Изучение процессорозависимости SLI и CrossFireX (часть 2, платформа AM3)

Продолжение. Начало здесь.

Оглавление

• Вступление
• Тестовый стенд и ПО
• Методика тестирования
• Тестирование производительности
• Arcania: Gothic 4
• Battlefield 3
• Batman: Arkham City
• Colin McRae DIRT 3
• Crysis 2
• Deus Ex: Human Revolution
• Dragon Age 2
• F1-2011
• Metro 2033
• Shogun 2 Total War
• The Elder Scrolls V: Skyrim
• Усредненные данные производительности по всем играм
• Платформа AM3
• Платформа Sandy Bridge
• Заключение

Вступление

После раскрытия темы работы Multi-GPU связок AMD и NVIDIA совместно с Sandy Bridge настал черед не менее популярной платформы AM3.

В качестве базы для второй части статьи выступила система с AMD Phenom II X6 1100T и ASRock Fatal1ty 990FX Professional. Графические ускорители тестировались в диапазоне частот процессора 2250-4125 МГц, в конфигурации с шестью, четырьмя, тремя и двумя вычислительными ядрами. Были использованы те же видеокарты, что и в предыдущем материале: со стороны NVIDIA - GTX 590, со стороны AMD – тандем из двух HD 7950.

Тестовый стенд и ПО

Тестирование производилось на следующей конфигурации:

• Материнская плата: ASRock Fatal1ty 990FX Professional, bios 1.30;
• Процессор: AMD Phenom II X6 1100T;
• Система охлаждения: Zalman CNPS10X Performa (120*120*25, ~2000 об/мин);
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX2;
• Оперативная память: Corsair CMX4GX3M2A1600C7 2*2 Гбайт DDR3-1600 (7-8-7-20, 1.65 В) @ DDR3-2000 (7-10-7-27 1T, 1.62 В);
• Жесткий диск: Western Digital Caviar Blue (WD500AAKS), 500 Гбайт;
• Блок питания: Corsair CMPSU-750HX, 750 Вт;
• Корпус: открытый тестовый стенд.

Протестированные конфигурации видеокарт:

• 2 x Radeon HD 7950 @ 850/5000 МГц;
• GeForce GTX 590 @ 608/1216/3420 МГц;

Программное обеспечение

• Операционная система: Windows 7 Ultimate SP1, build 7601.17514 RTM, x64;
• Драйвера видеокарт: AMD Catalyst 12.2 Pre-Certified, ForceWare 295.73 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:

• Batman: Arkham City;
• Colin McRae DIRT 3;
• Crysis 2 (Times Square);
• F1-2011;
• Metro 2033 (FrontLine).

В остальных приложениях проводился замер производительности с помощью Autohotkey сцен:

• Arcania: Gothic 4 (Фишир);
• Battlefield 3 (На охоту);
• Deus Ex - Human Revolution (Детройт);
• Dragon Age 2 (Моровые земли);
• Metro 2033 (Башня);
• Shogun 2 Total War (Битва при Окехадзаме);
• The Elder Scrolls V: Skyrim (Поместье «Златоцвет»).

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 ЦП от 2250 МГц до 4125 МГц с шагом 500 МГц (375 МГц в случае с переходом 3750->4125). Во всех режимах частота CPU_NB составляла 2750 МГц, частота работы памяти - 2 ГГц. Помимо сравнения производительности на разных частотах были проверены следующие режимы работы:

• Шесть ядер;
• Четыре ядра;
• Три ядра;
• Два ядра.

Это позволяет оценить, каких результатов можно ожидать на процессорах линеек Phenom II X4, Phenom II X3 и Phenom II X2.

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

Помимо цифр AVG FPS фиксировались и результаты Frametimes. Для их анализа 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 строились аналогичные графики формата XY, только за Y в данном случае принимался рейтинг производительности.

Для чистоты эксперимента графические адаптеры разгону не подвергались.

Тестирование производительности

Обозначения на графиках:

• Красный цвет – 2 x Radeon HD 7950;
• Зеленый - GeForce GTX 590.

Arcania: Gothic 4

Настройки графики:

• Быстродействие: высоко;
• Качество теней: ультра;
• 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.

Для начала рассмотрим режим с шестью вычислительными ядрами:

Если сравнивать результаты с теми, что были получены в предыдущей статье с процессором i7-2600К, то принципиальной разницы между Sandy Bridge и Phenom II нет, особенно при оценке производительности на близких частотах работы CPU. Расклад сил в игре остался тем же, CrossFireX в данной игре работает намного эффективнее, нежели SLI, поэтому пара HD 7950 сильно впереди в правой части графика. Но здесь стоит отметить, что чем ниже частота ЦП, тем карты ближе друг к другу.

