Введение

Прошлая заметка цикла была посвящена одним из самых ранних 3D-ускорителей. Сегодня же мы вернемся в относительно новое время и посмотрим на результаты тестирования, которое уже давно назревало, но все время откладывалось по различным причинам. В 2012 году мы стали свидетелями достаточно редкого явления, когда одночиповые флагманы AMD и Nvidia схлестнулись в равной борьбе за топ-сегмент. Конечно, можно утверждать, что технически чип GK104 не является флагманским, что эта роль была уготована GK100 и GTX Titan, но факт остается фактом: в период с марта 2012г. по февраль 2013г., когда наконец-то появился «большой» Titan, держать небеса на плечах пришлось именно GeForce GTX 680. Ну а ее соперник, AMD Radeon HD 7970, для лучшего конкурентного потенциала обзавелся «гигагерцевой» версией с повышенными частотами. Пора уже столкнуть эти две карты лбами и выяснить, не растеряли ли они свой потенциал за пять с лишним лет. Кто из соперников сможет обеспечить комфортное времяпрепровождение в современных играх, а кому уготована роль экспоната на музейной полке – проверка временем покажет!

Также в сегодняшнем тестировании будет вскользь затронут вопрос влияния драйвера на производительность. Дело в том, что для полноценного тестирования драйверов пришлось бы ограничиться достаточно старыми играми, выпущенными в 2011-2012 годах, поскольку более современные проекты для запуска и корректной работы требуют и более свежий драйвер. Уже одно только это обстоятельство готово развенчать миф о том, что для старых карт ставить современные версии видеодрайвера не обязательно. Впрочем, не будем забегать вперед, а начнем по традиции со знакомства с участниками.

AMD Radeon HD 7970 — MSI

Долгое время компания AMD использовала в своих настольных видеокартах архитектуру VLIW с пятью (а в поздней версии с четырьмя) суперскалярными АЛУ в составе каждого потокового процессора. VLIW даже пережила смену поколений шейдерной модели и версии DirectX, причем с относительно небольшими изменениями. Однако все чаще видеопроцессоры стали рассматриваться не только как ускорители видео и 3D-графики, но и как мощные вычислительные средства – во многом тут заслуга компании Nvidia с ее унифицированной архитектурой параллельных вычислений CUDA. Как показала практика, длинный массив инструкций хорошо использовать в том случае, если вычислительные задачи предсказуемы, как при 3D-визуализации, но в вычислениях общего назначения эффективность длинных инструкций может существенно падать. После релиза VLIW4 (чипы Cayman) в AMD приняли решение разработать унифицированную, расширяемую и легко модифицируемую архитектуру нового поколения, которую так и обозвали – графическое ядро нового поколения (GCN). Она была представлена в конце декабря 2011 года, а флагманским носителем GCN стала видеокарта Radeon HD 7970.

С ее первыми тестами производительности общественность смогла ознакомиться уже в конце декабря, хотя появление новинок на рынке несколько задержалось. В основу HD 7970 лег чип Tahiti XT, содержащий 32 вычислительных блока, в которых суммарно уместились 2048 АЛУ (или потоковых/шейдерных процессора в привычном нам понимании). Шина памяти выросла до нетипичного для AMD значения в 384-бита, а объем памяти тогда приятно удивил – целых 3 ГБ быстрой GDDR5. 40-нм техпроцесс уступил место более тонкому и совершенному 28-нм, в результате чего количество транзисторов в Tahiti достигло рекордной по тем временам отметки в 4,31 млрд.

Система охлаждения эталонной версии построена на основе испарительной камеры, как и у HD 6970, а подсистема питания насчитывает пять фаз для ГП и одну для памяти (хотя в предрелизных модификациях HD 7970 чип питали шесть фаз). От предшественницы HD 7970 переняла и еще одну полезную особенность – наличие двух микросхем BIOS, между ними можно переключаться вручную.

В сегодняшнем тестировании выступит версия HD 7970 от MSI. Фактически, эта карта является полным референсом, а небольшие отличия от эталонной версии AMD кроются в измененном дизайне кожуха, задней панели и вентилятора системы охлаждения.

Рекомендованная цена HD 7970 составляла $549, что сделало эту видеокарту самым дорогим одночиповым Radeon за всю историю AMD. Впрочем, довольно скоро цену пришлось снизить на $50 ввиду конкуренции с GTX 680, за которую Nvidia запросила $499. Более того, 22 июня AMD представила своеобразный ответ на GTX 680 – Radeon HD 7970 GHz Edition. Конструктивно это все та же карта, но частоты ядра/памяти у нее оказались повышены с 925/1375 МГц до 1000/1500 МГц. Поскольку такого «апгрейда» можно легко добиться самостоятельно при помощи разгона, HD 7970 будет протестирована в двух режимах: оригинальном и имитирующем «гигагерцевую» версию.

