Hard

28.06.2011 Автор: Иван Савватеев Версия для печати

Двухпроцессорные видеокарты: за и против

На формального лидера первого поколения видеоплат, поддерживающих DirectX 11, — AMD Radeon HD 5970, — Nvidia ответа так и не дала, ограничившись производством исключительно однопроцессорных «видюх». Однако со вторым поколением ситуация сложилась совершенно иная: не успела AMD раздать на тестирование платы Radeon HD 6990, как Nvidia объявила о выходе GeForce GTX 590. Посмотрим, как обстоят дела на «двухпроцессорном фронте».


 В основе платы AMD Radeon HD 6990 лежат два процессора Cayman, в комплекте с каждым из них 2 Гбайт видеопамяти. Что любопытно, AMD выпускает эту плату с возможностью работы в двух вариантах: обычном, с пониженной до 830 МГц частотой процессоров, и «оверклокнутом», в котором частота процессоров составляет 880 МГц — ровно столько, сколько на топовой однопроцессорной «видюхе» Radeon HD 6970. Память в обоих случаях работает с эффективной частотой 5000 МГц — на 10% ниже, чем у Radeon HD 6970. Питание на плату подается по двум восьмиконтактным коннекторам (Radeon HD 6990 на штатной частоте потребляет до 375 Вт, ну а на штатно-оверклокерской — до 450 Вт), подключение дисплеев возможно к одному разъему DVI и четырем mini DisplayPort 1.2.

 Nvidia GeForce GTX 590 тоже содержит два топовых кристалла GF110, с каждым из которых соединено 1,5 Гбайт видеопамяти. Частота работы процессоров очень сильно снижена по сравнению с GeForce GTX 580: всего 607 МГц против 772. Память также стала работать медленнее: ее эффективная частота составляет 3414 МГц вместо 4008. Благодаря этому энергопотребление изделия на более сложных процессорах (по 3 млрд транзисторов вместо 2,64 млрд у конкурента) оказалось даже несколько ниже — 365 Вт. Питание подается через два восьмиштырьковых коннектора, дисплеи могут быть подключены к трем гнездам DVI и одному mini Display Port 1.2.

 Штатная система охлаждения у обеих моделей видеоплат принципиальных отличий не имеет: мощный вентилятор расположен посредине, между процессорами, и гонит воздух в две стороны, к переднему и заднему торцам платы. В результате половина горячего воздуха выбрасывается наружу корпуса ПК, а вот вторая половина остается внутри. Подобное решение является вынужденным: другого способа достаточно надежно охладить воздухом два чрезвычайно мощных кристалла (и это не считая памяти и системы электропитания, которые нагреваются тоже очень не слабо) попросту нет. Естественно, применять платы можно только в достаточно крупных корпусах с надежной принудительной вентиляцией. Фирмы рекомендуют использовать свои платы с блоком питания как минимум на 750 Вт.

 Нужды в теоретической части сегодня нет, поскольку сами графические процессоры были нами рассмотрены ранее. Обратим лишь внимание на таблицу характеристик, из которой видно, что конкурирующие платы имеют примерный паритет по пропускной способности памяти и скорости закрашивания (перевес Nvidia по этим параметрам незначительный). Однако изделие AMD более чем в два раза обходит соперника по скорости выборки текстур — этот показатель вообще является основным слабым местом у архитектуры Nvidia Fermi.

 Видеоплаты Nvidia для тестирования предоставил московский офис этой фирмы, а вот оперативно достать Radeon HD 6990 оказалось невозможно, поэтому мы пошли другим путем: взяли две модели Radeon HD 6970 (от Sapphire и VTX3D), объединили их с помощью мостика CrossfireX и провели тестирование, вручную выставляя необходимые частоты графических процессоров и памяти. Результаты подобного объединения будут полностью аналогичны использованию реального видеоконтроллера Radeon HD, 6990, поскольку все значимые параметры у обоих вариантов полностью идентичны.

 Тестирование мы проводили на системной плате Intel DP67BG с процессором Core i7-2600K (его охлаждение обеспечивал кулер Thermaltake Frio), парой модулей памяти Transcend по 2 Гбайт каждый (частота 1333 МГц, тайминги 9-9-9-24) и жестким диском Western Digital WD1002FAEX. Использовались драйверы версий 270.51 Beta (для Nvidia GeForce GTX 590), 266.58 (Nvidia GeForce GTX 580) и 11.2 (для AMD Radeon HD 6990). Все графические настройки, кроме полноэкранного сглаживания, были установлены на максимум, антиалиасинг зафиксирован на уровне 4x. Полученные результаты приведены в таблице.

 Если мы посмотрим на результаты тестов возможностей (Feature Tests) пакета 3DMark Vantage, то увидим, что новинка Nvidia ровно в половине случаев проигрывает плате от AMD, причем не только разогнанной, но и работающей на штатных частотах. Однако это вполне ожидаемо: примерно такой же расклад был и при сравнении GeForce GTX 480 с Radeon HD 5870, что объясняется особенностями конкурирующих процессоров.

