AMD CrossFireX под микроскопом. На примере двух MSI R5850 Twin Frozr II

Оглавление

Вступление

Перед вами продолжение материала по исследованию работы Multi-GPU конфигураций NVIDIA и AMD. Если предыдущая статья была посвящёна работе SLI, то теперь очередь дуэта CrossFireX. В качестве испытуемых выступила пара MSI R5850 Twin Frozr II. Карты, конечно, не самого последнего поколения, но все еще актуальные на рынке.

Напомню для тех, кто не читал статью по GTX 570 SLI - помимо «стандартного» теста производительности и привычных всем цифр Min/Avg FPS в цикле статей «под микроскопом» рассматриваются и анализируются frametimes-результаты графических адаптеров, как в одиночном варианте, так и в конфигурации с двумя видеокартами. Это поможет оценить «накладные расходы» функционирования работы CrossFireX и позволит вычислить, какой прибавки производительности можно ожидать на самом деле, а не по значениям AVG FPS.

Ну, приступим.

Тестовый стенд

Тестирование производилось на следующей конфигурации:

  • Материнская плата: Biostar TP67XE, bios 4.6.4;
  • Процессор: Intel Core i7-2600K @ 4,8 ГГц (104.4x46), HT off;
  • Система охлаждения: СВО, Watercool Heatkiller 3.0+ThermoChill PA120.3+Laing DDC-1Plus;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX 2;
  • Оперативная память: Corsair CMX4GX3M2A1600C7 2*2 Гбайт DDR3-1600 (7-8-7-20, 1,65 В) @ DDR3-1948 (6-9-6-24, 1,65 В);
  • Жесткий диск: Western Digital Caviar Blue (WD500AAKS), 500 Гбайт;
  • Блок питания: Corsair CMPSU-750HX (750 Вт);
  • Корпус: Открытый тестовый стенд.

Протестированные конфигурации видеокарт:

  • Radeon HD 5850 @ 725/1000 МГц;
  • Radeon HD 5850 @ 840/1200 МГц;
  • 2 x Radeon HD 5850 @ 725/1000 МГц;
  • 2 x Radeon HD 5850 @ 800/1200 МГц;





Программное обеспечение

  • Операционная система: Windows 7 Ultimate SP1, build 7601.17514 RTM, x64;
  • Драйвер видеокарты: Catalyst 11.6;
  • Дополнительное ПО: MSI Afterburner 2.1; FRAPS 3.2.3, build 11797; AutoHotkey 1.0.48.05, Fraps-Calc v1.1b.

Методика тестирования

Для более честной оценки конфигурации CrossFireX по сравнению с показателями SLI-связки, методика тестирования и тестовый пакет не видоизменялись.

Использовались следующие синтетические бенчмарки:

  • 3D Mark Vantage;
  • 3D Mark 11;
  • HWBOT Unigine Heaven Benchmark Application.

В следующих играх применялись встроенные средства измерения производительности:

  • Colin McRae DIRT 2;
  • Crysis 2 (Central Park);
  • F1-2010;
  • Grand Theft Auto IV EFLC (The Lost and Damned);
  • Lost Planet 2 (Тест производительности B);
  • Mafia II;
  • Metro 2033 (FrontLine).

В следующих играх проводился замер производительности с помощью Autohotkey сцен:

  • Arcania: Gothic 4 (Фишир);
  • Battlefield Bad Company 2 (Тяжелый металл);
  • Dragon Age 2 (Моровые земли);
  • Metro 2033 (Башня);
  • Test Drive Unlimited 2 (Гонка: Пляжи Ибицы);
  • Shogun 2 Total War (Битва при Окехадзаме);
  • S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (Аномалия «Котёл»).

В тех случаях, когда использовалась утилита FRAPS, замерялись значения Min и Avg FPS. Тем же FPAPS’ом снимался Min FPS во встроенных тестах, не обладающих данным функционалом. Все игры, используемые в качестве тестовых приложений, запускались в разрешениях 1680х1050 и 1920х1080.

