AMD против NVIDIA: пятнадцать видеокарт в большом сравнительном тестировании

Характеристики видеокарт AMD

  Radeon
HD5750
512MB
Radeon
HD5750
1024MB
Radeon
HD5770
1024MB
Radeon
HD4870
1024MB
Radeon
HD4890
1024MB
Radeon
HD5830
1024MB
Radeon
HD5850
1024MB
Radeon
HD5870
1024MB
Ядро Juniper (RV840) Juniper (RV840) Juniper (RV840) RV770 RV770 Cypress (RV870) Cypress (RV870) Cypress (RV870)
Количество транзисторов, млн. шт 1040 1040 1040 956 959 2154 2154 2154
Техпроцесс, нм 40 40 40 55 55 40 40 40
Площадь ядра, кв. мм 170 170 170 263 282 334 334 334
Количество потоковых процессоров 720 720 800 800 800 1120 1440 1600
Количество текстурных блоков 36 36 40 40 40 56 72 80
Количество блоков рендеринга 16 16 16 16 16 16 32 32
Частота ядра, МГц 700 700 850 750 850 800 725 850
Шина памяти, бит 128 128 128 256 256 256 256 256
Тип памяти GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5
Объём памяти, МБ 512 1024 1024 1024 1024 1024 1024 1024
Частота памяти, МГц 4600 4600 4800 3600 3900 4000 4000 4800
Поддерживаемая версия DirectX 11 11 11 11 11 11 11 11
Интерфейс PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1 PCI-E 2.1
Пиковая потребляемая мощность, Вт 86 86 108 160 190 175 170 188


Характеристики видеокарт NVIDIA

  GeForce
GTS250
512MB
GeForce
GTX 260
896MB
GeForce
GTX260
896MB
(XFX Black)
GeForce
GTX275
896MB
GeForce
GTX295
GeForce
GTX470
1280MB
GeForce
GTX480
1536MB
Ядро G92b GT200/GT200b GT200 GT200b GT200b х 2 GF100 GF100
Количество транзисторов, млн. шт 754 1400 1400 1400 1400 х 2 3200 3200
Техпроцесс, нм 55 65/55 65 55 55 40 40
Площадь ядра, кв. мм 276 576/487 576 487 487 х 2 530 530
Количество потоковых процессоров 128 216 216 240 240 х 2 448 480
Количество текстурных блоков 64 72 72 80 80 х 2 56 60
Количество блоков рендеринга 16 28 28 28 28 х 2 40 48
Частота ядра, МГц 738 576 666 633 576 608 701
Частота потоковых процессоров, МГц 1836 1242 1404 1404 1242 1215 1401
Шина памяти, бит 256 448 448 448 448 320 384
Тип памяти GDDR3 GDDR3 GDDR3 GDDR3 GDDR3 GDDR5 GDDR5
Объём памяти, МБ 512 896 896 896 896 х 2 1280 1536
Частота памяти, МГц 2203 1998 2304 2376 1998 3348 3696
Поддерживаемая версия DirectX 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 11 11
Интерфейс PCI-E 2.0 PCI-E 2.0 PCI-E 2.0 PCI-E 2.0 PCI-E 2.0 PCI-E 2.0 PCI-E 2.0
Пиковая потребляемая мощность, Вт 150 182 182 219 289 215 250


В качестве небольшого примечания отметим, что, исходя из данных измерений наших коллег с других ресурсов, реальное энергопотребления видеокарт GeForce прошлого поколения на самом деле мало отличаются от такового у прямых конкурентов из ряда AMD. В частности, несмотря на большую разницу по официальным данным между GeForce GTX 275 и Radeon HD 4890, их уровень энергопотребления в пиковой нагрузке оказывается аналогичным и меньше заявленных цифр.

