Тестируем производительность видеокарт Nvidia GeForce GTX 960 в режиме SLI

Оглавление

• Вступление
• Технические характеристики
• Тестовый стенд
• Инструментарий и методика тестирования 3D
• Разгон: теория
• Детальные данные
• Результаты Metro: Last Light
• Уровень потребляемого электричества
• Результаты игровых тестов
• Sleeping Dogs
• Sniper Elite V2
• Far Cry III
• Crysis 3
• Tomb Raider (2013)
• Metro Last Light
• Company Of Heroes II
• Total War: Rome II
• Battlefield 4
• Итоговые результаты
• Соотношение средних кадров
• Заключение

Вступление

Может ли связка из двух GeForce GTX 960, основанных на GM206, быть равной одиночке GTX 980? Теоретически две половинки при идеальных условиях будут аналогичны полному GM204. Но реальность вносит свои коррективы. Во-первых, обе нереференсные видеокарты, работающие в SLI, должны быть синхронизированы по частоте работы GPU. Для этого необходимы идентичные графические ускорители, поскольку мне до сих пор не встречалось ни одной пары моделей, выпущенных партнерами Nvidia, с одинаковыми частотами. Обычно одна работает на немного большей частоте, а вторая ее догоняет, либо пытается это сделать.

Как же проходит синхронизация, по мнению разработчиков Nvidia? Путем равномерной загрузки графического процессора: если частота одной модели выше, чем у другой, то под нагрузкой более быстрая будет работать с меньшей загруженностью GPU. В идеале лучше бы частоты обоих процессоров совпадали. Это должен сделать драйвер – выровнять с помощью GPU Boost. Увы, с его помощью достичь идеала не вышло, пришлось руками править частоты через программу. Если быть дотошным, то в драйверах все же есть функция автоматического баланса частот, она, кстати, появилась и в настройках MSI Afterburner. Ей-то я и воспользовался, выставив частоту обоих GPU на отметке 1266 МГц.

А с чем можно сравнить производительность GeForce GTX 960 2-way SLI? Конечно, с аналогичной (как по мощности, так и по суммарной цене) видеокартой. Напомню, что рекомендованная стоимость новинки равняется 13 999 рублей или $199. И в число конкурентов попадает сразу несколько моделей: AMD Radeon R9 290 ($400), Radeon R9 290X ($550), Nvidia GeForce GTX 970 ($300), GeForce GTX 980 ($550).

Итак, ранее мы уже рассмотрели работу одиночной GeForce GTX 960, теперь же выясним, что может принести связка из двух видеокарт на примере MSI GeForce GTX 960 Gaming 2G и Palit GeForce GTX 960 JetStream.

Технические характеристики

Тестовый стенд

Тестирование видеокарт GeForce GTX 960 проходило в составе следующей конфигурации:

• Материнская плата: ASUS X99-Deluxe (Intel X99, LGA 2011-3);
• Процессор: Intel Core i7-5960X 4000 МГц (125 МГц х 32, 1.20 В);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: DDR4 Corsair Vengeance 2750 МГц, 4 x 4 Гбайта, (15-15-15-36-1T, 1.65 В);
• Накопитель SSD: Corsair Force Series GT, 128 Гбайт;
• Блок питания: Corsair AX1200i Digital, 1200 Ватт;
• Аудиокарта: ASUS Xonar Essence STX;
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1.

Перечень используемых контрольно-измерительных приборов и инструментов

• Шумомер: Center 320;
• Мультиметр: Fluke 289;
• Тарификатор электроэнергии: E305EMG.

Инструментарий и методика тестирования 3D

В части игр, где это возможно, использовались встроенные отрезки теста, при необходимости тестирование дополнялось результатами утилиты Fraps v3.5.99.

Список тестовых приложений:

• Battlefield 4;
• Company Of Heroes II;
• Crysis 3;
• Far Cry III;
• Metro Last Light;
• Sleeping Dogs;
• Sniper Elite V2;
• Tomb Raider (2013);
• Total War: Rome II.

VSync при проведении тестов был отключен.

Разгон: теория

Несмотря на недавний анонс GeForce GTX 960, у пользователей уже возникают вопросы, связанные с разгоном новинки. Проведем краткий, но информативный курс молодого бойца.

Сохранить BIOS сейчас можно лишь одним способом – при помощи GPU-Z. На этом все подготовительные операции закончены. Далее нам понадобятся две вещи: редактор BIOS и программа-прошивальщик. По сравнению с прошивкой GTX 970/ GTX 980 структура BIOS GTX 960 несколько изменилась: появились промежуточные режимы работы с фиксированным энергопотреблением. Нам они не сильно интересны, необходимая таблица для внесения изменений находится в самом низу.

Зеленым прямоугольником обведено номинальное значение TDP. Что касается остальных параметров, то:

• Def – это стандартное энергопотребление в заводском виде без манипуляций с разгоном со стороны пользователя. Слева и справа два BIOS: левый – Palit, правый – MSI.
• Max – максимальное энергопотребление видеокарты (заметьте, не постоянное, а абсолютно максимальное), которое редко достигается в реальных задачах. Модель лишь кратковременно может приближаться к нему.

Красным прямоугольником обведено энергопотребление из 6/8pin кабеля блока питания.

• Def – количество ватт при нормальной работе. В это значение включен Boost, но не прибавляется запас свыше 100% Power Target и температуры. Другими словами, это типичное энергопотребление видеокарты в любых игровых приложениях.
• Max – теоретический максимум в ваттах, допустимый при разгоне. Именно этой переменной задается максимальное TDP в утилитах для разгона. Оба значения не могут быть выше номинального TDP.

Как можно видеть, у версии MSI энергопотребление из 8pin кабеля установлено выше номинального TDP, и это означает лишь одно – видеокарта никогда не израсходует заложенный запас из источника питания. Чтобы сбалансировать, надо повысить номинальный TDP. В случае с моделью Palit инженеры, наоборот, перестраховались и занизили потенциал использования 6pin кабеля питания – можно смело повышать до 120-150 Вт. Для 8 pin советую ограничиться 180 Вт. Остальные переменные Power Table можно не трогать.

Осталось записать обновленную прошивку в видеокарту, и с этим дела обстоят гораздо сложнее. С недавних пор Nvidia перестала обновлять NVFlash для DOS, поэтому придется воспользоваться NVWinFlash версии не ниже 5.196. Еще одна степень защиты скрыта в контрольной сумме BIOS. Если она неправильная, то BIOS невозможно прошить. Тем не менее, энтузиасты давно обошли сертификат защиты, и такая версия NVWinFlash легко находится.

Еще одной особенностью прошивания в среде Windows является временное отключение графического ускорителя. Без данного действия BIOS не прошьется. Делается это в диспетчере устройств. Надо предупредить, что после отключения погаснет монитор и придется все делать вслепую. Либо загружайтесь с двумя видеокартами, основной и той, которую будете перепрошивать.

Команды NVWinFlash:

Определение DeviceID при работе с двумя моделями: nvflash.exe --list

Снятие защиты от записи: nvflash.exe –protectoff

Отмена сверки Checksum, Device ID, и принудительная запись образа BIOS.

В итоге после сохранения BIOS, его редактирования и отключения видеокарты в диспетчере устройств последовательность ваших действий следующая: снимаете защиту с BIOS, определяете, под каким номером идет вторая (прошиваемая) видеокарта, прошиваете BIOS следующей командой nvflash.exe --index 1 -4 -5 -6 BIOS.rom

Детальные данные

Для оценки поведения участников обзора в номинальном режиме и при разгоне обратимся к тесту Metro: Last Light, проведенному шесть раз, и параллельно соберем данные, которые затрагивают графическое ядро, память, энергопотребление и температуры. После объединения полученных результатов в единых графиках можно видеть, насколько точно соответствуют заводские характеристики реальным цифрам и что происходит с важными показателями при разгоне.

Частота ядра и стабильность GPU Boost.

После синхронизации частот видеокарт на уровне 1266 МГц они обе трудились без сброса частот. Столь похвальное поведение нельзя не отметить. Загрузка обеих ядер была равномерной и не колебалась на всем тестовом участке.

Вопрос остается лишь в поддержке SLI в самих играх. Если игра оптимизирована и для нее в драйверах есть профиль, то успех паре GeForce GTX 960 обеспечен. В противном случае второй графический ускоритель будет бездействовать.

Частота памяти.

К эффективности использования памяти в случае новинки претензий нет. Частота 2000 МГц не является максимальной, как некоторые могли подумать, и выбрана в обзоре GeForce GTX 960 не для красоты. Ей как раз и ограничен средний разгон. Чуть получше видеопамять разогналась на версии Palit – до 2025 МГц.

Кстати, увеличение частоты на 50 МГц эквивалентно разгону графического процессора GTX 960 на 10-15 МГц, но только для режимов работы с большими текстурами. Пропускной способности 128-битной шины хватает даже на штатной частоте, благо видеокарта очень сбалансирована.

Напряжение vGPU.

Более низкое напряжение vGPU на модели Palit связано с понижением рабочей частоты. Palit GeForce GTX 960 JetStream быстро осознала, что работает на 120 МГц ниже номинала, и аккуратно снизила напряжение, чем и вызвано уменьшение энергопотребления. В этой цепочке в выигрыше оказалась и температура видеокарты.

Температура GPU.

Несмотря на замкнутое пространство (видеокарта Palit вплотную подпирала модель MSI в стенде), максимальная температура не превысила 70°C. Скачкообразное поведение MSI GeForce GTX 960 Gaming 2G вызвано периодической остановкой вентиляторов во время теста. Именно так, энергопотребление и тепловыделение GM206 позволяют некоторым графическим ускорителям плавно отключать вертушки даже во время теста.

Обороты вентиляторов.

Что и отмечается на этом графике. Надо отдать должное инженерам MSI, которые создали очень плавную регулировку оборотов вентиляторов. Они раскручиваются плавно и без рывков, не вызывая шок у покупателя. К сожалению, не все вендоры удосужились повторить практический опыт компании MSI.

Результаты Metro: Last Light

Настройки:

• DirectX 11;
• Разрешение – 2560х1440;
• Продвинутый PhysX – выключено;
• Улучшенная глубина резкости – выключено;
• Тесселяция – Normal;
• Качество – Very High;
• Motion Blur – Normal;
• Полноэкранное сглаживание – SSAA;
• Анизотропная фильтрация (AF) – 16x.

По результатам тестирования производительности видеокарт в высоком разрешении неожиданно выявилась масса интересных вещей. Так, Nvidia GeForce GTX 960 стала аутсайдером по отношению к AMD Radeon R9 280/ R9 285. В разгоне она сравнивается с ними, если последние работают на частотах: R9 280 – ~1100-1150/1600 МГц, R9 285 – ~1150-1200/1600 МГц. К сожалению, Radeon R9 285 очень редко поддерживаются утилитами, а без вольтмода угнаться им за частотами GTX 960 невозможно. Поэтому, если вас не беспокоит энергопотребление, шум и нагрев, то смело оставайтесь на R9 280.

Зато при должной поддержке конфигурации SLI пара GeForce GTX 960 творит чудеса в играх. Она быстрее сильно разогнанной GTX 970, немного уступает такой же GTX 980, и сильно превосходит Titan Black! Увы, но борьбу тандему не смогли навязать ни R9 290X, ни разогнанная R9 290. А если мысленно сравнить энергопотребление и шум последних, выбор становится очевидным. Впрочем, перейдем к энергопотреблению – это показательный пример для AMD.

Уровень потребляемого электричества

Не зря компания AMD заменила Radeon R9 280 на R9 285, такой ход позволил ей навязать хоть какое-то подобие борьбы. Но видеокарты Nvidia все же шагнули вперед, и GeForce GTX 960 в любом виде остается очень энергоэффективной и тихой, даже в случае связки из двух моделей.

Результаты игровых тестов

Sleeping Dogs

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
• Уровень сглаживания – экстрим;
• Текстуры высокого разрешения – включены;
• Разрешение теней – высоко;
• Фильтрация теней – высоко;
• Амбиентное затенение – высоко;
• Размытость движения – высоко;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Детализация мира – экстрим;
• Ограничение количества кадров в секунду – выкл.;
• Глубина и сходимость 3D – 10.

Sniper Elite V2

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
• MotionBlur – вкл.;
• Ambient Occlusion – вкл.;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Качество текстур – ультра;
• Качество теней – ультра;
• AntiAliasing – высоко;
• Дистанция прорисовки – ультра;
• Анизотропная фильтрация – 16;
• Stereo 3D – выкл.;
• ComputeShader – вкл.;
• Продвинутые тени – низко;
• Supersampling – 2.25x.

Far Cry III

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
• GPU MAX Buffer frames – выкл.;
• MSAA Антиалиасинг – 2;
• Alpha to Coverage – Enhanced;
• SSAO метод – SSAO;
• Field of view – 90.2;
• Общее качество – ультра;
• Текстуры – высокие;
• Глобальное освещение – высокое;
• Тени – ультра;
• Post FX – ультра;
• Геометрия – ультра;
• Растительность – очень высоко;
• Поверхность – высоко;
• Вода – очень высоко;
• Окружение – высоко.

Crysis 3

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
• Антиалиасинг – MSAA Low (2x);
• Texture Resolution – Very High;
• System spec – High;
• Game Effects – High;
• Object – High;
• Particles – High;
• Post processing – High;
• Shading – High;
• Shadows – High;
• Water – High;
• Anisotropic filtering – 16x;
• Motion blur amount – Disabled;
• Lens flares – Yes.