Для анализа frametimes использовалась программа Fraps-Calc, которая позволяет увидеть основные особенности, связанные с производительностью системы в конкретно взятом приложении. Данная программа на основе среднего (AVG) FPS и характеристик его стабильности вычисляет значение так называемого рейтинга производительности. Можно сказать, что рейтинг производительности – численная характеристика комфортности игрового процесса, где под значением 1 и выше подразумевается отсутствие видимых глазу «тормозов» при показе изображения.

При сравнении frametimes одиночной видеокарты и тандема CrossFireX производительность графических адаптеров «подгонялась» под получение рейтинга, равного 1.00, после чего сопоставлялись значения среднего FPS, необходимые для получения требуемой производительности. Процентную разницу по AVG FPS в таком сравнении можно вычитать из полученных результатов конфигураций CrossFireX для оценки «полезной» прибавки производительности.

Тестирование производительности






3D Mark Vantage

Для тестирования производительности использовался пресет Perfomance.

3DMark Vantage Performance

Overall score


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Что ж, данный тест очередной раз доказывает свою процессорозависимость, стендовый Intel Core i7-2600K @ на частоте 4.8 ГГц не способен раскрыть потенциал испытуемых. Поскольку HD 5850 медленней, чем GTX 570 – то процент прироста производительности при добавлении второго графического адаптера выше, неожиданностей тут нет. Использование конфигурации CrossFireX обеспечивает прирост производительности около 60% без разгона и около 50% при разгоне видеокарт.


3D Mark 11

Для тестирования производительности использовался пресет Perfomance.

3DMark 11

Overall score


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

3D Mark 11 процессорозависимостью не славится, поэтому видеокарты в данном тесте способны «выстреливать», хорошо масштабируя результаты с увеличением производительности графической подсистемы и показывая почти линейную зависимость. Отмечу, что это касается как разгона одиночной HD 5850, так и добавления второй карты. Процент прироста производительности от добавления второй карты находится у отметки в 80-85%, что выше, чем в недавнем тесте конфигурации SLI.


HWBOT Unigine Heaven

Для тестирования производительности использовался пресет “XTREME”, DX 11.





Unigine Heaven XTREME

Баллы


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Никаких проблем с работой в связке у пары HD 5850 в данном тесте не возникло, так что его тоже можно отнести в группу тех, которые демонстрируют очень неплохую масштабируемость результатов относительно вычислительных мощностей. Процессорозависимость данному синтетическому приложению несвойственна, поэтому почти двукратные приросты в результатах (до 98% на штатных HD 5850!) не вызывают какого-либо удивления.

По результатам трёх синтетических бенчмарков можно сказать, что CrossFireX из пары HD 5850 показывает лучшую масштабируемость результатов, нежели пара GTX 570 в SLI. И если показатели 3D Mark Vantage/3D Mark 11 как-то можно списать на бо́льшую производительность использованных карт NVIDIA и на бо́льшую зависимость от мощности процессора, то результаты в Unigine Heaven говорят сами за себя. При равной производительности одиночных карт конфигурация CrossFireX наверняка выдала бы более высокий результат по сравнению со связкой SLI .

Пора переходить к играм.


Arcania: Gothic 4

Настройки графики:

  • Быстродействие: Высоко;
  • Качество теней: Высоко;
  • Тени: Мир и геометрия;
  • Динамичные тени: Мир и геометрия;
  • Качество текстур: Высоко;
  • Качество SSAO: Высоко;
  • Качество света: Высоко;
  • Качество персонажей: Высоко;
  • Качество мира: Высоко;
  • Качество частиц: Высоко;
  • Радиус обзора: 100%.

Дополнительные настройки:

  • Экспозиция;
  • Блики;
  • Детализация лиц;
  • Постобработка.

Arcania: Gothic 4

Min | Avg FPS
1920x1080


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

1680x1050


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

В первой же из протестированных игр можно наблюдать интересные результаты. Если одиночная HD 5850 показывает ожидаемо низкий результат (настройки графики по сравнению с тестом GTX 570 не менялись), то связка CrossFireX по показаниям AVG FPS вырывается вперёд относительно тандема из двух GTX 570. Последнее обусловлено тем, что прирост производительности от добавления второй HD 5850 составил ~70%, что намного больше, чем показанные конфигурацией SLI 15-30%.