 Первый из «провальных» тестов зависит исключительно от скорости текстурных выборок, что является самым слабым местом архитектуры Fermi: по этому показателю Radeon HD 6990 обгоняет GeForce GTX 590 более чем вдвое, что тест и подтверждает. Следующий (третий по порядку) тест заключается в формировании картинки только средствами пиксельного шейдера, из-за чего геометрическая сложность сцены оказывается нулевой (всего два треугольника), что, понятное дело, не позволяет «джифорсу» показать себя, ведь именно в обработке геометрии Nvidia существенно опережает AMD. Зато в этом тесте полно текстурных выборок, так что неудивительно, что и здесь «радеон» сильно опережает конкурента. Наконец, последний из «неудобных» для Nvidia тестов с помощью пиксельного шейдера рассчитывает несколько октав алгоритма Perlin Noise, применяемого в процедурном текстурировании. Здесь до предела загружаются вычислительные блоки, несладко приходится и блокам выборки текстур. Со вторыми все ясно, но и «голая» вычислительная мощь у «радеонов» несколько выше, чем у «джифорсов» (правда, на проценты, а не в разы).

 Теперь о тестах, где возможности архитектуры Fermi оказались лучше, чем у конкурента. Второй по порядку зависит в первую очередь от скорости закрашивания, которая у «джифорса» несколько выше. Четвертый тест занимается расчетом физического взаимодействия (имитация ткани), для чего нужна совместная работа вершинного и геометрического шейдеров, передающих результаты, полученные на одном проходе симуляции, на входе следующего прохода. Здесь основную роль играет «геометрическая» производительность процессора, что и позволяет Nvidia успешно обойти конкурента.

 Последний из победных, пятый тест опять связан с симуляцией, на сей раз системы частиц. Основная нагрузка здесь ложится на вычислительные блоки. Однако выступают они не в «тупо число дробительной» роли: последующие расчеты зависят от результатов предыдущих, достаточно интенсивно используются ветвления, поэтому «радеон» не может реализовать свое формальное преимущество в вычислительной мощи, проигрывая в итоге более чем на треть.

 Кстати, обратим внимание, что в этих двух тестах победу одержала однопроцессорная плата GeForce GTX 580, уверенно обогнав обоих «монстров». Дело в том, что для расчета следующего кадра нужны данные предыдущего, а поэтому наличие двух процессоров никаких преимуществ не дает. В то же время единственный процессор на 580-й работает на значительно более высокой частоте, чем процессоры GeForce GTX 590.

 Наконец, посмотрим, как обстоят дела с тесселяцией (тесты Detail Tessellation и Realistic Water Terrain). Как и следовало ожидать, тут Nvidia беспокоиться не о чем: хотя AMD и усовершенствовала (в который раз!) свой тесселятор, но даже близко подойти к конкуренту ей не удается. Более того, как и раньше, увеличение степени тесселяции сказывается на производительности «радеонов» самым пагубным образом.

 Перейдем теперь к реальным приложениям, то есть к играм. Легко убедиться, что и здесь соперники показывают близкие результаты. В Crysis, Metro 2033 и S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat победу одержал «радеон», однако «джифорс» отстал совсем ненамного, и их реальная «игропригодность» является одинаковой. В Alien vs Predator отставание Nvidia заметнее, но опять-таки не слишком велико — порядка 10%. В Far Cry 2 на умеренных разрешениях лидирует Nvidia, на максимальном (2560 х 1600 точек) — AMD, но с незначительным перевесом. Впрочем, на качестве реальной картинки это никак не отразится: обе «видюхи» успевают выдавать за секунду больше кадров, чем способен отобразить монитор. Наконец, в DiRT 2 и Lost Planet 2 «джифорс» одержал уверенную и достаточно внушительную победу (разрыв порядка 20%).

 Итоговый результат вполне закономерен: на максимальном (и практически невостребованном на практике из-за огромных размеров и стоимости мониторов) разрешении GeForce GTX 590 чуть-чуть уступает Radeon HD 6990, на меньших разрешениях — чуть-чуть превосходит, ну а разогнанный Radeon HD 6990 OC вполне ожидаемо показывает в целом несколько лучший результат. В связи с этим возникает вопрос: а оправданна ли более высокая цена «джифорсов» по сравнению с таковой у «радеонов»? На первый взгляд — нет, но не все так просто…

 Вспомним, что кристалл обычного однопроцессорного Radeon HD 6970 работает на штатной частоте 880 МГц, а память — на фантастических 5500 МГц (эффективная частота передачи данных). На Radeon HD 6990 частота процессора по умолчанию снижена до 830 МГц, памяти — до 5000 МГц, однако оставлена штатная возможность форсирования процессора до 880 МГц, то есть до уровня обычных однопроцессорных «видюх». Энергопотребление на штатной частоте может достигать 375 Вт, на «форсаже» — 450.