График рейтинга производительности:

Исходя из цифр рейтинга производительности, можно заметить, что при снижении частоты работы процессора производительность пары HD 7950 падает медленнее, нежели цифры AVG FPS. Видимо, падение производительности сопровождается повышением стабильности «мгновенного» FPS. Хотя разница не настолько велика или интересна, чтобы рассматривать графики Frametimes.

В случае с GTX 590 цифры рейтинга производительности только подтверждают цифры AVG FPS, от частоты работы процессора карта NVIDIA в данной игре почти не зависит.

Четыре ядра:

Переход от шести ядер к четырем в основном сказался на результатах пары HD 7950, зависимость которой от частоты работы процессора начинает становиться практически линейной. При этом результаты GTX 590 почти не изменились. Отмечу, что на Sandy Bridge переход от восьми потоков к четырем (выключение HT) только добавляло производительности, здесь же игра, скорее всего, задействовала возможности шестиядерного ЦП, и переход к четырем ядрам сказался негативно.

Теперь взглянем на график рейтинга производительности:

В случае с парой HD 7950 результаты рейтинга производительности более-менее соответствуют цифрам AVG FPS, и зависимость результатов от частоты работы процессора примерно такая же. А вот GTX 590 от перехода к четырем ядрам все же показала спад производительности, причем в отличие от графика AVG FPS можно видеть, что рейтинг производительности при снижении частоты работы процессора сильно падает. Что ж, не будет лишним посмотреть на графики Frametimes. Для наглядности рассмотрим результаты GTX 590 при шести и четырех ядрах для частоты работы процессора 2250 МГц:

Шесть ядер:

Четыре ядра:

В случае с четырьмя ядрами вместо линии графика можно наблюдать «кашу» из множества точек, которая свидетельствует о сильной нестабильности «мгновенного» FPS, когда игра идет практически рывками, выдавая высокие цифры AVG FPS, что не отражают действительности. С шестью ядрами даже на такой низкой частоте работы процессора, как 2250 МГц, карта работает нормально.

Перейдем к следующему режиму, три ядра:

Переход от четырех ядер к трем сказался на производительности сильнее, нежели от шести ядер к четырем. При этом зависимость результатов пары HD 7950 от частоты работы процессора еще сильнее приблизилась к линейной. Что интересно, в крайней левой точке графика производительность GTX 590 и пары HD 7950 почти сравнивается, схожее поведение было и на платформе Sandy Bridge в режиме «два ядра/четыре потока.

График рейтинга производительности:

Поведение карт схожее, оно примерно соответствует тому, что можно было наблюдать на графике AVG FPS, как в случае с GTX 590, так и в случае с парой HD 7950. При этом, интересно взглянуть на крайнюю точку графика слева, где, несмотря на равенство AVG FPS, видеокарты AMD все же впереди по значению рейтинга производительности. Хотя разница в цифрах все же не настолько велика, чтобы рассматривать графики Frametimes.

Следующий режим, два ядра:

Снова от смены тестового режима больше пострадала пара карт AMD, но, тем не менее, превосходство пары HD 7950 над GTX 590 сохранилось во всем диапазоне частот процессора и при двух ядрах. Интересно, что с Sandy Bridge при двух ядрах и низких частотах GTX 590 по цифрам AVG FPS обгоняла пару HD 7950, чего с Phenom II не наблюдается.

Рейтинг производительности:

В первую очередь отмечу, что на обеих связках не удалось получить значения рейтинга производительности при частоте работы процессора 2250 МГц, из-за очень сильной нестабильности «мгновенного FPS» обеих связок цифры в Fraps-Calc просто зашкаливает, так что приходится ограничиваться результатами в диапазоне частот 2750-4125 МГц.

Здесь интересно наблюдать за результатами пары HD 7950, ибо рейтинг производительности при снижении частоты работы процессора падает гораздо быстрее, нежели цифры AVG FPS, что при частотах ниже 3 ГГц выводит GTX 590 в лидеры. Хотя если сравнивать не относительные, а абсолютные результаты, то более-менее нормальный показатель можно наблюдать только у пары HD 7950 с процессором на 4125 МГц, все остальные результаты находятся уже за гранью какого-либо игрового комфорта.

Подводя итоги по Arcania: Gothic 4, можно отметить, что в случае с процессорами AMD желательно наличие четырех/шести ядер. Пара HD 7950 показывает большую процессорозависимость, но это скорее связано просто с большей производительностью видеокарт, нежели с драйверными оптимизациями.

Battlefield 3

Настройки графики:

• Качество графики: ультра;
• Качество текстур: ультра;
• Качество теней: ультра;
• Качество эффектов: ультра;
• Качество сетки: ультра;
• Качество рельефа: ультра;
• Сглаживание: 4x (множественная выборка);
• Обработка сглаживания: выс.;
• Размытие в движении: вкл;
• Анизотропная фильтрация: 16х;
• Глобальное затенение: HBAO;
• Вертикальная синхронизация: выкл.

Как и в случае с первой частью материала, в данной игре против GTX 590 выступила одиночная HD 7950, ибо стабильность системы в режиме CrossFireX была крайне низкой, игра часто зависала еще на стадии запуска.

Первый режим, шесть ядер:

Аналогично платформе Sandy Bridge, результаты обеих связок с уменьшением частоты работы процессора не падают, да и расклад сил/цифры AVG FPS практически не отличаются от тех, что можно было наблюдать на i7-2600K.

GTX 590 ожидаемо впереди, ведь с ней соперничает одиночная видеокарта, а не связка CrossFireX.

График рейтинга производительности:

Ситуация, которую можно было наблюдать на i7-2600K в режиме «четыре ядра/восемь потоков», когда на высоких частотах работы процессора рейтинг производительности падал, не повторилась. На сей раз график рейтинга производительности похож на график AVG FPS, хотя разница между GTX 590 и HD 7950 все же сократилась.

Перейдем к следующему режиму тестирования, четыре ядра:

По сравнению с предыдущим режимом работы разница в результатах не превышает погрешности измерений. На изменение частоты работы процессора видеокарты по-прежнему не реагируют.

График рейтинга производительности:

Как и в случае с прошлым графиком, по сравнению с результатами, полученными на шести ядрах, изменений нет. График рейтинга производительности лишь подтверждает цифры AVG FPS.

Перейдем к следующему режиму, три ядра:

Расклад сил не изменился, но некоторые тенденции к снижению производительности при низких частотах процессора уже проглядываются, так, при частоте 2250 МГц результаты GTX 590 уже начинают слегка падать. До этой отметки игре хватает и трех ядер, процессорозависимость – это не про одиночную кампанию Battlefield 3.

График рейтинга производительности:

Цифры рейтинга производительности держатся примерно на том же уровне, что и с шестью/четырьмя ядрами, хотя при снижении частоты работы процессора результаты все же слегка падают, даже в случае с HD 7950, у которой AVG FPS от частоты практически не зависит. Но, разница в цифрах не стоит того, чтобы прибегать к рассмотрению результатов Frametimes.

Следующий режим, два ядра:

HD 7950 на изменение частоты работы процессора все также не реагирует, ее результаты близки к тем, что были в других тестовых режимах. В то же время для GTX 590 начинает чувствоваться нехватка производительности процессора, ибо результаты AVG FPS после частоты 3250 МГц падают весьма быстро.

График рейтинга производительности:

Первый интересный результат в данной игре. По сравнению с предыдущими режимами работы цифры рейтинга производительности сильно упали как для GTX 590, так и для HD 7950, и можно наблюдать снижение рейтинга производительности при неизменном AVG FPS у HD 7950. Тут можно сравнить сразу несколько графиков Frametimes. Для затравки - результаты GTX 590 и HD 7950 с тремя и двумя процессорными ядрами при частоте 4125 МГц:

HD 7950, три ядра:

HD 7950, два ядра:

GTX 590, три ядра:

GTX 590, два ядра:

Как можно видеть по графикам выше, переход от трех процессорных ядер к двум сказывается на работе карт примерно одинаково, ровная линия графика превращается в «кашу» из множества точек на месте бывшей ярко выраженной линии, что говорит о разбросе во времени построения смежных кадров. Видимо, движок игры не очень хорошо приспособлен к работе с двумя процессорными ядрами. Отмечу, что на HD 7950 переход к двум ядрам стал более болезненным, ибо если при трех ядрах стабильность работы HD 7950 чуть выше, чем у GTX 590, то при двух ядрах, напротив, стабильность карты AMD ниже. И это несмотря на то, что сравнивается работа SLI против одиночного графического адаптера, разумнее было бы ожидать противоположной картины.

При таком раскладе будет интересно взглянуть на графики видеокарт при двух ядрах и частоте работы процессора 2250 МГц:

HD 7950:

Как видим, при снижении частоты работы процессора проблемы HD 7950 усугубляются, разброс во времени построения смежных кадров вырос еще сильнее, и «кашу» можно наблюдать практически на всей площади графика.

GTX 590:

В случае с GTX 590 снижение частоты работы процессора отразилось в основном на цифрах AVG FPS, с чем и связано падение рейтинга производительности. Стабильность работы связки осталась примерно на том же уровне.

Для данной игры можно отметить, что при количестве ядер больше двух процессорозависимость не сказывается на игровом процессе, а в случае с двумя процессорными ядрами наиболее страдают карты AMD, особенно при низких частотах работы процессора.

Batman: Arkham City

Настройки графики:

• V Sync: No;
• Anti-Aliasing: 8X MSAA;
• DirectX 11 Features: MVSS and HBAO;
• Detail Level: Extreme;
• Dynamic Shadows: Yes;
• Motion Blur: Yes;
• Distortion: Yes;
• Lens Flares: Yes;
• Light Shafts: Yes;
• Reflections: Yes;
• Ambient Occlusion: Yes.

Первый режим, шесть ядер:

По сравнению с тестированием на i7-2600К, производительность обеих связок упала примерно на 5-10 кадров в секунду, но при этом, ни расклад сил, ни поведение связок изменений не претерпели: CrossFireX в данной игре практически не работает, и, благодаря этому GTX 590 стабильно быстрее. При этом, как и у пары HD 7950, так и у GTX 590 зависимость AVG FPS от частоты работы процессора приблизительно одинаковая.

График рейтинга производительности:

Несмотря на немалую разницу в AVG FPS, на графике рейтинга производительности можно наблюдать паритет между представителями «красного» и «зеленого» лагерей. Видимо, выше головы (здесь - процессора) не прыгнуть, и CPU уравнивает производительность видеокарт. Для большей наглядности взглянем на результаты Frametimes GTX 590 и пары HD 7950 при частоте работы процессора 3750 МГц, когда разница в рейтинге производительности становится минимальной.

2 x HD 7950:

GTX 590:

Пара HD 7950 показывает примерно ту же стабильность «мгновенного FPS», что была и с процессором Sandy Bridge, а вот GTX 590 от перехода на процессор AMD пострадала сильнее. Разброс во времени построения смежных кадров большой, наблюдается несколько провалов производительности вплоть до уровня в 2-3 FPS, что явно не добавляет игрового комфорта.

Следующий режим, четыре ядра:

По сравнению с предыдущим режимом работы результаты производительности участников снизились, одновременно увеличилась зависимость результатов от частоты работы процессора. Собственно, при высоких частотах (3750-4125 МГц) изменений почти нет, и только при дальнейшем снижении частот начинается более быстрое падение результатов. Отмечу, что у GTX 590 AVG FPS падает более высокими темпами, нежели у пары HD 7950.

График рейтинга производительности:

Опираясь на результаты режима работы с шестью ядрами, ожидалась ситуация, близкая к паритету, и график рейтинга производительности это в целом подтвердил. Интересно, что при снижении частоты работы процессора от 2750 МГц к 2250 МГц пара HD 7950 показывает более высокий результат, нежели GTX 590. Но это было предсказуемо, исходя из большей зависимости видеокарты NVIDIA от частоты работы процессора, поэтому изучать графики Frametimes смысла мало, ничего нового по сравнению с предыдущим режимом работы там не увидеть.

Следующий режим, три ядра:

При переходе от четырех ядер к трем наблюдается очередное падение производительности обеих связок, поведение графических адаптеров остается схожим, как и расклад сил между ними.

График рейтинга производительности:

В зависимости от частоты работы процессора может лидировать как GTX 590, так и пара HD 7950, но во всем диапазоне частот разница между картами минимальна, и близка к погрешности измерений. Разница в стабильности «мгновенного FPS» примерно та же, что была и при шести ядрах.

Следующий режим, два ядра:

Переход к двум ядрам сильно ударил по производительности обеих связок, хотя разница в AVG FPS между GTX 590 и тандемом HD 7950 по сравнению с предыдущими режимами сократилась. В целом же, реакция на изменение частоты работы процессора осталась прежней, просто линии графиков карт сместились вниз.

График рейтинга производительности:

Потихоньку начинает накапливаться статистика, что с переходом на двухъядерный ЦП наиболее сильно страдают результаты связок видеокарт AMD, которые в данном режиме начинают проваливаться, и чем частота работы процессора ниже, тем сильнее пара HD 7950 отстает от GTX 590. Поскольку о каком-либо игровом комфорте, исходя из цифр, говорить не приходится, то и графики Frametimes представляют мало интереса.

Резюмируя результаты по всем протестированным режимам можно отметить примерно равную процессорозависимость GTX 590 и пары HD 7950. Если карта NVIDIA и показывает более высокие цифры AVG FPS, то в случае с рейтингом производительности графические адаптеры примерно равны в большинстве случаев. Исключением можно отметить режим работы с двуяхъдерным процессором, где пара HD 7950 сильно проваливается.

реклама