Предварительные результаты обнадёживают, выставляя CrossFireX в лучшем свете, нежели SLI. Теперь пришло время взглянуть на работу видеокарт при анализе frametimes. Напомню, что производительность «подгонялась» сменой графических настроек и подбором частот под значение рейтинга производительности 1.00.





Одиночная HD 5850:

495x633  32 KB

Ничем не примечательный график, по которому можно судить о высокой стабильности выдаваемого потока кадров. Даже чуть стабильнее, чем это было с GTX 570, ибо наблюдается меньшее количество точек вне общей линии, меньше случайных «пиков», при этом «мгновенный фпс» не скачет.

Для достижения рейтинга производительности 1, то есть для комфортного игрового процесса одиночной HD 5850 достаточно значения AVG FPS=64 – хороший результат.

HD 5850 CrossFireX:

495x633  34 KB

Да, после просмотра последнего графика радости от результатов уже меньше, видно, что по сравнению с одиночной картой тандем не выделяется стабильностью показываемого потока кадров, хотя поведение и отличается от того, что было при рассмотрении SLI в этой игре. Если тогда можно было наблюдать «кашу» из множества точек, то здесь нечто среднее между «кашей» и расщеплением на две отдельные линии. Из-за непостоянства временных интервалов между построением смежных кадров сложно обозначить какой-либо один пик на графике нормального распределения.

Для достижения рейтинга производительности 1 на HD 5850 CrossFireX требуется значение AVG FPS, равное 74. Разница по сравнению с GTX 570 SLI находится в пределах погрешностей измерений.

Итого - при равном уровне комфорта конфигурации CrossFireX требуется на 15-16 % большая производительность, что не выглядит проблемой с учётом приростов AVG FPS на ~70%. Несмотря на бо́льшие «накладные расходы» предпочтение здесь можно отдать связке CrossFireX.


Battlefield Bad Company 2

Настройки графики:

  • Уровень детализации: Выс;
  • Качество текстур: Выс;
  • Качество теней: Выс;
  • Качество эффектов: Выс;
  • Сглаживание: 16xQ CSAA;
  • Анизотропный фильтр: 16x;
  • Вертикальная синхронизация: Выкл;
  • HBAO: Вкл.

Battlefield Bad Company 2

Min | Avg FPS
1920x1080


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

1680x1050


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Без разгона видеокарт прирост производительности от добавления второй HD 5850 держится на отметках в 90% и выше, причём как для минимального FPS, так и для среднего FPS, что не может не радовать. С разгоном видеокарт процентные приросты падают, что не мудрено, ведь и частоты, достигнутые одиночным графическим адаптером по сравнению с дуэтом CrossFireX выше, и процессорозависимость в разгоне проявляется сильнее. В итоге, после разгона видеокарт прирост производительности находится у отметок 75-80% для Min FPS и у отметки в 90% для AVG FPS. Что ж, неплохо. По сравнению со SLI расхождения минимальны.

С цифрами Min/Avg FPS всё красиво, пора взглянуть на frametimes.

Одиночная HD 5850:

495x633  31 KB

Стабильность, как и у GTX 570, не идеальная, но графики одиночных карт очередной раз сильно похожи.

Для достижения рейтинга производительности 1, одиночной HD 5850 достаточно значения AVG FPS=64,5, разница по сравнению с одиночной картой NVIDIA в пределах погрешностей. Одиночные карты выступают примерно одинаково, значения приростов производительности от добавления в систему второго графического адаптера практически совпадают, тем интереснее сравнить, как проявит себя CrossFireX в плане frametimes…

HD 5850 CrossFireX:

495x633  36 KB

Да уж, чего-чего, а таких «результатов» я не ждал. Конечно понятно, что используя алгоритм работы AFR, когда каждая видеокарта строит свой собственный кадр, добиться идеальной синхронизации проблематично, но не до такой же степени… По графику можно судить о двух пиках производительности: первый в районе чуть выше 60 FPS, второй же находится далеко за чертой в 200 FPS, что сигнализирует о практически попарном выводе кадров. Продемонстрирую на примере цифр из лога frametimes для первых десяти кадров замера:

Frame, Time (ms):
01. 0.000 – Первый кадр, точка отсчёта.
02. 4.020 – Прошло всего 4 мс, и уже появляется второй кадр, посчитанный вторым GPU.
03. 18.086 – Прошло ещё 12 мс до появления третьего кадра.
04. 21.866 – А вот и второй GPU «поспел», спустя примерно всё те же 4 мс.
05. 36.554 – Опять длинная пауза, до того, как первый GPU отрисует свой кадр, на сей раз в 15 мс.
06. 41.870 – Прошло 5 мс и второй GPU выдал свой кадр.
07. 54.237 – Очередное ожидание следующего кадра, 12 мс.
08. 57.861 – 4 мс, опять близко.
09. 73.514 – Аж 16 мс до следующего кадра.
10. 77.259 – Ещё кадр спустя 4 мс.

В итоге, даже при удвоении FPS, то есть при удвоении количества выдаваемых в секунду кадров игровой процесс не станет более комфортным. Также помимо двух пиков производительности на графике нормального распределения можно заметить сильную «кашу» из множества точек, которые находится между линиями обеих пиков, что говорит в целом о нестабильности временных интервалов между смежными кадрами.

Конечно, и SLI показывал «фальшивую» производительность, но далеко не настолько.

Для достижения рейтинга производительности 1 требуется AVG FPS, находящийся у отметки >100, что даже не смешно. В итоге для получения аналогичного уровня комфортности игрового процесса конфигурации CrossFireX требуется на 60% большая производительность. Получается, что алгоритм его реализации съедает большую часть прироста от добавления второй HD 5850 в систему, не сильно радуя конечного пользователя.

Добавлю, что проверка результатов с HD 5970 не показала какого-либо различия в поведении CrossFireX.


Colin McRae DIRT 2

Настройки графики:

  • Multisampling: 8 x QCSAA;
  • Vsync: Off;
  • Preset: Ultra.

Colin McRae DIRT 2

Min | Avg FPS
1920x1080


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

1680x1050


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Увеличение производительности от добавления второй видеокарты находится на отметках 65-70%, что в принципе неплохо и примерно совпадает с тем, что показывала конфигурация SLI. Стоить отметить, что при смене разрешения экрана с 1680х1050 на 1920х1080 производительность видеокарт почти не падает, в отличие от многих других игр.

Пришло время взглянуть на Frametimes.

Одиночная HD 5850:

495x633  31 KB

Явно стабильнее, чем одиночная GTX 570, не наблюдается никаких расщеплений, при этом и количество точек вне основной линии распределения FPS во времени минимально. На графике нормального распределения чётко виден один единственный пик. Не мудрено, что для достижения рейтинга производительности 1 достаточно значения FPS=61.7, что заметно ниже, чем 67.7 у GTX 570. Что ж, посмотрим, как проявит себя CrossFireX.

HD 5850 CrossFireX:

495x633  40 KB

М-да, CrossFireX здесь выглядит явно не лучшим образом. Наблюдается в точности та же картина, что была и в Battlefield, опять есть пик, близкий к значениям «мгновенной производительности» 60 FPS, и пик около 300 FPS, что говорит о практически попарном выводе кадров графическими адаптерами. Вдобавок на графике периодически возникает «каша» из множества точек. Мало того, что кадры выводятся попарно, так еще и время построения смежных кадров непостоянно.

Для достижения рейтинга производительности 1 требуется AVG FPS, находящийся у отметки 104.3, получилось примерно тоже самое, что и в Battlefield, где требовалось 103.3. Не мудрено, при настолько похожих графиках.

Для получения приблизительно равного уровня комфортности игрового процесса CrossFireX конфигурации требуется на 69 % большая производительность. С учётом того, что дуэт Radeon HD в данной игре даёт 65-70% прироста производительности, построение такой системы под Dirt 2 не несёт смысла. Если одиночная карта справляется, то играть комфортно, если не справляется, то и добавление второй не принесёт видимых изменений.

Опять-таки, как и в случае с Battlefield, проверка результатов с HD 5970 не показала какого-либо различия в поведении CrossFireX, графики совпали практически идеально, в рамках погрешностей. В дальнейшем, HD 5970 не задействовалась.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
Страница 1 из 3
Оценитe материал
рейтинг: 4.6 из 5
голосов: 54

Комментарии 81 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают