Изучение процессорозависимости видеокарт AMD и NVIDIA (платформа AM3)


Продолжение. Начало здесь.

Оглавление

Вступление

Для продолжения исследований была собрана платформа на базе AM3, в качестве CPU использовались Phenom II X6 1100T и Phenom II X4 975. Все графические ускорители тестировались в диапазоне частот процессора 2250-4250 МГц, в конфигурациях с шестью, четырьмя, тремя и двумя вычислительными ядрами. Последние два режима были получены путём отключения ядер на Phenom II X4 975. Как и в первой части статьи, сравнение проводилось для старших однопроцессорных решений каждого вендора, то есть для HD 6970 и GTX 580.

Тестовый стенд

Тестирование производилось на следующей конфигурации:

  • Материнская плата: Asus Crosshair IV Formula, bios 1902;
  • Процессоры:
    • AMD Phenom II X6 1100T;
    • AMD Phenom II X4 975;
  • Система охлаждения: СВО, Watercool Heatkiller 3.0+ThermoChill PA120.3+Laing DDC-1Plus;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX2;
  • Оперативная память: Corsair CMX4GX3M2A1600C7 2*2 Гбайт DDR3-1600 (7-8-7-20, 1.65 В) @ DDR3-1667 (7-8-7-20, 1.625 В);
  • Жесткий диск: Western Digital Caviar Blue (WD500AAKS), 500 Гбайт;
  • Блок питания: Corsair CMPSU-750HX, 750 Вт;
  • Корпус: открытый тестовый стенд.

Список использованных видеокарт и их частот:

  • Radeon HD 6950 @ HD 6970 950/1450 МГц (2 Гбайта, референс);
  • GeForce GTX 580 @ 772/1544/1002 МГц (1.5 Гбайта, референс);

Программное обеспечение





  • Операционная система: Windows 7 Ultimate SP1, build 7601.17514 RTM, x64;
  • Драйвера видеокарт: Catalyst 11.8 WHQL, ForceWare 275.33 WHQL;
  • Дополнительное ПО: MSI Afterburner 2.1; FRAPS 3.2.3, build 11797; AutoHotkey 1.0.48.05, Fraps-Calc v1.1b.

Методика тестирования

В следующих играх использовались встроенные средства измерения производительности:

  • Colin McRae DIRT 3;
  • Crysis 2 (Times Square);
  • F1-2010;
  • Metro 2033 (FrontLine).

В остальных приложениях проводился замер производительности с помощью Autohotkey сцен:

  • Arcania: Gothic 4 (Фишир);
  • Battlefield Bad Company 2 (Тяжелый металл);
  • Dragon Age 2 (Моровые земли);
  • Fable 3 (Яснодол);
  • Metro 2033 (Башня);
  • Test Drive Unlimited 2 (Гонка: Пляжи Ибицы);
  • Shogun 2 Total War (Битва при Окехадзаме);
  • The Witcher 2: Assassins of Kings (В поисках магии).

Все игры, используемые в качестве тестовых приложений, запускались в разрешении 1920х1080.

Тест на процессорозависимость системы заключается в сравнении производительности карт AMD и NVIDIA в диапазоне частот процессора от 2250 МГц до 4250 МГц с шагом 500 МГц в режимах с шестью/четырьмя/тремя/двумя вычислительными ядрами.

Базовые настройки системы:

  • Частота работы контроллера памяти: 2500 МГц (250x10);
  • Частота работы шины HT: 2500 МГц (250x10);
  • Частота работы памяти: 1667 МГц;
  • Тайминги памяти: 7-8-7-20 1T, TRC 34, TRFC 90;
  • Коэффициент умножения процессора: от 9 до 17 с шагом 2.

По результатам обеих обеих графических ускорителей строились графики формата XY, где X – частота процессора, Y – AVG FPS. В таком виде наиболее просто оценить картину происходящего.

