1. Методика тестування
2. Налаштування ігрових додатків
3. Розрахунок інтегральної оцінки продуктивності відеокарт
4. Інтегральна оцінка продуктивності в іграх
5. Визначення ефективності тепловідведення
6. Zotac GeForce GTX280 AMP!
7. Результати тестування
8. Висновки

Максим Афанасьєв

Методика тестування

Налаштування ігрових додатків

Розрахунок інтегральної оцінки продуктивності відеокарт

Інтегральна оцінка продуктивності в іграх

Визначення ефективності тепловідведення

Zotac GeForce GTX280 AMP!

Результати тестування

висновки

Компанія NVIDIA, яка є лідером у виробництві графічних відеоадаптерів для сучасних комп'ютерів, вже давно анонсувала технологію NVIDIA SLI, що припускає використання декількох дискретних графічних адаптерів на одній системній платі. Всесвітня павутина рясніє різними результатами тестування даної технології в самих непередбачуваних варіаціях конфігурації. При цьому відзначимо, що деякі користувачі відносяться до цих результатів скептично, інші ж вихваляють і звеличують роботу в такому режимі. Спробуємо розібратися в перевагах, які дає користувачеві використання цієї технології, а також не забудемо вказати її очевидні недоліки. Відразу звернемо увагу читачів на той факт, що, проводячи дане тестування, ми не ставили перед собою завдання отримання максимальних показників в іграх або ігрових бенчмарках шляхом розгону частот графічних адаптерів, «шаманства» з драйверами відеокарт або оптимізації роботи зв'язки «процесор - системна плата» .

Zotac GeForce GTX280 AMP!

Стенд для тестування

Мета даного тестування - показати відмінність між продуктивністю в різних режимах роботи відеокарт з і без застосування технології SLI. Безумовно, гонка за кількістю кадрів в секунду в популярних іграх - це захоплююче і азартне заняття, але звичайний користувач буде орієнтуватися не тільки на ці цифри, але і в першу чергу на ціну пристроїв, тобто, іншими словами, на першому місці для нього стоїть співвідношення «ціна / якість», а не кількість fps.

Методика тестування

До нашої редакції потрапили відеокарти на основі найпотужніших однопроцесорних графічних адаптерів компанії NVIDIA - Zotac GeForce GTX280 AMP !. Вони були люб'язно надані нам представництвом компанії Zotac в Росії і є передовими графічними відеокартами на базі процесорів всесвітньо відомої компанії NVIDIA. На даний момент зв'язка технології 3-Way SLI і трьох описаних вище відеокарт дає користувачеві максимальну продуктивність, яку компанія NVIDIA може надати кінцевим користувачам у своїй продукції. Оскільки настільки потужна графічна підсистема вимагає значних ресурсів центрального процесора, а також системної пам'яті, в тестуванні ми використовували саму продуктивну на даний момент систему на основі чотирьох ядерного процесора Intel Core i7 965 Extreme. Не можна не відзначити, що установка трьох дуже потужних відеокарт, кожна з яких має пікову потужність 250 Вт, дуже сильно завантажує блок живлення. Оскільки на момент тестування в нашій тестовій лабораторії не виявилося підходящого блоку живлення з великою вихідною потужністю, довелося використовувати те, що було під рукою. На щастя, встановлений на стенді блок живлення Tagan із заявленою потужністю в 750 Вт показав себе з кращого боку і без проблем прийняв на себе настільки велике навантаження. Стенд для цього тестування мав наступну конфігурацію:

• процесор - Intel Core i7 965 Extreme з частотою 3,2 ГГц;
• системна плата - ASUS RAMPAGE II EXTREME;
• чіпсет системної плати - Intel X58 Express;
• оперативна пам'ять - DDR3-1600 (Corsair CM3X2G1600C9DHXNV);
• обсяг пам'яті - 4 Гбайт (два модулі по 2048 Мбайт);
• режим роботи пам'яті - DDR3-1333, двоканальний режим;
• тайминги пам'яті - 8-8-8-20;
• жорсткий диск - Intel SSD X25-M (Intel SSDSA2MH080G1GN) обсягом 80 Гбайт, файлова структура NTFS;
• монітор Acer P243W з максимальною роздільною здатністю 1920x1200 (Full HD);
• операційна система - Windows Vista x86 Service Pack 1;
• блок живлення компанії Tagan потужністю потужність 750 Вт.