Тестовый стенд
  • Конфигурация тестового стенда следующая:
  • Процессор: Core 2 Quad Q9550 (2,83@3,95 ГГц, 465 МГц FSB);
  • Кулер: Thermalright Ultra-120 eXtreme;
  • Материнская плата: ASUS Rampage Formula (Intel X48 Express);
  • Память: OCZ OCZ2FXE12004GK (2x2GB, DDR2-1200@1162 МГц при таймингах 5-5-5-15);
  • Звуковая карта: Creative Audigy 4 (SB0610);
  • Жесткий диск: WD3200AAKS (320 ГБ, SATA II);
  • Блок питания: Seasonic SS-850HT (850 Вт);
  • Операционная система: Windows 7 Ultimate x64.
В связи с тем, что собрать воедино такое разнообразие видеокарт и провести оперативно тесты довольно проблематично, видеоадаптеры тестировались на нескольких версиях драйверов. Так, оба Radeon HD 5750, Radeon HD 5770, Radeon HD 4870 и HD 4890 вместе с Radeon HD 5850 протестированы на ATI Catalyst 10.2, старший Radeon HD 5870 – на драйверах ATI Catalyst 10.3. Видеоадаптеры GeForce GTS 250, GeForce GTX 260, GeForce GTX 275 и GeForce GTX 295 – при использовании NVIDIA ForceWare 195.62, а GeForce GTX 470 и GeForce GTX 480 – на ForceWare 197.41.

В операционной системе были отключены User Account Control и Superfetch, а также визуальные эффекты интерфейса. Файл подкачки фиксировался на 1 ГБ. Настройки драйверов видеокарт не изменялись.

Методика тестирования

Все результаты нашего тестирования разбиты на две группы. В первую включены приложения, работающие исключительно под API DirectX 9, далее — приложения под DirectX 10 и в самом конце — игры, поддерживающие кроме старых API еще и DirectX 11. Внутри каждой группы игровые приложения расположены в соответствии с порядком их выпуска. Исключением является ресурсоемкая игра Crysis: Warhead, которая вынесена не в начало, а в конец списка приложений, поддерживающих DirectX 10, перед приложениями, поддерживающими дополнительно DirectX 11.

На диаграммах слева указан минимальный fps, справа — средний. В случае, если стандартные средства тестирования не ведут учет первого параметра, он на графиках не приведен (H.A.W.X., Resident Evil 5).

В игровых приложениях тестирование проводилось в разрешениях 1680x1050 и 1920x1200 при максимальных настройках качества. Дополнительные тесты при активации сглаживания проводились только в тех приложениях, которые изначально его поддерживают, без принудительного форсирования через драйверы. Прочие особенности и нюансы тестирования описаны ниже.


Приложения под DirectX 9

Battlestations: Pacific

Тест проводился в демо-версии игры. С помощью программы Fraps измерялась производительность во вступительной скриптовой сценке первой миссии. Тест повторялся для каждого режима по три раза. Максимальные настройки графики в разрешениях 1680x1050 и 1920x1200. Также проведены тесты в данных разрешениях при активации сглаживания АА4х из меню игры.

The Chronicles of Riddick: Assault on Dark Athena

Тестирование проводилось в версии игры The Chronicles of Riddick Gold, которая включает The Chronicles of Riddick: Escape From Butcher Bay и продолжение Chronicles of Riddick: Assault on Dark Athena. Непосредственно сам тест проводился во вступительной скриптовой сценке именно к первой части, но в этом сборнике она выполнена на том же обновленном движке, что и Assault on Dark Athena. Выбор тестовой сценки обусловлен ее ресурсоемкостью. Данный эпизод включает разговор Риддика с Джонсом на тюремном транспорте со множеством источников освещения. Между диалогом демонстрируется, как их корабль поднимает тучи пыли при заходе на посадку. В этот момент резко снижается частота кадров, fps достигает своего минимума. Это позволит не только говорить об общем уровне производительности в игре, но и оценить потенциал карт в самых тяжелых игровых эпизодах, когда нагрузка на видеоадаптер достигает своего максимума.

Для каждого разрешения установлены максимальные настройки качества изображения с активацией Ambient Oclussion, что не позволяет одновременно задействовать сглаживание. Но, поскольку антиалиасинг сказывается на производительности в этом приложении слабее чем Ambient Oclussion, мы проводим тесты при включении именно этой опции.