Nvidia GeForce GTX 680 — Gigabyte

В третьем поколении своих DX11-видеокарт Nvidia решила не повторять ошибок GF100 и, к удивлению и даже разочарованию многих поклонников «больших ядер», право стать первым представителем новой архитектуры Kepler предоставила чипу GK104 и видеокарте GeForce GTX 680. Ее анонс состоялся 22 марта 2012 года.

Архитектура Kepler во многом переняла принципы, заложенные в Fermi, но получила множество качественных и количественных изменений, направленных в первую очередь на повышение игровой производительности. Чип GK104 был собран из четырех кластеров обработки графики, внутри каждого из которых разместились по два потоковых мультипроцессора. Их производительность значительно выросла, энергопотребление снизилось, а число входящих в состав CUDA-ядер удалось увеличить сразу втрое по сравнению с GF110: с 512 до 1536.

Судя по маркировке, изначально GK104 должен был покорить средне-высокий рыночный сегмент и стать основой видеокарт в нише до $300. Однако стоимость флагмана GTX 680 составила $499, что даже вынудило AMD в спешном порядке снижать цену на HD 7970 до той же отметки.

Интересно, что если новый флагман AMD увеличил шину памяти до 384 бит, то его конкурент от Nvidia, напротив, лишился двух 64-битных контроллеров. Для компенсации снизившейся пропускной способности производителю пришлось устанавливать на GTX 680 очень быструю память GDDR5 с частотой 6 ГГц.

Честь линейки GTX 680 будет отстаивать Gigabyte GV-N680OC-2GD – разогнанная версия с двумя гигабайтами памяти. Первое выгодное отличие данной карты от эталонной модели – большее внимание производителя к компоновке печатной платы. Хотя она выполнена по референсному дизайну, тут распаяны все пять фаз питания ГП (у оригинала их только четыре), установлены более качественные электролиты, а разъемы дополнительного питания скомпонованы более удобно в ряд. Второе преимущество – фирменная система охлаждения Gigabyte Windforce 3, которая по своим потребительским характеристикам явно превосходит «турбинный» вариант от Nvidia.

Поскольку Gigabyte применила заводской разгон по чипу до 1072 МГц, для чистоты эксперимента GTX 680 тестировалась на своей родной референсной частоте ядра – 1006 МГц. Частота памяти не подвергалась изменениям и составила стандартные 1502 (6008) МГц.

Описание тестового стенда

Со времен тестирования GeForce 8800 Ultra на стенде добавились еще две планки памяти, а ее частота была увеличена до 2133 МГц. В остальном конфигурация осталась прежней.

• CPU: Core i7-4770K @ 4.3 GHz (Haswell);
• Cooler: Thermalright True Spirit 140;
• MB: ASUS Maximus VI Gene (Z87);
• RAM: 4×4 GB DDR3 Samsung DH0 (2133 MHz 9-10-11);
• HDD: Seagate Barracuda 7200.11 1.5 TB;
• PSU: OCZ ZT750 (750W);
• Case: открытый стенд собственного изготовления;
• ОS: Windows 7 Pro x64;
• Drivers: AMD Catalyst 14.12 Omega, Crimson 17.2.1, Nvidia GeForce 347.09 (декабрь 2014) и 382.05 (май 2017).

Тестовые приложения и настройки

Участвующие в тестировании игры традиционно поделены на две группы. В первую вошли проекты, выпущенные в 2011-2014 годах, а во вторую – игры 2015, 2016 и 2017 годов.

Для тестирования драйверов были выбраны две версии каждого производителя:

• У AMD это Catalyst 14.12 Omega, выпущенные в декабре 2014 года, и Crimson 17.2.1, датируемые февралем 2017 года. Пришлось ограничиться именно февральской версией, а не более свежей майской из-за неработоспособности последних по непонятным причинам.
• Для Nvidia выбраны GeForce 347.09, вышедшие так же в декабре 2014 года, и GeForce 382.05 текущего месяца.

Очевидно, что подавляющее большинство игр из второй группы просто не запустятся на драйверах 2014 года, так что они тестировались только на современных версиях. Игры первой группы тестировались с двумя версиями драйверов.

Vsync был принудительно отключен. Настройки графики для каждой игры выбирались так, чтобы испытуемые карты могли обеспечить хотя бы приемлемый уровень FPS. Тестирование проводилось в разрешении 1920×1080 @ 60Гц.

Первая категория:

• Bioshock Infinite – март 2013г.
  • Тестовый уровень: Вход на станцию «Небесный путь»
  • Пресет: Ультра DX11
• Crysis 3 – февраль 2013г.
  • Тестовый уровень: Пост-человек
  • Сглаживание: SMAA Высокое (4X)
  • Разрешение текстур: Высокое
  • Параметры системы: Высокое
• Dirt 3 – май 2011г.
  • Тестовый уровень: Ралли Кантвеген
  • Сглаживание: 8 x MSAA
  • Пресет: Ультра
• Dragon Age: Inquisition – ноябрь 2014г.
  • Тестовый уровень: Морозные горы
  • API: Direct3D 11
  • Пресет качества изображения: Высокое
• Max Payne 3 – июнь 2012г.
  • Тестовый уровень: Глава 1
  • API: Direct3D 11
  • Качество текстур: Очень высокое
  • Качество шейдеров: Высокое
  • Качество теней/отражений/воды: Очень высокое
  • Сглаживание FXAA: Очень высокое
  • Сглаживание MSAA: 4X
  • Анизотропная фильтрация: 8X
  • Затенение AO: HDAO
  • Тесселяция: Очень высокое
• The Witcher 2: Assassins of Kings – май 2011г.
  • Тестовый уровень: По воле короля
  • Пресет: Ультра
• Watch Dogs – май 2014г.
  • Тестовый уровень: Прогулка по городу
  • Пресет общего качества: Высокое
  • Текстуры: Высоко
  • Сглаживание: SMAA

Вторая категория:

• Anno 2205 – ноябрь 2015г.
  • Тестовый уровень: Мыс Эмбар
  • Пресет: Очень высоко
  • Сглаживание: 4x
• Battlefield 1 – октябрь 2016г.
  • Тестовый уровень: На заре
  • Пресет: Ультра
  • Размытие в движении: 0
  • Глубина резкости оружия: Нет
  • Ограничение памяти ГП: Нет
• Conan Exiles – январь 2017г. (ранний доступ)
  • Тестовый уровень: Пустыня, начало игры
  • Пресет: Максимум
  • Motion Blur: Откл.
• Deus Ex: Mankind Divided – август 2016г.
  • Тестовый уровень: Дубай
  • Пресет: Высокий
  • Сглаживание: MSAA 2x
• Fallout 4 – июнь 2015г.
  • Тестовый уровень: Сэнкчуари-Хиллз
  • Пресет: Ультра
  • Сглаживание: FXAA
  • Анизотропная фильтрация: x8
• Grand Theft Auto V – апрель 2015г.
  • Тестовый уровень: Лос-Сантос
  • Пресет: Высоко
  • Сглаживание: FXAA + MSAA 4x
  • Населенность города: Макс.
  • Разновидность населения: Макс.
  • Фокусировочная шкала: Макс.
  • MSAA для отражений: X4
  • Мягкие тени: Мягче
  • Размытие в движении: Нет
  • Анизотропная фильтрация: X8
• Shadow Warrior 2 – октябрь 2016г.
  • Тестовый уровень: Драконья гора
  • Пресет: Ультра
• Star Citizen Alpha 2.6.3 – апрель 2017г. (в разработке)
  • Тестовый уровень: Broken Moon
  • Пресет: Высоко

Результаты

Результаты в Bioshock очень близки. Интересно, что обновление драйвера у AMD отнимает 1-2 кадра, тогда как у Nvidia реакция обратная. Впрочем, 1 кадр из 100 укладывается в банальную погрешность при ручном измерении.

Это Crysis, что тут еще скажешь… Игра, в которой столь невысокая производительность не должна удивлять. GTX 680 выступает на уровне 7970 GHz, а обновление драйверов добавляет к результатам еще по одному кадру в секунду.

В Dirt 3 GTX 680 оказалась чуть медленнее классической HD 7970, но обновление драйвера добавило ей пару кадров. У AMD повторяется ситуация с потерей одно кадра при переходе на Crimson 17.2.1.

Dragon Age: Inquisition – игра конца 2014 года, так что не удивительно, что она получает серьезную прибавку производительности при переходе на более свежие драйверы. Особенно заметно это у AMD.

В Max Payne 3 на максимальных настройках качества GTX 680 проигрывает базовой HD 7970. Разгон последней до 1 ГГц позволяет преодолеть психологическую отметку 60 по среднему FPS. Все же просадки на GeForce нельзя назвать критичными. Играть на ней вполне комфортно.

С производительностью Witcher 2 ситуация довольно интересная: при «Высоком» пресете качества игра демонстрирует стабильные 60 FPS, но при пресете «Ультра» мощности у обеих тестируемых карт явно оказывается недостаточно. 30 FPS в игре 2011 года — явно не тот результат, которого ждешь от флагманских карт первой половины 2012г. Прибавка от смены драйвера тут минимальна.

Watch Dogs – еще одна игра 2014 года, и она также получает прибавку при обновлении драйверов, хоть и меньшую. В итоге, GTX 680 показывает практически равные с HD 7970 результаты.

Переходим ко второй группе.

Последняя Anno явно не очень благосклонна к продукции AMD. Превосходство GTX 680 тут очевидно. Игра не только выдает больший FPS на карте от Nvidia, но и идет значительно плавнее визуально, тогда как на Radeon заметны микрофризы.

Battlefield 1 приятно удивила своей отличной оптимизацией. При очень достойном уровне графики на настройках «ультра» игра умудрилась выдать 50-60 кадров на Radeon и на десятку меньше на GeForce. Все же двух гигабайт памяти ей оказывается мало, однако результат все равно отличный.

Conan Exiles находится в раннем доступе, но это не мешает ей исполнять роль бенчмарка и представлять в данном тестировании игровой движок Unreal 4. Игра на максимальных настройках полностью загружает память у HD 7970, после чего начинают появляться микрофризы. Видно, что даже трех гигабайт ей оказывается мало. Удивительно, но на GTX 680, оснащенной всего 2 ГБ памяти, игра работает даже чуть лучше. Минимальный FPS оказывается выше, а микрофризы случаются реже.

Новый Deus Ex можно назвать самой сложной игрой для тестируемых карт. Даже на пресете «Высоко» частота кадров лишь немного превышает показатель 30, а ведь в настройках есть еще значения «Очень Высоко» и «Максимум». Остро сказывается нехватка памяти, поэтому даже базовая версия HD 7970 здесьнемного обходит GeForce.

В Fallout 4 GTX 680 и «гигагерцевая» HD 7970 сравниваются, хотя минимальный FPS у обеих карт остается не очень комфортным для RPG-шутера от первого лица. Имеют место микрофризы, но несильные.

GTA V с высокими настройками качества сообщает, что ей потребуется около 2,5 ГБ памяти, однако при игнорировании рекомендаций все же позволяет выставить их и запустить игру на GTX 680. На игровом процессе превышение рекомендуемого лимита никак не сказывается. Более того, GeForce тут показывает несколько большую производительность, чем Radeon.

Shadow Warrior 2 – еще одна игра, больше предпочитающая «красный лагерь». Разница между HD 7970 GHz и GTX 680 составляет более 10 к/с, причем у GeForce заметны микрофризы при появлении на экране большого количества взрывов и спецэффектов.

Долгострой Star Citizen все еще пребывает в состоянии пред-альфы. Игра использует сильно модифицированный движок Amazon Limberyard, который, по сути, представляет собой хорошо знакомый CryEngine 3. Действительно, визуальный стиль от Crytek здесь угадывается безошибочно. Производительность Radeon тут несколько выше, и причина этому, скорее всего, в большем объеме памяти, которую игра очень любит.

«Полусинтетический» тест 3DMark Fire Strike отдает предпочтение HD 7970 GHz. Для сравнительной оценки производительности стоит отметить, что 7000 очков – это результат современной видеокарты GeForce GTX 1050 Ti.

Выводы и заключение

Что же можно сказать по результатам тестирования?

Во-первых, я был приятно удивлен уровнем производительности пятилетних карт в современных играх. На высоких и даже максимальных настройках обе они обеспечили вполне приемлемый FPS в разрешении FullHD. Если же отказаться от сглаживания и/или снизить пресет на один пункт, то можно и вовсе с комфортом играть при 60 кадрах, забыв про микрофризы.

Во-вторых, миф о пресловутых «тыквах» (крайне низкой производительности карт прошлых поколений в относительно современных играх) явно оказывается несостоятелен. Да, Anno 2205 не дружит с Radeon, а Battlefield 1 и Shadow Warrior 2 продемонстрировали невыдающиеся результаты на GeForce. Deus Ex, в свою очередь, на обеих картах работает одинаково медленно. Причины тут могут крыться как в нехватке памяти, так и в отсутствии оптимизаций под уже устаревшие архитектуры со стороны разработчиков. Но повторюсь, если немного понизить качество графики и убрать сглаживание, даже эти игры покорятся героям тестирования.

В-третьих, существует еще одна «теория заговора» – намеренное занижение производительности старых карт в новых драйверах. Но это звучит глупо по той простой причине, что без обновления драйвера в новые игры вообще не удастся поиграть. Как показала практика, даже в проектах 2011-2013 годов наблюдается минимальное повышение производительности, а игры 2014 года отреагировали на новые версии крайне положительно.

Итак, получается, что производительности обеих протестированных карт вполне хватит для современных игр в разрешении 1920×1080 и при высоких настройках качества. HD 7970, в целом, выступает чуть более уверенно, и благодарить за это стоит, скорее всего, 3 ГБ памяти. С другой стороны, если вы являетесь счастливым обладателем четырехгигабайтной версии GTX 680, эта карта еще прекрасно вам послужит.

Пожалуй, на этом можно и закончить на сегодня, спасибо за внимание.