Выбираем выделенную видеокарту для работы с физическими эффектами NVIDIA PhysX

Оглавление

• Вступление
• Тестовая конфигурация
• Инструментарий и методика тестирования
• Результаты тестов: сравнение производительности
• Assassin's Creed 4 Black Flag (Гавана)
• Batman Arkham City (Бенчмарк)
• Borderlands 2 (Бенчмарк)
• Cryostasis (Техническое демо)
• Dark Void (Бенчмарк)
• Darkest of Days (Бенчмарк)
• Mafia 2 (Бенчмарк)
• Metro 2033 Redux (Бенчмарк)
• Metro: Last Light Redux (Бенчмарк)
• Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)
• Развернутый анализ результатов
• Анализ среднегеометрических результатов
• Заключение

Вступление

В данном обзоре будет изучен вопрос выбора отдельной видеокарты для обработки физических эффектов при активации технологии NVIDIA PhysX в играх.

Для этой задачи мы постарались подобрать максимальное количество графических ускорителей NVIDIA, как говорится, на любой вкус и цвет. Итак, участниками тестирования стали:

• GeForce GTX 780 3072 Мбайт;
• GeForce GTX 770 2048 Mбайт;
• GeForce GTX 760 2048 Mбайт;
• GeForce GTX 750 Ti 2048 Mбайт;
• GeForce GTX 750 2048 Mбайт;


• GeForce GTX 680 2048 Mбайт;
• GeForce GTX 670 2048 Mбайт;
• GeForce GTX 660 Ti 2048 Mбайт;
• GeForce GTX 660 2048 Mбайт;
• GeForce GTX 650 Ti Boost 2048 Mбайт;
• GeForce GTX 650 Ti 1024 Mбайт;
• GeForce GTX 650 1024 Mбайт;


• GeForce GTX 580 1536 Мбайт;
• GeForce GTX 570 1280 Мбайт;
• GeForce GTX 560 Ti 448 Core 1280 Мбайт;
• GeForce GTX 560 Ti 1024 Мбайт;
• GeForce GTX 560 1024 Мбайт;
• GeForce GTX 550 Ti 1024 Мбайт;


• GeForce GTX 480 1536 Мбайт;
• GeForce GTX 470 1280 Мбайт;
• GeForce GTX 465 1024 Мбайт;
• GeForce GTX 460 1024 Мбайт;
• GeForce GTX 460 SE 1024 Мбайт;
• GeForce GTS 450 1024 Мбайт.

Основной видеокартой, отвечающей за графику, будет GeForce GTX 780 3072 Мбайт. Остальные ускорители будут работать с физическими эффектами.

Для разнообразия процесса тестирования была выбрана процессорная платформа AMD, которая в моем случае не использовалась при тестах видеокарт уже несколько лет.

Тестовая конфигурация

Тесты проводились на следующем стенде:

• Процессор: AMD FX-8320 BE (Vishera, L3 8 Мбайт), Turbo Core / APM - off - 3500 @ 4600 МГц (1.48 В);
• Материнская плата: GigaByte GA-990FXA-UD5, АМ3+, BIOS F12;
• Система охлаждения CPU: Corsair Hydro Series H105 (~1300 об/мин);
• Оперативная память: 2 x 4096 Мбайт DDR3 Geil BLACK DRAGON GB38GB2133C10ADC (Spec: 2133 МГц / 10-11-11-30-1t / 1.5 В) , X.M.P. - on;
• Дисковая подсистема: 64 Гбайта, SSD ADATA SX900;
• Блок питания: Corsair HX850 850 Ватт (штатный вентилятор: 140 мм на вдув);
• Корпус: открытый тестовый стенд;
• Монитор: 27" ASUS PB278Q BK (Wide LCD, 2560x1440 / 60 Гц).

Видеокарты:

• GeForce GTX 780 3072 Мбайт - 863/6008 @ 1000/7200 МГц (Palit);
• GeForce GTX 770 2048 Mбайт - 1046/7000 @ 1260/7800 МГц (Zotac);
• GeForce GTX 760 2048 Mбайт - 980/6008 @ 1200/7000 МГц (ASUS);
• GeForce GTX 750 Ti 2048 Mбайт - 1020/5400 @ 1160/6600 МГц (GigaByte);
• GeForce GTX 750 2048 Mбайт - 1020/5000 @ 1150/6200 МГц (Palit);


• GeForce GTX 680 2048 Mбайт - 1006/6008 @ 1260/7100 МГц (Gainward);
• GeForce GTX 670 2048 Mбайт - 915/6008 @ 1200/6800 МГц (Zotac);
• GeForce GTX 660 Ti 2048 Mбайт - 915/6008 @ 1180/6800 МГц (Gainward);
• GeForce GTX 660 2048 Mбайт - 980/6008 @ 1230/6800 МГц (MSI);
• GeForce GTX 650 Ti Boost 2048 Mбайт - 980/6008 @ 1180/6800 МГц (MSI);
• GeForce GTX 650 Ti 1024 Mбайт - 925/5400 @ 1160/6600 МГц (Palit);
• GeForce GTX 650 1024 Mбайт - 1058/5000 @ 1180/6000 МГц (ASUS);


• GeForce GTX 580 1536 Mбайт - 772/1544/4008 @ 920/1840/4600 МГц (Leadtek);
• GeForce GTX 570 1280 Mбайт - 732/1464/3800 @ 850/1700/4500 МГц (Zotac);
• GeForce GTX 560 Ti 448 Core 1280 Mбайт - 732/732/3800 @ 840/1680/4400 МГц (MSI);
• GeForce GTX 560 Ti 1024 Mбайт - 822/1644/4008 @ 980/1960/4500 МГц (MSI);
• GeForce GTX 560 1024 Мбайт - 810/1620/4008 @ 960/1920/4500 МГц (Gainward);
• GeForce GTX 550 Ti 1024 Мбайт - 900/1800/4100 @ 1030/2060/4700 МГц (Innovision);


• GeForce GTX 480 1536 Mбайт - 700/1400/3696 @ 850/1700/4200 МГц (Gainward);
• GeForce GTX 470 1280 Mбайт - 608/1215/3348 @ 780/1560/4000 МГц (Palit);
• GeForce GTX 465 1024 Мбайт - 608/1215/3208 @ 740/1480/3800 МГц (Innovision);
• GeForce GTX 460 1024 Мбайт - 675/1350/3600 @ 850/1700/4400 МГц (Innovision);
• GeForce GTS 450 1024 Мбайт - 783/1566/3608 @ 950/1900/4400 МГц (Gainward).

Программное обеспечение:

• Операционная система: Windows 7 x64 SP1;
• Драйверы видеокарты: NVIDIA GeForce 344.11 WHQL.
• Утилиты: FRAPS 3.5.9 Build 15586, AutoHotkey v1.0.48.05, MSI Afterburner 4.0.0.

Инструментарий и методика тестирования

Для более наглядного сравнения видеокарт все игры, используемые в качестве тестовых приложений, запускались в разрешении 1920 х 1080.

В качестве средств измерения быстродействия применялись встроенные бенчмарки, утилиты FRAPS 3.5.9 Build 15586 и AutoHotkey v1.0.48.05.

Список игровых приложений:

• Assassin's Creed 4 Black Flag (Гавана).
• Batman Arkham City (Бенчмарк).
• Borderlands 2 (Бенчмарк).
• Cryostasis (Техническое демо).
• Dark Void (Бенчмарк).
• Darkest of Days (Бенчмарк).
• Mafia 2 (Бенчмарк).
• Metro 2033 Redux (Бенчмарк).
• Metro: Last Light Redux (Бенчмарк).
• Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк).

Во всех играх замерялись минимальные и средние значения FPS. В тестах, в которых отсутствовала возможность замера минимального FPS, это значение измерялось утилитой FRAPS. VSync при проведении тестов был отключен.

Перейдем непосредственно к тестам.

Результаты тестов: сравнение производительности

Assassin's Creed 4 Black Flag (Нассау)

• Версия 1.06.
• DirectX 11.
• Полноэкранное сглаживание - FXAA.
• Прорисовка местности - очень высокая.
• Качество текстур - высокое.
• Качество теней - мягкие тени (высокие).
• Качество отражений - высокое.
• Размытие в движении - включено.
• Сложное затенение - HBAO+ (высокое).
• Качество сумеречных лучей - высокое.
• Объемный туман - включен.

Batman Arkham City (Бенчмарк)

• Версия 1.1.0.0.
• DirectX 11.
• Полноэкранное сглаживание (MSAA) 4.
• MVSS и HBAO - включены.
• Качество тесселяции - высокое.
• Уровень детализации - экстремальный.
• Динамические тени - включены.
• Размытие при движении - включено.
• Искажения - включены.
• Блики в объективе - включены.
• Столбы света - включены.
• Отражения - включены.
• Освещение отраженным светом - включено.
• Аппаратное ускорение PhysX - выключено.

Borderlands 2 (Бенчмарк)

• Версия 1.9.0.
• DirectX 9.
• Быстрое сглаживание - включено.
• Объемное освещение - включено.
• Глубина резкости - включена.
• Анизотропная фильтрация (AF) 16.
• Следов от пуль - много.
• Дальность отрисовки растительности - максимальная.
• Качество текстур - высокое.
• Качество детализации - высокое.
• Дальность прорисовки - очень высокая.
• Уровень эффектов PhysX - низкий/средний/высокий.

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 1.05.
• DirectX 9.
• Полноэкранное сглаживание (AA) 4.
• Анизотропная фильтрация (AF) 16.
• Детализация графики - очень высокая.
• Имитация глобального освещения - вкл.

Mafia 2 (Бенчмарк)

• Версия Update 5.
• 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 Redux (Бенчмарк)

• 1.0.0.3 (Update 5).
• DirectX 11.
• Общее качество - высокое.
• Сложное затенение SSAO - включено.
• Фильтрация текстур (анизотропная) - 16х.
• Размытие в движении - нормальное.
• Качество тесселяции - очень высокое.
• NVIDIA Advanced PhysX - включен/выключен.

Metro: Last Light Redux (Бенчмарк)

• 1.0.0.3 (Update 5).
• DirectX 11.
• Общее качество - высокое.
• Сложное затенение SSAO - включено.
• Фильтрация текстур (анизотропная) - 16х.
• Размытие в движении - нормальное.
• Качество тесселяции - очень высокое.
• NVIDIA Advanced PhysX - включен/выключен.

Mirror's Edge (FlybyFlight бенчмарк)

• Версия 1.1.
• DirectX 9.
• Полноэкранное сглаживание (AA) 4.
• Детализация текстур - очень высокая.
• Качество изображения - очень высокое.

Развернутый анализ результатов

Начнем анализ результатов видеокарт с их противостояния в отдельно взятых играх.

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 680", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 680"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 670", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 670"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 660 Ti", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 660 Ti"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 650 Ti boost", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 650 Ti boost"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 750 Ti", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 750 Ti"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 650", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 650"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 580", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 580"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 570", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 570"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 560 Ti", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 560 Ti"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 550 Ti", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 550 Ti"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 480", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 480"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 470", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 470"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 460", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 460"

Сводная таблица производительности "GeForce GTX 780 + GeForce GTX 770" и "GeForce GTX 780 + GeForce GTS 450", где за 100% взят результат "GeForce GTX 780 + GeForce GTS 450"

Анализ среднегеометрических результатов

Подведение итогов данного исследования продолжим расчетом среднегеометрической производительности видеокарт в десяти играх.

Теперь рассмотрим сложившуюся ситуацию с позиции комфортности игрового процесса. Для этого было решено воспользоваться методикой, в основе которой лежат формулы расчета баллов, основанные на учете среднего FPS.

Баллы подсчитывались следующим образом:

• если avg fps менее 60, то ((avg fps/60)^2)*100%.
• если avg fps более 60, то ((avg fps/60)^(1/2))*100%.

При величине avg fps значительно меньше 60, система набирает незначительное количество баллов. Если величина avg fps значительно больше 60, то прирост баллов у конфигурации минимален, что снижает влияние на итоговые баллы игр с высоким avg fps. Когда avg fps близок к значению 60, система получает наибольшее количество баллов.

Если системный блок обеспечил комфортную производительность – 60 avg fps, то ему в актив заносится 100 баллов.

При помощи вышеуказанных формул были рассчитаны баллы для всех конфигураций по отдельно взятым играм. Дальше был выведен итоговый балл, путем расчета среднегеометрической величины по десяти играм.

Вот примеры расчетов итоговых баллов для систем:

• GeForce GTX 780 3072 Мбайт.
• GeForce GTX 770 2048 Mбайт.
• GeForce GTX 760 2048 Mбайт.
• GeForce GTX 750 Ti 2048 Mбайт.
• GeForce GTX 750 2048 Mбайт.


• GeForce GTX 680 2048 Mбайт.
• GeForce GTX 670 2048 Mбайт.
• GeForce GTX 660 Ti 2048 Mбайт.
• GeForce GTX 660 2048 Mбайт.
• GeForce GTX 650 Ti Boost 2048 Mбайт.
• GeForce GTX 650 Ti 1024 Mбайт.
• GeForce GTX 650 1024 Mбайт.


• GeForce GTX 580 1536 Мбайт.
• GeForce GTX 570 1280 Мбайт.
• GeForce GTX 560 Ti 448 Core 1280 Мбайт.
• GeForce GTX 560 Ti 1024 Мбайт.
• GeForce GTX 560 1024 Мбайт.
• GeForce GTX 550 Ti 1024 Мбайт.


• GeForce GTX 480 1536 Мбайт.
• GeForce GTX 470 1280 Мбайт.
• GeForce GTX 465 1024 Мбайт.
• GeForce GTX 460 1024 Мбайт.
• GeForce GTX 460 SE 1024 Мбайт.
• GeForce GTS 450 1024 Мбайт.

Также для наглядности были введены шкалы комфортной и приемлемой производительности. Рассчитывались они следующим образом:

• Комфортная производительность = 60 fps =((60/60)^2)*100% = 100 * 10 игр = 1000 баллов.
• Приемлемая производительность = 40 fps =((40/60)^2)*100% = 44 * 10 игр = 440 баллов.

По итогам расчетов была построена следующая диаграмма:

Заключение

Результаты тестов оказались эдаким сюрпризом в квадрате. Ожидалось, что производительность видеокарт будет ранжироваться в зависимости от их мощности. Как следствие, появится пища для размышлений и анализа.

Реальность вышла до неприличия банальной – все протестированные видеокарты продемонстрировали одинаковые или очень близкие результаты. Проще говоря, даже самого слабого графического ускорителя GeForce GTS 450 с головой хватает для обработки физических эффектов в играх. Если общая производительность системы и была ниже комфортной, то ограничителем являлась видеокарта GeForce GTX 780, отвечающая за графическую составляющую, но никак не выделенная под PhysX модель GeForce.

Итак, если в вашем системном блоке стоит видеокарта NVIDIA, явно не справляющаяся с физическими эффектами технологии NVIDIA PhysX, то ей в пару можно смело добавить любой графический ускоритель начального уровня из числа протестированных в данном обзоре.

Благодарю за помощь в подготовке материала к публикации: donnerjack.