Σύγκριση Geforce gtx 970. Κάρτες βίντεο

Η κάρτα διαθέτει 4096 MB μνήμης GDDR5 SDRAM, που στεγάζεται σε 8 τσιπ 4 Gbit (4 σε κάθε πλευρά του PCB).

Για συνθετικές δοκιμές DirectX 11, χρησιμοποιήσαμε παραδείγματα από τα Microsoft και AMD SDK, καθώς και το πρόγραμμα επίδειξης Nvidia. Πρώτον, υπάρχουν τα HDRToneMappingCS11.exe και NBodyGravityCS11.exe από το DirectX SDK (Φεβρουάριος 2010). Λάβαμε επίσης εφαρμογές και από τους δύο κατασκευαστές τσιπ βίντεο: Nvidia και AMD. Λήφθηκαν παραδείγματα από το ATI Radeon SDK (είναι επίσης στο DirectX SDK). Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα επίδειξης της Nvidia, γνωστό και ως Island11.

Πραγματοποιήθηκαν συνθετικές δοκιμές στις ακόλουθες κάρτες βίντεο:

• GeForce GTX 970 GTX 970)
• GeForce GTX 980με τυπικές παραμέτρους (συντομογραφία GTX 980)
• GeForce GTX 770με τυπικές παραμέτρους (συντομογραφία GTX 770)
• Radeon R9 290Xμε τυπικές παραμέτρους (συντομογραφία R9 290X)
• Radeon R9 290με τυπικές παραμέτρους (συντομογραφία R9 290)

Για να αναλύσουμε την απόδοση του νέου μοντέλου της κάρτας γραφικών Geforce GTX 970, επιλέξαμε αυτές τις λύσεις σύμφωνα με τους παρακάτω λόγους. Η Geforce GTX 980 είναι επίσης το πιο πρόσφατο μοντέλο της Nvidia που βασίζεται σε αυτό GPU GM204, αλλά σε πλήρη διαμόρφωση, και θα είναι ενδιαφέρον να αξιολογήσουμε τη διαφορά μεταξύ τους. Και από την προηγούμενη οικογένεια, για σύγκριση, πήραμε το μοντέλο Geforce GTX 770, το οποίο είναι ο προκάτοχος του νέου εν λόγω προϊόντος στην ίδια κατηγορία, και βασίζεται στον επεξεργαστή γραφικών GK104, παρόμοιο σε θέση με το GM204, αλλά με την προηγούμενη αρχιτεκτονική Kepler.

Από την ανταγωνιστική AMD, για τη σύγκριση, επιλέξαμε δύο κάρτες γραφικών που βασίζονται στον ίδιο επεξεργαστή γραφικών - τη Χαβάη, αλλά διαφέρουν σε ταχύτητα. Το Radeon R9 290 είναι ο κύριος ανταγωνιστής τιμής για το GeForce GTX 970 και θα το συγκρίνουμε από την άποψη της αγοράς, αλλά το Radeon R9 290X θα είναι η λύση που θα πρέπει ιδανικά να επιδιώξει το νέο προϊόν, αν και αυτή η κάρτα βίντεο AMD είναι αισθητά πιο ακριβό και καταναλώνει πολύ περισσότερη ενέργεια.

Direct3D 10: Δοκιμές σκίασης εικονοστοιχείων PS 4.0 (υφή, βρόχοι)

Εγκαταλείψαμε τις απαρχαιωμένες δοκιμές του DirectX 9, καθώς όλες οι ισχυρές λύσεις δεν έχουν πολύ εντυπωσιακά αποτελέσματα, καθώς περιορίζονται σοβαρά από το εύρος ζώνης μνήμης, τον ρυθμό πλήρωσης ή την υφή. Επιπλέον, ορισμένες κάρτες γραφικών δεν λειτουργούν σωστά σε τέτοιες εφαρμογές και η Nvidia έχει σταματήσει εδώ και καιρό να βελτιστοποιεί τις εφαρμογές D3D9.

Η δεύτερη έκδοση του RightMark3D περιλάμβανε δύο ήδη γνωστά τεστ PS 3.0 για το Direct3D 9, τα οποία γράφτηκαν ξανά για το DirectX 10, καθώς και δύο ακόμη νέες δοκιμές. Το πρώτο ζεύγος πρόσθεσε τη δυνατότητα ενεργοποίησης της αυτο-σκίασης και της υπερδειγματοληψίας shader, γεγονός που αυξάνει περαιτέρω το φορτίο στα τσιπ βίντεο.

Αυτές οι δοκιμές μετρούν την απόδοση των εικονοστοιχείων που εκτελούνται σε κύκλους με μεγάλο αριθμό δειγμάτων υφής (στην πιο βαριά λειτουργία, έως και αρκετές εκατοντάδες δείγματα ανά pixel) και σχετικά μικρό φορτίο ALU. Με άλλα λόγια, μετρούν την ταχύτητα των δειγμάτων υφής και την αποτελεσματικότητα των κλαδιών στο εικονοστοιχείο σκίασης.

Η πρώτη δοκιμή των pixel shaders θα είναι η Fur. Στις χαμηλότερες ρυθμίσεις, χρησιμοποιεί 15 έως 30 δείγματα υφής από τον χάρτη ύψους και δύο δείγματα από την κύρια υφή. Η λειτουργία λεπτομέρειας εφέ - "High" αυξάνει τον αριθμό των δειγμάτων σε 40-80, η συμπερίληψη της υπερδειγματοληψίας "shader" - έως 60-120 δείγματα και η λειτουργία "High" μαζί με το SSAA χαρακτηρίζεται από μέγιστη "βαρύτητα" - από 160 έως 320 δείγματα από τον χάρτη ύψους.

Ας ελέγξουμε πρώτα τις λειτουργίες χωρίς να είναι ενεργοποιημένη η υπερδειγματοληψία είναι σχετικά απλές και η αναλογία των αποτελεσμάτων στις λειτουργίες "Χαμηλή" και "Υψηλή" πρέπει να είναι περίπου η ίδια.

Η απόδοση στη δοκιμή εξαρτάται από τον αριθμό και την αποτελεσματικότητα των TMU και η απόδοση εκτέλεσης επηρεάζει επίσης σύνθετα προγράμματα. Και στην έκδοση χωρίς υπερδειγματοληψία, ο αποτελεσματικός ρυθμός πλήρωσης και το εύρος ζώνης μνήμης έχουν επίσης πρόσθετο αντίκτυπο στην απόδοση. Τα αποτελέσματα στο «Υψηλό» επίπεδο λεπτομέρειας είναι έως και μιάμιση φορά χαμηλότερα από ό,τι στο επίπεδο «Χαμηλό».

Σε εργασίες διαδικαστικής απόδοσης γούνας με μεγάλο αριθμό δειγμάτων υφής, με την κυκλοφορία τσιπ βίντεο που βασίζονται στην αρχιτεκτονική GCN, η AMD πήρε το προβάδισμα στην απόδοση και οι πλακέτες Radeon είναι πλέον πρωτοπόροι σε αυτές τις συγκρίσεις, γεγονός που υποδηλώνει σημαντικά υψηλότερη απόδοση στην εκτέλεση αυτά τα προγράμματα. Αυτό το συμπέρασμα επιβεβαιώνεται από τη σημερινή σύγκριση - η κάρτα γραφικών Nvidia που παρουσιάστηκε πρόσφατα έχασε και στους δύο ανταγωνιστές της AMD, συμπεριλαμβανομένου του κύριου αντιπάλου της, της Radeon R9 290.

Στην πρώτη μας δοκιμή, η νέα κάρτα γραφικών Geforce GTX 970 αποδείχθηκε σαφώς ταχύτερη από την αντίστοιχη τιμή της από την προηγούμενη γενιά με τη μορφή της GTX 770, αλλά το πλεονέκτημα δεν είναι πολύ μεγάλο. Το αποτέλεσμα μπορεί να εξηγηθεί από την αποτελεσματικότερη εκτέλεση αυτής της εργασίας από τη νέα GPU και τον αισθητά υψηλότερο ρυθμό πλήρωσης, καθώς η ταχύτητα υφής της GTX 970 δεν είναι πολύ υψηλή. Η υστέρηση 16% από την GTX 980 συνηγορεί υπέρ της έμφασης στην απόδοση των μονάδων TMU και ALU.

