 Mбайт - 608/1215/3348 МГц (Palit) x 2 шт.
  • GeForce GTX 465 1024 Mбайт - 608/1215/3208 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 460 1024 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Innovision)
  • GeForce GTX 460 SE 1024 Мбайт - 650/1300/3400 МГц (Gainward)
  • GeForce GTX 460 768 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Gainward)
  • GeForce GTS 450 1024 Мбайт - 550/1340/3400 МГц (Gainward)

  • GeForce GTX 285 1024 Mбайт - 648/1476/2480 МГц (GigaByte)
  • GeForce GTX 275 896 Mбайт - 633/1402/2320 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 260 896 Mбайт - 576/1242/2000 МГц (ASUS)
  • GeForce GTS 250 1024 Mбайт - 738/1836/2200 МГц (XFX)

  • GeForce 9800 GT 512 Mбайт - 600/1500/1800 МГц (Zotac)
  • GeForce 9600 GT 512 Mбайт - 650/1625/1800 МГц (Zotac)
  • GeForce GT 240 512 Mбайт - 650/1625/1800 МГц (Innovizion)

  • Radeon HD 6970 2048 Мбайт - 880/880/5500 МГц (GigaByte)

Программное обеспечение:

  • Операционная система: Windows 7 x64 SP1
  • Драйверы видеокарты: GeForce 270.61 WHQL и Catalyst 11.5 WHQL
  • PhysX-mod-1.04ff



Инструментарий и методика тестирования

Для более наглядного сравнения систем все игры, используемые в качестве тестовых приложений, запускались в разрешениях 1024х768, 1280х1024 и 1920х1080.

В следующих играх использовались средства измерения быстродействия - встроенные бенчмарки, утилиты FRAPS v3.2.1 build 11425 и AutoHotkey v1.0.48.05:

  • Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)
  • Cryostasis (Техническое демо)
  • Dark Void (Бенчмарк)
  • Darkest of Days (Бенчмарк)
  • FluidMark
  • Mafia 2 (Бенчмарк)
  • Metro 2033 (Бенчмарк)
  • Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)
  • Nurien
  • Particle Fluid
  • Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)
  • Warmonger (Первый уровень)

Во всех приложениях 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 - пять раз. При вычислении среднего FPS за итоговый результат бралось среднеарифметическое значение результатов всех прогонов (трех не "холостых"). В качестве минимального FPS выбиралось минимальное значение показателя по результатам трех прогонов.



Настройки в играх


FluidMark

  • Версия 1.2.2

Particle Fluid

  • Версия 1.0

Nurien

  • Версия 1.0

Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)

  • Версия 1.1
  • DirectX 9
    • полноэкранное сглаживание (AA) 4
    • детализация - очень высокая
    • свечение - вкл.
    • динамические тени - вкл.
    • эффект размытия движения - вкл.
    • искажения - вкл.
    • объемный туман - вкл.
    • освещение техникой сферических гармоник - вкл.
    • освещение отраженным светом - вкл.

Cryostasis (Техническое демо)

  • Версия 1.0
  • DirectX 10
    • анизотропная фильтрация (AF) 16
    • качество текстур - высокое
    • карта нормалей - высокая
    • карта зеркал - высокая
    • тени - высокие
    • размытие движений - вкл.
    • размытие движений в камере - вкл.
    • эффекты воды - вкл.

Dark Void (Бенчмарк)

  • Версия 1.0
  • DirectX 9
    • качество текстур - высокое
    • качество моделей - высокое
    • отличительные знаки - вкл.
    • динамические тени - вкл.

Darkest of Days (Бенчмарк)

  • Версия 1.03
  • DirectX 9
    • полноэкранное сглаживание (AA) 4
    • анизотропная фильтрация (AF) 16
    • детализация графики - очень высокая
    • имитация глобального освещения - вкл.

Mafia 2 (Бенчмарк)

  • Версия Update 3
  • DirectX 9
    • полноэкранное сглаживание (AA) - вкл.
    • анизотропная фильтрация (AF) 16
    • уровень качества теней - высокий
    • размытие окружения - вкл.
    • уровень детализации геометрии - высокий
    • APEX PhysX - вкл.

