Форум - Hardware - Quad SLI — 2012: танец бешеных FPS в исполнении пары GeForce GTX 690

#52731 by Отключён (Новичок) в 2012-07-18 16:01:06 , (228 недели) назадTop




  Сообщений: N/A


Если выходят очередные видеокарты с двумя GPU, значит, пора собирать новые quad-системы. И хотя двухпроцессорный флагман AMD все еще задерживается на пути к релизу, ничто не мешает нам протестировать пару GeForce GTX 690 в сравнении с одним GTX 690 и GTX 680. Могут ли современные игры эффективно использовать четыре GPU?



Как вы помните из обзора GeForce GTX 690, эта карта нам очень понравилась. Дабы не повторять самих себя другими словами, приведем итоговый абзац из той статьи:
Цитата
NVIDIA действительно сделала двухпроцессорную видеокарту, которая с успехом заменяет два GeForce GTX 680. Если нужно собрать SLI-конфигурацию, то решительно нет причин покупать отдельные карты. GTX 690 практически не уступает двум GTX 680 по производительности, а энергии потребляет гораздо меньше. Но что самое удивительное, процессоры GTX 690 еще и нагреваются не больше, чем в GTX 680, и обладают точно таким же разгонным потенциалом. Более того, разгон GTX 690 более эффективен, потому что GPU Boost имеет больший частотный потолок. Видеопамять так и вовсе разгоняется до эффективной частоты гораздо выше 7 ГГц. Вот уж чего не привыкли ожидать от двухпроцессорных карт, так это превосходства над однопроцессорными в оверклокинге. Кроме того, для настоящих, так сказать, энтузиастов появилась возможность объединить две GTX 690 в системе Quad SLI.

Вот и настал этот час. К нам в редакцию приехали два экземпляра GeForce GTX 690 производства ZOTAC. С их помощью мы собрали Über-систему на платформе X79 с шестиядерным CPU Core i7-3960X, разогнанным до 4,6 ГГц. GeForce GTX 690 официально поддерживает режим PCI-E 3.0 на материнских платах с X79, что также будет небесполезным для конфигурации с четырьмя GPU. Фактически это максимум процессорной и графической мощи, который сейчас можно заиметь себе домой. Только открывай кошелек да выкладывай деньги.



В 2011 году мы уже делали похожее тестирование с двумя GeForce GTX 590: см. статью «Мечта Экстремиста» (то есть, конечно же, «экстремала»). Примечательным результатом в прошлогоднем обзоре, помимо непревзойденной на тот момент производительности пары GTX 590 в SLI, стало энергопотребление системы, которое под игровой нагрузкой достигало 674 Вт. И это притом, что тогда мы использовали для тестов видеокарт и менее мощный процессор, и менее интенсивную нагрузку при измерении энергопотребления.

В связи с этим нас плотно интересует не только производительность Quad SLI-системы 2012 года, но и то, сколько энергии она потребляет. Ведь в чем прелесть GeForce GTX 690: TDP на 75 Вт меньше, чем у GTX 590 (375 и 300 Вт соответственно), — спасибо компактному ядру GK104 и техпроцессу 28 нм.

Но главная цель тестирования — проверить масштабирование скорости SLI при переходе от двух к четырем GPU. Бенчмарки GeForce GTX 690 показывают, что в современных играх под API DirectX 10 и 11 связка SLI с двумя GPU при благоприятных условиях дает практически двукратный прирост FPS. Получится ли еще раз удвоить очки?

Еще интереснее было бы сравнить GeForce GTX 690 SLI с тандемом двухпроцессорных видеокарт AMD на GPU Tahiti. Увы, референсные адаптеры AMD с такой конфигурацией до сих пор еще не представлены. Только релиз обновленной версии Radeon HD 7970 поддерживает интерес к противостоянию красной и зеленой команд. Radeon HD 7970 GHz Edition обеспечил паритет производительности между NVIDIA и AMD в этом поколении адаптеров. Посмотрим, что выйдет, если сравнить два Radeon HD 7970 GHz Edition с GeForce GTX 690. Будет ли ничья и здесь?

ZOTAC GeForce GTX 690


ZOTAC, как и в прошлый раз, обеспечила техническую базу для статьи, предоставив два семпла GeForce GTX 690. Как и подавляющее большинство GTX 690, это карты полностью референсного дизайна. Производителям остается выделяться лишь за счет богатой комплектации и «багатой» упаковки.

Как и GTX 590 от той же компании, ZOTAC GeForce GTX 690 поставляется в коробке-ящике с магнитным замком. В комплект поставки, помимо бумажной документации и диска с ПО, входит пара адаптеров питания с шестиконтактных разъемов на восьмиконтактные и трилогия игр Assassin’s Creed.







Сама карта на вид полностью соответствует референсному адаптеру NVIDIA, который мы тестировали ранее. Единственный «привет» от ZOTAC — стикер на кожухе системы охлаждения. Разбирать карту не будем — чего мы там не видели.







Рекомендованная NVIDA розничная цена на карты GTX 690 составляет $999. В России, как обычно, все дороже. Этот ZOTAC достанется вам вовсе не за так, а как минимум за 36 тыс. рублей (по ценам московских интернет-магазинов).

Методика тестирования

Конфигурация тестового стенда
CPU Intel Core i7-3960X @ 4,6 ГГц (100x46)
Материнская плата ASUS P9X79 Pro
Оперативная память DDR3 Kingston HyperX 4x2 Гбайт @ 1600 МГц, 9-9-9
ПЗУ Intel SSD 520 240 Гбайт
Блок питания IKONIK Vulcan, 1200 Вт
Охлаждение CPU Thermalright Silver Arrow
Корпус CoolerMaster Test Bench V1.0
Операционная система Windows 7 Ultimate X64 Service Pack 1
ПО для карт AMD Catalyst 12.7 Beta + Catalyst Application Profiles 12.6 Beta CAP1
ПО для карт NVIDIA 304.48 Beta





Настройки AMD Catalyst Control Center
Antialiasing Use application settings
Anisotropic Filtering Use application settings
Tesselation Use application settings
Catalyst A.I., Texture Filtering Quality Quality, Enable Surface Format Optimization
Mipmap Detail Level Quality
Wait for V-Sync Off, unless application specifies
Anti-Aliasing Mode Multi-sample AA
Direct3D Settings, Enable Geomery Instancing On
Triple buffernig Off
Настройки NVIDIA Control Panel
Ambient Occlusion Off
Anisotropic Filtering Application-controlled
Antialiasing — Gamma correction On
Antialiasing — Mode Application-controlled
Antialiasing — Settings Application-controlled
Antialiasing — Transparency Off
CUDA — GPUs All
Maximum pre-rendered frames 3
Multi-display/mixed-GPU acceleration Multiple display performance mode
Power management mode Adaptive
Texture filtering — Anisitropic sample optimization Off
Texture filtering — Negative LOD bias Allow
Texture filtering — Quality Quality
Texture filtering — Trilinear optimization On
Threaded optimization Auto
Triple buffering Off
Vertical sync Use the 3D application settings

Набор бенчмарков
Программа API Настройки Режим тестирования Разрешение
3DMark 2011 DirectX 11 Профили Performance, Extreme
Unigine Heaven 2 DirectX 11 Макс. качество, DirectX 11, тесселяция в режиме Extreme AF 16x, MSAA 4x 1920х1080 / 2560х1440
Crysis Warhead + Framebuffer Crysis Warhead Benchmarking Tool DirectX 10 Frost flythrough. Макс. настройки, DirectX 10 AF 16x, MSAA 4x 1920х1080 / 2560х1440
Metro 2033 + Metro 2033 Benchmark DirectX 11 Макс. настройки, DirectX 11, DOF, тесселяция, NVIDIA PhysX выкл. AF 16x, MSAA 4x 1920х1080 / 2560х1440
DiRT 3 + Adrenaline Racing Benchmark Tool DirectX 11 Aspen, 8 машин. Макс. качество, DirectX 11 AF, AA 4х 1920х1080 / 2560х1440
Crysis 2 + Adrenaline Crysis 2 Benchmark Tool DirectX 11 Central Park. Макс. качество, DirectX 11, текстуры высокого разрешения AF 16x, Post MSAA + Edge AA 1920х1080 / 2560х1440
Battlefield 3 + FRAPS DirectX 11 Начало миссии Going Hunting. Макс. качество AF 16x, MSAA 4x 1920х1080 / 2560х1440
Batman: Arkham City. Встроенный бенчмарк DirectX 11 Макс. качество AF, MSAA 4x 1920х1080 / 2560х1440
The Elder Scrolls 5: Skyrim + FRAPS DirectX 9 Город Whiterun. Макс. качество AF 16x, MSAA 4x 1920х1080 / 2560х1440
Call of Duty: Modern Warfare 3 + FRAPS DirectX 9 Миссия Return to Sender. Макс. качество AF, MSAA 4x 1920х1080 / 2560х1440