Для тестування відеокарт в ігрових додатках застосовувався набір з п'яти популярних ігор:

• Quake 4 (Patch 1.43);
• STALKER Shadow of Chernobyl (Patch 1.006);
• Half-Life 2: Episode 2;
• Crysis v.1.2;
• Call of Juares Demo Benchmark v .1.1.1.0.

Крім того, при тестуванні використовувалися два популярних ігрових бенчмарка - 3DMark'06 (версія 1.1.0) і 3DMark Vantage (версія 1.0.1).

В ході тестування застосовувалася операційна система Windows Vista Ultimate 32 bit з встановленим пакетом оновлень Service Pack 1. Встановлювалася частота рядкової розгортки монітора 60 Гц, а глибина кольору становила 32 біт. Монітор підключався до встановленої відеокарти через цифровий вхід DVI. При тестуванні встановлювався останній на той момент відеодрайвер NVIDIA ForceWare 180.48.

Налаштування ігрових додатків

Перш за все пояснимо вибір тестових інструментів, які використовувалися для тестування відеокарт. Не секрет, що ігор, які мають вбудовані бенчмарки, зараз дуже мало. Більшість сучасних ігор дозволяють визначити лише миттєвий fps (частоту кадрів в секунду) і не дають можливість записувати і програвати демо-сцени, а результати поміщати в окремий файл. Звичайно, в таких випадках можна застосовувати дуже популярну сьогодні утиліту FRAPS, що дозволяє збирати інформацію про поточний fps в фоновому режимі при будь запущеної грі. Однак тестування за допомогою цієї програми буде некоректним, оскільки в іграх, де немає можливості програти одну і ту ж сцену, доводиться кожен раз проходити один і той же етап самому тестеру. Очевидно, що пройти один і той же шлях в грі зі стовідсотковою ідентичністю неможливо, тому результати тестування за допомогою такого методу будуть варіюватися в залежності від кожного проходу, а це критично. З урахуванням того, що деякі відеокарти відрізняються по продуктивності всього на кілька відсотків, використовувати вищеописаний метод не можна, тому що в противному випадку отримані результати не будуть відображати реального стану речей. Тому в нашому тестуванні застосовувалися тільки ігри, що мають свої вбудовані бенчмарки: Quake 4, Half-Life 2, Call of Juares, STALKER і Crysis, а також відомі тестові пакети 3DMark'06 і 3DMark Vantage.

Спеціально для тестування відеокарт в нашій тестовій лабораторії на базі ігрових бенчмарків були розроблені автоматизовані скрипти, які значно полегшили роботу з додатками і дозволили поставити тестування на потік. Ігри для тестування обиралися з урахуванням наявності вбудованого бенчмарка, піддається автоматизації, який автоматично визначав середню кількість кадрів в секунду (fps) в записаних демо-сценах і дозволяв зберігати їх в текстовому форматі. Гра Crysis тестувалася з двома демо-сценами, одна з яких служила для тестування графічного процесора, а інша - центрального процесора в сукупності з графічним, оскільки при програванні зачіпає фізичну складову движка гри (обидві демо-сцени йдуть в комплекті з грою). Щоб врівноважити вплив «важковаговика» Crysis, який видає невелику кількість кадрів в секунду навіть на найсучасніших відкритих, в ігрові тести були включені вже застарілі Quake 4 і Half-Life 2 - це дозволило отримати підсумковий результат, що відображає реальну усереднену продуктивність тестованих відеокарт в режимі максимальної якості в сучасних іграх.

