Противостояние. AMD Radeon HD 7970 vs NVIDIA GeForce GTX 680

Оглавление

• Вступление
• Тестовый стенд
• Инструментарий и методика тестирования
• Энергопотребление видеокарт
• Инструментарий и методика тестирования игр
• Результаты тестов
• 3DMark 2011
• Unigine Heaven
• Metro 2033
• Aliens vs Predator 3
• Star Craft II
• Battlefield III
• Total War Shogun II
• Colin McRae Dirt III
• Batman: Arkham City
• The Elder Scrolls V: Skyrim
• F1 2011
• The Witcher 2: Assassins of Kings
• Hard Reset
• Deus Ex - Human Revolution
• Выводы по разрешению 1920х1080
• Выводы по разрешению 2560x1440
• Итоговые результаты
• Сравнительные позиции видеокарт
• Заключение

Вступление

Думаю, что ни для кого не будет секретом то, что за время присутствия видеокарты на рынке каждый месяц выпускается новая версия драйверов, которая по всем канонам должна улучшать производительность и исправлять ошибки. С учетом того, что прошло уже 9 месяцев с момента появления AMD Radeon HD 7970 и почти полгода со дня анонса NVIDIA GeForce GTX 680, стоит проверить изменения в производительности. Для AMD первыми были драйвера Catalyst 11.12 beta, чуть позже пользователи получили сертифицированную версию Catalyst 12.1. NVIDIA начала с Forceware 301.10 версии, впоследствии она же и стала финальной для GeForce GTX 680. Большинство тестов происходят по одному сценарию: результаты, полученные на предыдущей версии, сравнивают со значениями последующей, но я постараюсь копнуть глубже. Вспомним, что было с производительностью на момент анонса и как она изменилась минимум за полгода.

Тестовый стенд

• Материнская плата: MSI Z77A-GD65 (Intel Z77, LGA 1155);
• Процессор: Intel Core i7-3770К 4700 МГц (100 МГц х 47, 1.35 В);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: Corsair DDR3 1600 МГц, 4 модуля x 4 Гбайта, (7-8-7-20-1T, 1.65 В);
• Накопитель: Crucial M4 (CT128M4SSD2), 128 Гбайт;
• Блок питания: Enermax REVOMAX 1250 Ватт;
• Аудиокарта: ASUS Xonar HDAV 1.3;
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1;
• Версия драйверов: для AMD - Catalyst 12.1 и 12.8 плюс последняя версия CAP, для NVIDIA – Forceware 301.xx. и Forceware 306.хх

• Тарификатор электроэнергии: E305EMG.

Инструментарий и методика тестирования

Уровень потребления электричества в простое оценивался по показаниям тарификатора E305EMG сразу после загрузки операционной системы. Значения, отображаемые на графике, соответствуют минимально достигнутым цифрам с прибора. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой Furmark. После 10-15 минут температура и обороты вентилятора достигали своего теоретического максимума, после чего данные заносились в таблицу.

Нюансы, возникшие в процессе тестирования, я постараюсь подробно объяснить по мере их возникновения.

Энергопотребление видеокарт

В тесте принимают участие видеокарты, выполненные на основе референсного дизайна. Измерения осуществляются в программе Unigine Heaven Benchmark v2.5 с максимальными настройками качества (АА 8х, АФ16х, тесселяция максимальная, разрешение 2560х1440). Такие настройки по максимуму соответствуют расчетным нагрузкам, иначе говоря - задействуют типичный уровень TDP для современных графических ускорителей. Фиксируется наибольшее энергопотребление.

Энергопотребление видеокарт

Энергопотребление видеокарт с учетом разгона

Инструментарий и методика тестирования игр

В части игр, где это возможно, использовались встроенные средства измерения быстродействия:

• 3Dmark 2011 – Extreme 2560x1440, 1920x1080;
• Unigine Heaven Benchmark v2.5;
• Total War Shogun II;
• Colin McRae Dirt III;
• Batman: Arkham City;
• F1 2011;
• Hard Reset.

Для нижеперечисленных игр производительность измерялась с помощью утилиты FRAPS v3.5.8:

• Metro 2033;
• Aliens vs Predator 3;
• Star Craft II;
• Battlefield III;
• TESV Skyrim;
• The Witcher 2;
• Deus Ex - Human Revolution.

VSync при проведении тестов был отключен. Во избежание ошибок в погрешности измерений все тесты производились по три раза. При вычислении среднего FPS за итоговый результат бралось среднеарифметическое значение результатов всех прохождений.

Результаты тестов

В таблице и графиках используются сокращенные названия моделей видеокарт (к примеру, NVIDIA GeForce GTX 680 -> GTX 680, AMD Radeon HD 7970 -> HD 7970).

За начальную точку отсчета взята производительность видеокарты с устаревшей версией драйверов. Сравнение проводится с аналогичным графическим ускорителем с новой версией ПО.

Уровень разгона я немного снизил, опираясь на результаты, взятые со страниц нашего форума.

3DMark 2011

Настройки:

• Профиль Extreme;
• DirectX 11;
• Разрешение: 1920х1080; 2560х1440;
• Четыре графических теста;
• Результаты: количество баллов GPU Score.

GPU Score

Естественно, что разница в разгоне между 1280 МГц и 1250 МГц (GTX 680), а также 1250 МГц и 1200 МГц (HD 7970) должна отразиться на результатах, если бы не одно очень важное «но»! В некоторых тестах можно заметить аномально высокий рост производительности, и даже 50 МГц разницы не могут сократить этот разрыв.

Что касается 3DMark 2011 и темы данного исследования, то за полгода GeForce GTX 680 прилично ускорился, а видеокарта AMD прибавила в скорости лишь 2%.

Unigine Heaven

Версия бенчмарка 2.5.
Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение 1920х1080, 2560х1440;
• Стерео 3D – выключено;
• Шейдеры (Shaders) – высоко (high);
• Тесселяция (Tesselation) – нормальная (normal);
• Анизотропная фильтрация (Anisotropy) – 16х;
• Сглаживание (Anti-aliasing) – 8x.

Кадры/сек

Вот и прозвучали первые звоночки. Новая версия драйверов GTX 680 совсем ненамного, но оказалась хуже. Общие «минус 1.7%» не существенны, но вызывают некоторую опаску. Теоретически, более новая версия должна быть во всем лучше старых драйверов, но так бывает не всегда. Полученный результат можно списать и на погрешность, 1-2% вряд ли кто-либо заметит.

Зато AMD сильно улучшила результат, касающийся минимального количества кадров в секунду в разрешении 1920х1080. Вызывающий уважение прыжок с 26 к/с до 36 к/с неоднократно был запечатлен во время тестов, что исключает любые случайности.

Metro 2033

Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение 1920х1080, 2560х1440;
• Полноэкранное сглаживание – ААА;
• Анизотропная фильтрация (AF) – 16x;
• Качество – очень высокое;
• Улучшенная глубина резкости – вкл.;
• Тесселяция – вкл.

Кадры/сек

С одной стороны, NVIDIA GTX 680 слегка увеличила производительность в разрешении 2560х1440, что особенно важно для продукта ее уровня. С другой, почти на столько же опустилась в 1920х1080. Последнее разрешение является самым популярным на данный момент, поэтому можно долго спорить, какой результат важнее. Видимо, стоит делать как AMD, которая в обоих разрешениях осталась в выигрыше.

До этого эпизода приросты или, наоборот, минорные падения, навряд ли существенно сказывались на общих характеристиках видеокарт, но дальше - больше…

Aliens vs Predator 3

Версия - 1.03.
Настройки:

• DirectX 11
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Полноэкранное сглаживание (MSAA) - 4х;
• Анизотропная фильтрация (AF) - 16х;
• Качество текстур (Texture Quality) – очень высоко;
• Качество теней (Shadow Quality) – высоко;
• Screen Space Ambient Occlusion – вкл.;
• Тесселяция (DX11 Tessellation) – вкл.;
• Улучшенные тени (DX11 Advanced shadow sampling) – вкл.

Кадры/сек

Так, 2%… 5%… 7%, кто больше? Только AMD, ее Radeon HD 7970 получил аж 11-13% прироста на пустом месте спустя 9 месяцев. Готов поспорить, это время не прошло даром. Но так ли это на самом деле? Не привожу картинок из игры, но в сценах видимого ухудшения заметно не было, а если и были оптимизации, то они неотличимы от оригинала.

Star Craft II

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями.
Настройки:

• DirectX 9;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Качество текстур – ультра;
• Качество графики – наивысшее;
• Шейдеры – ультра;
• Освещение – ультра;
• Тени – ультра;
• Рельеф – ультра;
• Отражения – вкл.;
• Эффекты – ультра;
• Постобработка – ультра;
• Физика – ультра;
• Модели – высокое;
• Портреты – 3D;
• Ролики – высокое;
• Расс. освещение – вкл.

Кадры/сек

Star Craft II настолько прост для программистов драйверов, что никаких оптимизаций с ним не производилось. Можно отметить лишь рост числа минимальных кадров у AMD.

Battlefield III

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Origin.
Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Поле зрения – 90;
• Уровень размытия в движении – максимальный;
• Качество графики – ультра;
• Качество текстур – ультра;
• Качество теней – ультра;
• Качество эффектов – ультра;
• Качество сетки – ультра;
• Качество рельефа – ультра;
• Сглаживание – 4X множественная выборка;
• Обработка сглаживания – высокая;
• Размытие в движении – вкл.;
• Анизотропная фильтрация – 16Х;
• Глобальное затенение – HBAO.

Кадры/сек

Battlefield III в плане сравнения версий драйверов оказался скучным. Результаты плавают в диапазоне от -4% до +4%, что не является погрешностью, но и не вызывает удивления.

Total War Shogun II

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Steam.
Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• HDR – включено;
• Уровень шейдеров – SM5;
• Полноэкранное сглаживание (AA) – 4х MSAA;
• Анизотропная фильтрация (AF) – 16x;
• Качество текстур – ультра;
• Фильтр SSAO – включен;
• Фильтр эффекта искажения (Distortion Effect) – включен;
• Глубина резкости – высокая;
• Аппаратные тени – включено;
• Тесселяция – включено;
• Уровень детализации – ультра;
• Качество эффектов – высокое;
• Сложное затенение HBAO – вкл.;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• HDR – вкл.;
• Качество неба – ультра;
• Качество персонажей – ультра;
• Качество кораблей – ультра;
• Качество зданий – ультра;
• Качество воды – ультра;
• Качество деревьев – высоко;
• Качество травы – ультра;
• Качество поверхности – высокое;
• Качество эффектов – ультра;
• Фильтр vignette – вкл.

Кадры/сек

Перед нами очень интересная игра. За полгода она неоднократно сама обновлялась (при помощи сервиса Steam), заставляя программистов заново оптимизировать драйвера. Вот только получилось это у двух команд по-разному. NVIDIA сделала упор на высокие разрешения, а AMD просто изменила представление о том, как надо оптимизировать. От 30 до 50% - таковы результаты теста. Вы скажете: "Не может быть!". Я соглашусь, но неоднократные проверки говорят об обратном.

В визуальном плане AMD лишила нас дальних пейзажей и убрала часть мелких деталей, таким образом облегчив работу графической карте. Отсюда и бурный рост вкупе с более простыми эффектами в игре. Я не готов утверждать то, что разработчик игры пошел навстречу вендору и специально убрал сложные геометрические расчеты, дабы нивелировать узкие места архитектуры AMD (NVIDIA в таких случаях выглядит всегда лучше).

Colin McRae Dirt III

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Steam.
Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Полноэкранное сглаживание (АА) 8X MSAA;
• Общий уровень графики – ультра;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Ночное освещение – высоко;
• Тени – ультра;
• Частицы – высоко;
• Зеркала – очень высоко;
• Зрители – очень высоко;
• Поверхность земли – высоко;
• Пилоты – очень высоко;
• Машины вдалеке - высоко;
• Объекты – очень высоко;
• Деревья – очень высоко;
• Отражения – очень высоко;
• Качество воды – высоко;
• Пост-обработка – высоко;
• Следы тормозов - вкл.;
• Отраженное освещение – очень высоко;
• Ткань – высоко.

Кадры/сек

За время присутствия игры в тестовом наборе никаких обновлений не происходило. Оба вендора решили, что скорость отрисовки сцен в ней настолько большая, что можно и сократить количество кадров. В итоге больше пострадала производительность NVIDIA, хотя и Radeon засветился в отрицательной зоне.

Batman: Arkham City

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Steam.
Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Сглаживание – FXAA высокое;
• Функции Dx11 – MVSS и HBAO;
• Тесселяция – высокая;
• Уровень детализации – экстрим;
• Динамические тени – вкл.;
• Размытие при движении – вкл.;
• Искажения – вкл.;
• Блики в объективе – вкл.;
• Столбы света – вкл.;
• Отражения – вкл.;
• Освещение отраженным светом – вкл.;
• Аппаратное ускорение PhysX – выкл.

Кадры/сек

Следующие результаты иначе как фурором назвать нельзя. AMD провела колоссальную работу над ошибками и обогнала единственного конкурента, как по минимальным показателям, так и по средним кадрам. Я неоднократно пытался понять, за счет чего, если видимых изменений ноль, качество картинки стабильно высокое, а скорость вполовину выше. Единственное, что остается, так это поздравить команду программистов за проделанную работу.

The Elder Scrolls V: Skyrim

Настройки:

• DirectX 9;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Сглаживание – 8х;
• Фильтрация – 16х;
• Качество текстур – высоко;
• Качество размытия – высоко;
• Качество теней – ультра;
• Качество частиц – ультра;
• Полноэкранное сглаживание – FXAA;
• Отражения на воде – земли, деревьев, объектов, неба;
• Расстояние видимости объектов – 15;
• Расстояние видимости персонажей – 15;
• Расстояние видимости травы – 7;
• Расстояние видимости отражений – 20;
• Расстояние видимости освещения – 35;
• Расстояние видимости предметов – 15;
• Удаленные объекты – ультра;
• Исчезновение удаленных объектов – выкл.

Моды:

• Skyrim HD - 2K Textures;
• Skyrim Flora Overhaul;
• No More Blocky Faces;
• SkyBoost.

Кадры/сек

Один из немногочисленных моментов, когда скорость у видеокарты NVIDIA растет. Но на фоне результатов AMD достижение NVIDIA теряется. Radeon HD 7970 улучшил свои результаты на треть. Читерство? Возможно, но настолько ювелирное, что даже на глаз неотличимо.

F1 2011

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Steam.
Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Полноэкранное сглаживание (АА) 8X MSAA;
• Общий уровень графики – ультра;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Тени – очень высокие;
• Частицы – высоко;
• Зрители – высоко;
• Пилоты – очень высоко;
• Машины вдалеке - очень высоко;
• Объекты – очень высоко;
• Деревья – очень высоко;
• Отражения – очень высоко;
• Пост-обработка – очень высоко;
• Следы тормозов - вкл.;
• Флаги – высоко.

Кадры/сек

Как и в Dirt III, в F1 2011 результаты обеих карт падают на ровном месте. Но не стоит печалиться, поскольку при любом раскладе скорость вполне приличная. Но сам факт падения настораживает, ведь версия игры не изменялась.

The Witcher 2: Assassins of Kings

Настройки:

• DirectX 9;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Снижение качества текстур – без снижения;
• Размер памяти текстур – очень высокий;
• Качество теней – наилучшее;
• Качество света с тенью – наилучшее;
• Снижение детализации – большое расстояние;
• Свечение – вкл.;
• Лучи света – вкл.;
• Сглаживание – вкл.;
• Размытие – вкл.;
• Глубина резкости в игре – вкл.;
• Виньетирование – вкл.;
• Дождь – вкл.;
• Глобальное освещение SSAO – вкл.;
• Размытие при движении – вкл.;
• Рассеивание глубины резкости – вкл.;
• Глубина резкости в сценах – вкл.;
• Ограничение анимированных объектов – откл.;
• Запредельное качество – откл.;
• Вертикальная синхронизация – откл.;
• Декодирование – высокое.

Кадры/сек

Игра The Witcher 2 ориентирована на видеокарты NVIDIA, результат налицо. До трети производительности нашлось в закромах между строк кода драйверов. А еще, NVIDIA наконец-то исправила ошибку рендера видеороликов в игре и теперь они проигрываются на полной скорости. Но и AMD не теряла зря времени, и те же 25-30% добавились в общую копилку.

Hard Reset

Настройки:

• DirectX 9;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Поле обзора по вертикали – 90;
• Тройная буферизация – откл.;
• Вертикальная синхронизация – откл.;
• Сглаживание – FXAA 4x;
• Коррекция задержки отображения – вкл.;
• Общее качество графики – максимальное;
• Текстуры – максимальные;
• Анизотропная фильтрация - 16х;
• Тени – высокие;
• Постобработка – высокая;
• Частицы – максимальные;
• Физика – максимальная;
• Обломки – максимальные.