В тестировании приняли участие следующие конфигурации видеокарт:
2 x ZOTAC GeForce GTX 690 (915/6008 МГц, 4 Гбайт)
Zotac GeForce GTX 690 (915/6008 МГц, 4 Гбайт)
NVIDIA GeForce GTX 680 (1006/6008 МГц, 2 Гбайт)
2 x AMD Radeon HD 7970 (1050/6000 МГц, 3 Гбайт)
AMD Radeon HD 7970 GHz Edition (1050/6000 МГц, 3 Гбайт)
2 x NVIDIA GeForce GTX 590 (607/3414 МГц, 3 Гбайт)
2 x AMD Radeon HD 6990 (880/5000 МГц, 4 Гбайт)
NVIDIA GeForce GTX 590 (607/3414 МГц, 3 Гбайт)
AMD Radeon HD 6990 (880/5000 МГц, 4 Гбайт)

Основная интрига теста — сравнение тандема GTX 690, одиночной GTX 690 и GeForce GTX 680, которую мы берем в качестве точки отсчета. AMD пока что нечего противопоставить quad-конфигурации NVIDIA, но в связи с выходом Radeon HD 7970 GHz Edition у команды AMD есть шанс взять реванш в схватке двухголовых систем. Для этого мы объединили HD 7970 GHz Edition с обычным HD 7970, разогнанным до таких же частот.

Для чистоты эксперимента признаем, что разогнанный HD 7970 все же не является полным аналогом HD 7970 GHz Edition, так как у последнего по-другому работает механизм Power Play. И все же, будь у нас в наличии два «честных» HD 7970 GHz Edition, эта разница вряд ли значимо повлияла бы на результаты.

В тестах на температуру и энергопотребление также участвуют двухпроцессорные карты предыдущего поколения (GeForce GTX 590 и Radeon HD 6990) и quad-конфигурации на их основе.

Температура, энергопотребление

Как мы уже знаем, GeForce GTX 690 греется меньше, чем GeForce GTX 590 и Radeon HD 6990. Даже чуть меньше, чем GTX 680. Соседство двух GTX 690 на открытом стенде мало отразилось на температуре, но в условиях стандартного корпуса, конечно же, надо позаботиться о дополнительном притоке холодного воздуха.





Вопреки простейшей арифметике, система с двумя GTX 690 на пределе потребляет вовсе не на 300 Вт больше, чем с одной картой. Реальная разница — лишь 68 Вт. Тандемы из HD 6990 или GTX 590 (особенно последний) расходуют не в пример больше электроэнергии. И заметьте, результаты этих двух систем были получены год назад на менее мощной платформе и в более мягком бенчмарке. Фактически quad-система на базе GTX 690 кушает даже меньше, чем ПК с одним GTX 590 или HD 6990.

Энергопотребление двух Radeon HD 7970, напротив, являет собой печальную картину. Даже если учесть, что одна из карт немного (по меркам HD 7970) разогнана без подъема напряжения, 600 Вт из розетки — это очень много. Больше, чем у системы с двумя GTX 690! Похоже, что, когда AMD все-таки выпустит Radeon HD 7990, или как там будет называться двухпроцессорная видеокарта на GPU Tahiti, мы еще сможем зафиксировать новые рекорды в области энергопотребления.



Производительность, синтетические тесты

3DMark 2011
3DMark входит в джентльменский набор тестов для видеокарт, и его использование неизбежно, несмотря на подчас весьма странные результаты. Вот и сейчас Graphics Score у quad-системы в полтора раза выше, чем у одного GTX 690, но общий балл поднялся лишь ненамного.
А в тесте Performance и общий балл одиночного GTX 690 даже меньше, чем у GTX 680.
Между GTX 690 и парой Radeon HD 7970 наблюдается паритет по Graphics Score.





SLI vs Quad SLI

Первое, что можно сказать по сводной таблице результатов, это то, что Quad SLI в большинстве бенчмарков работает. Уже хорошо. Однако во всех случаях мы имеем далеко не двукратное масштабирование производительности. Большинство лесенок на диаграмме показывает, что прирост FPS при четырех GPU по сравнению с двумя в абсолютных значениях примерно такой же, что и при двух по сравнению с одним. Таким образом, если хорошо оптимизированная игра позволяет удвоить FPS за счет второго GPU, то максимум, на который можно рассчитывать с двумя GPU, приближается к 300% производительности одиночного GeForce GTX 680.

Игры, которые масштабируются настолько хорошо, — это Crysis Warhead, Battlefield 3 и бенчмарк Unigine Heaven. Немного хуже дела обстоят в DiRT 3.

А вот в Call of Duty: Modern Warfare 3 есть только мизерный прирост FPS в разрешении 2560х1440, а в 1920x1080 пара GTX 690 даже немного отстает от одного. Barman: Arkham City может использовать только два GPU, от «квада» нет никакого толку. В Skyrim разница между одним, двумя и четырьмя GPU совершенно мизерная, в пределах погрешности измерения.

Crysis 2 имеет встроенный лимит на 100 FPS, к которому прилипли все три конфигурации. Только GeForce GTX 680 имеет меньший фреймрейт в разрешении 2560х1400.





GeForce GTX 690 vs 2 x Radeon HD 7970 GHz Edition

В целом ситуация такова: в тех играх, где GeForce GTX 680 опережает Radeon, и GTX 690 быстрее, чем пара HD 7970 GHz Edition, а также наоборот.

AMD побеждает в Crysis Warhead, DiRT 3 и Metro 2033. Примечательно, что в двух последних играх победа обеспечена не только превосходством одиночного Radeon HD 7970, но и тем, что CrossFireX дает больший относительный прирост скорости, чем SLI. GeForce GTX 690 берет верх в Unigine Heaven и CoD: MW3. В Batman: Arkham City и Battlefield 3 сложилась неприятная для AMD картина: два GPU могут работать даже немного медленнее, чем один.

То же самое — со Skyrim. Эта игра плохо приспособлена для обеих двухпроцессорных систем, но в случае с CrossFireX опять-таки наблюдается заметная и устойчивая просадка частоты смены кадров.





Unigine Heaven + игровые тесты, подробно

Unigine Heaven 2 (DirectX 11)
GeForce GTX 690 SLI в разрешении 2560x1400 дает прирост производительности по сравнению с GTX 680, близкий к 300%.
Одиночный GTX 690 в режиме 1920х1080 немного быстрее пары HD 7970 и чуть-чуть медленнее в режиме 2560х1440.




Crysis Warhead (DirectX 10)
Результат GTX 690 SLI в разрешении 2560х1440 почти в три раза выше, чем у GTX 680. В 1920х1080 масштабирование хуже.
Двойка Radeon HD 7970 с большим отрывом опережает GTX 690 и в разрешении 1920х1080 сравнивается с GTX 690 SLI. Эта игра требует большой пропускной способности памяти и благосклонна к Radeon HD 7970 с его 384-битной шиной.



Metro 2033 (DirectX 11)
GTX 690 SLI более чем в два раза опережает GTX 680, хотя масштабирование здесь не столь линейно, как в предыдущих тестах.
Два Radeon HD 7970 имеют FPS почти вдвое выше, чем у одного. CrossFireX в этой игре дает больший прирост, чем SLI.



DiRT 3 (DirectX 11)
В 2560х1440 GeForce GTX 690 SLI лишь вдвое быстрее GTX 680, а в 1920х1080 не достигает и этого рубежа.
CrossFireX работает эффективнее, да и сам Radeon HD 7970 GHz Edition здесь быстрее GTX 680. Поэтому и пара HD 7970 опережает GTX 690.



Crysis 2 (DirectX 11)
Quad-конфигурация, а также GTX 690 и тандем HD 7970 уперлись в лимит 100 FPS в обоих разрешениях.
Все, что позволяет увидеть вышеупомянутое ограничение, это то, что Radeon HD 7970 GHz Edition чуть быстрее GTX 680 в разрешении 2560х1440.



Battlefield 3 (DirectX 11)
GTX 690 SLI эдак в два с половиной раза быстрее GTX 680, хотя до ожидаемых 300% не дотягивает.
Адаптерам Radeon CrossFireX не только не помогает, но даже снижает FPS в режиме 2560х1400.



Batman: Arkham City (DirectX 11)
Эта игра явно недостаточно оптимизирована для SLI. В 2560х1440 есть вполне серьезный прирост производительности с двумя GPU, но в 1920х1080 он практически теряется.
GTX 690 SLI не имеет ровным счетом никакого преимущества перед одним GTX 690 в разрешении 2560х1440 и даже делает шаг назад в 1920х1080.
С CrossFireX ситуация еще хуже: в 2560х1440 двойка Radeon HD 7970 чуть быстрее, чем один HD 7970 GHz Edition, но в 1920х1080 налицо серьезное падение FPS.