Ας δούμε το αποτέλεσμα της ίδιας δοκιμής, αλλά με ενεργοποιημένη την υπερδειγματοληψία shader, η οποία αυξάνει την εργασία κατά τέσσερις φορές: ίσως σε αυτήν την κατάσταση κάτι να αλλάξει και το εύρος ζώνης μνήμης με ρυθμό πλήρωσης θα έχει μικρότερο αποτέλεσμα:

Στις μεταβαλλόμενες συνθήκες, η νέα κάρτα γραφικών Geforce GTX 970 προηγείται επίσης από το παρόμοιο μοντέλο της προηγούμενης γενιάς - την GTX 770, βρίσκοντας τον εαυτό της μεταξύ της τελευταίας και της GTX 980. Υπολείπεται του πιο παραγωγικού αδερφού της στο GM204 κατά 15 -18%, και το χάσμα είναι πίσω από τον κύριο ανταγωνιστή του στην τιμή με τη μορφή Radeon Το R9 290 έχει αυξηθεί μόνο - τα τσιπ της AMD είναι σαφώς ισχυρά σε τέτοιους υπολογισμούς, αφού προτιμούν τους υπολογισμούς ανά pixel.

Η επόμενη δοκιμή DX10 μετρά την απόδοση σύνθετων σκιαδόρων pixel με βρόχους με μεγάλο αριθμό δειγμάτων υφής και ονομάζεται Steep Parallax Mapping. Σε χαμηλές ρυθμίσεις χρησιμοποιεί 10 έως 50 δείγματα υφής από τον χάρτη ύψους και τρία δείγματα από τις κύριες υφές. Η ενεργοποίηση της βαριάς λειτουργίας με αυτοσκίαση διπλασιάζει τον αριθμό των δειγμάτων και η υπερδειγματοληψία τετραπλασιάζει αυτόν τον αριθμό. Η πιο περίπλοκη λειτουργία δοκιμής με υπερδειγματοληψία και αυτοσκίαση επιλέγει από 80 έως 400 τιμές υφής, δηλαδή οκτώ φορές περισσότερες από την απλή λειτουργία. Ας ελέγξουμε πρώτα απλές επιλογέςχωρίς υπερδειγματοληψία:

Η δεύτερη δοκιμή σκίασης 10 εικονοστοιχείων Direct3D είναι πιο ενδιαφέρουσα από πρακτική άποψη, καθώς οι τύποι χαρτογράφησης parallax χρησιμοποιούνται ευρέως στα παιχνίδια και οι βαριές επιλογές, όπως η απότομη χαρτογράφηση παράλλαξης, έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό σε πολλά έργα, για παράδειγμα, στο παιχνίδια της σειράς Crysis και Lost Planet. Επιπλέον, στη δοκιμή μας, εκτός από την υπερδειγματοληψία, μπορείτε να ενεργοποιήσετε την αυτοσκίαση, η οποία διπλασιάζει περίπου το φορτίο στο τσιπ βίντεο - αυτή η λειτουργία ονομάζεται "Υψηλή".

Το διάγραμμα μοιάζει πολύ με το προηγούμενο (επίσης χωρίς ενεργοποιημένη υπερδειγματοληψία) και αυτή τη φορά η νέα GeForce GTX 970 αποδείχθηκε ότι ήταν πιο κοντά στην GTX 980 παρά στην GTX 770. Το νέο προϊόν συνεχίζει να είναι αισθητά μπροστά από το προηγούμενο μοντέλο γενιάς από την Nvidia, και χάνει από το παλαιότερο λίγο λιγότερο - 14% . Φαίνεται ότι η νέα GPU της Nvidia κάνει καλύτερη δουλειά με τα pixel shaders από προηγούμενες λύσεις.

Λοιπόν, αν το συγκρίνουμε με τις κάρτες γραφικών AMD, τότε σε αυτήν την περίπτωση όλα είναι περίπου τα ίδια όπως ήταν νωρίτερα στην προηγούμενη δοκιμή. Η νέα GTX 970 είναι κατώτερη τόσο από το Radeon R9 290X όσο και από το R9 290, αν και έρχεται κάπως πιο κοντά στον ανταγωνιστή της τιμής. Ας δούμε τι διαφορά θα κάνει η ενεργοποίηση της υπερδειγματοληψίας:

Όταν είναι ενεργοποιημένη η υπερδειγματοληψία και η αυτοσκίαση, η εργασία γίνεται ακόμα πιο δύσκολη και η ενεργοποίηση και των δύο επιλογών μαζί αυξάνει το φορτίο στις κάρτες σχεδόν οκτώ φορές, προκαλώντας σοβαρή πτώση στην απόδοση. Η διαφορά μεταξύ της απόδοσης ταχύτητας των δοκιμασμένων καρτών βίντεο έχει ελαφρώς αλλάξει.

Και οι δύο λύσεις γραφικών AMD Radeon είναι σαφώς πιο αποτελεσματικές σε αυτήν τη δοκιμή σκίασης pixel D3D10 σε σύγκριση με τις ανταγωνιστικές πλακέτες Geforce, αλλά το νέο τσιπ GM204 άλλαξε ελαφρώς την κατάσταση καλύτερη πλευρά- η δεύτερη από τις κορυφαίες πλακέτες GeForce GTX 970 που παρουσιάστηκε προηγουμένως στο δεύτερο τσιπ της αρχιτεκτονικής Maxwell έχει γίνει αισθητά ταχύτερη από την προηγούμενη GeForce GTX 770 και στις πιο δύσκολες συνθήκες υστερεί του αντιπάλου της Radeon R9 290 μόνο κατά 10%.

Direct3D 10: Δοκιμές Shader Pixel PS 4.0 (Υπολογισμός)

Οι επόμενες δύο δοκιμές σκίασης εικονοστοιχείων περιέχουν έναν ελάχιστο αριθμό ανακτήσεων υφής για να μειώσουν τον αντίκτυπο στην απόδοση των μονάδων TMU. Χρησιμοποιούν ένας μεγάλος αριθμός απόαριθμητικές πράξεις, και μετρούν με ακρίβεια τη μαθηματική απόδοση των τσιπ βίντεο, την ταχύτητα εκτέλεσης των αριθμητικών εντολών σε ένα εικονοστοιχείο σκίασης.

Το πρώτο τεστ μαθηματικών είναι το Mineral. Αυτή είναι μια πολύπλοκη διαδικαστική δοκιμή υφής που χρησιμοποιεί μόνο δύο δείγματα δεδομένων υφής και 65 οδηγίες sin and cos.

Τα αποτελέσματα των περιοριστικών μαθηματικών δοκιμών τις περισσότερες φορές αντιστοιχούν μόνο κατά προσέγγιση στη διαφορά στις συχνότητες και τον αριθμό των υπολογιστικών μονάδων, καθώς τα αποτελέσματα επηρεάζονται επίσης από τη διαφορετική αποτελεσματικότητα της χρήσης τους σε συγκεκριμένα καθήκοντακαι βελτιστοποίηση προγραμμάτων οδήγησης, και τα πιο πρόσφατα συστήματα διαχείρισης συχνότητας και ενέργειας, ακόμη και έμφαση στο εύρος ζώνης μνήμης, ειδικά στην περίπτωση πιο γρήγορες λύσεις. Στην περίπτωση της δοκιμής Mineral, το νέο μοντέλο GeForce GTX 970 αποδείχθηκε αισθητά ταχύτερο από την πλακέτα GTX 770 της προηγούμενης γενιάς, την οποία αντικατέστησε στη σειρά της Nvidia. Και υστερεί σε σχέση με την παλαιότερη GTX 980 μόνο κατά 12%.