Call of Juarez: Bound in Blood

На первой игровой локации пять раз переигрывался один и тот же короткий эпизод без перестрелок и столкновений с противниками. Совершалась прогулка по определенному маршруту вдоль ручья с богатой растительностью на берегах. Выбранный эпизод в плане создаваемой нагрузки на видеокарту является одним из самых тяжелых на этом уровне. Тесты проводились в привычных разрешениях 1680x1050 и 1920x1200 без сглаживания (игра его не поддерживает). Графические настройки установлены в максимальное значение.

Batman: Arkham Asylum

Данная игра является одной из тех, которые поддерживают аппаратное ускорение физического движка NVIDIA PhysX. В случае отсутствия в системе видеокарты GeForce, активация этого параметра кроме появления дополнительных визуальных эффектов приводит и к огромному падению производительности, ведь нагрузка кладется на центральный процессор, который просто не справляется с этой задачей (вероятно, в виду жесткой оптимизации исполняемого кода под GPU NVIDIA). Поэтому, тестирование в каждом разрешении проводилось сначала с выключенным NVIDIA PhysX и дополнительно при его активации. Все прочие настройки качества изображения установлены в самые высокие значения.

Версия игры 1.1. Встроенный тест производительности прогонялся по три раза для каждого режима. В случае большого разброса результатов (в основном это касается минимального fps), проводился дополнительный прогон. По усредненным данным и построены итоговые диаграммы.

Учитывая мизерную разницу в результатах на всех видеокартах Radeon с NVIDIA PhysX, мы округлили их до целых чисел в низком разрешении. Для более высокого разрешения мы обошлись без такого жесткого округления минимального fps, ведь на младших картах имел тенденцию к снижению относительно уровня производительности в 1680х1050.

Call of Duty: Modern Warfare 2

Производительность в игре измерялась с помощью Fraps. Для тестирования выбран эпизод первой миссии, когда после взрыва здания автоколонна американских войск следует от моста по улочкам арабского города. Выбранная игровая сцена отлично подходит для тестирования из-за полного единообразия происходящего вокруг при каждом повторе, а для большей идентичности прицел вручную фиксировался на солдате впереди едущей машины. Данный эпизод включает коротенькую сцену проезда сквозь густую пылевую завесу от разрушенного здания, частота кадров при этом падает в два-три раза, и это, возможно, одна из самых тяжелых для видеоадаптеров сцен во всей игре. Но это лишь позволит нам составить более полную и объективную картину о соотношении производительности между тестируемыми видеокартами.

Тест повторялся по три раза. Настройки качества изображения максимальные, анизотропная фильтрация 16 уровня. Дополнительно проведены тесты при включении четырехкратного сглаживания из меню игры.

Borderlands

Версия игры 1.01. Настройки графики максимальные, все визуальные эффекты включены. По семь раз прогонялся стандартный игровой тест timedemo1_p. Непосредственно для старта самого теста Borderlands.exe запускается с параметром timedemo1_p -benchmark -seconds=60 –novsync. Из-за большого разброса минимального fps итоговые данные по этому параметру грубо округлены до целых чисел.

В данном тесте производительности у всех видеокарт GeForce имеется довольно большой разброс по минимальной частоте кадров, данный параметр может колебаться от 25 до 32 кадров во всех 7 прогонах. Среднее значение составляет около 29 fps на всех моделях, начиная от GeForce GTX 260. У Radeon результаты тоже разнятся, но диапазон этого «разброса» значительно меньше, что дает среднее значение немного выше — 31 кадр. Но с учетом такой особенности этого теста, когда минимальный fps остается неизменным и не зависит от потенциала видеокарты, не стоит обращать большое внимание на данный параметр, хотя мы его и приводим. Адекватно отражает ситуацию с производительностью в этом тесте именно средний показатель частоты кадров. Подобная ситуация, возможно, связана и с большой процессорзависимостью данного приложения, ведь кроме фактического отсутствия разницы в минимальном fps на нашем тестовом стенде и по среднему показателю топовые графические ускорители отличаются на несколько процентов.