Всі ігрові тести запускалися по п'ять разів при різному дозволі екрану: 1280x800, 1440x900, 1680x1050 і 1920x1200 точок. При тестуванні застосовувався монітор Acer P243w з діагоналлю 24 дюйма і максимальною роздільною здатністю 1920x1200 пікселів (Full HD). Виходячи з результатів вимірювань розраховувалися середнє значення і похибка вимірювання з довірчою ймовірністю 95%. Ігри для тестування підбиралися таким чином, щоб вони були максимально ресурсоемкими при високих налаштуваннях якості і в той же час продуктивними при низьку якість зображення.

На відміну від звичайних тестувань, які ми проводимо для порівняння відеокарт, на цей раз кожна відеокарта проходила тест тільки в режимі Quality. Режим Performance в даному тестуванні був виключений, оскільки деякі ігри просто не дозволяють отримати більшу кількість fps, а крім того, в даному випадку результати тестування в режимі Performance не настільки важливі, оскільки дають можливість оцінити, якого максимального результату дозволяє досягти в грі відеокарта при заданому дозволі. А з урахуванням того, що навіть одиночна відеокарта GeForce GTX280 здатна видавати дуже високі показники fps, отримані при максимальному і мінімальному якості зображення, можна припустити, що комфортно буде грати в усі ігри при середніх налаштуваннях якості зображення. Відзначимо, що Performance - це режим максимальної продуктивності за рахунок відмови від таких технологій, як анізотропна фільтрація текстур, екранне згладжування, низька деталізація зображення і т.д. Налаштування на режим максимальної якості зображення (Quality) під час тестування проводиться як в іграх, так і безпосередньо в драйвері відеокарт. У драйвері відеокарти всі можливі опції з автоматичного регулювання параметрів зображення були виставлені в режим управління самим іграми платформи, опція Texture Quality була переведена в режим High Quality, а вертикальна синхронізація була відключена у всіх додатках. Відзначимо, що для порівняння відеокарт (отримання інтегральної оцінки продуктивності) ми використовували тільки результати тестування в режимі Quality, тобто в режимі максимального навантаження на відеокарту.

За характером залежності швидкості обробки кадрів (fps) від дозволу екрану в ігрових тестах можна визначити, чим обмежується результат тесту: продуктивністю відеокарти або продуктивністю підсистеми «процесор - чіпсет - пам'ять», - і таким чином встановити, наскільки коректно в даному випадку порівняння продуктивності відеокарт . Якщо в ході тестування з'ясовується, що отриманий результат обмежується продуктивністю процесора, а не відеокарти, то порівнювати відеокарти по продуктивності не можна, оскільки відсутні умови для реалізації всіх їх можливостей. Щоб уникнути подібної ситуації ми використовували в тестуванні один з останніх і найбільш продуктивних на даний момент процесорів - чотирьохядерний Intel Core i7 965 Extreme. Граничне значення швидкості обробки кадрів, при якому користувач може комфортно грати в комп'ютерні ігри, становить 40 fps (значення вибрано виходячи з думки більшості гравців у комп'ютерні 3D-шутери).

Розрахунок інтегральної оцінки продуктивності відеокарт

Оскільки основна мета нашого тестування полягала в складанні рейтингу продуктивності досліджуваних відеокарт, то, крім отримання результатів в кожному бенчмарке, необхідно було розробити алгоритм, що дозволяє звести воєдино результати всіх бенчмарків, щоб визначити інтегральну оцінку продуктивності, яка дасть можливість коректно порівнювати відеокарти. При цьому, оскільки ігри та програми тривимірного моделювання - це абсолютно різні сценарії застосування ПК, ми не намагалися звести всі результати до єдиної оцінки продуктивності, а ввели інтегральні оцінки продуктивності тільки для ігрових тестів відповідно до моделей застосування відеокарт.

Для отримання інтегральної оцінки продуктивності, як і в попередніх наших тестуваннях, вводилося поняття референсной відеокарти, в якості якої виступала одиночна відеокарта Zotac GeForce GTX280 AMP! на базі графічного процесора NVIDIA GeForce GTX280. Результати тестування одиночної відеокарти у всіх тестах приймалися рівними одиниці, і щодо них нормувалися результати інших зв'язок відеокарт - 2-Way SLI і 3-Way SLI. Такий підхід дозволив нам перейти до безрозмірних результатами у всіх тестах.