Επιπλέον, ακόμη και μια σύγκριση της GeForce GTX 970 με την ανταγωνιστική της πλακέτα από την AMD αποδεικνύεται υπέρ της πρώτης! Η ενημέρωση της αρχιτεκτονικής της Nvidia από το Kepler στο Maxwell οδήγησε στο γεγονός ότι το νέο τους τσιπ έχει ακόμη και ένα πλεονέκτημα έναντι των ανταγωνιστικών λύσεων της AMD σε τέτοιες δοκιμές. Σε αυτό το μαθηματικό τεστ, η κάρτα γραφικών Radeon R9 290, που ανταγωνίζεται το νέο προϊόν σε τιμή, ήταν ελαφρώς πίσω, αλλά και πάλι πίσω από αυτό που μπορεί να ονομαστεί εξαιρετικό αποτέλεσμαγια τη δεύτερη πλακέτα στο τσιπ GM204.

Ας δούμε το δεύτερο τεστ υπολογισμού shader, το οποίο ονομάζεται Fire. Είναι πιο βαρύ για μια ALU και υπάρχει μόνο μία ανάκτηση υφής και ο αριθμός των εντολών sin και cos έχει διπλασιαστεί, σε 130. Ας δούμε τι έχει αλλάξει με την αύξηση του φορτίου:

Και στο δεύτερο μαθηματικό τεστ από το RigthMark, βλέπουμε περίπου τα ίδια αποτελέσματα από κάρτες βίντεο σε σχέση μεταξύ τους - η διαφορά μεταξύ των δοκιμών αποδείχθηκε ασήμαντη. Έτσι, η νέα GeForce GTX 970 είναι ακόμα πολύ μπροστά από την GTX 770, υστερώντας από την GTX 980 κατά το ίδιο 12%. Ναι, και το Radeon R9 290 εξακολουθεί να είναι το ίδιο, αν και ελαφρώς, αλλά εξακολουθεί να υστερεί σε σχέση με το νέο προϊόν που παράγει η Nvidia. Σε δοκιμές κορυφαίας απόδοσης μαθηματικών, το νέο τσιπ βίντεο Nvidia αποδίδει μια χαρά!

Direct3D 10: δοκιμές σκίασης γεωμετρίας

Το πακέτο RightMark3D 2.0 έχει δύο δοκιμές ταχύτητας για σκίαστρες γεωμετρίας, η πρώτη επιλογή ονομάζεται "Galaxy", η τεχνική είναι παρόμοια με "σημεία sprites" από ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ Direct3D. Ζωντανεύει ένα σύστημα σωματιδίων στη GPU, ένας σκιαστής γεωμετρίας από κάθε σημείο δημιουργεί τέσσερις κορυφές που σχηματίζουν ένα σωματίδιο. Παρόμοιοι αλγόριθμοι θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ευρέως σε μελλοντικά παιχνίδια DirectX 10.

Η αλλαγή της εξισορρόπησης σε δοκιμές σκίασης γεωμετρίας δεν επηρεάζει το τελικό αποτέλεσμα απόδοσης, η τελική εικόνα είναι πάντα ακριβώς η ίδια, αλλάζουν μόνο οι μέθοδοι επεξεργασίας της σκηνής. Η παράμετρος «GS load» καθορίζει σε ποιο σκίαστρο εκτελούνται οι υπολογισμοί - κορυφή ή γεωμετρία. Ο αριθμός των υπολογισμών είναι πάντα ο ίδιος.

Ας δούμε την πρώτη έκδοση της δοκιμής Galaxy, με υπολογισμούς στο vertex shader, για τρία επίπεδα γεωμετρικής πολυπλοκότητας:

Η αναλογία ταχυτήτων για διαφορετική γεωμετρική πολυπλοκότητα σκηνών είναι περίπου η ίδια για όλες τις λύσεις, η απόδοση αντιστοιχεί στον αριθμό των σημείων, με κάθε βήμα η πτώση του FPS πλησιάζει στο διπλάσιο. Αυτή η εργασία είναι πολύ απλή για ισχυρές σύγχρονες κάρτες γραφικών και η απόδοση περιορίζεται από την ταχύτητα επεξεργασίας της γεωμετρίας και μερικές φορές από το εύρος ζώνης της μνήμης ή/και τον ρυθμό πλήρωσης.

Η διαφορά μεταξύ των αποτελεσμάτων των καρτών βίντεο που βασίζονται σε τσιπ Nvidia και AMD οφείλεται σε διαφορές στους γεωμετρικούς αγωγούς των τσιπ αυτών των εταιρειών και είναι αρκετά αισθητή. Εάν σε προηγούμενες δοκιμές με pixel shaders, οι πλακέτες AMD αντιμετώπισαν τη δουλειά όχι χειρότερα, ή ακόμα και καλύτερες λύσεις Nvidia, οι πρώτες δοκιμές γεωμετρίας δείχνουν ότι οι πλακέτες Nvidia είναι πολύ ανταγωνιστικές σε τέτοιες εργασίες.

Το τελευταίο μοντέλο της κάρτας γραφικών GeForce GTX 970 είναι σχεδόν διπλάσια από την παρόμοια GTX 770 της προηγούμενης γενιάς και η υστέρηση πίσω από την GTX 980 στο ίδιο τσιπ είναι το συνηθισμένο 15-16%. Οι κάρτες γραφικών Radeon υστερούν πολύ αυτή τη φορά και αυτό μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι η γεωμετρική απόδοση των GPU της AMD είναι χειρότερη από αυτή της Nvidia. Το νέο GM204 ξεχώρισε ιδιαίτερα, καθώς αντεπεξέρχεται στη δουλειά αισθητά πιο γρήγορα ακόμη και από το GK110. Ας δούμε πώς αλλάζει η κατάσταση όταν μεταφέρουμε μέρος των υπολογισμών στο geometry shader:

Κατά την αλλαγή του φορτίου σε αυτήν τη δοκιμή, τα νούμερα βελτιώθηκαν ελαφρώς και για τις πλακέτες AMD και Nvidia, αλλά η διαφορά είναι μικρή και δεν αλλάζει τίποτα πολύ. Οι κάρτες γραφικών σε αυτήν τη δοκιμή σκίασης γεωμετρίας αντιδρούν ασθενώς στις αλλαγές στην παράμετρο φορτίου GS, η οποία είναι υπεύθυνη για τη μεταφορά μέρους των υπολογισμών στο σκίαστρο γεωμετρίας, επομένως τα συμπεράσματα παραμένουν τα ίδια.

Η πλακέτα Nvidia που βασίζεται σε μια απογυμνωμένη αρχιτεκτονική Maxwell GPU είναι περισσότερο από μιάμιση φορά ταχύτερη από ένα παρόμοιο μοντέλο της προηγούμενης γενιάς, υστερεί σε σχέση με την GTX 980 κατά 13-14%, και τις δύο ανταγωνιστικές λύσεις (Radeon R9 290X και R9 290) παραμένουν πολύ πίσω.

Δυστυχώς, το "Hyperlight" είναι το δεύτερο τεστ γεωμετρικών shaders, που επιδεικνύει τη χρήση πολλών τεχνικών ταυτόχρονα: instancing, stream output, buffer load, το οποίο χρησιμοποιεί δυναμική δημιουργία γεωμετρίας αντλώντας σε δύο buffers, καθώς και μια νέα δυνατότητα του Direct3D 10 - Έξοδος ροής, σε Όλες οι σύγχρονες κάρτες γραφικών AMD απλά δεν λειτουργούν. Κάποια στιγμή άλλη ενημέρωση Προγράμματα οδήγησης καταλύτηοδήγησε στο γεγονός ότι αυτή η δοκιμή σταμάτησε να εκτελείται σε πλακέτες αυτής της εταιρείας και αυτό το σφάλμα δεν έχει διορθωθεί εδώ και αρκετά χρόνια. Έτσι, σε αυτήν τη δοκιμή εξετάζουμε μόνο τα αποτελέσματα των καρτών βίντεο Nvidia:

Εδώ βλέπουμε περίπου το ίδιο πράγμα όπως στο Δοκιμή γαλαξία- η δεύτερη κάρτα γραφικών στο τσιπ GM204 εξακολουθεί να είναι ταχύτερη από την GTX 770, αν και η διαφορά μεταξύ τους έχει ήδη μειωθεί και η υστέρηση πίσω από την GeForce GTX 980 έχει πέσει στο 6-9%. Ίσως σε σκληρή λειτουργία κάτι θα αλλάξει:

Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα αποτελέσματα διαφορετικών καρτών βίντεο Nvidia άλλαξαν και η διαφορά μεταξύ της GTX 980 και της GTX 970 αυξήθηκε στο 10-13%. Αν και η νέα GeForce GTX 970 είναι ταχύτερη από μια παρόμοια πλακέτα από την προηγούμενη γενιά με τη μορφή της GeForce GTX 770, η υστέρηση σε σχέση με την τελευταία είναι σαφώς μικρότερη. Σε κάθε περίπτωση, το νέο προϊόν απέδωσε πολύ καλά, αντιμετωπίζει πολύ αποτελεσματικά διάφορα προγράμματα που βασίζονται σε σκίαστρους γεωμετρίας.

Direct3D 10: ταχύτητα ανάκτησης υφής από σκίαστρες κορυφής

Οι δοκιμές Vertex Texture Fetch μετρούν την ταχύτητα ενός μεγάλου αριθμού προσλήψεων υφής από το vertex shader. Οι δοκιμές είναι ουσιαστικά παρόμοιες, επομένως η αναλογία μεταξύ των αποτελεσμάτων των καρτών στις δοκιμές Earth και Waves θα πρέπει να είναι περίπου η ίδια. Και οι δύο δοκιμές χρησιμοποιούν χαρτογράφηση μετατόπισης με βάση δεδομένα δείγματος υφής, η μόνη σημαντική διαφορά είναι ότι η δοκιμή Waves χρησιμοποιεί κλάδους υπό όρους, ενώ η δοκιμή Γης όχι.

Ας δούμε την πρώτη δοκιμή "Earth", πρώτα στη λειτουργία "Effect detail Low":

Οι προηγούμενες μελέτες μας έχουν δείξει ότι τα αποτελέσματα αυτής της δοκιμής μπορούν να επηρεαστούν τόσο από τον ρυθμό πλήρωσης όσο και από το εύρος ζώνης μνήμης, το οποίο είναι ιδιαίτερα αισθητό σε απλή λειτουργία. Η νέα κορυφαία κάρτα γραφικών Nvidia σε αυτήν δείχνει ταχύτητες υψηλότερες από την πλακέτα GTX 770 της προηγούμενης γενιάς, η οποία είναι παρόμοια στην τοποθέτηση στην αγορά και στην εύκολη λειτουργία αντιμετωπίζει σαφώς προβλήματα εύρους ζώνης. Το χάσμα από την παλαιότερη GTX 980 ήταν 6-9%.

Ο κύριος ανταγωνιστής τιμής του νέου προϊόντος, το Radeon R9 290, είναι αυτή τη φορά ελαφρώς πιο μπροστά από την πλακέτα Nvidia, ειδικά στην εύκολη λειτουργία. Η διαφορά στις άλλες δύο λειτουργίες δεν είναι πολύ μεγάλη και στην πιο δύσκολη είναι μόνο 4%. Ας δούμε την απόδοση στην ίδια δοκιμή με αυξημένο αριθμό δειγμάτων υφής:

Η κατάσταση στο διάγραμμα έχει αλλάξει αισθητά οι λύσεις της AMD σε βαριές λειτουργίες έχασαν σαφώς περισσότερα από τις πλακέτες GeForce. Η νέα κάρτα γραφικών Geforce GTX 970 έδειξε ταχύτητες υψηλότερες από τους δύο ανταγωνιστές (με εξαίρεση την ελαφρύτερη λειτουργία, όπου περιοριζόταν από το εύρος ζώνης μνήμης). Αν συγκρίνουμε το νέο προϊόν με τη λύση της ίδιας εταιρείας από την προηγούμενη γενιά, τότε η GTX 970 προηγείται της πλακέτας GTX 770 με μια καλή διαφορά. Λοιπόν, το χάσμα από την GTX 980 είναι το συνηθισμένο 6-8%.

Ας δούμε τα αποτελέσματα της δεύτερης δοκιμής ανάκτησης υφής από vertex shaders. Η δοκιμή Waves έχει μικρότερο αριθμό δειγμάτων, αλλά χρησιμοποιεί άλματα υπό όρους. Ο αριθμός των δειγμάτων διγραμμικής υφής σε αυτήν την περίπτωση είναι έως 14 ("Εφέ λεπτομέρεια Χαμηλό") ή έως 24 ("Εφέ λεπτομέρεια Υψηλό") ανά κορυφή. Η πολυπλοκότητα της γεωμετρίας αλλάζει με τον ίδιο τρόπο όπως και η προηγούμενη δοκιμή.

Τα αποτελέσματα στη δεύτερη δοκιμή υφής κορυφής "Waves" δεν είναι πολύ παρόμοια με αυτά που είδαμε στα προηγούμενα γραφήματα. Η απόδοση ταχύτητας όλων των GeForces σε αυτή τη δοκιμή έχει επιδεινωθεί σημαντικά, και παρόλο που το νέο μοντέλο Nvidia GeForce GTX 970 είναι ελαφρώς ταχύτερο από το GTX 770, η διαφορά είναι αμελητέα και το νέο μοντέλο είναι κατώτερο από το παλαιότερο μοντέλο GTX 980 έως και 19%. Σε σύγκριση με τους ανταγωνιστές του, και οι δύο πλακέτες της σειράς Radeon R9 290 μπόρεσαν να δείξουν καλύτερες επιδόσεις σε αυτή τη δοκιμή. Ας εξετάσουμε τη δεύτερη έκδοση του ίδιου προβλήματος:

Καθώς η εργασία έγινε πιο περίπλοκη στη δεύτερη δοκιμή ανάκτησης υφής, η ταχύτητα όλων των λύσεων έγινε χαμηλότερη και αυτές που υπέφεραν περισσότερο ήταν Κάρτες γραφικών nvidia. Όχι πάρα πολλές αλλαγές στα συμπεράσματα, αλλά το νέο μοντέλο Geforce GTX 970 υστερεί σε σχέση με το GTX 980 έως και 17-23%, ακόμη και σε σύγκριση με τον προκάτοχό του από Σειρά Geforce GTX 700, το νέο προϊόν χάνει - το θέμα είναι σαφώς η ανεπαρκής ταχύτητα υφής. Και το νέο Radeon R9 290, που κοστίζει τα ίδια χρήματα, ξεπέρασε σε αυτή τη δοκιμή σχεδόν κατά το ήμισυ.

3DMark Vantage: Δοκιμές χαρακτηριστικών

Οι συνθετικές δοκιμές από το πακέτο 3DMark Vantage θα μας δείξουν τι χάσαμε προηγουμένως. Οι δοκιμές δυνατοτήτων από αυτό το πακέτο δοκιμής υποστηρίζουν το DirectX 10 και είναι ενδιαφέροντες καθώς διαφέρουν από τις δικές μας και εξακολουθούν να είναι σχετικές. Κατά την ανάλυση των αποτελεσμάτων της κάρτας γραφικών GeForce GTX 970 σε αυτό το πακέτο, θα βγάλουμε μερικά νέα και χρήσιμα συμπεράσματα που μας διέφευγαν σε δοκιμές από την οικογένεια πακέτων RightMark. Δοκιμή χαρακτηριστικού 1: Γέμισμα υφής

Η πρώτη δοκιμή μετρά την απόδοση των μπλοκ ανάκτησης υφής. Αυτό περιλαμβάνει την πλήρωση ενός ορθογωνίου με τιμές που διαβάζονται από μια μικρή υφή χρησιμοποιώντας πολλαπλές συντεταγμένες υφής που αλλάζουν κάθε πλαίσιο.

Η απόδοση των καρτών βίντεο AMD και Nvidia στη δοκιμή υφής Futuremark είναι αρκετά υψηλή και τα τελικά στοιχεία διαφορετικά μοντέλακοντά στις αντίστοιχες θεωρητικές παραμέτρους. Δυστυχώς, η διαφορά στην ταχύτητα μεταξύ της GTX 970 και της GTX 770 είναι υπέρ της λύσης προηγούμενης γενιάς, η οποία εξηγείται εύκολα θεωρητικά - το νέο προϊόν έχει λιγότερες μονάδες TMU. Αν συγκρίνουμε την GTX 970 με την GTX 980, το μοντέλο που εξετάζουμε σήμερα, που βασίζεται στο απογυμνωμένο τσιπ GM204, είναι κατώτερο σε υφή κατά 16%, που είναι μικρότερο από τη θεωρητική διαφορά.

Όσον αφορά τη σύγκριση της ταχύτητας υφής της νέας κάρτας βίντεο κορυφαίας ποιότητας της Nvidia με μια ανταγωνιστική λύση παρόμοιας τιμής, το νέο προϊόν είναι επίσης κατώτερο από τον κύριο ανταγωνιστή του στη θέση τιμής - το Radeon R9 290, και μάλιστα πολύ. Ωστόσο, ο σχετικά μικρός αριθμός των μονάδων υφής στο GM204 δεν μπορεί να καλυφθεί από την υψηλή συχνότητα λειτουργίας της GPU. Δοκιμή χαρακτηριστικού 2: Έγχρωμη πλήρωση

Η δεύτερη εργασία είναι μια δοκιμή ποσοστού πλήρωσης. Χρησιμοποιεί έναν πολύ απλό σκιαδιστή pixel που δεν περιορίζει την απόδοση. Η παρεμβαλλόμενη τιμή χρώματος γράφεται σε μια προσωρινή μνήμη εκτός οθόνης (στόχος απόδοσης) χρησιμοποιώντας ανάμειξη άλφα. Χρησιμοποιείται η προσωρινή μνήμη εκτός οθόνης 16-bit της μορφής FP16, η οποία χρησιμοποιείται συχνότερα σε παιχνίδια που χρησιμοποιούν απόδοση HDR, επομένως αυτή η δοκιμή είναι αρκετά επίκαιρη.

Οι αριθμοί στη δεύτερη υποδοκιμασία του 3DMark Vantage δείχνουν την απόδοση των μονάδων ROP, μερικές φορές λαμβάνοντας υπόψη το εύρος ζώνης της μνήμης βίντεο (το λεγόμενο «αποτελεσματικό ποσοστό πλήρωσης»), επομένως η δοκιμή μετρά την απόδοση και/ή την απόδοση ROP, και αυτή τη φορά μοιάζει με το τελευταίο. Το αποτέλεσμα της κορυφαίας πλακέτας GeForce GTX 970 που εξετάζεται σήμερα είναι πολύ (περισσότερο από μιάμιση φορά) καλύτερο από αυτό της GTX 770 και το νέο προϊόν ήταν επίσης κατώτερο από το παλαιότερο GTX 980 - 17%.

Εάν συγκρίνουμε την ταχύτητα πλήρωσης σκηνής της νέας κάρτας γραφικών Geforce GTX 970 με τις κάρτες γραφικών AMD, τότε η πλακέτα που εξετάζουμε σήμερα σε αυτήν τη δοκιμή δείχνει μια ταχύτητα πλήρωσης σκηνής που υπερβαίνει αυτή που είναι ικανή για την ίδια τιμή Radeon R9 290 ακόμη και το πιο ακριβό Radeon R9 290X - όλα- Ωστόσο, οι βελτιστοποιήσεις για την αποτελεσματικότητα της συμπίεσης δεδομένων frame buffer και ένας μεγάλος αριθμός μπλοκ ROP έκαναν τη δουλειά τους. Δοκιμή χαρακτηριστικού 3: Χαρτογράφηση απόφραξης παράλλαξης

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα τεστ χαρακτηριστικών, αφού παρόμοια τεχνική χρησιμοποιείται ήδη σε παιχνίδια. Σχεδιάζει ένα τετράπλευρο (ακριβέστερα, δύο τρίγωνα) χρησιμοποιώντας μια ειδική τεχνική Parallax Occlusion Mapping που προσομοιώνει πολύπλοκη γεωμετρία. Χρησιμοποιούνται λειτουργίες ανίχνευσης ακτίνων με μεγάλη ένταση πόρων και χάρτης βάθους υψηλής ανάλυσης. Αυτή η επιφάνεια είναι επίσης σκιασμένη χρησιμοποιώντας τον βαρύ αλγόριθμο Strauss. Αυτή είναι μια δοκιμή ενός πολύ σύνθετου σκιαδέρ εικονοστοιχείων που είναι βαρύ για ένα τσιπ βίντεο, που περιέχει πολλά δείγματα υφής κατά την ανίχνευση ακτίνων, τη δυναμική διακλάδωση και τους σύνθετους υπολογισμούς φωτισμού σύμφωνα με τον Στράους.

Αυτή η δοκιμή από το πακέτο 3DMark Vantage διαφέρει από αυτές που πραγματοποιήσαμε προηγουμένως στο ότι τα αποτελέσματα σε αυτήν δεν εξαρτώνται αποκλειστικά από την ταχύτητα μαθηματικούς υπολογισμούς, την αποτελεσματικότητα της εκτέλεσης διακλάδωσης ή την ταχύτητα των δειγμάτων υφής, αλλά σε πολλές παραμέτρους ταυτόχρονα. Για να επιτύχετε υψηλή ταχύτητα σε αυτήν την εργασία, είναι σημαντική η σωστή ισορροπία της GPU, καθώς και η αποτελεσματικότητα της εκτέλεσης πολύπλοκων shaders.

Σε αυτήν την περίπτωση, τόσο η απόδοση των μαθηματικών όσο και της υφής είναι σημαντικές και σε αυτό το "συνθετικό" από το 3DMark Vantage, η νέα πλακέτα Geforce GTX 970 αποδείχθηκε ότι ήταν σχεδόν 40% ταχύτερη από την αντίστοιχη που βασίζεται στην αρχιτεκτονική GPU Kepler, αν και ήταν 17 % πίσω από το GTX 980 που βασίζεται στο ίδιο τσιπ GM204, αλλά στην πλήρη του έκδοση.

Το νέο προϊόν είναι ελαφρώς (13%) κατώτερο από τον ανταγωνιστή του σε τιμή με τη μορφή του AMD Radeon R9 290, γεγονός που εξηγείται από το γεγονός ότι οι επεξεργαστές γραφικών AMD λειτουργούν πολύ αποτελεσματικά σε αυτήν την εργασία και τώρα νέες πλακέτες βασισμένες στο GM204 επεξεργαστής γραφικών έχουν πλησιάσει το Radeon σε κοντινή απόσταση. Δοκιμή χαρακτηριστικών 4: Πανί GPU

Η τέταρτη δοκιμή είναι ενδιαφέρουσα γιατί υπολογίζει τις φυσικές αλληλεπιδράσεις (απομίμηση υφάσματος) χρησιμοποιώντας ένα τσιπ βίντεο. Χρησιμοποιείται προσομοίωση κορυφής, χρησιμοποιώντας τη συνδυασμένη εργασία σκίαστρων κορυφής και γεωμετρίας, με πολλά περάσματα. Χρησιμοποιήστε το stream out για να μεταφέρετε κορυφές από ένα πέρασμα προσομοίωσης σε άλλο. Έτσι, ελέγχονται οι επιδόσεις εκτέλεσης των σκίαστρων κορυφής και γεωμετρίας και η ταχύτητα εξόδου ροής.

Η ταχύτητα απόδοσης σε αυτή τη δοκιμή εξαρτάται επίσης από πολλές παραμέτρους ταυτόχρονα και οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν θα πρέπει να είναι η απόδοση επεξεργασίας γεωμετρίας και η αποτελεσματικότητα των σκίαστρων γεωμετρίας. Αυτό είναι, δυνάμειςΤα τσιπ Nvidia θα έπρεπε να έχουν εμφανιστεί εδώ, αλλά όχι - όλες οι πλακέτες Nvidia δεν έδειξαν πολύ υψηλή (και την ίδια!) ταχύτητα. Ως αποτέλεσμα, το νέο μοντέλο GeForce GTX 970 έδειξε αποτελέσματα περίπου ίσα με τα GTX 770 και GTX 980 - κάτι δεν πάει καλά εδώ.

Η σύγκριση με τις πλακέτες Radeon σε αυτήν τη δοκιμή οδηγεί σε σαφή συμπεράσματα - παρά τον μικρότερο αριθμό γεωμετρικών μονάδων εκτέλεσης και την υστέρηση στη γεωμετρική απόδοση σε σύγκριση με τις ανταγωνιστικές λύσεις Nvidia, και οι δύο πλακέτες Radeon σε αυτήν τη δοκιμή λειτουργούν πολύ αποτελεσματικά και ξεπερνούν και τις τρεις πλακέτες Geforce που παρουσιάζονται σε σύγκριση . Δοκιμή χαρακτηριστικών 5: Σωματίδια GPU

Δοκιμή φυσικής προσομοίωσης εφέ με βάση τα συστήματα σωματιδίων που υπολογίζεται με χρήση τσιπ βίντεο. Χρησιμοποιείται επίσης προσομοίωση κορυφής, κάθε κορυφή αντιπροσωπεύει ένα μόνο σωματίδιο. Το Stream out χρησιμοποιείται για τον ίδιο σκοπό όπως και στην προηγούμενη δοκιμή. Υπολογίζονται αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες σωματίδια, όλα κινούνται ξεχωριστά και υπολογίζονται επίσης οι συγκρούσεις τους με τον χάρτη ύψους.

Παρόμοια με μια από τις δοκιμές RightMark3D 2.0, τα σωματίδια αποδίδονται χρησιμοποιώντας έναν σκιαστή γεωμετρίας που δημιουργεί τέσσερις κορυφές από κάθε σημείο για να σχηματίσει ένα σωματίδιο. Αλλά η δοκιμή φορτώνει ως επί το πλείστον μονάδες σκίασης με υπολογισμούς κορυφής.

Στη δεύτερη «γεωμετρική» δοκιμή από το 3DMark Vantage, η κατάσταση έχει αλλάξει σημαντικά, αυτή τη φορά το νέο μοντέλο GeForce GTX 970 αποδίδει αισθητά καλύτερα - το νέο προϊόν είναι 23% ταχύτερο από τον προκάτοχό του GTX 770 και 14% πίσω από το παλαιότερο GTX 980 .

Η σύγκριση του νέου προϊόντος Nvidia με τις ανταγωνιστικές κάρτες βίντεο της AMD αυτή τη φορά είναι πολύ πιο θετική, επειδή και οι δύο κάρτες από την αντίπαλη εταιρεία παρουσιάζουν ελαφρώς χειρότερα αποτελέσματα, το νέο προϊόν είναι 5% μπροστά από το Radeon R9 290 και ακόμη και το πιο ακριβό μοντέλο με τη μορφή του Radeon R9 290X είναι επίσης πολύ λίγο λίγο πίσω. Το αποτέλεσμα: σανίδες σε μάρκες Η AMD είναι καλύτερηεκτελέστε μια δοκιμή μίμησης συνθετικού ιστού από το πακέτο δοκιμής 3DMark Vantage, ενώ η Nvidia διατηρεί τη δοκιμή υπολογισμού σωματιδίων, αν και και οι δύο εργασίες χρησιμοποιούν σκίαστρες γεωμετρίας. Δοκιμή χαρακτηριστικού 6: Θόρυβος Perlin

Λοιπόν, η τελευταία δοκιμή χαρακτηριστικών του πακέτου Vantage είναι μια μαθηματικά εντατική δοκιμή του τσιπ βίντεο που υπολογίζει αρκετές οκτάβες του αλγόριθμου θορύβου Perlin στο σκίαστρο εικονοστοιχείων. Κάθε έγχρωμο κανάλι χρησιμοποιεί τη δική του λειτουργία θορύβου για να ασκήσει μεγαλύτερη πίεση στο τσιπ βίντεο. Ο θόρυβος Perlin είναι τυπικός αλγόριθμος, που χρησιμοποιείται συχνά στη διαδικαστική υφή, χρησιμοποιεί πολλούς μαθηματικούς υπολογισμούς.

Σε αυτή την περίπτωση, η απόδοση των λύσεων δεν είναι απολύτως συνεπής με τη θεωρία, αλλά είναι κοντά σε αυτό που έχουμε δει σε άλλα τεστ μαθηματικών. Στο μαθηματικό τεστ από το πακέτο Futuremark, το οποίο δείχνει τη μέγιστη απόδοση των τσιπ βίντεο σε ακραίες εργασίες, βλέπουμε διαφορετική κατανομή των αποτελεσμάτων σε σύγκριση με παρόμοια τεστ από το πακέτο δοκιμής μας. Η κύρια διαφορά είναι ότι το αποτέλεσμα της νέας Geforce GTX 970 είναι πλέον χαμηλότερο από αυτό του Radeon R9 290.

Τα τσιπ βίντεο AMD με αρχιτεκτονική GCN εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν τέτοιες εργασίες καλύτερα από τους ανταγωνιστές τους, ειδικά σε περιπτώσεις όπου εκτελούνται εντατικά «μαθηματικά». Το δεύτερο μοντέλο της Nvidia από την οικογένεια GeForce GTX 900 έδειξε ένα καλό αποτέλεσμα σε αυτή τη δοκιμή, ξεπερνώντας την GeForce GTX 770 έως και 42% και υστερώντας από την GTX 980 μόνο κατά 13% (με μια ελαφρώς μεγαλύτερη θεωρητική διαφορά), αλλά αυτό ήταν δεν αρκεί για να καλύψει τη διαφορά με το Radeon R9 290, το οποίο είναι ο κύριος αντίπαλος του νέου προϊόντος όσον αφορά την τιμή. Η διαφορά μεταξύ τους αποδείχθηκε περίπου 10%, υπέρ της λύσης της AMD.

Direct3D 11: Υπολογισμός Shaders

Για να δοκιμάσουμε τη λύση που ανακοινώθηκε σήμερα της Nvidia χρησιμοποιώντας λειτουργίες DirectX 11, όπως tessellation και compute shaders, χρησιμοποιήσαμε δείγματα από τα SDK και επιδείξεις από τη Microsoft, την Nvidia και την AMD.

Πρώτα θα δούμε δοκιμές που χρησιμοποιούν Compute shaders. Η εμφάνισή τους είναι μια από τις πιο σημαντικές καινοτομίες στις τελευταίες εκδόσεις του DX API, χρησιμοποιούνται ήδη σε σύγχρονα παιχνίδια για την εκτέλεση διαφόρων εργασιών: μετα-επεξεργασία, προσομοιώσεις κ.λπ. Η πρώτη δοκιμή δείχνει ένα παράδειγμα απόδοσης HDR με χαρτογράφηση τόνου από το DirectX SDK, με μετα-επεξεργασία , με χρήση εικονοστοιχείων και υπολογιστών shaders.

Η ταχύτητα των υπολογισμών σε υπολογιστικούς και εικονοστοιχείους για όλες τις πλακέτες AMD και Nvidia ήταν από καιρό περίπου η ίδια. Κρίνοντας από τις προηγούμενες δοκιμές μας, τα αποτελέσματα σε ένα πρόβλημα μερικές φορές εξαρτώνται όχι τόσο από τη μαθηματική ισχύ και την υπολογιστική απόδοση, αλλά από άλλους παράγοντες, όπως το εύρος ζώνης μνήμης και την απόδοση των μπλοκ ROP.

Σε αυτήν την περίπτωση, η ταχύτητα των καρτών βίντεο εξαρτάται κυρίως από τη μαθηματική απόδοση. Η νέα πλακέτα από τη Nvidia σε αυτή τη δοκιμή είναι ελαφρώς μπροστά από τον προκάτοχό της, την GeForce GTX 770, και είναι μόλις 12% πίσω από την GTX 980, κάτι που μπορεί να εξηγηθεί θεωρητικά. Αν συγκρίνουμε την GeForce GTX 970 με τον άμεσο ανταγωνιστή της στην τιμή με τη μορφή του Radeon R9 290, τότε η πλακέτα που εξετάζουμε σήμερα από την καλιφορνέζικη εταιρεία υστερεί ακόμη λίγο περισσότερο.

Η δεύτερη δοκιμή υπολογιστικών shaders είναι επίσης παρμένη από το Microsoft DirectX SDK, δείχνει το υπολογιστικό πρόβλημα της βαρύτητας N-body - προσομοίωση δυναμικό σύστημασωματίδια που επηρεάζονται από φυσικές δυνάμεις όπως η βαρύτητα.

Αυτό το τεστ εστιάζει τις περισσότερες φορές στην ταχύτητα εκτέλεσης πολύπλοκων μαθηματικών υπολογισμών, στην επεξεργασία της γεωμετρίας και στην αποτελεσματικότητα της εκτέλεσης κώδικα με διακλαδώσεις. Και στη δεύτερη δοκιμή DX11, η ισορροπία δυνάμεων μεταξύ των λύσεων δύο διαφορετικών εταιρειών αποδείχθηκε εντελώς διαφορετική.

Οι λύσεις της Nvidia αυτή τη φορά είναι σαφώς ισχυρότερες από τις μητρικές πλακέτες του αντιπάλου της και η GeForce GTX 970 εκπλήσσεται από το μεγάλο κενό από το παλαιότερο μοντέλο - είναι ήδη 27% πιο αργή από τη μεγαλύτερη αδελφή της GTX 980. Φαίνεται ότι οι σοβαρά μειωμένες δυνατότητες σε γεωμετρικά και οι μαθηματικές επιδόσεις έχουν αποτέλεσμα.

Direct3D 11: Tessellation Performance

Οι υπολογιστικοί σκιαδόροι είναι πολύ σημαντικοί, αλλά μια άλλη σημαντική καινοτομία στο Direct3D 11 είναι η τεχνολογία tessellation υλικού. Το εξετάσαμε με μεγάλη λεπτομέρεια στο θεωρητικό μας άρθρο σχετικά με το Nvidia GF100. Το Tessellation έχει χρησιμοποιηθεί για αρκετό καιρό σε παιχνίδια DX11, όπως τα STALKER: Call of Pripyat, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro Last Light, Civilization V, Crysis 3, Battlefield 3 και άλλα. Μερικοί από αυτούς χρησιμοποιούν tessellation για μοντέλα χαρακτήρων, άλλοι το χρησιμοποιούν για να προσομοιώσουν ρεαλιστικές επιφάνειες νερού ή τοπία.

Υπάρχουν αρκετές διάφορα σχήματαχωρίσματα γραφικά πρωτόγονα(ψηφίδωση). Για παράδειγμα, phong tessellation, PN τρίγωνα, Catmull-Clark υποδιαίρεση. Έτσι, το σχήμα διαμερισμάτων PN Triangles χρησιμοποιείται στο STALKER: Call of Pripyat και στο Metro 2033 - Phong tessellation. Αυτές οι μέθοδοι εφαρμόζονται σχετικά γρήγορα και εύκολα στη διαδικασία ανάπτυξης παιχνιδιών και στις υπάρχουσες μηχανές, γι' αυτό και έχουν γίνει δημοφιλείς.

Η πρώτη δοκιμή tessellation θα είναι το παράδειγμα Detail Tessellation από το ATI Radeon SDK. Εφαρμόζει όχι μόνο tessellation, αλλά και δύο διαφορετικές τεχνικέςΕπεξεργασία pixel-by-pixel: απλή επικάλυψη κανονικών χαρτών και αντιστοίχιση απόφραξης παράλλαξης. Λοιπόν, ας συγκρίνουμε λύσεις AMD και Nvidia DX11 σε διαφορετικές συνθήκες:

Σε μια απλή δοκιμή bumpmapping, η ταχύτητα των σανίδων δεν είναι τόσο σημαντική, καθώς αυτή η εργασία έχει γίνει πολύ εύκολη εδώ και πολύ καιρό και η απόδοση περιορίζεται από το εύρος ζώνης ή τον ρυθμό πλήρωσης. Ο σημερινός ήρωας της κριτικής είναι ελαφρώς ανώτερος από το προηγούμενο μοντέλο GeForce GTX 770, κατώτερος από την GTX 980 κατά περισσότερο από 20% και η λύση του ανταγωνιστή, παρόμοια σε τιμή με το νέο προϊόν, με τη μορφή του Radeon R9 290, είναι σαφώς ο πιο γρήγορος.

Στη δεύτερη υποδοκιμασία με πιο σύνθετους υπολογισμούς pixel-pixel, η καινοτομία παραμένει η ίδια πιο γρήγορα από το μοντέλοΗ Geforce GTX 770 είναι κατώτερη από την GTX 980 σε ένα πλήρες GM204 κατά περίπου 17%, και πάλι υστερεί αισθητά σε σχέση με το ανταγωνιστικό Radeon R9 290. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα της εκτέλεσης μαθηματικών υπολογισμών σε pixel shaders για τσιπ αρχιτεκτονικής GCN είναι υψηλότερη αυτή του Kepler, αν και ο Maxwell έχει βελτιώσει τη θέση των λύσεων Nvidia.

Στην υποδοκιμασία χρησιμοποιώντας ήπιου βαθμούΤελευταία, η νέα πλακέτα Nvidia είναι σχεδόν στο ίδιο επίπεδο με το μοντέλο προηγούμενης γενιάς Geforce GTX 770 και η κορυφαία GTX 980 είναι 18% ταχύτερη. Αν συγκρίνουμε το νέο προϊόν με τη μοναδική πλακέτα που κατασκευάζεται από την AMD, εξακολουθεί να είναι πολύ κατώτερη, καθώς σε αυτήν τη δοκιμή tessellation η διαίρεση των τριγώνων είναι πολύ μέτρια και η ταχύτητα δεν περιορίζεται από την απόδοση των μονάδων επεξεργασίας γεωμετρίας.

Η δεύτερη δοκιμή απόδοσης tessellation θα είναι ένα άλλο παράδειγμα για προγραμματιστές 3D από το ATI Radeon SDK - PN Triangles. Στην πραγματικότητα, και τα δύο παραδείγματα περιλαμβάνονται επίσης στο DX SDK, επομένως είμαστε σίγουροι ότι οι προγραμματιστές παιχνιδιών δημιουργούν τον κώδικά τους με βάση αυτά. Δοκιμάσαμε αυτό το παράδειγμα με διαφορετικούς παράγοντες διόρθωσης για να κατανοήσουμε πόσο μεγάλο αντίκτυπο έχει η αλλαγή στη συνολική απόδοση.

Αυτή η δοκιμή βαρέως τύπου χρησιμοποιεί πιο σύνθετη γεωμετρία, εξ ου και η σύγκριση γεωμετρικής ισχύος διάφορες λύσειςβγάζει εντελώς διαφορετικά συμπεράσματα. Όλες οι σύγχρονες λύσεις που παρουσιάζονται στο υλικό αντιμετωπίζουν αρκετά καλά ελαφριά και μεσαία γεωμετρικά φορτία, παρουσιάζοντας υψηλή ταχύτητα. Και παρόλο που σε συνθήκες φωτισμού, ο επεξεργαστής γραφικών AMD στο Radeon R9 290 λειτουργεί εξαιρετικά, ακόμη και μπροστά από τους Καλιφορνέζους ανταγωνιστές του, οι οποίοι είναι ξεκάθαρα κολλημένοι σε κάτι, σε δύσκολες συνθήκες οι πλακέτες Nvidia βγαίνουν μπροστά με μεγάλο περιθώριο. Στις πιο δύσκολες λειτουργίες, η GeForce GTX 970 που παρουσιάστηκε τον περασμένο μήνα δείχνει αισθητά καλύτερη ταχύτητα από τη μοναδική Radeon.

Όσον αφορά τη σύγκριση των πλακών Nvidia διαφορετικών γενεών μεταξύ τους, το μοντέλο Geforce GTX 970 που εξετάζεται σήμερα αυξάνει επίσης το πλεονέκτημά του με την αύξηση του γεωμετρικού φορτίου, όπως θα έπρεπε σύμφωνα με τη θεωρία. Ως αποτέλεσμα, είναι πιο μπροστά από την προηγούμενη πλακέτα Geforce GTX 770 σκληρό τρόποσχεδόν διπλάσιο! Και το παλαιότερο μοντέλο στο κορυφαίο τσιπ Maxwell δεν είναι πολύ μπροστά από το εν λόγω νέο προϊόν - η διαφορά μεταξύ τους είναι μόνο 7-10%.

Ας δούμε τα αποτελέσματα μιας άλλης δοκιμής - της επίδειξης Nvidia Realistic Water Terrain, γνωστή και ως Island. Αυτή η επίδειξη χρησιμοποιεί χαρτογράφηση tessellation και μετατόπισης για να αποδώσει ρεαλιστικές επιφάνειες και έδαφος των ωκεανών.

Η δοκιμή Island δεν είναι μια αμιγώς συνθετική δοκιμή για τη μέτρηση αποκλειστικά γεωμετρικής απόδοσης GPU, καθώς περιέχει τόσο σύνθετα pixel όσο και υπολογιστικά shaders και ένα τέτοιο φορτίο είναι πιο κοντά σε πραγματικά παιχνίδια που χρησιμοποιούν όλα τα μπλοκ GPU και όχι μόνο γεωμετρικά, όπως στο προηγούμενο δοκιμές γεωμετρίας. Αν και το κύριο παραμένει το φορτίο στις μονάδες επεξεργασίας γεωμετρίας.

Δοκιμάζουμε όλες τις κάρτες βίντεο σε τέσσερις διαφορετικές αναλογίες tessellation - σε αυτήν την περίπτωση η ρύθμιση ονομάζεται Dynamic Tessellation LOD. Στον πρώτο παράγοντα διαχωρισμού τριγώνου, η ταχύτητα δεν περιορίζεται από την απόδοση των γεωμετρικών μπλοκ και η κάρτα γραφικών Radeon R9 290 παρουσιάζει υψηλά αποτελέσματα, ξεπερνώντας ακόμη και την ταχύτητα της πρόσφατα ανακοινωθείσας πλακέτας Geforce GTX 970, αλλά ήδη στα επόμενα επίπεδα γεωμετρικό φορτίο η απόδοση της πλακέτας Radeon μειώνεται πολύ σοβαρά και το νέο προϊόν της Nvidia βγαίνει μπροστά.

Πλεονέκτημα νέο διοικητικό συμβούλιοΗ Nvidia στο τσιπ βίντεο GM204 επιτυγχάνει έως και δύο φορές σε τέτοιες δοκιμές. Είναι ενδιαφέρον ότι αν συγκρίνετε την GeForce GTX 970 με την GTX 770, η διαφορά μεταξύ της απόδοσής τους φτάνει μιάμιση φορά, κάτι που είναι δύσκολο να εξηγηθεί μόνο από την αυξημένη ταχύτητα επεξεργασίας γεωμετρίας. Είναι πολύ πιθανό ότι το θέμα είναι επίσης ότι το GM204 λειτουργεί αισθητά πιο αποτελεσματικά στη λειτουργία μικτού φορτίου, μεταβαίνοντας γρήγορα από την εκτέλεση εργασιών γραφικών σε εργασίες υπολογιστών και πίσω. Το νέο προϊόν υστερεί σε σχέση με το παλαιότερο μοντέλο GTX 980 μόνο κατά 11-16%, που είναι κοντά στη θεωρία.

Ανάλυση των αποτελεσμάτων συνθετικών δοκιμών νέα κάρτα βίντεοΗ Nvidia Geforce GTX 970, βασισμένη στον επεξεργαστή γραφικών GM204 με απογυμνωμένες λειτουργικές μονάδες, και έχοντας επίσης εξετάσει τα αποτελέσματα άλλων μοντέλων καρτών γραφικών και από τους δύο κατασκευαστές διακριτών τσιπ βίντεο, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η κάρτα γραφικών που εξετάζεται σήμερα θα είναι σε θέση να ανταγωνιστεί όχι μόνο τον αντίπαλό του σε τιμή από την AMD με τη μορφή της Radeon R9 290, αλλά μπορεί επίσης να γίνει μια από τις πιο επιτυχημένες κάρτες γραφικών στο τμήμα τιμών της. Είναι αρκετά (περίπου 7-15%) κατώτερο από το παλαιότερο μοντέλο GTX 980 και κοστίζει πολύ λιγότερο από αυτό.

Η νέα κάρτα γραφικών της Nvidia δείχνει αρκετά υψηλά αποτελέσματα σε "συνθετικά" αποτελέσματα, κοντά σε αυτά της Radeon R9 290. Γενικά, αυτές οι λύσεις έχουν διαφορετικές δυνάμεις σε ορισμένες δοκιμές, ο πιο σύνθετος επεξεργαστής γραφικών AMD είναι ισχυρότερος, μεταξύ άλλων λόγω της υψηλότερης μνήμης εύρος ζώνης και αποτελεσματική εκτέλεση των pixel shaders, ενώ σε άλλα ο επεξεργαστής γραφικών αρχιτεκτονικής Maxwell είναι ταχύτερος. Φυσικά, η κατάσταση στις εφαρμογές πραγματικών παιχνιδιών μπορεί να διαφέρει από τα αποτελέσματα των συνθετικών δοκιμών, αλλά η GeForce GTX 970 σε κάθε περίπτωση θα γίνει ισχυρός ανταγωνιστής του Radeon R9 290 στα παιχνίδια.

Ταυτόχρονα, η Geforce GTX 970 καταναλώνει επίσης λιγότερη ενέργεια ακόμη και από το Radeon R9 285, για να μην αναφέρουμε το Radeon R9 290. Όσον αφορά την ενεργειακή απόδοση, και τα δύο νέα μοντέλα της εταιρείας (Geforce GTX 970 και GTX 980) φαίνονται καταπληκτικά - Οι μηχανικοί της Nvidia πέτυχαν την υψηλότερη απόδοση του νέου GM204. Από πλευράς αγοράς, όλα θα εξαρτηθούν από τις τιμές στα καταστήματα και τη σύγκριση της απόδοσης σε εφαρμογές gaming.

Και μόνο για να βγάλουμε συμπεράσματα σχετικά με την πραγματική κατάσταση, στο επόμενο μέρος του υλικού μας θα προσδιορίσουμε την απόδοση του νέου προϊόντος της Nvidia σε έργα gaming, συγκρίνοντάς το με ανταγωνιστές και αξιολογώντας, συμπεριλαμβανομένης της αιτιολόγησης της λιανικής τιμής του λύση, λαμβάνοντας υπόψη την ταχύτητα απόδοσης των Geforce GTX 970 και Radeon R9 290 στη σουίτα παιχνιδιών μας.