Metro 2033 (Бенчмарк)

  • Версия 1.2
  • DirectX 10
    • полноэкранное сглаживание (АА) AAA
    • анизотропная фильтрация (AF) 16
    • качество - очень высокое
    • тесселяция - вкл.
    • DOF - выкл.
    • NVIDIA Advanced PhysX - вкл.
    • размытие движения - камера + объекты (DX10+)
    • тени - рассеиваемые
    • рельефное текстурирование - точное
    • мягкие частицы - вкл.
    • резолюция теней - 9.43 МПикс
    • взаимодействия света с материалами - нормальное
    • детализация геометрии - очень высокая
    • детализация текстур - вкл.
    • сложное затенение - предвычисление + SSAO
    • отображение пост-процессинга - полное
    • parallax mapping - вкл. с затенением
    • фильтрация теней - очень высокая
    • аналитическое полноэкранное сглаживание - вкл.
    • объемные текстуры - полное качество, в том числе солнце

Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)

  • Версия 1.1
  • DirectX 9
    • полноэкранное сглаживание (AA) 4
    • детализация текстур - очень высокая
    • качество изображения - очень высокая

Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)

  • Версия 2.64.0
  • DirectX 9
    • полноэкранное сглаживание (AA) 4
    • детализация теней - очень высокая
    • детализация рендеринга - очень высокая
    • детализация земли - очень высокая
    • детализация эффектов - высокая
    • детализация травы - очень высокая
    • погода - вкл.

Warmonger (Первый уровень)

  • Версия 1.0
  • DirectX 9
    • детализация текстур - очень высокая
    • детализация мира - очень высокая
    • детализация эффектов - очень высокая
    • детализация теней - очень высокая
    • детализация света - очень высокая
    • качество пост-процессинга - высокое



Видеоролики тестовых участков с разными уровнями активации/деактивации NVIDIA PhysX


FluidMark



Particle Fluid



Nurien



Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)

PhysX Off

PhysX Medium

PhysX High



Cryostasis (Техническое демо)



Dark Void (Бенчмарк)

PhysX Off

PhysX Low



Darkest of Days (Бенчмарк)

PhysX Low

PhysX Medium

PhysX High



Mafia 2 (Бенчмарк)

PhysX Off

PhysX Medium

PhysX High



Metro 2033 (Бенчмарк)

PhysX Off

PhysX On



Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)

PhysX Off

PhysX On



Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)

PhysX Off

PhysX On



Warmonger (Первый уровень)



Технические характеристики видеокарт

Перейдем непосредственно к тестам.



Глава 1. Одиночные видеокарты GeForce

В первой главе будет рассмотрена производительность одиночных видеокарт NVIDIA в синтетических приложениях и играх, использующих технологию PhysX.

Тестовая конфигурация:

  • Процессор: Phenom II X6 1090T ВЕ (Thuban, L3 6 Мб), 1.34 В, Turbo Core - off - 3200 @ 4100 МГц (1.5 В)
  • Материнская плата: GigaByte GA-890FXA-UD7, BIOS F4
  • Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair (Spec: 1600 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.65 В)
  • Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
  • 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:

  • GeForce GTX 570 1280 Mбайт - 732/732/3800 МГц (Zotac)
  • GeForce GTX 560 Ti 1024 Мбайт - 822/1644/4008 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 550 Ti 1024 Мбайт - 900/1800/4100 МГц (Innovision)

  • GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 МГц (Gainward)
  • GeForce GTX 470 1280 Mбайт - 608/1215/3348 МГц (Palit)
  • GeForce GTX 465 1024 Mбайт - 608/1215/3208 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 460 1024 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Innovision)
  • GeForce GTX 460 SE 1024 Мбайт - 650/1300/3400 МГц (Gainward)
  • GeForce GTX 460 768 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Gainward)
  • GeForce GTS 450 1024 Мбайт - 550/1340/3400 МГц (Gainward)

  • GeForce GTX 285 1024 Mбайт - 648/1476/2480 МГц (GigaByte)
  • GeForce GTX 275 896 Mбайт - 633/1402/2320 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 260 896 Mбайт - 576/1242/2000 МГц (ASUS)
  • GeForce GTS 250 1024 Mбайт - 738/1836/2200 МГц (XFX)

В тесты не попали видеокарты GeForce 9800 GT, GeForce 9600 GT и GeForce GT 240, так как по современным меркам они маломощны для "классического" рендеринга, не говоря уж о обработке PhysX эффектов.


FluidMark


1920х1080 Минимальный и средний FPS

В FluidMark производительность равномерно возрастала у плотной группы видеокарт: от GeForce GTS 250 до GeForce GTX 460 1024 Мбайт. Начиная с GeForce GTX 465, старшие графические ускорители увеличили свой отрыв от младших. Лидирующие GeForce GTX 570 и GeForce GTX 480 опередили идущую в центре GeForce GTX 460 1024 Мбайт на 51% и замыкающую GeForce GTS 250 на 106% - 109%.


Particle Fluid


1024х768 Минимальный и средний FPS

В Particle Fluid идущая последней GeForce GTS 450 заметно отстала от большой группы современных "середнячков" и видеокарт позапрошлого поколения. Начиная с GeForce GTX 285, как и в FluidMark, более мощные графические ускорители увеличили свое преимущество над младшими собратьями.


Nurien


1024х768 Минимальный и средний FPS

В Nurien разрыв между лидерами и аутсайдерами не столь велик, как в прошлых приложениях. Стоит отметить превосходство видеокарт позапрошлого поколения над приблизительно равными им современниками по показателю минимального FPS.


Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX Medium
PhysX High

1920х1080


PhysX Off
PhysX Medium
PhysX High Минимальный и средний FPS

Включение технологии NVIDIA PhysX с настройками medium снизило производительность видеокарт на значительно большую величину, чем при настройках high.

Примечательно, что графические ускорители уровня GeForce GTX 460 1024 Мбайт и выше обеспечили комфортную производительность во всех разрешениях и настройках NVIDIA PhysX.

Разрыв между идущей последней GeForce GTS 250 и лидирующей GeForce GTX 480 составил 100% - 140% в зависимости от разрешения и настроек NVIDIA PhysX.


Cryostasis (Техническое демо)



1280х1024
1920х1080 Минимальный и средний FPS

В Cryostasis в разрешении 1280х1024 комфортную производительность смогли обеспечить только старшие видеокарты - GeForce GTX 570, GeForce GTX 560 Ti, GeForce GTX 480, GeForce GTX 470 и GeForce GTX 285. В разрешении 1920х1080 их круг сократился до GeForce GTX 570 и GeForce GTX 480.

Разрыв между аутсайдером и лидерами по сравнению с Batman Arkham Asylum немного возрос и составил 126% - 171%.


Dark Void (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX Low

1920х1080


PhysX Off
PhysX Low Минимальный и средний FPS

В игре Dark Void включение физических эффектов снизило результаты видеокарт на впечатляющие величины. Сразу же обратили на себя внимание явные проблемы с производительностью у GPU позапрошлого поколения. Так, в разрешении 1280х1024 GeForce GTX 285 оказалась медленнее даже GeForce GTS 450, правда, в 1920х1080 немного опередила ее. Слабое утешение.

Видеокарты GeForce GTX 5хх и GeForce GTX 4хх серий таких проблем не испытывали и смогли обеспечить комфортную производительность даже в разрешении 1920х1080.

Разрыв в результатах между аутсайдером и лидерами составил внушительные 121% - 152% в зависимости от разрешения и настроек.


Darkest of Days (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Low
PhysX Medium
PhysX High

1920х1080


PhysX Low
PhysX Medium
PhysX High Минимальный и средний FPS

Включение технологии NVIDIA PhysX с настройками medium снизило производительность видеокарт на 4% - 36% в зависимости от модели и разрешения, а с настройками high - на 53% - 133%.

При настройках PhysX medium в разрешении 1280х1024 комфортную производительность показали GeForce GTX 570, GeForce GTX 560 Ti, GeForce GTX 480 и GeForce GTX 470, а в 1920х1080 из их рядов выбыла GeForce GTX 470.

При настройках PhysX high в разрешении 1280х1024 приемлемые результаты продемонстрировала та же четверка, что и раньше, а в 1920х1080 - GeForce GTX 570 и GeForce GTX 480.

Разрыв между аутсайдером и лидерами составил 1% - 129% в зависимости от настроек и разрешения.


Mafia 2 (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX Medium
PhysX High

1920х1080


PhysX Off
PhysX Medium
PhysX High Минимальный и средний FPS

В игре Mafia 2 включение NVIDIA PhysX с настройками medium привело к 8% - 109% снижению производительности видеокарт в зависимости от разрешения, а с high к 25% - 137%. Как видно, при переходе от medium к high результаты снизились незначительно.