 Процессор Nvidia GF110 сложнее, но ненамного: 3 млрд транзисторов против 2,64 (разница 12%), при этом штатная частота однопроцессорной платы GeForce GTX 580 составляет 772 МГц (меньше на 14%), а памяти — 4008 МГц. А вот на GeForce GTX 590 память работает на 3414 МГц, процессор — и вовсе на 607 МГц, более чем на четверть медленнее однопроцессорной модели. Таким образом, в отличие от «радеона» у «джи-форса» есть очень большой разгонный потенциал: технически процессоры, установленные на GeForce GTX 590, ничем не отличаются от таковых на GeForce GTX 580, а значит, способны работать на тех же (и даже несколько более высоких) частотах. Ну а про память вообще промолчим: между 3414 и 5500 МГц уж очень большая разница.

 Разогнанный (и практически не имеющий резервов для дальнейшего ускорения) Radeon HD 6990, как мы видели, на самую малость опережает работающую на штатных частотах плату Nvidia. Неразогнанный в целом уступает, но опять-таки совсем немного. Но что будет, если процессоры «джифорса» заработают на частоте, штатной для однопроцессорной модели, то есть на четверть быстрее? Конечно, результат автоматически не возрастет на четверть, но порядка 15% прироста будет точно — а это уже чистая и безоговорочная победа над AMD по всем статьям, кроме некоторых синтетических тестов.

 Однако возникает вопрос: а что делать с выделяющимся теплом? Однако достаточно взглянуть на таблицу характеристик, чтобы увидеть: энергопотребление GeForce GTX 590 меньше, чем у неразогнанного Radeon HD 6990, пусть и на символические 10 Вт, разогнанный же «радеон» потребляет уже на 85 Вт больше. Таким образом, частоту GeForce GTX 590 можно повысить довольно сильно, не выйдя за пределы потребления разогнанного конкурента. А учитывая, что системы охлаждения у обоих производителей технически близки и обладают примерно одинаковой эффективностью, подобный разгон не выглядит фантастикой даже со штатным «ветродуем».

 Правда, если просуммировать в лоб потребление двух плат GeForce GTX 580, то получится более высокое значение — 488 Вт вместо 450. Однако подобная арифметика не совсем корректна. Во-первых, потребление двухпроцессорной платы на полностью одинаковых частотах будет все-таки несколько меньше, чем у двух однопроцессорных (меньше суммарный расход энергии на электронику, относящуюся не к процессору, а к плате в целом). Во-вторых, память на GeForce GTX 580 работает на более высокой частоте (а значит, больше потребляет и сильнее греется), но ее вполне можно оставить на уровне GeForce GTX 590 — не она является главным «тормозом». Наконец, в-третьих, никто не заставляет гонять процессоры GeForce GTX 590 именно на 772 МГц — достаточно поднять частоту примерно до 700 МГц, чтобы «джифорс» уже уверенно вышел вперед практически во всех тестах и на любых разрешениях.

 Почему же Nvidia не выпустила своего «монстра» с более высокими частотами? О точных причинах приходится только догадываться. Но по крайней мере две, причем не исключающие друг друга, можно назвать смело: во-первых, производитель может просто перестраховаться, а во-вторых, инициатива по разгону может быть переложена на плечи фирм, производящих (или просто перепродающих) готовые изделия для реальных потребителей (вспомним, что ни Nvidia, ни AMD не торгуют видеоплатами под своими собственными марками).

 Такой подход, кстати, для Nvidia отнюдь не нов. Вспомним, например, что процессор на эталонном образце GeForce GTX 460 имел штатную частоту 675 МГц, но в продаже было полно плат, где его разгоняли до 800, а то и больше — и все прекрасно работало. Неслучайно в заголовке статьи стоит знак вопроса: хотя новых топовых «видюх» в этом году вроде не предвидится, оба производителя имеют еще приличный запас времени, а значит, соревнование можно считать законченным лишь условно.

 Итак, имеет ли смысл покупать GeForce GTX 590? Лично я бы не купил, но не потому, что он хуже или дороже конкурента: просто реальный комфорт игры определяется далеко не только числом кадров в секунду, показанным в тестах. И, зная это не понаслышке, для себя я бы взял однопроцессорный GeForce GTX 580: там, где нельзя было бы нормально, без всяких «тормозов», играть на нем, не удалось бы сделать это ни на 590-й, ни на Radeon HD 6990. Но если ставить вопрос ребром: GeForce GTX 590 или Radeon HD 6990, я бы выбрал плату Nvidia как имеющую заметно больший потенциал при не намного более высокой цене. Впрочем, есть еще один весьма заманчивый вариант: взять две GeForce GTX 580. По деньгам это будет чуть больше, чем одна GeForce GTX 590, зато гарантированно не возникнет никаких проблем с разгоном, поскольку они изначально работают на 772 МГц, а то и более высокой частоте.

 Итак, в очередной раз Nvidia доказала, что наличие более мощного одиночного графического процессора позволяет если не безусловно опередить, то по крайней мере не уступить конкурентам и в производительности двухпроцессорных видеоплат, причем за вполне разумные деньги. Нам же остается следить за «позиционными боями» и ждать перехода на новый техпроцесс: вряд ли в ближайшее время предвидятся действительно интересные события.


Назад в раздел

Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений

Читайте также