Divinity 2: Ego Draconis (Кровь драконов)

Тестирование проводилось в локализованной версии 1.0.15.88. Настройки качества изображения максимальные, в том числе и режим отображения теней. Как мы выяснили в небольшом очерке, посвященном производительности в этой игре, именно режим отображения теней в значительной мере сказывается на частоте кадров. Поэтому не стоит пугаться низких показателей в итоговых диаграммах. Если включить «отображение теней по временным срезам», частота кадров может повышаться до 60% на некоторых картах GeForce и почти в два раза на определенных моделях Radeon. И такое упрощение рендеринга теней пользователю почти не заметно.

Но для нас основной интерес представляет производительность именно при максимальном режиме качества изображения, поэтому выбран самый тяжелый режим и тестовая сцена посложнее, с большим количеством растительности и теней на ней. Для каждой видеокарты по три раза совершалась прогулка по определенному маршруту на локации «Осколье». На основании средних данных построены итоговые диаграммы. Сглаживание игра не поддерживает. Максимальный fps в игре ограничен 60 кадрами.

Приложения под DirectX 10 и DirectX 11

3DMark Vantage

Тесты проводились на профилях настроек Performance и High. Кроме общего балла на отдельных диаграммах приведены GPU Score. Аппаратное ускорение PhysX для видеокарт GeForce в этом тесте отключалось.

World in Conflict

Встроенный тест производительности в игре версии 1.009 прогонялся по пять раз. При большом разбросе полученных данных выполнялся дополнительный прогон. Выбирался профиль графических настроек «максимальный». Тесты проводились в разрешениях 1680x1050 и 1920x1200 без сглаживания и при активации AA4x. Анизотропная фильтрация фиксировалась на 16x во всех режимах.

Far Cry 2

Версия игры 1.03. Тестирование проводилось стандартными средствами путем пятикратного прогона демо-записи Ranch Medium. Настройки графики в положении Ultra под DirectX 10. Тестирование со сглаживанием проводилось при включении режима AA4x.

Tom Clancy's H.A.W.X.

Для тестирования использовалась демо-версия игры. Встроенный игровой тест повторялся по три раза для более точных результатов. Установлены самые высокие настройки качества изображения, параметр SSAO в положении Very High. Видеокарты Radeon и GeForce четырехсотой серии тестировались в DirectX 10.1, старые GeForce, в виду отсутствия поддержки этой версии API, — в обычном DirectX 10. Проведено тестирование при активации четырехкратного сглаживания из меню игры.

Resident Evil 5

Тесты проводились в специальной демо-версии игры. Диаграммы построены по итогам двукратного прогона «переменного теста» в каждом режиме. Настройки графики максимальные, смазывание движения включено.

James Cameron's Avatar: The Game

Для тестов в этой игре мы использовали демо-версию. Перед запуском первой и единственной в демке миссии нам демонстрируют скриптовую сценку, в которой камера пролетает сквозь густые джунгли Пандоры. Эта сценка и была выбрана для тестирования. Она полностью отвечает уровню производительности в реальной игре в окружении тех же джунглей. Чтобы исключить из теста более простые (в плане 3D-рендеринга) финальные кадры с парящими на фоне неба островами, время бенчмарка во Fraps ограничено 30 секундами. Для большей точности тест прогонялся по три раза для каждого режима. Настройки качества изображения максимальные.

Battlefield: Bad Company 2

Игра автоматически переключает версию DirectX. Для фиксирования настроек использовалась специальная утилита-конфигуратор. Она меняет данные в файле settings.ini, который находится в папке приложения в My Documents. Так что настройки можно фиксировать и при ручном редактировании параметров в этом файле. Теоретически игра поддерживает и режим рендеринга под DirectX 11, но, в виду отсутствия поддержки тесселяции и прочих основных преимуществ нового API, все тесты проводились только лишь под DirectX 10. В игре и между DirectX 9 с DirectX 10 разница мизерная, а включение DirectX 11 чисто субъективно и вовсе не дает никаких визуальных улучшений.

Тестирование проводилось в начале миссии «Сердце тьмы» в реальной игре, поскольку в скриптовых роликах (коих в игре хватает) частота кадров заметно выше и не отвечает реальной производительности в приложении. Совершалась пробежка без стычек с противниками и каких-либо перестрелок по строго определенному маршруту – от зоны высадки в джунглях до поселка. Для более точных результатов тест повторялся по три раза в каждом режиме.

Настройки качества изображения максимальные, дальность видимости в конфигураторе установлена на самое высокое значение, фильтрация AF16x. Тесты со сглаживанием проводились при включении MSAA4x.

Crysis: Warhead

Ну и, наконец, бессмертный Crysis, а точнее первый и пока что единственный аддон к этой игре с подзаголовком Warhead. Версия игры 1.1. Тестирование проводилось c помощью утилиты Crysis Warhead Benchmarking Tool. Время суток в тесте — 10:00. Для каждого режима осуществлялся пятикратный прогон демо-записи Ambush. В случае большого разброса по минимальному fps тест повторялся. Видеокарты тестировались в пяти режимах:

1680x1050 — настройки графики Gamer (High)
1680x1050 — настройки графики Entusiast (Very High)
1680x1050 — настройки графики Entusiast (Very High), AA4x
1920x1200 — настройки графики Entusiast (Very High)
1920x1200 — настройки графики Entusiast (Very High), AA4x

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (Зов Припяти)

Для тестов в отечественной игре «Зов Припяти» использовалось специальное тестовое приложение, выпущенное разработчиками из GSC. Этот бенчмарк включает четыре пролета камеры над локацией «Припять» при разных погодных условиях в разное время суток. Для каждого режима тест повторялся по два раза, а уже по средним данным строились диаграммы.

Для начала все видеокарты протестированы в режиме DirectX 10 (для старых GeForce) и DirectX 10.1 (для всех Radeon и новых GeForce). Настройки качества изображения в положении Ultra при улучшенном полном динамическом освещении. В DirectX 11 включалась тесселяция и реалистичные тени. В таком режиме тестирования данные старых видеокарт не приведены по вполне очевидной причине отсутствия ими поддержки данного API. Во всех режимах видеокарты дополнительно тестировались при включении сглаживания AA4x.

Colin McRae: DiRT 2

Данная игра поддерживает исключительно DirectX 9 или DirectX 11. Мы провели тесты в обоих этих API, чтобы можно было сравнить производительность новых графических ускорителей с предшественниками. Использовался встроенный тест производительности, который включает один заезд на трассе London. Бенчмарк прогонялся по четыре раза для каждого режима. Для принудительного запуска приложения в режиме DirectX 9 на видеоадаптерах Radeon HD 5700, Radeon HD 5800 и GeForce GTX470/GTX 480 в файле hardware_settings_config.xml устанавливался параметр forcedx9. Все настройки графики максимально доступные. В DirectX 9 параметр Post Process ограничен значением Medium. Под DirectX 11 появляются дополнительные настройки Ambient Occlusion и Post Process. Соответственно, под новым API они устанавливались в максимальное положение High.

Metro 2033

Тестирование проводилось на локации «Аллея». Специально был выбран надземный уровень, поскольку именно на открытых пространствах fps ниже чем в туннелях и закрытых помещениях. Выбранный эпизод примечателен и тем, что тут можно обойтись без масштабных перестрелок и выполнить одну и ту же последовательность действий при каждом прогоне. Совершалась короткая 40 секундная прогулка по определенному маршруту. Для каждого режима тест повторялся по три раза. Видеокарты протестированы на максимальных настройках качества Very High под DirectX 10 и DirectX 11. Анизотропная фильтрация AF16x активна во всех режимах.
Как же магична в своей красоте тишина...