Тестирование зависимости производительности видеокарт от установленного процессора на примере продукции компаний Intel и NVIDIA

Подбирая компоненты для нового компьютера или планируя модернизацию уже имеющегося, мы всегда сталкиваемся с проблемой выбора. Как лучше распределить доступный бюджет? Какую выбрать видеокарту? Какой процессор актуален на сегодняшний день?

Во многом ответ на эти вопросы зависит от тех целей и задач, которые ставит перед собой пользователь. В сегодняшнем тестировании мы сконцентрируем свое внимание на популярном направлении компьютерных игр, а конкретно на выборе оптимального процессора для игровых видеокарт начального, среднего и высшего ценового сегментов. Данный материал направлен помочь как начинающим, так и уже бывалым геймерам в подборе сбалансированных конфигураций ПК и наглядно продемонстрирует возможную разницу показателей fps в зависимости от используемого CPU.


Участники тестирования

Из широкого модельного ряда компании Intel было отобрано четыре процессора: Pentium G3258, Core i3-4150, Core i5-4670K и Core i7-4770K. Поскольку пара последних была протестирована на номинальных частотах, аналогичных версиям с заблокированным множителем, можно говорить о задействовании в общей сложности шести CPU.

Процессор	Pentium G3258	Core i3-4150	Core i5-4670	Core i5-4670K	Core i7-4770	Core i7-4770K
Ядро	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell	Haswell
Разъем	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150	LGA1150
Техпроцесс, нм	22	22	22	22	22	22
Число ядер (потоков)	2	2(4)	4	4	4(8)	4(8)
Номинальная частота, МГц	3200	3500	3400	3400	3500	3500
Частота Turbo Boost, МГц	–	–	3800	3800	3900	3900
L1-кэш, Кбайт	32 x 2 + 32 x 2	32 x 2 + 32 x 2	32 x 4 + 32 x 4	32 x 4 + 32 x 4	32 x 4 + 32 x 4	32 x 4 + 32 x 4
L2-кэш, Кбайт	256 x 2	256 x 2	256 x 4	256 x 4	256 x 4	256 x 4
L3-кэш, Мбайт	3	3	6	6	8	8
Графическое ядро	Intel HD Graphics (GT1)	Intel HD Graphics 4400	Intel HD Graphics 4600	Intel HD Graphics 4600	Intel HD Graphics 4600	Intel HD Graphics 4600
Частота графического ядра, МГц	1100	1250	1200	1200	1250	1250
Поддерживаемый тип памяти	DDR3-1333	DDR3-1600	DDR3-1600	DDR3-1600	DDR3-1600	DDR3-1600
TDP, Вт	35	88	84	84	84	84
Рекомендованная стоимость, $	72	117	224	243	312	350

Ситуацию, сложившуюся на данном рынке, сложно назвать благоприятной для потребителей. За счет доминации корпорации Intel ежегодное плановое обновление ее продуктовой линейки носит скорее косметический характер и сопровождается совсем незначительным приростом производительности. Некое оживление в размеренный порядок дел внес анонс бюджетной модели Pentium G3258 «Anniversary Edition», ставшей самым доступным процессором Intel с разблокированным множителем. Для многих пользователей появился повод задуматься о покупке новичка вместо одного из представителей семейства Core i3. С одной стороны, появляется возможность дополнительного повышения тактовой частоты за счет разгона, с другой — в активе Core i3 есть два дополнительных виртуальных ядра.

Выше в продуктовом ряду компании расположились «народные» процессоры Intel Core i5. Эта серия CPU весьма популярна как среди любителей разгона, так и среди рядовых потребителей. Благодаря четырем реальным ядрам, шести мегабайтам L3-кэша и технологии Turbo Boost, данные решения способны обеспечить высокий уровень быстродействия практически в любых ежедневных задачах. В отдельную группу можно вынести процессоры семейства Core i7. Они, как и Core i3, снабжены поддержкой технологии Hyper-Threading, позволяющей одновременно задействовать несколько потоков на каждом ядре. В тоже время, более чем $100 разницы в цене относительно Intel Core i5 выступают сдерживающим фактором.

Таким образом, можно говорить о прямой конкуренции между Pentium G3258 и Core i3 в начальном ценовом сегменте и актуальностью покупки Core i5/Core i7 для высокопроизводительных видеокарт.

Графические ускорители в нашем тестировании представлены тремя видеокартами NVIDIA последнего поколения. Каждая из них обладает разным уровнем быстродействия и в теории, для раскрытия своего полного потенциала, должна выдвигать разные требования к установленному процессору.

Видеоадаптер	GeForce GTX 750 Ti	GeForce GTX 960	GeForce GTX 980
Ядро	GM107	GM206	GM204
Количество транзисторов, млн. шт	1870	2940	5200
Техпроцесс, нм	28	28	28
Площадь ядра, кв. мм	148	228	398
Количество потоковых процессоров	640	1024	2048
Количество текстурных блоков	40	64	128
Количество блоков рендеринга	16	32	64
Частота ядра, МГц	1020–1085	1126–1178	1126–1216
Шина памяти, бит	128	128	256
Тип памяти	GDDR5	GDDR5	GDDR5
Частота памяти, МГц	5400	7010	7010
Объём памяти, МБ	2048	2048	4096
Поддерживаемая версия DirectX	12	12	12
Интерфейс	PCI-E 3.0	PCI-E 3.0	PCI-E 3.0
Мощность, Вт	60	120	165

Топовым одночиповым решением на рынке Украины по-прежнему остается GeForce GTX 980 (пока первые образцы Titan X не добрались до наших широт). В ее активе высокие базовые тактовые частоты и четыре гигабайта видеопамяти, которые становятся все более и более востребованным в современных компьютерных играх.


Средний ценовой сегмент представляет видеокарта GeForce GTX 960. Хотя данная модель и не сделала значительного шага вперед относительно своей предшественницы в лице GeForce GTX 760, ее производительности должно с избытком хватить для уверенного гейминга в разрешении Full HD.


Входной же билет в мир компьютерных баталий можно получить уже вместе с GeForce GTX 750 Ti или аналогичной видеокартой. Запаса мощности таких решений будет достаточно не только для поддержания комфортного уровня fps в Dota 2 или Counter-Strike: Global Offensive, но и чтобы в полной мере познакомиться со всеми новинками игровой индустрии.


Суммарно выходит 21 возможная связка из CPU и GPU, которая была протестирована в 10 тестовых приложениях, что позволит комплексно рассмотреть вопросы процессорозависимости компьютерных игр, оправданности покупки CPU с разблокированным множителем и непосредственное влияние разгона на итоговые показатели частоты кадров.


Тестовый стенд

Конфигурация тестового стенда:

• Процессор №1: Intel Pentium G3258 (3,2@4,5 ГГц, 3 МБ);
• Процессор №2: Intel Core i3-4150 (3,5 ГГц, 3 МБ);
• Процессор №3: Intel Core i5-4670K (3,4@4,5 ГГц, 6 МБ);
• Процессор №4: Intel Core i7-4770K (3,5@4,5 ГГц, 8 МБ);

• Видеокарта №1: EVGA GeForce GTX 750 Ti FTW ACX Cooling (GeForce GTX 750 Ti);
• Видеокарта №2: Gigabyte GV-N960WF2OC-2GD (GeForce GTX 960);
• Видеокарта №3: MSI GTX 980 Gaming 4G (GeForce GTX 980);

• кулер: Noctua NH-U14S (вентилятор NF-A15 PWM, 140 мм);
• материнская плата: ASUS Maximus VII Hero (Intel Z97);
• оперативная память: GoodRAM GY1600D364L10/16GDC (2x8 ГБ, 1600 МГц, 10-10-10-28-2T);
• системный диск: ADATA SX900 256 GB (256 Гбайт, SATA 6 Гбит/сек);
• блок питания: Chieftec CTG-750C (750 Вт);
• монитор: LG 23MP75HM-P (1920х1080, 23″);
• операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1;
• графический драйвер: GeForce 347.52;
• утилита для измерения fps: Fraps v.3.5.99.

Методика тестирования

Данное тестирование мы старались максимально приблизить к реальной ситуации с выбором и покупкой новых комплектующих. Технология Turbo Boost оставалась активной для процессоров, которые ее поддерживают, а тактовая частота работы не поддавалась искусственному ограничению. Это позволяет продемонстрировать реальный уровень быстродействия, на который может рассчитывать пользователь, приобретая процессор семейства Core i5/i7 без индекса К. Настройки материнской платы ASUS Maximus VII Hero были сброшены на дефолтные значения (за исключением частоты работы оперативной памяти). Процессоры с разблокированным множителем дополнительно тестировались на частоте 4500 МГц, которая была выбрана как среднестатистический уровень разгона CPU поколения Haswell.

Видеокарты выступали в роли констант. Частотные схемы MSI GTX 980 Gaming 4G (1216–1329/7012 МГц) и Gigabyte GV-N960WF2OC-2GD (1216–1367/7012 МГц) оставлены без изменений. Схожие пиковые значения частоты Boost можно наблюдать у большинства аналогичных решений на рынке. А вот частотный потенциал EVGA GeForce GTX 750 Ti FTW ACX Cooling подвергся корректировке из-за высокого заводского разгона. Итоговые частоты были снижены до отметки 1189–1254/5400 МГц.

Во всех тестовых приложениях использовалось разрешение экрана 1920х1080 точек, как наиболее распространённое на сегодняшний день (по данным сервиса Steam). Показатели fps замерялись внутриигровыми бенчмарками или с помощью утилиты Fraps v.3.5.99. Тестовые сцены, где проводились измерения, можно посмотреть ниже. Каждый тест повторялся в несколько прогонов, чтобы минимизировать возможную погрешность. В графики вынесены показатели минимального и среднего fps.


Dota2


Для всех доступных настроек графики выбраны максимальные значения. Дополнительно в консоли прописывалась команда fps_max 0, чтобы снять встроенное ограничение частоты кадров. Тестовая сцена отображает начало игры, стартовый контроль рун и разбежку героев по линиям.



World of Tanks


Максимальное качество графики с задействованием FXAA-сглаживания. Реплей записан на актуальной версии 9.6 и включает в себя все ключевые аспекты механики игры: смену позиций, поиск цели, наводку и поражение объекта.



Battlefield 4



В Battlefield 4 тестирование проводилось в двух режимах: с максимальными и средними настройками графики. В первом случае был выбран «ультра»-пресет, предусматривающий 4х MSAA сглаживание и активацию технологии затенения HBAO. Тестовая пробежка проходила через участок с буйной растительностью, возле выхода на строительную площадку в начале одиночной кампании.



Far Cry 4



Для Far Cry 4 было проведено аналогичное сравнение с использованием двух вариантов настроек графики. Заводная музыка на местной радиостанции не давала заскучать во время многочисленных повторных заездов на авто.



Dying Light


В Dying Light все ползунки настроек графики выкручены до максимальной отметки. Тестовая сцена отображает прогулку возле штаба и знакомство с обитателями прилегающих территорий.



Call of Duty: Advanced Warfare


Очередная часть из цикла игр Call of Duty не может похвастаться новым движком или выдающейся графикой, но это ей нисколько не мешает выдвигать высокие требования к установленному железу. Настройки графики были обозначены как «Экстра». Дополнительно активировано сглаживание SMAA T2x. Замер показателей частоты кадров проходил в самом начале игры, после сцены десантирования.



War Thunder


Хочется отметить разработчиков игры War Thunder. Они действительно работают над оптимизацией своего продукта. Во время тестирования игра потребовала обновиться до новой версии, после чего наблюдался прирост fps в среднем на уровне 15%. В качестве тестовой сцены использовался внутриигровой бенчмарк «Танковое сражение». Все настройки графики максимальны. Активировано сглаживание в режиме 4х (с дополнительным задействованием FXAA).


Middle-earth: Shadow of Mordor


Поскольку для получения комфортного уровня fps с ультра-настройками графики в Middle-earth: Shadow of Mordor потребуется более 6 Гбайт видеопамяти, было решено ограничиться пресетом Very High. Замер частоты кадров проводился по результатам внутриигрового бенчмарка.


Total War: Rome II


Чтобы несколько разбавить череду экшенов, в тестирование была добавлена историческая стратегия Total War: Rome II. Настройки графики максимальны. В очередной раз использовался внутриигровой тест производительности (Forest).