Поскольку GeForce GTX 580 заведомо дороже и шустрее, то с целью уровнять производительность видеокарт HD 6970 была разогнана до частот 950/1450 МГц, в то время как GTX 580 тестировалась на штатных частотах.

Помимо цифр AVG FPS были сняты и результаты Frametimes. Для анализа последних была взята программа Fraps-Calc, которая позволяет увидеть основные особенности, связанные с производительностью системы в конкретно взятом приложении. На основе среднего (AVG) FPS и характеристик его стабильности Fraps-Calc 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. В случае с frametimes также строились графики формата XY, только за Y в данном случае принят рейтинг производительности.





Использовались те же драйвера видеокарт и тот же тестовый пакет, что и в первой части материала, это позволит напрямую сравнивать результаты цикла и оценить не только уровень процессорозависимости видеокарт, но и уровень производительности процессоров в равных условиях.

Тестирование производительности

Обозначения на графиках:
красный цвет - Radeon HD 6950@HD 6970 ;
зеленый - GeForce GTX 580.


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.

Шесть ядер:

450x296  12 KB. Big one: 947x622  17 KB

Результаты GTX 580 от частоты работы процессора почти не зависят, падение производительности при снижении частот минимальное. HD 6970 в тестовом режиме с шестью ядрами явно более процессорозависима, и чем ниже частота CPU – тем сильнее разница в результатах. По сравнению с первой частью и i7-2600k результаты почти не отличаются.





Рейтинг производительности:

450x296  12 KB. Big one: 946x623  18 KB

Повторилась ситуация из первой части статьи, когда AVG FPS с ускорителем NVIDIA выше, но в то же время стабильность фреймрейта ниже, из-за чего результаты рейтинга производительности видеокарт близки во всём диапазоне частот.

Смотреть на Frametimes графики, думаю, не сильно интересно, картина аналогична виденной ранее в первой части статьи. Так что перейдём к следующему режиму тестирования.

Четыре ядра:

450x296  12 KB. Big one: 947x622  18 KB

Результаты обеих видеокарт по сравнению с предыдущим режимом работы упали во всём диапазоне частот процессора, причём несколько больше это сказалось на модели NVIDIA, поскольку в крайней левой точке графика линии GTX 580 и HD 6970 пересеклись. Собственно, примерно то же самое было и с переходом от режима «HT on» к режиму «HT off» на i7-2600K.

Рейтинг производительности:

450x296  12 KB. Big one: 946x623  20 KB

Уже веселее… При частоте работы CPU 4250 МГц графические ускорители ещё показывают равный результат (при том, что FPS на NVIDIA выше), но дальше, чем медленнее процессор, тем более сильно это бьёт по GTX 580. При сопоставлении двух графиков можно заключить, что рейтинг производительности падает намного быстрее, чем AVG FPS. Видимо, стабильность фреймрейта далека от идеала. Грех не глянуть на Frametimes у GTX 580:





4250 МГц:

495x633  35 KB

3250 МГц:

495x633  36 KB

2250 МГц:

495x633  38 KB

По приведенным скриншотам заметно ухудшение ситуации с каждым снижением частоты, и если при 3250 МГц ничего катастрофического ещё нет, то при 2250 МГц результат видеокарты уже не узнать. О какой-либо стабильности не может быть и речи, вдобавок можно наблюдать немалое количество точек в нижней части графика, на уровне «мгновенного FPS» ~15.

Для сравнения, 2250 МГц и HD 6970:

495x633  35 KB

Тоже, конечно, не идеально, но при равных цифрах AVG FPS разница налицо, а в пиковом значении Min FPS разница двукратная.

Перейдём к следующему режиму, три ядра:

450x296  12 KB. Big one: 947x622  19 KB

Цифры среднего FPS опять довольно близки, хоть поведение видеокарт и отличается. В диапазоне частот от 3250 МГц до 4250 МГц зависимость AVG FPS от частоты работы процессора выше у GTX 580, в точке 3250 МГц линии графиков пересекаются, и HD 6970 начинает показывать более высокий результат. Однако в итоге обе видеокарты упираются в процессор и на частоте 2250 МГц линии графиков приходят в одну точку.

Рейтинг производительности:

450x296  13 KB. Big one: 946x623  20 KB

Переход к трём вычислительным ядрам ударил по результатам обеих видеокарт, но в гораздо большей степени это сказалось на GTX 580. Сам график похож на тот, что можно было наблюдать на четырёх ядрах, просто результаты ещё ниже, и разница между видеокартами возросла. При этом в отличие от предыдущего варианта, GTX 580 особо не блистает и при частоте работы процессора 4250 МГц. Смотреть на графики Frametimes смысла нет, по сравнению с прошлым режимом там ничего не изменилось.

Два ядра:

450x296  13 KB. Big one: 947x622  20 KB

В отличие от всех предыдущих тестовых режимов, на сей раз ускоритель AMD показывает более высокие результаты по сравнению с NVIDIA во всём диапазоне частот процессора. При этом цифры AVG FPS при снижении частот падают на обеих видеокартах в равной мере, и линии их графиков параллельны. Отмечу, что с парой ядер CPU Phenom II уже очень далеко до процессоров Sandy Bridge.

Рейтинг производительности:

450x296  13 KB. Big one: 946x623  21 KB

Да уж, Gothic 4 и два ядра - несовместимые понятия, по крайней мере, на платформе AMD. Обеспечить хоть какое-то приемлемое значение игрового комфорта может только HD 6970 при частоте процессора 4250 МГц. Отмечу, что при снижении последней до 2250 МГц результаты «стабильности» в fraps-calc зашкаливали, вследствие чего адекватных значений рейтинга производительности уже не получить. Хотя при цифрах меньше 0.4 это уже не так важно, для возможности поиграть я бы посоветовал ориентироваться на значение ~0.6-0.7.

Подводя итоги по данной игре, можно отметить, что с шестью вычислительными ядрами поведение видеокарт AMD и NVIDIA схоже, их результаты близки. Во всех остальных режимах GTX 580, как правило, сдаёт позиции и показывает большую процессорозависимость. При сравнении уровня производительности процессоров AMD и Intel ясно, что в режимах максимального разгона разницы между ними на глазок не увидеть, но чем ниже частота и меньше количество ядер – тем заметнее разница в производительности (не в пользу CPU AMD).

Battlefield Bad Company 2

Настройки графики:

  • Уровень детализации: выс;
  • Качество текстур: выс;
  • Качество теней: выс;
  • Качество эффектов: выс;
  • Сглаживание: 8x;
  • Анизотропный фильтр: 16x;
  • Вертикальная синхронизация: выкл;
  • HBAO: вкл.

Шесть ядер:

450x296  15 KB. Big one: 947x622  15 KB

Как и в Arcania: Gothic 4, график старшего представителя платформы AM3 схож с тем, что можно было видеть у i7-2600K. Результаты обеих видеокарт от частоты процессора практически не зависят.

Рейтинг производительности:

450x296  12 KB. Big one: 946x623  17 KB

Можно отметить, что при снижении частоты CPU у GTX 580 наблюдается падение рейтинга производительности при отсутствии уменьшения AVG FPS, хотя, как и ранее в случае с Sandy Bridge, падение результатов невелико, и лидерство всё равно остаётся за ускорителем NVIDIA.

Четыре ядра:

450x296  15 KB. Big one: 947x622  16 KB

Аналогичную картину можно было наблюдать у 2600K с двумя ядрами и включенным HT. HD 6970 по-прежнему не реагирует на CPU, а вот результаты GTX 580 при частотах меньше 3000 МГц начинают снижаться.

Рейтинг производительности:

450x296  14 KB. Big one: 946x623  18 KB

Как можно видеть из графика выше, рейтинг производительности у GTX 580 по сравнению с цифрами AVG FPS падает опережающими темпами. Вследствие того, что у HD 6970 рейтинг производительности не зависит от частоты процессора, при частоте 2250 МГц видеокарта AMD обходит NVIDIA. Уже можно говорить о том, что «зеленый» ускоритель более процессорозависим.