Інтегральна оцінка продуктивності в іграх

Для розрахунку інтегральної оцінки продуктивності в іграх спочатку обчислювався інтегральний показник продуктивності для кожної гри. З урахуванням того, що максимальне навантаження на відеокарту реалізується в режимі Quality, інтегральний показник продуктивності для кожної гри розраховувався як середньозважене нормованих результатів при кожному дозволі в режимі Quality. При цьому, беручи до уваги, що зі збільшенням дозволу зростає і навантаження на відеокарту, для різних дозволів застосовувалися різні вагові коефіцієнти. У підсумку інтегральний показник продуктивності для кожної гри обчислювався за формулою [1], де Pi x k - нормований результат при вирішенні t x k. Відповідно найвищий коефіцієнт був призначений для тесту, при якому дозвіл було максимальним - 1920x1200 точок на дюйм (Full HD).

Інтегральна оцінка продуктивності за сукупністю всіх ігор розраховувалася як середнє геометричне від інтегральних показників продуктивності по кожній грі (див. Формулу [2]).

Визначення ефективності тепловідведення

Крім порівняння продуктивності відеокарт в іграх, ми оцінювали ефективність їх систем відводу тепла. Оскільки в даному тестуванні брали участь тільки однакові відеокарти, що розрізняються лише серійними номерами, ми виміряли ефективність тепловідведення тільки в однієї з них. Однак з урахуванням тієї обставини, що при установці всіх трьох відеокарт дві з них виявляються заблокованими для забору холодного повітря, ми виміряли температуру відеокарт при максимальному навантаженні. В даному випадку ефективність системи охолодження відіграє велику роль, оскільки в замкнутій системі, тобто в корпусі комп'ютера, підвищена температура може вплинути на роботу інших основних комплектуючих комп'ютера. До того ж тестовані відеокарти мають підвищені частотні характеристики як графічного процесора, так і графічної пам'яті.

Тестування ефективності системи відводу тепла відеокарти полягало в тому, щоб в стресовому режимі завантажувати графічний процесор і одночасно контролювати його температуру. Для контролю температури графічного процесора ми використовували відому утиліту RiveTuner 2.10, яка дозволяє реєструвати дані у фоновому режимі, а завантаження графічного процесора проводилася шляхом безперервного програвання протягом 30 хв демо-сцени з гри Crysis (вибір цієї гри обумовлений тим, що вона сама «ненажерлива »). Слід зазначити, що стенд для тестування розташовувався на відкритому просторі (на столі), в реальних же умовах, коли ПК монтується в корпусі, температура графічного процесора буде трохи вище, якщо, звичайно, не встановлені додаткові вентилятори охолодження. Також в деяких випадках використовувалися дані, які надає популярна останнім часом утиліта GPU-Z версії 0.2.8 і інші бета-версії.

Zotac GeForce GTX280 AMP!

Відеокарта Zotac GeForce GTX280 AMP! заснована на новітньому графічному процесорі компанії NVIDIA - GeForce GTX280. На даний момент ця серія включає найпродуктивніші з усіх присутніх на ринку відеоадаптерів, побудованих на графічних ядрах цієї компанії. У ній поєднуються самі передові технології. Абревіатура AMP в назві відеокарти говорить про те, що дана модель являє собою прискорену версію. Однак цей розгін проводиться не «на коліні», як це зазвичай буває у комп'ютерних ентузіастів, а безпосередньо на заводі-виробнику. У порівнянні зі звичайною референсной відкритий GeForce GTX280 від компанії NVIDIA, досліджувана модель має підвищену частоту пам'яті і графічного ядра. Так, частота роботи графічного ядра становить 700 МГц, а уніфіковані процесори, яких в цій відеокарті налічується 240, працюють на тактовій частоті 1400 МГц. У відеокарти Zotac GeForce GTX280 AMP! встановлені мікросхеми пам'яті компанії Hynix. Графічна пам'ять стандарту GDDR3 працює на тактовій частоті 1150 МГц (2300 МГц - DDR), її обсяг становить 1 Гбайт. У даній відеокарті застосовується 512-бітна шина пам'яті. До речі, це найширша за битности шина серед всіх відеокарт, доступних користувачам на даний момент. Графічне ядро ​​побудовано по 65-нм техпроцесу, воно апаратно підтримує DirectX 10 і OpenGL 2.1. На момент написання статті це був найпотужніший однопроцесорний графічний адаптер компанії NVIDIA, наявний в широкому продажі. Технічні характеристики цього ядра розглядаються в багатьох оглядах, тому ми відразу перейдемо до найголовнішого - до результатів тестування.

Результати тестування

Технічні характеристики відеокарт представлені в табл. 1 , А короткі зведені результати тестування (підсумковий рейтинг продуктивності відеокарт) - на рис. 1.

Мал. 1. Рейтинг продуктивності досліджуваних відеокарт

У кожному з режімів - окрема відеокарта, 2-Way SLI и 3-Way SLI - тестування Було ідентічнім. Опішемо детально результати для кожної з ігор. Відзначімо, что в більшості ігрових Додатків, Які були застосовані в ході тестування, даже одиночна відеокарта Zotac GeForce GTX280 AMP! продемонструвала дуже високий рівень продуктівності. У Деяк Іграх рівень продуктівності зіставімо з продуктівністю найпотужнішого двопроцесорного відеоадаптера ATI HD4870 X2, їх Інтегральні результати при максімальній якості зображення практично НЕ розрізняються (за результатами попередніх тестування). Даже в режімі настройки на максимальну якість одна відеокарта Забезпечує гранично комфортні умови для гри при будь-якому дозволі (рис. 2-9) у всех СУЧАСНИХ Іграх, кроме Crysis и Call of Juares. У режімі максімальної продуктівності вона дозволяла комфортно играть в ігри при будь-якому встановлюється Дозвіл. Відзначимо, що ми також протестували цю відеокарту при набирає популярність дозволі Full HD - 1920x1200.

У грі Quake результати тестування виявилися не надто зрозумілими (див. Рис. 2). При максимальних налаштуваннях якості і максимальному дозволі 1920x1200 показник FPS для всіх трьох режимів був набагато вище, ніж при інших значеннях дозволу. Швидше за все, це пояснюється неможливістю роботи з такими показниками. Однак навіть наведені результати дають повну картину збільшення продуктивності в залежності від режиму роботи з використанням технології SLI.

Для популярної гри STALKER (див. Рис. 3) графік виглядає більш правдоподібно, ніж для гри Quake 4. На ньому чітко видно, що в режимі 2-Way SLI, коли встановлені дві відеокарти Zotac GeForce GTX280 AMP !, продуктивність графічної підсистеми зростає лінійно на 50%. У режимі 3-Way SLI (з трьома графічними адаптерами Zotac GeForce GTX280 AMP!) Продуктивність в порівнянні з режимом 2-Way збільшується не більше ніж на 10%.

Результати тестування в грі Half-Life 2: Episode 2 (див. Рис. 4) показали, що ця гра не оптимізована для роботи з відеокартами NVIDIA в багатопроцесорної конфігурації SLI. Приросту продуктивності ні в одному режимі не було, а отримані результати практично не відрізнялися один від одного.

У грі Crysis (див. Рис. 5 і 6) продуктивність в режимах 2-Way SLI і 3-Way SLI була набагато вище, ніж у одиночної відеокарти. Відзначимо також, що в режимі 2-Way SLI продуктивність зросла на 50% при всіх дозволах. У режимі роботи трьох графічних адаптерів Zotac GeForce GTX280 AMP! продуктивність збільшилася на 20%, але тільки при високій роздільній здатності (1680x1050 і 1920x1200). Швидше за все, це пояснюється тим, що саме нові ігри найбільш оптимізовані для роботи з декількома графічними адаптерами.

Результати тестування в бенчмарку Call of Juares Demo (див. Рис. 7) дуже схожі по залежності продуктивності від режиму роботи на графік для гри STALKER Однак тут слід зазначити, що в режимі 3-Way SLI продуктивність була набагато вище, а приріст склав більше 40 % від результату в режимі 2-Way SLI.

Ми також вирішили привести графіки залежності «папуг», які виходять при тестуванні в популярних бенчмарках 3DMark'06 і 3DMark Vantage (див. Рис. 8 і 9). При тестуванні в цих пакетах також спостерігалося збільшення продуктивності в залежності від режиму роботи технології SLI.

Мал. 2. Результати тестування
в грі Quake 4

Мал. 3. Результати тестування
в грі STALKER

Мал. 4. Результати тестування
в грі Half-Life 2: Episode 2

Мал. 5. Результати тестування
в грі Crysis: GPU-тест

Мал. 6. Результати тестування
в грі Crysis: СPU-тест

Мал. 7. Результати тестування
в грі Call of Juares

Мал. 8. Результати тестування
в бенчмарке 3DMark'06

Мал. 9. Результати тестування
в бенчмарке 3DMark Vantag

Тут ви швидко відкритих встановлений більший вентилятор (50 мм), розташований у верхній частині плати, а радіатор має велику висоту, тому відеокарта займає відразу два слота. Застосування просунутої керованої системи охолодження обумовлено збільшеними тактовими частотами графічного ядра і пам'яті, оскільки тепловиділення при цьому більше. При активному використанні однієї відеокарти Zotac GeForce GTX280 AMP! утиліта RivaTuner показувала температуру графічного ядра близько 75 ° С. При мінімальному навантаженні на GPU температура ядра становила не більше 45 ° С. Тактові частоти як графічної пам'яті, так і графічного ядра при роботі в 2D-режимі практично не змінювалися. При активній роботі декількох графічних адаптерів температура двох відеокарт, вентилятори яких були закриті іншими відеокартами, була трохи вищою і становила близько 80 ° С. Варто ще раз нагадати, що тестування проводилося на відкритому стенді, а в корпусі температура буде набагато вище.

Висновки

Виходячи з результатів тестування, можна зробити наступні висновки. Оскільки метою тестування було виявлення оптимального за співвідношенням «продуктивність / якість» режиму роботи, можна сказати, що обидва режими - і 2-Way SLI, і 3-Way SLI - невигідні в плані покупки. Наведені ціни взяті з прайс-листа компанії «НИКС» ( http://www.nix.ru ).

Як видно з табл. 2 , Оптимальне використання саме одиночної відеокарти, а не зв'язки з двох або більше відеокарт. Безумовно, продуктивність графічної підсистеми в цих режимах зростає, проте плата за неї незрівнянно велика. Виходячи з результатів тестування, можна сміливо стверджувати, що застосування технології 3-Way SLI не дає істотного приросту продуктивності в іграх навіть в порівнянні з режимом 2-Way SLI. Більш того, деякі ігри на даний момент не призначені для використання таких режимів і користувач не доб'ється приросту продуктивності, що, безсумнівно, його збентежив, адже витрачені великі гроші. Тому на даний момент ми б рекомендували застосовувати технологію 2-Way SLI, яка скоротить витрати і забезпечить прийнятну продуктивність. Звичайно, відеокарти класу Zotac GeForce GTX280 AMP! і технології SLI підходять для будь-яких динамічних ігор при дозволі екрану більш 1920x1200 точок при налаштуванні на максимальну якість відображення. Такі відеокарти призначені для роботи в додатках, що використовують DirectX 10 на повну потужність. Їх вартість повністю відповідає їх продуктивності, тому за ці відеокарти користувачеві доведеться віддати пристойну суму. Таким чином, для них доцільно вибирати монітор з діагоналлю 24 дюйма і більше. Крім того, для отримання збалансованої конфігурації ПК в поєднанні з цими відеокартами необхідно застосовувати високопродуктивні процесори, пам'ять і жорсткі диски, а також блоки живлення і корпусу з хорошим теплоотводом.

Редакція висловлює вдячність представництву компанії Zotac ( http://www.zotac.com ) За надані для тестування три відеокарти Zotac GeForce GTX280 AMP !.

КомпьютерПресс 1'2009