Кадры/сек

В очередной раз сталкиваемся с отрицательным ростом числа кадров на топовой видеокарте NVIDIA после обновления драйверов. На фоне конкурента результат AMD просто превосходен, новое программное обеспечение приносит прирост от 6 до 8%.

Deus Ex - Human Revolution

Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение: 1920х1080, 2560х1440;
• Сглаживание – MLAA;
• Тени – мягкие;
• Глубина резкости (Depth of field) – высоко;
• SSAO – высоко;
• Пост обработка – вкл.;
• Фильтрация текстур – 16х;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Тройная буферизация – вкл.;
• Тесселяция – вкл.

Кадры/сек

Последняя и довольно-таки «легкая» игра для видеокарт. Что примечательно, на этот раз обновление ПО явно в пользу NVIDIA, а не AMD.

Выводы по разрешению 1920х1080

Результаты по всем приложениям, включая синтетические тесты.

Факты налицо. NVIDIA GeForce GTX 680 с ее 256-битной шиной хорошо справляется с нагрузкой в разрешении 1920х1080, под него она и оптимизирована. Именно оно наиболее часто используется пользователями на данный момент. За полгода программисты компании взвинтили скорость в части приложений, таких как The Witcher 2, Total War Shogun II и 3DMark 2011. И одновременно с этим проглядели несколько игр, в числе которых Dirt III, F1 2011 и Hard Reset.

В более выигрышной позиции оказалась видеокарта Radeon HD 7970 - за девять месяцев разработчики проделали колоссальную работу над ошибками. От обновления программного обеспечения был получен прирост результатов в следующих играх: Aliens vs Predator, Total War Shogun II, Batman, TESV Skyrim, The Witcher 2. Единственным узким местом остался движок двух игр: Dirt III и F1 2011.

Следует отметить, что в разрешении 1920х1080 от смены драйверов пользователи NVIDIA GeForce GTX 680 в среднем увидят ту же скорость, что и полгода тому назад. А вот обладатели AMD Radeon HD 7970 получат в среднем на 12% более быструю видеокарту.

Выводы по разрешению 2560x1440

Результаты по всем приложениям, включая синтетические тесты.

В высоком разрешении результат NVIDIA GeForce GTX 680 улучшился на 2%, хотя в части игр (Star Craft II, Dirt III, F1 2011 и Hard Reset) ситуация ухудшилась. Но есть и позитивные моменты: 3DMark 2011, Total War Shogun II, The Witcher 2 и Deus Ex.

Нельзя не порадоваться за работу программистов АМД, сотворивших чудо. Графический ускоритель AMD Radeon HD 7970 из гадкого утенка превратился в белого лебедя благодаря результатам, полученным в Aliens vs Predator, Total War Shogun II, Batman, TESV Skyrim, The Witcher 2 и Hard Reset. В среднем прирост составил 14%.

Итоговые результаты

Результаты по всем приложениям, включая синтетические тесты.

Для владельцев NVIDIA GeForce GTX 680 смысла в обновлении версии драйверов с 301.10 на 306.хх я пока что не вижу. Чего нельзя сказать обладателям видеокарты AMD Radeon HD 7970. Им, наоборот, можно посоветовать обновлять драйвера до последней версии.

Сравнительные позиции видеокарт

Результаты по игровым тестам.

Результаты по игровым тестам.

Заключение

Выводы очевидны. Несмотря на полгода, прошедшие с момента выхода видеокарты GeForce GTX 680, команда «А» (NVIDIA) не смогла заметно улучшить свои позиции. Изначально в качестве возможной причины предполагался меньший шаг GPU Boost у видеокарты, но это оказалось не так. Во время тестов частота GPU варьировалась в диапазоне 1084-1110 МГц, что укладывается в штатные характеристики. Таким образом, заметного роста производительности для NVIDIA GeForce GTX 680 при замене драйверов с версии 301.10 на 306.хх вы не получите.

В то же время команда «Б» (AMD) проделала большую работу по оптимизации и адаптации своей версии драйверов к существующим играм. Ситуация, когда вендор «жульничает», сейчас не рассматривается, поскольку сравнение визуального качества картинки – тема отдельного разговора.

Выражаем благодарность за помощь в подготовке материала:

• Компаниям IT-Labs и AMD за предоставленные на тестирование видеокарты AMD Radeon HD 7970 и NVIDIA GeForce GTX 680.
• А так же лично donnerjack.