Все участники тестирования не смогли обеспечить комфортную производительность в обоих разрешениях. Разрыв в результатах между аутсайдером и лидерами составил 48% - 150% в зависимости от настроек и разрешения.


Metro 2033 (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX On

1920х1080


PhysX Off
PhysX On Минимальный и средний FPS

На диаграмме видно, что Metro 2033 оказалась первой игрой, в которой физические эффекты незначительно повлияли на результаты видеокарт. После включения технологии NVIDIA PhysX производительность видеокарт снизилась всего на 1% - 29%, что заметно меньше, чем в других приложениях.


Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX On

1920х1080


PhysX Off
PhysX On Минимальный и средний FPS

В игре Mirror's Edge после активации технологии NVIDIA PhysX результаты видеокарт заметно снизились, однако, несмотря на это, даже самые слабые видеокарты показали комфортную производительность.


Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)



1280х1024


PhysX Off
PhysX On

1920х1080


PhysX Off
PhysX On Минимальный и средний FPS

Sacred 2 Ice & Blood стала второй игрой, в которой включение технологии NVIDIA PhysX привело к незначительному снижению производительности видеокарт - на 12% - 20% в зависимости от разрешения.


Warmonger (Первый уровень)



1280х1024
1920х1080 Минимальный и средний FPS

Несмотря на включенную по умолчанию в игре Warmonger технологию NVIDIA PhysX, все видеокарты обеспечили комфортную производительность в обоих разрешениях.



Глава 2. Видеокарты GeForce в паре с GeForce GTX 480

В этой главе будут рассмотрены видеокарты, устанавливаемые в пару к GeForce GTX 480 1536 Mбайт, для обработки физических эффектов.

Тестовая конфигурация:

  • Процессор: Phenom II X6 1090T ВЕ (Thuban, L3 6 Мб), 1.34 В, Turbo Core - off - 3200 @ 4100 МГц (1.5 В)
  • Материнская плата: GigaByte GA-890FXA-UD7, BIOS F4
  • Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair (Spec: 1600 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.65 В)
  • Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
  • 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)

Видеокарта, обрабатывающая изображение:

  • GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 МГц (Gainward)

Видеокарты, обрабатывающие физические эффекты:

  • GeForce GTX 570 1280 Mбайт - 732/732/3800 МГц (Zotac)
  • GeForce GTX 560 Ti 1024 Мбайт - 822/1644/4008 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 550 Ti 1024 Мбайт - 900/1800/4100 МГц (Innovision)

  • GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 МГц (Gainward)
  • GeForce GTX 470 1280 Mбайт - 608/1215/3348 МГц (Palit)
  • GeForce GTX 465 1024 Mбайт - 608/1215/3208 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 460 1024 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Innovision)
  • GeForce GTX 460 SE 1024 Мбайт - 650/1300/3400 МГц (Gainward)
  • GeForce GTX 460 768 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Gainward)
  • GeForce GTS 450 1024 Мбайт - 550/1340/3400 МГц (Gainward)

  • GeForce GTX 285 1024 Mбайт - 648/1476/2480 МГц (GigaByte)
  • GeForce GTX 275 896 Mбайт - 633/1402/2320 МГц (MSI)
  • GeForce GTX 260 896 Mбайт - 576/1242/2000 МГц (ASUS)
  • GeForce GTS 250 1024 Mбайт - 738/1836/2200 МГц (XFX)

  • GeForce 9800 GT 512 Mбайт - 600/1500/1800 МГц (Zotac)
  • GeForce 9600 GT 512 Mбайт - 650/1625/1800 МГц (Zotac)
  • GeForce GT 240 512 Mбайт - 650/1625/1800 МГц (Innovizion)


FluidMark


1920х1080 Минимальный и средний FPS

Похоже, что в FluidMark рассчитывалась производительность только видеокарт, обрабатывающих физические эффекты. Видеокарта GeForce GTX 480, отвечающая за изображение, в этом процессе не участвовала.


Particle Fluid


1024х768 Минимальный и средний FPS

В FluidMark низкой производительностью выделились только бюджетные решения. Остальные видеокарты продемонстрировали одинаковые результаты.


Nurien


1024х768 Минимальный и средний FPS

Разница в производительности между аутсайдером и лидерам составила незначительные 14% - 21%.


Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX Medium
PhysX High

1920х1080


PhysX Off
PhysX Medium
PhysX High Минимальный и средний FPS

Как и в случае с одиночными видеокартами GeForce, включение технологии NVIDIA PhysX с различными настройками сильно снизило результаты видеокарт. Но в этот раз все участники тестов без проблем показали комфортную производительность. Разрыв между аутсайдером и лидерами составил 5% - 42% в зависимости от разрешения и настроек.


Cryostasis (Техническое демо)



1280х1024
1920х1080 Минимальный и средний FPS

В игре Cryostasis все видеокарты преодолели планку комфортной производительности. Если в разрешении 1280х1024 еще наблюдалась разница в результатах у младших графических ускорителей, то в 1920х1080 она полностью сгладилась.


Dark Void (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX Low

1920х1080


PhysX Off
PhysX Low Минимальный и средний FPS

Включение технологии NVIDIA PhysX в Dark Void привело к значительному снижению производительности видеокарт, тем не менее все участники тестов показали отличные результаты в обоих разрешениях. Разрыв между аутсайдером и лидерами составил 35% - 63% в зависимости от разрешения.


Darkest of Days (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Low
PhysX Medium
PhysX High

1920х1080


PhysX Low
PhysX Medium
PhysX High Минимальный и средний FPS

В игре Darkest of Days при medium настройке технологии NVIDIA PhysX все испытуемые продемонстрировали комфортную производительность, однако после включения high половина участников тестов "скатилась" к приемлемым результатам. Примечательно, что при этой настройке после повышения разрешения производительность видеокарт почти не изменилась.


Mafia 2 (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX Medium
PhysX High

1920х1080


PhysX Off
PhysX Medium
PhysX High Минимальный и средний FPS

Выделенные под обработку физических эффектов видеокарты принесли хорошие дивиденды в игре Mafia 2, но все же при обеих настройках PhysX комфортную и приемлемую производительность смогли обеспечить только старшие графические решения. Разрыв между аутсайдерами и лидерами составил 27% - 92% в зависимости от настроек и разрешений.


Metro 2033 (Бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX On

1920х1080


PhysX Off
PhysX On Минимальный и средний FPS

Установка отдельной видеокарты для обработки физических эффектов в игре Metro 2033, равно как и в Sacred 2 Ice & Blood, не принесла практически никакой пользы.


Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)



1280х1024


PhysX Off
PhysX On

1920х1080


PhysX Off
PhysX On Минимальный и средний FPS

Если вспомнить, что одиночные видеокарты NVIDIA без особых проблем справились как с обработкой изображения, так и с расчетами физических эффектов, то GeForce GTX 480 в паре с выделенным под "физику" ускорителем и подавно разобрался с этой задачей.


Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)



1280х1024


PhysX Off
PhysX On

1920х1080


PhysX Off
PhysX On Минимальный и средний FPS


Warmonger (Первый уровень)



1280х1024
1920х1080 Минимальный и средний FPS

На диаграмме все прекрасно видно, комментарии излишни.



Глава 3. Видеокарты GeForce в паре с Radeon HD 6970

В этой главе будет рассмотрена производительность видеокарты Radeon HD 6970 2048 Мбайт, работающей в паре с видеокартами NVIDIA. Для достижения работоспособности этих тандемов использовалась утилита PhysX-mod-1.04ff.

Установка драйверов для связки Radeon и GeForce подробно расписана в профильной теме нашей конференции.

Процитирую основные положения:

  • Установить ATI драйвер.
  • Установить Nvidia 197.хх (25х.хх и более новых) драйвер.
  • Перезагрузите компьютер.
  • Запустить PhysX-mod-1.04ff.
  • Win7 "Персонализация" -> "Экран" -> "Настройка параметров экрана" -> ключевая кнопка "Найти" - показывает дополнительный интерфейс для выбора расширения стола (не обязательно для 25х.хх и более новых драйверов).
  • Поставить галочку в панели управления Nvidia - PhysX включено.(Не требуется для драйверов 25х.хх и более новых).
  • Тестовая конфигурация:

    • Процессор: Phenom II X6 1090T ВЕ (Thuban, L3 6 Мб), 1.34 В, Turbo Core - off - 3200 @ 4100 МГц (1.5 В)
    • Материнская плата: GigaByte GA-890FXA-UD7, BIOS F4
    • Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair (Spec: 1600 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.65 В)
    • Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
    • 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)

    Видеокарта, обрабатывающая изображение:

    • Radeon HD 6970 2048 Мбайт - 880/880/5500 МГц (GigaByte)

    Видеокарты, обрабатывающие физические эффекты:

    • GeForce GTX 570 1280 Mбайт - 732/732/3800 МГц (Zotac)
    • GeForce GTX 560 Ti 1024 Мбайт - 822/1644/4008 МГц (MSI)
    • GeForce GTX 550 Ti 1024 Мбайт - 900/1800/4100 МГц (Innovision)

    • GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 МГц (Gainward)
    • GeForce GTX 470 1280 Mбайт - 608/1215/3348 МГц (Palit)
    • GeForce GTX 465 1024 Mбайт - 608/1215/3208 МГц (MSI)
    • GeForce GTX 460 1024 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Innovision)
    • GeForce GTX 460 SE 1024 Мбайт - 650/1300/3400 МГц (Gainward)
    • GeForce GTX 460 768 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Gainward)
    • GeForce GTS 450 1024 Мбайт - 550/1340/3400 МГц (Gainward)

    • GeForce GTX 285 1024 Mбайт - 648/1476/2480 МГц (GigaByte)
    • GeForce GTX 275 896 Mбайт - 633/1402/2320 МГц (MSI)
    • GeForce GTX 260 896 Mбайт - 576/1242/2000 МГц (ASUS)
    • GeForce GTS 250 1024 Mбайт - 738/1836/2200 МГц (XFX)

    • GeForce 9800 GT 512 Mбайт - 600/1500/1800 МГц (Zotac)
    • GeForce 9600 GT 512 Mбайт - 650/1625/1800 МГц (Zotac)
    • GeForce GT 240 512 Mбайт - 650/1625/1800 МГц (Innovizion)

    В принципе, основные тенденции работы тандема из Radeon HD 6970 и видеокарт NVIDIA совпали с прошлой главой. Поэтому предоставлю читателям самостоятельно изучить графики.


    FluidMark


    1920х1080 Минимальный и средний FPS


    Particle Fluid


    1024х768 Минимальный и средний FPS


    Nurien


    1024х768 Минимальный и средний FPS


    Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Cryostasis (Техническое демо)



    1280х1024
    1920х1080 Минимальный и средний FPS


    Dark Void (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Low

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Low Минимальный и средний FPS


    Darkest of Days (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Low
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Low
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Mafia 2 (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Metro 2033 (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS


    Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS


    Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS


    Warmonger (Первый уровень)



    1280х1024
    1920х1080 Минимальный и средний FPS



    Глава 4. Влияние PCI-Express на производительность видеокарты

    В этой главе будет рассмотрено влияние пропускной способности разъема PCI-Express на производительность видеокарты, обрабатывающей физические эффекты.

    Тестовая конфигурация:

    • Процессор: Phenom II X6 1090T ВЕ (Thuban, L3 6 Мб), 1.34 В, Turbo Core - off - 3200 @ 4100 МГц (1.5 В)
    • Материнская плата: GigaByte GA-890FXA-UD7, BIOS F4
    • Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair (Spec: 1600 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.65 В)
    • Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
    • 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)

    Видеокарта, обрабатывающая изображение:

    • GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 МГц (Gainward)

    Видеокарта, обрабатывающая физические эффекты:

    • GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 МГц (Gainward)


    FluidMark


    1920х1080 Минимальный и средний FPS

    FluidMark стал единственным приложением, в котором тип разъема PCI-Express существенно повлиял на производительность видеокарты, ответственной за физические эффекты. Во всех остальных играх и приложениях переустановка графического ускорителя в разные слоты PCI-Express приводила к незначительному изменению результатов, либо вообще ничего не меняла.


    Particle Fluid


    1024х768 Минимальный и средний FPS


    Nurien


    1024х768 Минимальный и средний FPS


    Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Cryostasis (Техническое демо)



    1280х1024
    1920х1080 Минимальный и средний FPS


    Dark Void (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Low

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Low Минимальный и средний FPS


    Darkest of Days (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Low
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Low
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Mafia 2 (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Metro 2033 (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS


    Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS


    Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS


    Warmonger (Первый уровень)



    1280х1024
    1920х1080 Минимальный и средний FPS



    Глава 5. Видеокарты в SLI тандеме и не только

    В данной главе будут рассмотрены вопросы эффективности SLI тандема, при включении технологии NVIDIA PhysX. В ней рассматриваются:

    • одиночная видеокарта;
    • две видеокарты (когда одна обрабатывает изображение, а вторая физические эффекты);
    • два GPU в SLI тандеме (когда в драйверах выбор графического ускорителя под PhysX выставлен по умолчанию);
    • SLI тандем плюс видеокарта под расчет физических эффектов.
    На графиках ниже соответственно GeForce GTX 470, GeForce GTX 470 + GeForce GTX 470, SLI 2 x GeForce GTX 470, SLI 2 x GeForce GTX 470 + GeForce GTX 460 1024 Мбайт.

    Тестовая конфигурация:

    • Процессор: Intel Core i5 760 (Lynnfield, L3 8 Мб), 1.11 В, Turbo Boost - off - 2800 @ 4000 МГц (1.38 В)
    • Материнская плата: ASRock P55 Extreme, BIOS v2.70
    • Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair (Spec: 1600 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.65 В)
    • Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
    • 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)

    Видеокарта, обрабатывающая изображение:

    • GeForce GTX 470 1280 Mбайт - 608/1215/3348 МГц (Palit) - 2 шт.

    Видеокарты, обрабатывающая физические эффекты:

    • GeForce GTX 470 1280 Mбайт - 608/1215/3348 МГц (Palit)
    • GeForce GTX 460 1024 Мбайт - 675/1350/3600 МГц (Innovision)


    FluidMark


    1920х1080 Минимальный и средний FPS

    Наращивание количества видеокарт привело к приблизительно равномерному росту производительности во всех синтетических приложениях и демках.


    Particle Fluid


    1024х768 Минимальный и средний FPS


    Nurien


    1024х768 Минимальный и средний FPS


    Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS

    В принципе, в игре Batman Arkham Asylum для обеспечения комфортной производительности оказалось достаточно и одной GeForce GTX 470. Две видеокарты GeForce GTX 470 в SLI тандеме немного опередили такую же связку, в которой второй GPU обрабатывал PhysX. Добавление в SLI дуэт видеокарт под "физику" заметно увеличило производительность, особенно в разрешении 1920х1080.


    Cryostasis (Техническое демо)



    1280х1024
    1920х1080 Минимальный и средний FPS

    Постепенное наращивание количества видеокарт в системе привело к значительному росту результатов, особенно в разрешении 1920х1080.


    Dark Void (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Low

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Low Минимальный и средний FPS

    В игре Dark Void при увеличении количества видеокарт в конфигурации наблюдается не такой заметный рост результатов, как в Cryostasis. Возможно, производительность графических ускорителей ограничил процессор.


    Darkest of Days (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Low
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Low
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS

    Единственной конфигурацией, обеспечившей комфортную производительность при high настройке NVIDIA PhysX в игре Darkest of Days, стала связка из SLI тандема GeForce GTX 470 и GeForce GTX 460 1024 Мбайт.


    Mafia 2 (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS

    Игра Mafia 2 оказалась не по зубам для всех участников тестов. Даже самое мощное трио GPU обеспечило только приемлемую производительность.


    Metro 2033 (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS

    В оставшихся играх все варианты без особых проблем обеспечили комфортную производительность.


    Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS


    Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)



    1280х1024


    PhysX Off
    PhysX On

    1920х1080


    PhysX Off
    PhysX On Минимальный и средний FPS


    Warmonger (Первый уровень)



    1280х1024
    1920х1080 Минимальный и средний FPS



    Глава 6. Производительность процессоров

    В этой главе рассматривается производительность процессоров Phenom II X6 1090T ВЕ и Core i5 760 при обработке физических эффектов в сравнении с видеокартой GeForce GTS 250.

    Стенд №1:

    • Процессор: Phenom II X6 1090T ВЕ (Thuban, L3 6 Мб), 1.34 В, Turbo Core - off - 3200 @ 4100 МГц (1.5 В)
    • Материнская плата: GigaByte GA-890FXA-UD7, BIOS F4

    Стенд №2:

    • Процессор: Intel Core i5 760 (Lynnfield, L3 8 Мб), 1.11 В, Turbo Boost - off - 2800 @ 4000 МГц (1.38 В)
    • Материнская плата: ASRock P55 Extreme, BIOS v2.70

    Остальные компоненты:

    • Видеокарта: GeForce GTS 250 1024 Mбайт - 738/1836/2200 МГц (XFX)
    • Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair (Spec: 1600 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.65 В)
    • Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
    • 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)

    Для того, чтобы процессоры обрабатывали физические эффекты в панели управления драйверов GeForce/ION вручную был установлен пункт расчета PhysX на CPU.

    Вполне ожидаемо видеокарта GeForce GTS 250 уверенно опередила процессоры в большинстве игр и приложений. В противостоянии Phenom II X6 1090T ВЕ и Core i5 760 была зафиксирована боевая ничья.


    FluidMark


    1920х1080 Минимальный и средний FPS


    Particle Fluid


    1024х768 Минимальный и средний FPS


    Nurien


    1024х768 Минимальный и средний FPS


    Batman Arkham Asylum (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Cryostasis (Техническое демо)


    1280х1024 Минимальный и средний FPS


    Dark Void (Бенчмарк)


    1280х1024 Минимальный и средний FPS


    Darkest of Days (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Mafia 2 (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX Medium
    PhysX High Минимальный и средний FPS


    Metro 2033 (Бенчмарк)



    1280х1024


    PhysX off
    PhysX on Минимальный и средний FPS


    Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)


    1280х1024 Минимальный и средний FPS


    Sacred 2 Ice & Blood (Тилизий)


    1280х1024 Минимальный и средний FPS


    Warmonger (Первый уровень)


    1280х1024 Минимальный и средний FPS



    Выводы

    Глава 1. Одиночные видеокарты GeForce.

    В таких играх, как Warmonger, Mirror's Edge и Dark Void несмотря на включенную технологию NVIDIA PhysX все участники тестирования продемонстрировали комфортную или близкую к ней производительность.

    В играх Metro 2033 и Sacred 2 Ice & Blood активация NVIDIA PhysX незначительно снижала результаты видеокарт, хотя уровень производительности некоторых испытуемых был далек от комфортного. Но в данных проектах видеокарты были больше загружены обработкой графики, чем расчетами физических эффектов.

    В игре Mafia 2 ни один GPU не смог достичь комфортного уровня производительности при medium и high настройках NVIDIA PhysX. Такая же ситуация наблюдалась и в игре Darkest of Days при high настройках NVIDIA PhysX.

    В играх Batman Arkham Asylum и Cryostasis старшие графические ускорители без особых проблем показали комфортную производительность.

    В большинстве игр и приложений разрыв в результатах между аутсайдерами и лидерами составил около 40% - 130%.

    Глава 2. Видеокарты GeForce в паре с GeForce GTX 480.

    В большинстве тестовых приложений для обеспечения комфортной производительности "под физику" достаточно младших видеокарт GeForce 9800 GT, GeForce 9600 GT, GeForce GT 240.

    Исключением стали игры Darkest of Days и Mafia 2, в которых для обеспечения приемлемой и комфортной производительности потребовались графические ускорители выше среднего уровня.

    Глава 3. Видеокарты GeForce в паре с Radeon HD 6970.

    При работе связки Radeon HD 6970 в паре с видеокартами NVIDIA основные тенденции аналогичны таковым во второй главе.

    Глава 4. Влияние PCI-Express на производительность видеокарты.

    FluidMark оказался единственным приложением, в котором тип разъема PCI-Express существенно повлиял на производительность видеокарты, отвечающей за физические эффекты. Во всех остальных играх и приложениях переустановка графического ускорителя в разные слоты PCI-Express приводила либо к незначительному изменению результатов, либо ничего не меняла.

    Глава 5. Видеокарты в SLI тандеме и не только.

    SLI тандем из двух GeForce GTX 470 1280 Mбайт обеспечил комфортную производительность в большинстве игр и приложений. Исключением стала игра Mafia 2, в которой добавленная для обработки физических расчетов видеокарта GeForce GTX 460 1024 Мбайт смогла "вытянуть" результаты тандема только до приемлемых.

    Глава 6. Производительность процессоров.

    В противостоянии процессоров Phenom II X6 1090T ВЕ и Core i5 760 победителя выявлено не было, при этом они оба были заметно медленнее видеокарты GeForce GTS 250 в большинстве тестовых приложений.

    Дмитрий Прилепских aka Phoenix