Три ядра:

450x296  17 KB. Big one: 947x622  19 KB

Здесь GTX 580 провалилась, а вот у HD 6970 с оптимизацией под «родные» процессоры видимо всё нормально. Вплоть до частоты 3250 МГц её результаты практически совпадают с теми, что были при шести и четырёх ядрах, и только при дальнейшем снижении частоты работы начинает проявляться нехватка производительности CPU. Результаты видеокарты NVIDIA почти линейно падают во всём диапазоне протестированных частот.

Рейтинг производительности:

450x296  13 KB. Big one: 946x623  19 KB

А вот это уже интересней. Исходя из графиков четырёх и шести ядер я ожидал того, что HD 6970 будет на голову выше, чем GTX 580, однако этого не случилось. Наоборот, на частоте процессора 4250 МГц результаты последней выше, чем у «красной» карты, несмотря на меньший AVG FPS. Что ж, взглянем на графики Frametimes обоих участников при частоте CPU 4250 МГц:

GTX 580:

495x633  36 KB

HD 6970:

495x633  38 KB

Ситуацию не назовешь катастрофичной, тем более, в обоих случаях рейтинг производительности больше 1, но результаты GTX 580 явно стабильнее, у неё нет множества точек в верхней части графика, наличие которых не способствует росту игрового комфорта, но подразумевает более высокие цифры среднего FPS. В целом же, если отбросить верхнюю часть графиков, то показатели GTX 580 и HD 6970 будут схожи.

Теперь взглянем на графики для частоты работы процессора 2250 МГц:

GTX 580:

495x633  35 KB

HD 6970:

495x633  37 KB

Разница в AVG FPS довольно большая, и по рейтингу производительности лидерство за HD 6970, но отрыв не настолько значителен, как мог бы быть. «Мгновенный FPS» у HD 6970 постоянно плавает в диапазоне 45-80, это видно по расщеплению линии графика на множество точек. Не отнесешь к положительным моментам и провал производительности в начале тестовой сцены.

Если говорить о GTX 580, то её поведение при снижении частоты работы процессора особо не изменилось, и падение рейтинга производительности объясняется только более низкими цифрами AVG FPS.

Два ядра:

450x296  17 KB. Big one: 947x622  19 KB

В таком режиме обе видеокарты не способны раскрыть свой потенциал, хотя для частоты 4250 МГц результаты ещё более-менее приемлемы. HD 6970 по цифрам AVG FPS, как и в случае с тремя ядрами, шустрее, нежели GTX 580, но разница между участниками при этом сократилась.

Рейтинг производительности:

450x296  14 KB. Big one: 946x623  21 KB

Данное развитие событий уже можно было предположить, исходя из режима с тремя ядрами, где из-за большей стабильности GTX 580 (несмотря на низкие значения AVG FPS) почти не отставала по рейтингу производительности. При небольшой разнице в среднем FPS видеокарта NVIDIA показала более высокие цифры рейтинга производительности, нежели видеокарта AMD. Собственно, на графиках Frametimes ничего нового по сравнению с предыдущим режимом не увидеть, поэтому перегружать ими статью не стану.

Подводя итоги по данной игре в целом, можно сказать, что за исключением режима с тремя вычислительными ядрами игра отдаёт предпочтение видеокартам NVIDIA, а процессорозависимость на видеокартах AMD и NVIDIA проявляется практически в равной мере. При сравнении производительности CPU AMD и Intel выводы в целом совпадают со сделанными в Gothic 4: если рассматривать топовые процессоры при разгоне, то разницы в результатах практически нет, но чем меньше ядер и ниже частоты – тем больше отставание AMD.

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 4
Оценитe материал
рейтинг: 4.5 из 5
голосов: 63

Комментарии 39 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают