Kartei ir 12288 MB GDDR5 SDRAM atmiņa, kas ir ievietota 24 4 Gbit mikroshēmās (12 katrā PCB pusē).

Sintētiskajiem DirectX 11 testiem mēs izmantojām piemērus no Microsoft un AMD SDK, kā arī Nvidia demonstrācijas programmu. Pirmkārt, ir HDRToneMappingCS11.exe un NBodyGravityCS11.exe no DirectX SDK (2010. gada februāris). Mēs arī paņēmām pieteikumus no abiem video mikroshēmu ražotājiem: Nvidia un AMD. Piemēri DetailTessellation11 un PNTtriangles11 tika ņemti no ATI Radeon SDK (tie ir arī DirectX SDK). Turklāt tika izmantota Nvidia demonstrācijas programma Realistic Water Terrain, kas pazīstama arī kā Island11.

Sintētiskie testi tika veikti šādām videokartēm:

• GeForce GTX Titan X GTX Titan X)
• GeForce GTX Titan Z ar standarta parametriem (saīsināti GTX Titan Z)
• GeForce GTX 980 ar standarta parametriem (saīsināti GTX 980)
• Radeon R9 295X2 ar standarta parametriem (saīsināti R9 295X2)
• Radeon R9 290X ar standarta parametriem (saīsināti R9 290X)

Lai analizētu Geforce GTX Titan X videokartes jaunā modeļa veiktspēju, šie risinājumi tika izvēlēti šādu iemeslu dēļ. Geforce GTX 980 pamatā ir tās pašas Maxwell arhitektūras GPU, bet zemākā līmenī - GM204, un mums būs ļoti interesanti izvērtēt, ko ir nesusi mikroshēmas sarežģījums GM200. Nu, divu mikroshēmu Geforce GTX Titan Z videokarte ir ņemta tikai atsaucei - kā visproduktīvākā Nvidia videokarte, kuras pamatā ir iepriekšējās Kepler arhitektūras GK110 mikroshēmu pāris.

Salīdzināšanai mēs atlasījām arī divas konkurējošā AMD grafikas kartes. Tās principā ir ļoti atšķirīgas, lai gan ir balstītas uz tiem pašiem Hawaii GPU - kartēm vienkārši ir atšķirīgs GPU skaits un tās atšķiras pēc novietojuma un cenas. Geforce GTX Titan X nav cenu konkurentu, tāpēc paņēmām jaudīgāko divu mikroshēmu videokarti Radeon R9 295X2, lai gan šāds salīdzinājums tehniski nebūs īpaši interesants. Pēdējam tika paņemta konkurenta ātrākā viena mikroshēmas videokarte - Radeon R9 290X, lai gan tā tika izlaista pārāk sen un ir balstīta uz acīmredzami mazāk sarežģītu GPU. Bet no AMD risinājumiem vienkārši nav citas izvēles.

Direct3D 10: PS 4.0 pikseļu ēnotāju testi (teksturēšana, cilpas)

Mēs atteicāmies no novecojušajiem DirectX 9 testiem, jo ​​īpaši jaudīgi risinājumi, piemēram, Geforce GTX Titan X, tajos neuzrāda īpaši iespaidīgus rezultātus, jo tos vienmēr ierobežo joslas platums, aizpildījuma ātrums vai tekstūra. Nemaz nerunājot par to, ka divu mikroshēmu videokartes ne vienmēr darbojas pareizi šādās lietojumprogrammās, un mums ir divas no tām.

Otrajā RightMark3D versijā bija iekļauti divi jau pazīstami PS 3.0 testi Direct3D 9, kas tika pārrakstīti DirectX 10, kā arī vēl divi jauni testi. Pirmais pāris pievienoja iespēju iespējot pašēnojumu un ēnotāju supersamplingu, kas vēl vairāk palielina video mikroshēmu slodzi.

Šie testi mēra pikseļu ēnotāju veiktspēju, kas darbojas ciklos ar lielu tekstūras paraugu skaitu (smagākajā režīmā līdz pat vairākiem simtiem paraugu uz pikseli) un salīdzinoši nelielu ALU slodzi. Citiem vārdiem sakot, tie mēra tekstūras paraugu ātrumu un zaru efektivitāti pikseļu ēnotājā.

Pirmais pikseļu ēnotāju tests būs Fur. Pie zemākajiem iestatījumiem tas izmanto 15 līdz 30 tekstūras paraugus no augstuma kartes un divus paraugus no galvenās tekstūras. Efekta detalizācijas režīms - “High” palielina paraugu skaitu līdz 40-80, “ēnotāju” supersamplinga iekļaušana - līdz 60-120 paraugiem, un “High” režīmu kopā ar SSAA raksturo maksimālais “smagums” - no 160 līdz 320 paraugiem no augstuma kartes.

Vispirms pārbaudīsim režīmus, kuriem nav iespējota supersampling; tie ir salīdzinoši vienkārši, un rezultātu attiecībai “Zemā” un “Augsta” režīmā jābūt aptuveni vienādai.

Šī testa veiktspēja ir atkarīga no TMU skaita un efektivitātes, kā arī ietekmē sarežģītu programmu izpildes efektivitāti. Un versijā bez supersampling, efektīvais aizpildījuma ātrums un atmiņas joslas platums arī papildus ietekmē veiktspēju. Rezultāti “Augsta” detalizācijas līmenī ir līdz pat pusotrai reižu zemāki nekā “Zemā” līmenī.

Procedūras kažokādu vizualizācijas uzdevumos ar lielu tekstūras paraugu skaitu AMD jau sen ir uzņēmies vadību, izlaižot video mikroshēmas, kuru pamatā ir GCN arhitektūra. Joprojām labākie šajos salīdzinājumos ir Radeon plates, kas liecina par to lielāku efektivitāti šo programmu izpildē. Šo secinājumu apstiprina šodienas salīdzinājums - Nvidia videokarte, kuru mēs uzskatām, zaudēja pat novecojušajam vienas mikroshēmas Radeon R9 290X, nemaz nerunājot par tā tuvāko cenu konkurentu no AMD.

Pirmajā Direct3D 10 testā jaunā GeForce GTX Titan X videokarte izrādījās nedaudz ātrāka par tās jaunāko māsu tādas pašas arhitektūras mikroshēmā GTX 980 formā, taču atpalicība no pēdējās ir neliela - 9 -12%. Šāds rezultāts skaidrojams ar GTX 980 ievērojami zemāku teksturēšanas ātrumu, un citos parametros tas atpaliek, lai gan problēma acīmredzami nav ALU vienību veiktspējā. Divu mikroshēmu Titan Z ir ātrāks, taču ne tik ātrs kā Radeon R9 295X2.

Apskatīsim tā paša testa rezultātu, bet ar iespējotu ēnotāju supersamplingu, kas palielina darbu četras reizes: šādā situācijā kaut kam vajadzētu mainīties, un atmiņas joslas platumam ar aizpildījuma ātrumu būs mazāka ietekme:

Sarežģītos apstākļos Geforce GTX Titan X modeļa jaunā videokarte jau manāmāk apsteidz tās pašas paaudzes jaunāko modeli - GTX 980, būdams ātrāks par pieklājīgiem 33-39%, kas ir daudz tuvāk teorētiskajam. atšķirība starp tām. Atšķirība no konkurentiem Radeon R9 295X2 un R9 290X formātā ir samazinājusies - jaunais Nvidia produkts ir gandrīz panācis viena mikroshēmas Radeon. Tomēr divu mikroshēmu sistēma joprojām ir tālu priekšā, jo AMD mikroshēmas dod priekšroku aprēķiniem pa pikseļiem un ir ļoti spēcīgas šādos aprēķinos.

Nākamais DX10 tests mēra sarežģītu pikseļu ēnotāju veiktspēju ar cilpām ar lielu skaitu tekstūras paraugu, un to sauc par stāvu paralakses kartēšanu. Zemos iestatījumos tas izmanto 10 līdz 50 tekstūras paraugus no augstuma kartes un trīs paraugus no galvenajām tekstūrām. Iespējojot smago režīmu ar pašēnojumu, paraugu skaits tiek dubultots, bet supersampling šo skaitu četrkāršo. Sarežģītākais testa režīms ar supersampling un pašēnojumu atlasa no 80 līdz 400 tekstūras vērtībām, tas ir, astoņas reizes vairāk nekā vienkāršais režīms. Vispirms pārbaudīsim vienkāršas iespējas bez superizlases:

Direct3D 10 otrais pikseļu ēnotāju tests ir interesantāks no praktiskā viedokļa, jo paralakses kartēšanas veidi tiek plaši izmantoti spēlēs, un smagas iespējas, piemēram, stāvas paralakses kartēšana, jau sen ir izmantotas daudzos projektos, piemēram, Crysis, Lost Planet un daudzu citu sēriju spēles. Turklāt mūsu testā papildus supersamplingam varat iespējot pašēnojumu, kas aptuveni divkāršo video mikroshēmas slodzi - šo režīmu sauc par “High”.

Diagramma kopumā ir līdzīga iepriekšējai, arī bez supersampling iespējota, un šoreiz jaunais GeForce GTX Titan X izrādījās nedaudz tuvāks GTX Titan Z, zaudējot ne tik daudz divu mikroshēmu platei uz pāra. Kepler ģimenes GPU. Dažādos apstākļos jaunais produkts par 14-19% apsteidz iepriekšējo Nvidia pašreizējās paaudzes top modeli, un pat ja salīdzinām ar AMD videokartes, tad šeit kaut kas ir mainījies - šajā gadījumā jaunais GTX Titan X ir nedaudz zemāks par Radeon R9 290X. Divu mikroshēmu R9 295X2 tomēr ir tālu priekšā visiem. Apskatīsim, kāda būs superizlases iespējošana atšķirība:

Ja ir iespējota supersampling un pašēnošana, uzdevums kļūst grūtāks; abu opciju iespējošana kopā palielina karšu slodzi gandrīz astoņas reizes, izraisot nopietnu veiktspējas kritumu. Testēto video karšu ātruma veiktspējas atšķirība ir nedaudz mainījusies, lai gan supersampling iekļaušanai ir mazāka ietekme nekā iepriekšējā gadījumā.

AMD Radeon grafikas risinājumi šajā D3D10 pikseļu ēnotāja testā darbojas labāk nekā konkurējošie Geforce plates, taču jaunā GM200 mikroshēma maina situāciju labāka puse— Geforce GTX Titan X plate uz Maxwell arhitektūras mikroshēmas jau ir priekšā Radeon R9 290X visos apstākļos (tomēr, pamatojoties uz ievērojami mazāk sarežģītu GPU). Divu mikroshēmu risinājums, kas balstīts uz Hawaii pāri, palika līderis, taču salīdzinājumā ar citiem Nvidia risinājumiem jaunais produkts nav slikts. Tas uzrādīja ātrumu gandrīz divu mikroshēmu GeForce GTX Titan Z līmenī un pārspēja GeForce GTX 980 par 28-33%.

Direct3D 10: PS 4.0 pikseļu ēnotāja testi (aprēķināt)

Nākamajos pikseļu ēnotāju testos ir ietverts minimālais faktūras ielādes skaits, lai samazinātu TMU vienību veiktspējas ietekmi. Tie izmanto lielu skaitu aritmētisko darbību, un tie precīzi mēra video mikroshēmu matemātisko veiktspēju, aritmētisko norādījumu izpildes ātrumu pikseļu ēnotājā.

Pirmais matemātikas pārbaudījums ir minerāls. Šis ir sarežģīts procesuāls teksturēšanas tests, kurā tiek izmantoti tikai divi tekstūras datu paraugi un 65 sin un cos instrukcijas.

Ierobežojošo matemātisko testu rezultāti visbiežāk atbilst frekvenču atšķirībai un skaitļošanas vienību skaitam, bet tikai aptuveni, jo rezultātus ietekmē arī to atšķirīgā izmantošanas efektivitāte. konkrēti uzdevumi, un draiveru optimizācija, un jaunākās frekvences un jaudas pārvaldības sistēmas, un pat uzsvars uz atmiņas joslas platumu. Mineral testa gadījumā jaunais Geforce GTX Titan X modelis ir tikai par 10% ātrāks par tās pašas paaudzes GM204 mikroshēmas GTX 980 plati, un divu mikroshēmu GTX Titan Z izrādījās ne tik ātrs. šis tests — kaut kas nepārprotami neļauj Nvidia plates atvērties.

Salīdzinot GeForce GTX Titan X ar konkurējošām AMD platēm, nebūtu tik skumji, ja R9 290X un Titan X GPU būtu līdzīgi sarežģītības ziņā. Taču GM200 ir daudz lielāks par Havaju salām, un tā šaurā uzvara ir tikai likumsakarīga. Nvidia arhitektūras jauninājums no Kepler uz Maxwell tuvināja jaunās mikroshēmas konkurējošiem AMD risinājumiem šādos testos. Bet pat lētākais divu mikroshēmu Radeon R9 295X2 risinājums ir ievērojami ātrāks.

Apskatīsim otro ēnotāju aprēķina testu, ko sauc par Fire. Tas ir smagāks ALU, un ir tikai viens tekstūras iegūšana, un sin un cos instrukciju skaits ir dubultots līdz 130. Apskatīsim, kas ir mainījies, palielinoties slodzei:

Otrajā matemātiskajā testā no RigthMark mēs redzam dažādus video karšu rezultātus attiecībā pret otru. Tādējādi jaunais GeForce GTX Titan X jau ir spēcīgāks (20%) apsteidzis GTX 980 uz tādas pašas grafiskās arhitektūras mikroshēmas, un divu mikroshēmu GeForce ir ļoti tuvu jaunajam produktam - Maxwell ievērojami labāk tiek galā ar skaitļošanas uzdevumiem. nekā Keplers.

Radeon R9 290X palika aiz borta, taču, kā jau rakstījām, Hawaii GPU ir manāmi vienkāršāks par GM200, un šī atšķirība ir loģiska. Bet, lai gan matemātisko aprēķinu testos līderis turpina būt divu mikroshēmu Radeon R9 295X2, kopumā jaunais Nvidia videočips šādos uzdevumos darbojās labi, lai gan teorētisko atšķirību ar GM204 nesasniedza.

Direct3D 10: ģeometrijas ēnotāju testi

RightMark3D 2.0 pakotnei ir divi ģeometrijas ēnotāja ātruma testi, pirmā opcija tiek saukta par “Galaxy”, kas ir līdzīga “point sprite” tehnikai no iepriekšējām Direct3D versijām. Tas animē GPU daļiņu sistēmu, ģeometrijas ēnotājs no katra punkta izveido četras virsotnes, kas veido daļiņu. Līdzīgi algoritmi būtu plaši jāizmanto turpmākajās DirectX 10 spēlēs.

Līdzsvara maiņa ģeometrijas ēnotāju testos neietekmē gala renderēšanas rezultātu, gala attēls vienmēr ir tieši tāds pats, mainās tikai ainas apstrādes metodes. Parametrs “GS slodze” nosaka, kurā ēnotājā tiek veikti aprēķini - virsotnē vai ģeometrijā. Aprēķinu skaits vienmēr ir vienāds.

Apskatīsim Galaxy testa pirmo versiju ar aprēķiniem virsotņu ēnotājā trīs ģeometriskās sarežģītības līmeņiem:

Ātrumu attiecība dažādas ģeometriskās sarežģītības ainām ir aptuveni vienāda visiem risinājumiem, veiktspēja atbilst punktu skaitam, ar katru soli FPS kritums ir tuvu divkāršam. Šis uzdevums ir ļoti vienkāršs jaudīgām mūsdienu videokartēm, un veiktspēju ierobežo ģeometrijas apstrādes ātrums un dažreiz arī atmiņas joslas platums un/vai aizpildījuma ātrums.

Uz Nvidia un AMD mikroshēmām balstīto videokaršu rezultātu atšķirība parasti ir par labu Kalifornijas kompānijas risinājumiem, un tā ir saistīta ar atšķirībām šo uzņēmumu mikroshēmu ģeometriskajos cauruļvados. Arī šajā gadījumā labākajām Nvidia video mikroshēmām ir daudz ģeometrijas apstrādes vienību, tāpēc ieguvums ir acīmredzams. Plātņu ģeometrijas testos GeForce plates vienmēr ir konkurētspējīgākas nekā Radeon.

Jaunais Geforce GTX Titan X modelis nedaudz atpaliek no iepriekšējās paaudzes GPU divu mikroshēmu GTX Titan Z plates, taču tas ir par 12-25% ātrāks nekā GTX 980. Radeon videokartes uzrāda manāmi atšķirīgus rezultātus, jo R9 295X2 pamatā ir pāris GPU, un tikai tas šajā testā spēj konkurēt ar jauno, turklāt Radeon R9 290X bija autsaiders. Apskatīsim, kā mainās situācija, kad daļu aprēķinu pārnesam uz ģeometrijas ēnotāju:

Kad šajā testā mainījās slodze, skaitļi nedaudz mainījās AMD platēm un Nvidia risinājumiem. Un tas īsti neko nemaina. Videokartes šajā ģeometrijas ēnotāju testā vāji reaģē uz izmaiņām GS slodzes parametrā, kas ir atbildīgs par daļas aprēķinu pārnešanu uz ģeometrijas ēnotāju, tāpēc secinājumi paliek nemainīgi.

Diemžēl “Hyperlight” ir otrais ģeometrijas ēnotāju tests, kas demonstrē vairāku paņēmienu izmantošanu vienlaikus: inscenēšana, straumes izvade, bufera slodze, kurā tiek izmantota dinamiskas ģeometrijas izveide, ievelkot divos buferos, kā arī jauna iespēja Direct3D 10 - straumes izvade vienkārši nedarbojas visās mūsdienu AMD videokartēs. Kādā brīdī cits Catalyst draiveru atjauninājums izraisīja šī testa pārtraukšanu šī uzņēmuma dēļos, un tas nav labots vairākus gadus.

Direct3D 10: tekstūras iegūšanas ātrums no virsotņu ēnotājiem

Vertex Texture Fetch testi mēra ātrumu lielam skaitam tekstūras ielādes no virsotnes ēnotāja. Pārbaudes būtībā ir līdzīgas, tāpēc attiecībai starp karšu rezultātiem Zemes un viļņu testos ir jābūt aptuveni vienādai. Abos testos tiek izmantota pārvietošanās kartēšana, kuras pamatā ir faktūras parauga dati, vienīgā būtiskā atšķirība ir tā, ka “Viļņu” testā tiek izmantoti nosacīti atzari, savukārt “Zemes” testā to neizmanto.

Apskatīsim pirmo "Zemes" testu, vispirms režīmā "Effect detail Low":

Mūsu iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka šī testa rezultātus var ietekmēt gan aizpildījuma ātrums, gan atmiņas joslas platums, kas ir skaidri redzams Nvidia plates rezultātos, īpaši vienkāršos režīmos. Šajā testā Nvidia jaunā videokarte uzrāda ātrumu, kas ir nepārprotami mazāks nekā vajadzētu – visas GeForce kartes izrādījās aptuveni vienā līmenī, kas acīmredzami neatbilst teorijai. Visos režīmos tie nepārprotami saskaras ar kaut ko līdzīgu joslas platumam. Tomēr arī Radeon R9 295X2 nav divreiz ātrāks par R9 290X.

Starp citu, šoreiz AMD vienas mikroshēmas plate izrādījās spēcīgāka par visām Nvidia platēm vieglajā režīmā un aptuveni savā līmenī smagajā režīmā. Nu, divu mikroshēmu Radeon R9 295X2 atkal kļuva par līderi mūsu salīdzinājumā. Apskatīsim veiktspēju tajā pašā testā ar palielinātu tekstūras paraugu skaitu:

Situācija diagrammā ir nedaudz mainījusies; AMD vienas mikroshēmas risinājums smagos režīmos zaudēja ievērojami vairāk nekā Geforce plates. Jaunais GeForce GTX Titan X modelis uzrādīja ātrumu līdz pat 14% ātrāk nekā GeForce GTX 980 un pārspēja vienas mikroshēmas Radeon visos režīmos, izņemot vienkāršāko, pateicoties tam pašam fokusam uz kaut ko. Ja salīdzinām jauno produktu ar AMD divu mikroshēmu risinājumu, Titan X spēja cīnīties smagajā režīmā, uzrādot līdzīgu veiktspēju, bet atpaliekot vieglajos režīmos.

Apskatīsim otrās virsotņu ēnotāju tekstūras iegūšanas pārbaudes rezultātus. Viļņu testā ir mazāks paraugu skaits, taču tajā tiek izmantoti nosacīti lēcieni. Šajā gadījumā bilineāro tekstūru paraugu skaits ir līdz 14 (“Efekta detaļa zema”) vai līdz 24 (“Efekta detaļa augsta”) vienā virsotnē. Ģeometrijas sarežģītība mainās līdzīgi kā iepriekšējā testā.

Rezultāti otrajā "Waves" virsotņu teksturēšanas testā nav līdzīgi tiem, ko mēs redzējām iepriekšējās diagrammās. Visu GeForce ātruma veiktspēja šajā testā ir nopietni pasliktinājusies, un jaunais Nvidia Geforce GTX Titan X modelis uzrāda ātrumu tikai nedaudz ātrāk nekā GTX 980, atpaliekot no divu mikroshēmu Titan Z. Ja salīdzinām jauno produktu ar tā konkurentiem. , abas Radeon plates spēja uzrādīt labāku veiktspēju šajā testā visos režīmos. Apskatīsim tās pašas problēmas otro versiju:

Tā kā uzdevums kļuva sarežģītāks otrajā tekstūras iegūšanas testā, visu risinājumu ātrums kļuva mazāks, bet Nvidia videokartes cieta vairāk, tostarp attiecīgais modelis. Secinājumos gandrīz nekas nemainās, jaunais Geforce GTX Titan X modelis ir līdz pat 10-30% ātrāks par GTX 980, atpaliekot gan no divu mikroshēmu Titan Z, gan abām Radeon platēm. Radeon R9 295X2 šajos testos bija tālu priekšā, un no teorētiskā viedokļa tas ir vienkārši neizskaidrojams ar neko citu kā nepietiekamu Nvidia optimizāciju.

3DMark Vantage: funkciju testi

Sintētiskie testi no 3DMark Vantage pakotnes mums parādīs, ko mēs iepriekš palaidām garām. Šīs testa pakotnes funkciju testi atbalsta DirectX 10, joprojām ir aktuāli un interesanti, jo atšķiras no mūsu. Analizējot jaunākās GeForce GTX Titan X videokartes rezultātus šajā paketē, mēs izdarīsim dažus jaunus un noderīgus secinājumus, kas mums neizdevās veikt testus no RightMark pakotņu saimes.

Pirmajā testā tiek mērīta tekstūras iegūšanas bloku veiktspēja. Tas ietver taisnstūra aizpildīšanu ar vērtībām, kas nolasītas no nelielas tekstūras, izmantojot vairākas tekstūras koordinātas, kas maina katru kadru.

AMD un Nvidia videokaršu veiktspēja Futuremark tekstūras testā ir diezgan augsta un gala rādītāji dažādiem modeļiem ir tuvi atbilstošajiem teorētiskajiem parametriem. Tādējādi ātruma atšķirība starp GTX Titan X un GTX 980 izrādījās 38% par labu uz GM200 balstītam risinājumam, kas ir tuvu teorijai, jo jaunajā produktā ir pusotru reizi vairāk TMU vienību. , bet tie darbojas zemākā frekvencē. Protams, atpalicība no divu mikroshēmu GTX Titan Z saglabājas, jo abiem GPU ir lielāks teksturēšanas ātrums.

Salīdzinot jaunās augstākās klases Nvidia videokartes teksturēšanas ātrumu ar līdzīgiem konkurentu risinājumiem, jaunais produkts ir zemāks par savu divu mikroshēmu sāncensi, kas ir relatīvs kaimiņš cenu nišā, taču apsteidz Radeon R9. 290X, lai gan ne pārāk būtiski. Tomēr AMD videokartes joprojām tiek galā ar teksturēšanu nedaudz labāk.

Otrais uzdevums ir aizpildījuma līmeņa pārbaude. Tas izmanto ļoti vienkāršu pikseļu ēnotāju, kas neierobežo veiktspēju. Interpolētā krāsu vērtība tiek ierakstīta ārpusekrāna buferī (renderēšanas mērķis), izmantojot alfa sajaukšanu. Tiek izmantots FP16 formāta 16 bitu ārpusekrāna buferis, kas visbiežāk tiek izmantots spēlēs, kurās tiek izmantota HDR renderēšana, tāpēc šis tests ir diezgan savlaicīgs.

Skaitļi otrajā 3DMark Vantage apakšpārbaudē parāda ROP vienību veiktspēju, neņemot vērā video atmiņas joslas platumu (tā saukto “efektīvo aizpildījuma ātrumu”), un tests īpaši mēra ROP veiktspēju. Geforce GTX Titan X plate, kuru mēs šodien izskatām, ievērojami apsteidz abas Nvidia plates, GTX 980 un pat GTX Titan Z, pārspējot vienas mikroshēmas plates, kuras pamatā ir GM204, pat par 45% — ROP vienību skaits. un to darbības efektivitāte Maxwell arhitektūras augstākās klases GPU ir lieliska!

Un, ja salīdzinām jaunās Geforce GTX Titan X videokartes sižeta aizpildīšanas ātrumu ar AMD videokartēm, tad Nvidia plate, kuru apsveram šajā testā, uzrāda labāko sižetu aizpildīšanas ātrumu pat salīdzinājumā ar jaudīgāko divu mikroshēmu Radeon R9 295X2. , nemaz nerunājot par ievērojami atpalikušo Radeon R9 290X. Liels skaits ROP bloku un optimizācijas kadru bufera datu saspiešanas efektivitātei darīja savu darbu.

Viens no interesantākajiem funkciju testiem, jo ​​līdzīga tehnika jau tiek izmantota spēlēs. Tas zīmē vienu četrstūri (precīzāk, divus trīsstūrus), izmantojot īpašu Parallax Occlusion Mapping tehniku, kas simulē sarežģītu ģeometriju. Tiek izmantotas diezgan resursietilpīgas staru izsekošanas darbības un augstas izšķirtspējas dziļuma karte. Šī virsma ir arī noēnota, izmantojot smago Štrausa algoritmu. Šis ir ļoti sarežģīta pikseļu ēnotāja tests, kas ir smags video mikroshēmai un satur daudzus tekstūras paraugus staru izsekošanas laikā, dinamisku sazarojumu un sarežģītus apgaismojuma aprēķinus saskaņā ar Strauss.

Šis tests no 3DMark Vantage pakotnes atšķiras no iepriekš veiktajiem ar to, ka rezultāti ir atkarīgi ne tikai no matemātisko aprēķinu ātruma, zaru izpildes efektivitātes vai tekstūras paraugu ātruma, bet no vairākiem parametriem vienlaikus. Lai sasniegtu lielu ātrumu šajā uzdevumā, svarīgs ir pareizs GPU līdzsvars, kā arī sarežģītu ēnotāju izpildes efektivitāte.

Šajā gadījumā svarīga ir gan matemātiskā, gan faktūras veiktspēja, un šajā 3DMark Vantage “sintētikā” jaunā Geforce GTX Titan X plate izrādījās vairāk nekā par trešdaļu ātrāka nekā modelis, kura pamatā ir tās pašas Maxwell arhitektūras GPU. . Un pat divu mikroshēmu Kepler GTX Titan Z formā pārspēja jauno produktu par mazāk nekā 10%.

Viena mikroshēmas augstākā Nvidia plate šajā testā uzrādīja nepārprotami labākus rezultātus nekā vienas mikroshēmas Radeon R9 290X, taču abas ir ļoti ievērojami zemākas par divu mikroshēmu Radeon R9 295X2. AMD grafikas procesori šajā uzdevumā ir nedaudz efektīvāki nekā Nvidia mikroshēmas, un R9 295X2 ir divi no tiem.

Ceturtais tests ir interesants, jo aprēķina fizisko mijiedarbību (auduma imitāciju), izmantojot video mikroshēmu. Tiek izmantota virsotņu simulācija, izmantojot kombinēto virsotņu un ģeometrijas ēnotāju darbu, ar vairākām pieejām. Izmantojiet straumi, lai pārsūtītu virsotnes no vienas simulācijas kārtas uz otru. Tādējādi tiek pārbaudīta virsotņu un ģeometrijas ēnotāju izpildes veiktspēja un plūsmas izejas ātrums.

Arī renderēšanas ātrums šajā testā ir atkarīgs no vairākiem parametriem vienlaikus, un galvenajiem ietekmējošiem faktoriem jābūt ģeometrijas apstrādes veiktspējai un ģeometrijas ēnotāju efektivitātei. Tas ir, Nvidia mikroshēmu stiprajām pusēm vajadzētu būt acīmredzamām, bet diemžēl mēs redzējām ļoti dīvainu rezultātu (pārbaudījām vēlreiz), jaunā Nvidia videokarte neuzrādīja ļoti lielu ātrumu, maigi izsakoties. GeForce GTX Titan X šajā apakštestā uzrādīja sliktākos rezultātus no visiem risinājumiem, atpaliekot pat no GTX 980 par gandrīz 20%!

Nu, salīdzinājums ar Radeon dēļiem šajā testā ir tikpat nepievilcīgs jaunam produktam. Neraugoties uz teorētiski mazāku ģeometrisko izpildes vienību skaitu un AMD mikroshēmu ģeometriskās veiktspējas atpalicību salīdzinājumā ar konkurējošiem risinājumiem, abas Radeon plates šajā testā darbojas ļoti efektīvi un pārspēj visas trīs salīdzinājumā uzrādītās Geforce plates. Atkal izskatās, ka Nvidia draiveros trūkst optimizācijas konkrētam uzdevumam.

Efektu fiziskās simulācijas tests, pamatojoties uz daļiņu sistēmām, kas aprēķinātas, izmantojot video mikroshēmu. Tiek izmantota arī virsotņu simulācija, katra virsotne attēlo vienu daļiņu. Stream out tiek izmantots tam pašam mērķim kā iepriekšējā testā. Tiek aprēķināti vairāki simti tūkstošu daļiņu, visas tiek animētas atsevišķi, kā arī tiek aprēķinātas to sadursmes ar augstuma karti.

Līdzīgi kā vienā no mūsu RightMark3D 2.0 testiem, daļiņas tiek renderētas, izmantojot ģeometrijas ēnotāju, kas no katra punkta izveido četras virsotnes, veidojot daļiņu. Bet tests pārsvarā ielādē ēnotāju vienības ar virsotņu aprēķiniem; tiek pārbaudīta arī plūsma.

Otrajā “ģeometriskajā” testā no 3DMark Vantage situācija ir nopietni mainījusies, šoreiz visi GeForce jau uzrāda vairāk vai mazāk normālus rezultātus, lai gan divu mikroshēmu Radeon joprojām ir vadībā. Jaunais GTX Titan X modelis ir par 24% ātrāks nekā tā māsa GTX 980 un apmēram tikpat atpaliek no iepriekšējās paaudzes GPU divu mikroshēmu Titan Z.

Nvidia jaunā produkta salīdzinājums ar konkurējošām videokartēm no AMD šoreiz ir pozitīvāks – tas uzrādīja rezultātus starp divām konkurējošā uzņēmuma platēm un bija tuvāks Radeon R9 295X2, kuram ir divi GPU. Jaunais produkts ievērojami apsteidz Radeon R9 290X, un tas mums skaidri parāda, cik dažādi var būt divi šķietami līdzīgi testi: audu simulācija un daļiņu sistēmas simulācija.

Pēdējais Vantage pakotnes funkciju tests ir matemātiski intensīvs video mikroshēmas tests, kas pikseļu ēnotā aprēķina vairākas Perlin trokšņu algoritma oktāvas. Katrs krāsu kanāls izmanto savu trokšņu funkciju, lai vairāk noslogotu video mikroshēmu. Perlin troksnis ir standarta algoritms, ko bieži izmanto procesuālajā teksturēšanā, un tas izmanto daudz matemātikas.

Šajā gadījumā risinājumu veiktspēja gluži neatbilst teorijai, lai gan ir tuvu tam, ko redzējām līdzīgos testos. Matemātiskajā testā no Futuremark pakotnes, kas parāda video mikroshēmu maksimālo veiktspēju ekstremālos uzdevumos, mēs redzam atšķirīgu rezultātu sadalījumu salīdzinājumā ar līdzīgiem testiem no mūsu testa pakotnes.

Mēs jau sen zinām, ka AMD video mikroshēmas ar GCN arhitektūru joprojām tiek galā ar šādiem uzdevumiem labāk nekā konkurentu risinājumi, īpaši gadījumos, kad tiek veikta intensīva “matemātika”. Taču Nvidia jaunais top modelis ir balstīts uz lielu GM200 mikroshēmu, un tāpēc GeForce GTX Titan X šajā testā uzrādīja manāmi augstāku rezultātu nekā Radeon R9 290X.

Ja salīdzinām jauno produktu ar labāko Geforce GTX 900 saimes modeli, tad šajā testā starpība starp tiem bija gandrīz 40% – par labu šodien apsveramajai videokartei, protams. Tas arī ir tuvu teorētiskajai atšķirībai. Nav slikts rezultāts Titan X, tikai divu mikroshēmu Radeon R9 295X2 bija priekšā un tālu priekšā.

Direct3D 11: Aprēķiniet ēnotājus

Lai pārbaudītu Nvidia nesen izlaisto vismodernāko risinājumu uzdevumos, kuros tiek izmantotas DirectX 11 funkcijas, piemēram, tērzēšana un skaitļošanas ēnotāji, mēs izmantojām paraugus no SDK un demonstrācijām no Microsoft, Nvidia un AMD.

Vispirms apskatīsim testus, kuros tiek izmantoti Compute shaders. To izskats ir viens no svarīgākajiem jauninājumiem jaunākajās DX API versijās, tie jau tiek izmantoti mūsdienu spēlēs dažādu uzdevumu veikšanai: pēcapstrāde, simulācijas u.c.. Pirmajā testā parādīts HDR renderēšanas piemērs ar toņu kartēšanu. no DirectX SDK, ar pēcapstrādi, izmantojot pikseļu un skaitļošanas ēnotājus.

Aprēķinu ātrums skaitļošanas un pikseļu ēnotājos visām AMD un Nvidia platēm ir aptuveni vienāds, atšķirības tika novērotas tikai videokartēs, kuru pamatā ir iepriekšējo arhitektūru GPU. Spriežot pēc mūsu iepriekšējiem testiem, problēmas rezultāti bieži vien ir atkarīgi ne tik daudz no matemātiskās jaudas un skaitļošanas efektivitātes, bet no citiem faktoriem, piemēram, atmiņas joslas platuma.

Šajā gadījumā jaunā augstākās klases videokarte ir ātrāka par vienas mikroshēmas GeForce GTX 980 un Radeon R9 290X, taču atpaliek no divu mikroshēmu R9 295X2, kas ir saprotami, jo tai ir R9 pāra jauda. 290X. Ja salīdzinām jauno produktu ar GeForce GTX 980, tad šodien apskatāmā Kalifornijas kompānijas plate ir par 34-36% ātrāka – tieši pēc teorijas.

Otrais skaitļošanas ēnotāja tests arī ir ņemts no Microsoft DirectX SDK un parāda N-ķermeņa gravitācijas problēmu, dinamiskas daļiņu sistēmas simulāciju, kas pakļauta fiziskiem spēkiem, piemēram, gravitācijai.

Šajā testā visbiežāk tiek likts uzsvars uz sarežģītu matemātisko aprēķinu izpildes ātrumu, ģeometrijas apstrādi un koda izpildes efektivitāti ar zariem. Un šajā DX11 testā spēku samērs starp divu dažādu firmu risinājumiem izrādījās pilnīgi atšķirīgs – viennozīmīgi par labu Geforce videokartēm.

Taču arī pāris Nvidia risinājumu rezultāti uz dažādām mikroshēmām ir dīvaini – Geforce GTX Titan X un GTX 980 ir gandrīz vienādi, tos šķir tikai 5% veiktspējas atšķirība. Dual-chip renderēšana šajā uzdevumā nedarbojas, tāpēc konkurenti (vienas mikroshēmas un divu mikroshēmu Radeon modeļi) ir aptuveni vienādi ātrumā. Nu, GTX Titan X ir trīs reizes ātrāks par viņiem. Šķiet, ka šis uzdevums tiek aprēķināts daudz efektīvāk, izmantojot Maxwell arhitektūras GPU, ko mēs atzīmējām iepriekš.

Direct3D 11: Teselācijas veiktspēja

Aprēķinu ēnotāji ir ļoti svarīgi, taču vēl viens svarīgs Direct3D 11 jauninājums ir aparatūras tēzeļācija. Mēs to ļoti detalizēti aplūkojām mūsu teorētiskajā rakstā par Nvidia GF100. Tesselation jau labu laiku tiek izmantota DX11 spēlēs, piemēram, STALKER: Call of Pripyat, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro Last Light, Civilization V, Crysis 3, Battlefield 3 un citās. Daži no tiem izmanto teselāciju rakstzīmju modeļiem, citi izmanto to, lai simulētu reālistiskas ūdens virsmas vai ainavas.

Ir vairākas dažādas shēmas grafisko primitīvu sadalīšanai (tesellācijai). Piemēram, fonu teselācija, PN trīsstūri, Catmull-Clark apakšnodalījums. Tādējādi PN Triangles sadalīšanas shēma tiek izmantota STALKER: Call of Pripyat un Metro 2033 - Phong tessellation. Šīs metodes salīdzinoši ātri un viegli tiek ieviestas spēļu izstrādes procesā un esošajos dzinējos, tāpēc tās ir kļuvušas populāras.

Pirmais tesellācijas tests būs Detail Tesselation piemērs no ATI Radeon SDK. Tas īsteno ne tikai teselāciju, bet arī divus dažādus pikseļu pa pikseļu apstrādes paņēmienus: vienkāršu parasto kartes pārklājumu un paralakses oklūzijas kartēšanu. Nu, salīdzināsim AMD un Nvidia DX11 risinājumus dažādos apstākļos:

Vienkāršajā triecienkartes testā dēļu ātrums nav īpaši svarīgs, jo šis uzdevums jau sen ir kļuvis pārāk viegls, un veiktspēja tajā ir atkarīga no joslas platuma vai aizpildījuma ātruma. Šodienas apskata varonis par 23% apsteidz iepriekšējo labāko modeli Geforce GTX 980, kura pamatā ir GM204 mikroshēma, un nedaudz atpaliek no tā konkurenta Radeon R9 290X formātā. Divu mikroshēmu versija ir pat nedaudz ātrāka.

Otrajā apakštestā ar sarežģītākiem pikseļu pa pikseļiem aprēķiniem jaunais produkts jau bija par 34% ātrāks nekā GeForce GTX 980 modelis, kas ir tuvāk teorētiskajai atšķirībai starp tiem. Bet Titan X šoreiz jau ir nedaudz ātrāks nekā tā viena mikroshēmas parastais konkurents, kura pamatā ir viens Hawaii. Tā kā Radeon R9 295X2 abas mikroshēmas darbojas nevainojami, šis uzdevums tiek veikts vēl ātrāk. Lai gan matemātisko aprēķinu veikšanas efektivitāte pikseļu ēnotājos ir augstāka GCN arhitektūras mikroshēmām, Maxwell arhitektūras risinājumu izlaišana ir uzlabojusi Nvidia risinājumu pozīcijas.

Apakšpārbaudē, kurā tiek izmantota viegla teselācijas pakāpe, nesen paziņotā Nvidia plate atkal ir tikai par ceturtdaļu ātrāka nekā GeForce GTX 980 - iespējams, ātrumu ierobežo atmiņas joslas platums, jo šajā testā tekstūrai nav gandrīz nekādas ietekmes. Ja salīdzinām jauno produktu ar AMD platēm šajā apakštestā, Nvidia plate atkal ir zemāka par abiem Radeoniem, jo ​​šajā teselācijas testā trīsstūra dalījums ir ļoti mērens un ģeometriskā veiktspēja neierobežo kopējo renderēšanas ātrumu.

Otrais teselācijas veiktspējas tests būs vēl viens piemērs 3D izstrādātājiem no ATI Radeon SDK - PN Triangles. Faktiski abi piemēri ir iekļauti arī DX SDK, tāpēc esam pārliecināti, ka spēļu izstrādātāji izveido savu kodu, pamatojoties uz tiem. Mēs pārbaudījām šo piemēru ar dažādiem tesellācijas faktoriem, lai saprastu, cik liela ietekme ir to maiņai uz kopējo veiktspēju.

Šajā testā tiek izmantota sarežģītāka ģeometrija, tāpēc, salīdzinot dažādu risinājumu ģeometrisko spēku, tiek izdarīti dažādi secinājumi. Materiālā piedāvātie mūsdienīgie risinājumi diezgan labi tiek galā ar vieglām un vidējām ģeometriskām slodzēm, parādot lielu ātrumu. Bet, lai gan vieglos apstākļos Hawaii GPU, kas iekļauti Radeon R9 290X un R9 295X2 vienā vai divos daudzumos, darbojas lieliski, smagos apstākļos Nvidia plates izceļas tālu priekšā. Tādējādi vissarežģītākajos režīmos šodien prezentētais GeForce GTX Titan X uzrāda ātrumu ievērojami labāk nekā divu mikroshēmu Radeon.

Salīdzinot Nvidia plates, kuru pamatā ir GM200 un GM204 mikroshēmas, šodien pārskatītais Geforce GTX Titan X modelis palielina savas priekšrocības, palielinoties ģeometriskajai slodzei, jo gaismas režīmā viss ir atkarīgs no joslas platuma. Rezultātā jaunais produkts ir līdz pat 31% priekšā Geforce GTX 980 atkarībā no režīma sarežģītības.

Apskatīsim cita testa rezultātus, Nvidia Realistic Water Terrain demonstrāciju, kas pazīstama arī kā sala. Šajā demonstrācijā tiek izmantota tesellācija un pārvietošanās kartēšana, lai padarītu okeāna virsmas un reljefu reālistisku izskatu.

Island tests nav tīri sintētisks tests tikai ģeometriskas GPU veiktspējas mērīšanai, jo tajā ir gan sarežģīti pikseļu, gan skaitļošanas ēnotāji, un šāda slodze ir tuvāka reālām spēlēm, kurās tiek izmantoti visi GPU bloki, nevis tikai ģeometriskie, kā iepriekš. ģeometrijas testi. Lai gan galvenā joprojām ir ģeometrijas apstrādes bloku slodze, to var ietekmēt, piemēram, tas pats atmiņas joslas platums.

Mēs pārbaudām visas videokartes ar četriem dažādiem tesellācijas koeficientiem - šajā gadījumā iestatījums tiek saukts par Dynamic Tesselation LOD. Pie pirmā trīsstūra sadalīšanas faktora ātrumu neierobežo ģeometrisko bloku veiktspēja un Radeon videokartes uzrāda diezgan augstus rezultātus, īpaši divu mikroshēmu R9 295X2, pat pārspējot izziņotās Geforce GTX Titan X plates rezultātu, taču jau nākamajos ģeometriskās slodzes līmeņos Radeon plātņu veiktspēja samazinās, un Nvidia risinājumi izceļas priekšā.

Jaunās Nvidia plates priekšrocības GM200 video mikroshēmā pār konkurentiem šādos testos jau ir diezgan ievērojamas un pat vairākas. Ja salīdzinām Geforce GTX Titan X ar GTX 980, atšķirība starp to veiktspēju sasniedz 37-42%, kas ir labi izskaidrojams ar teoriju un precīzi atbilst tai. Maxwell GPU ir ievērojami efektīvāki jauktas slodzes režīmā, ātri pārslēdzoties no grafikas uz skaitļošanas uzdevumiem un atpakaļ, un Titan X ir daudz ātrāks nekā pat divu mikroshēmu Radeon R9 295X2 šajā testā.

Izanalizējot jaunās Nvidia Geforce GTX Titan X videokartes, kuras pamatā ir jaunais augstākās klases GM200 grafiskais procesors, sintētisko testu rezultātus, kā arī ņemot vērā abu diskrēto video mikroshēmu ražotāju citu videokaršu modeļu rezultātus, varam. secināt, ka šodien aplūkotajai videokartei vajadzētu kļūt par ātrāko tirgū, konkurējot ar spēcīgāko AMD divu mikroshēmu videokarti. Kopumā šis ir labs Geforce GTX Titan Black pēctecis – ļoti jaudīga viena mikroshēma.

Nvidia jaunā videokarte parāda diezgan spēcīgus rezultātus “sintētikā” - daudzos testos, lai gan ne visos. Radeon un GeForce tradicionāli ir dažādas stiprās puses. Daudzos testos abi grafiskie procesori Radeon R9 295X2 modelī izrādījās ātrāki, tostarp lielāka kopējā atmiņas joslas platuma un teksturēšanas ātruma dēļ ar ļoti efektīvu skaitļošanas uzdevumu izpildi. Bet citos gadījumos augstākās klases Maxwell arhitektūras GPU uzvar, it īpaši ģeometrijas testos un teselācijas piemēros.

Tomēr īstās spēļu lietojumprogrammās viss būs nedaudz savādāk, salīdzinot ar “sintētiku”, un GeForce GTX Titan X tur vajadzētu uzrādīt ātrumu, kas ir ievērojami augstāks par vienas mikroshēmas GeForce GTX 980 un vēl jo vairāk Radeon R9 290X līmeni. Un ir grūti salīdzināt jauno produktu ar divu mikroshēmu Radeon R9 295X2 - sistēmām, kuru pamatā ir divi vai vairāki GPU, ir savas nepatīkamās funkcijas, lai gan tās nodrošina vidējā kadru ātruma palielināšanos ar pareizu optimizāciju.

Taču arhitektūras iezīmes un funkcionalitāte nepārprotami atbalsta augstākās kvalitātes Nvidia risinājumu. Geforce GTX Titan X patērē daudz mazāk enerģijas nekā tas pats Radeon R9 295X2, turklāt Nvidia jaunais modelis ir ļoti spēcīgs energoefektivitātes ziņā – tā ir Maxwell arhitektūras īpatnība. Neaizmirstiet par Nvidia jaunā produkta plašāko funkcionalitāti: tiek atbalstīts DirectX 12 funkciju līmenis 12.1, VXGI aparatūras paātrinājums, jauna metode anti-aliasing MFAA un citas tehnoloģijas. Par tirgus skatījumu jau runājām pirmajā daļā – elites segmentā no cenas daudz kas nav atkarīgs. Galvenais, lai risinājums būtu maksimāli funkcionāls un produktīvs spēļu aplikācijās. Vienkārši sakot, tas bija labākais visā.

Tikai, lai novērtētu jaunā produkta ātrumu spēlēs, nākamajā mūsu materiāla daļā mēs noteiksim Geforce GTX Titan X veiktspēju mūsu spēļu projektu komplektā un salīdzināsim to ar konkurentu veiktspēju, tostarp novērtēsim jaunā produkta mazumtirdzniecības cenas pamatojums no entuziastu viedokļa, un mēs arī uzzināsim, cik tas ir ātrāks par Geforce GTX 980 spēlēs.