Tomb Raider (2013)

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
• Приоритетный режим – да;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Качество – наилучшее;
• Анизотропная фильтрация – 16x;
• Качество текстур – превосходное;
• Сглаживание – FXAA;
• Тени – нормальные;
• Разрешение теней – высокое;
• Детализация – превосходная;
• Прорисовка волос – TressFX;
• Отражения – высокие;
• Глубина резкости – превосходная;
• SSAO – превосходное;
• Постобработка – вкл.;
• Тесселяция – вкл.;
• Точный расчет – вкл.

Metro Last Light

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Качество – High;
• Анизотропная фильтрация – 16x;
• Размытие – выкл.;
• SSAO – вкл.;
• Тесселяция – нормальная;
• Продвинутая физика – выкл.

Company Of Heroes II

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
• Качество графики – высоко;
• Сглаживание – среднее;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Качество текстур – высоко;
• Качество снега – высоко;
• Физика – высоко.

Total War: Rome II

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560x1440;
• Сглаживание – вкл.;
• Качество текстур – ультра;
• Фильтрация текстур – трилинейная;
• Тени – ультра;
• Вода – ультра;
• Небо – ультра;
• Модель шейдеров – 5;
• Эффекты частиц – ультра;
• Прозрачность травы – выкл.;
• Размер отрядов – большой;
• О здании – ультра;
• Об отряде – ультра;
• Деревья – ультра;
• Трава – ультра;
• Местность – ультра;
• Глубина изображения – выкл.;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Искажения – вкл.;
• SSAO – выкл.;
• Виньетирование – выкл.;
• DRA – выкл.

Battlefield 4

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

• DirectX 11;
• Разрешение – 1920х1080; 2560х1440;
• Вертикальная синхронизация – выкл.;
• Поле зрения – 90;
• Уровень размытия в движении – 0;
• Разрешение – 100%;
• Качество графики – ультра;
• Качество текстур – ультра.

Итоговые результаты

Легче всего сравнить средние результаты по итогам двух разрешений в процентном соотношении. Для этого по горизонтали отложите требуемую видеокарту, а по вертикали определите сравниваемую модель. На пересечении получите процентную разницу между ними.

Соотношение средних кадров

Среднее количество кадров в секунду и их стоимость

Чтобы понять, какую производительность считать приемлемой, стоит выяснить, на что необходимо обращать внимание. Стендовый набор игр и настроек выбран с учетом корректности сравнения всех участников, от начальных моделей до самых дорогих.

Условно степень сложности отрисовки сцен в играх можно разделить на:

• Минимальное качество;
• Минимально среднее;
• Среднее;
• Среднее максимальное;
• Максимальное;
• Ультра.

Данный тест проводился со следующими настройками качества: «Среднее максимальное» и «Максимальное». Чем выше качество, тем в большей степени результат зависит от видеокарты, а не от системы в целом.

По этой причине даже 30 кадров в секунду условно можно считать минимальным порогом для вхождения в группу видеокарт, подходящих для большинства игр. В конце концов, для нормальных показателей достаточно сделать несколько движений и снизить качество.

Еще один важный момент с моей точки зрения – показатель соотношения цены к скорости, чем он ниже, тем дешевле обойдется производительность графической подсистемы в играх. Но при этом не стоит забывать и о среднем количестве кадров в секунду.

Заключение

Очевидно, что программисты Nvidia не сидят сложа руки, а постоянно совершенствуют поддержку SLI в играх. Но и они бессильны перед Company of Heroes II.

Если усредненно, то применение пары GeForce GTX 960 увеличивает производительность по сравнению с одной видеокартой более чем на 70%, и это неплохой результат. А после вычеркивания итогов проблемной игры (COHII) показатель и вовсе возрастет до 80%. Тем не менее, GeForce GTX 960 2-way SLI не сумела превзойти одиночную GTX 980, хотя и была очень близка к этому.

С другой стороны, у такого тандема найдутся поклонники, и вот почему. Издаваемый в случае SLI-связки шум меньше, чем от одной GTX 980. Вызвано это тем, что отводить тепло от GM204 сложнее, чем от его «половинок» с двумя отдельными системами охлаждения. Поэтому пара GeForce GTX 960 греется меньше, соответственно и шумит меньше. Что касается энергопотребления, то существенной разницы не замечено. А сравнение производительности тандема GTX 960 c его прямыми соперниками по ценовому сегменту выглядит избиением младенцев.

В итоге мне впервые довелось столкнуться со SLI конфигурацией, с которой приятно иметь дело.

Выражаем благодарность:

• Компании MSI за предоставленную на тестирование видеокарту MSI GeForce GTX 960 Gaming 2G.
• Компании Palit за предоставленную на тестирование видеокарту Palit GeForce GTX 960 JetStream.