The Elder Scrolls 5: Skyrim (DirectX 9)
Результаты GTX 680, GTX 690 и GTX 690 SLI различаются в пределах погрешности. Только в разрешении 2560х1440 переход от GTX 680 к GTX 690 дает чисто символический подъем FPS, в то время как в 1920х1080 у GTX 690 наблюдается столь же символичная просадка производительности.
У пары Radeon HD 7970 FPS значимо меньше, чем у одиночной карты в обоих разрешениях.



Call of Duty: Modern Warfare 3 (DirectX 9)
GeForce GTX 690 дает нехилый подъем частоты смены кадров по сравнению с GTX 680. Но Quad SLI добавляет лишь несколько FPS в 2560х1440.
Radeon HD 7970 GHz Edition не сильно отстает от GTX 680, но эффективность CrossFireX невелика, поэтому тандем HD 7970 не может противостоять GeForce GTX 690.



Выводы

Итак, вопрос номер один: что нам дает Quad SLI на базе двух GeForce GTX 690? Ответ: в наиболее благоприятном случае можно рассчитывать на 300% производительности одного GeForce GTX 680, что очень даже неплохо. А с другой стороны, далеко не все игры настолько хорошо оптимизированы, чтобы получить такой результат. В большинстве бенчмарков удалось добиться от силы 200-250%, об удвоении FPS по сравнению с одним GTX 690 говорить не приходится. Ну и в паре игр Quad SLI попросту не работает. Таким образом отличились Batman: Arkham City и Skyrim. Особенно обидно за «Бэтмена», носителя логотипа NVIDIA: The way it’s meant to be played.

Интересно сравнить такую статистику с результатами прошлогоднего теста Quad SLI на базе GTX 590. В том наборе бенчмарков, который мы использовали тогда, некоторые удачные игры позволяли почти вдвое увеличить FPS за счет четырех GPU по сравнению с двумя. Сейчас такого и в помине нет. Конечно, такой регресс проще всего объяснить спецификой игр в тестовой обойме. Но есть и другая гипотеза: для того, чтобы раскрылся потенциал тандема GeForce GTX 690, уже недостаточно даже разрешения 2560х1440, нужно больше. Или, если перевернуть тезис, если вы не играете в разрешении выше 2560х1440, то Quad SLI вам не нужен, довольно и одного GTX 690.

Впрочем, мы еще вернемся к этой теме, когда наконец выйдет Radeon HD 7990 или, если говорить корректно, двухпроцессорная видеокарта AMD семейства Southern Islands. Тогда будет смысл еще раз протестировать quad-конфигурации, уже в мультимониторном окружении.

Что касается энергопотребления, то чип GK104 проявил себя в составе системы с четырьмя GPU не хуже, чем в одной двухголовой видеокарте. Да, пиковое энергопотребление quad-конфигурации на 68 Вт выше, чем у ПК с одним GTX 690. Но вспомним, что quad-система с GTX 590 даже при менее мощном CPU и немного более мягкой нагрузке все равно оказывается более чем на 100 Вт прожорливее!

Многопроцессорные системы на базе Radeon HD 7970 GHz Edition, напротив, кушать хотят пугающе много. Пиковое энергопотребление ПК даже с двумя такими картами уже заметно выше, чем в случае с двумя GTX 690. Да-да, мы помним, что в тесте участвовала связка из настоящего HD 7970 GHz Edition и обычного HD 7970, разогнанного до соответствующих частот. Но даже притом, что HD 7970 GHz Edition может быть более экономным за счет переменного напряжения на GPU и глубокой шкалы троттлинга, вряд ли это принципиально меняет картину.

К счастью для AMD, судя по результатам в играх, хорошо оптимизированных под CrossFireX, комбинация Radeon HD 7970 GHz Edition по чистой производительности не уступает GTX 690 и даже обладает некоторым запасом мощности за счет более широкой шины памяти. Проблема в том, что во многих играх CrossFireX попросту не работает или даже снижает производительность по сравнению с одиночной картой. К сожалению, у нас нет широкой статистики по современным играм, чтобы знать, насколько хорошо в целом разработчики поддерживают CrossFireX. Но те игры, которые мы используем в качестве бенчмарков (а это известные и популярные игры), явно имели больше проблем с CrossFireX, чем с SLI.

Нельзя не отметить, что AMD уделяет большое внимание оптимизации технологии под проблемные игры, оперативно выпуская новые Catalyst Application Profiles, но хотелось бы, чтобы и разработчики более активно двигались навстречу, и CrossFireX хотя бы работала во всех играх, где поддерживается SLI.
Отправить сообщеньку

       [1]       

Быстрый переход: