Test karty gtx 750 ve hrách. Instalace a ovladače. Testy ve hrách

• GPU: GeForce GTX 750 Ti (GM107)
• Rozhraní: PCI Express x16
• Provozní frekvence GPU (ROP): 1020–1150 MHz (nominální – 1020–1150 MHz)
• Operační frekvence paměti (fyzická (efektivní)): 1350 (5400) MHz (nominální - 1350 (5400) MHz)
• Šířka paměťové sběrnice: 128 bit
• Počet výpočetních jednotek v provozní frekvenci GPU/bloku: 5/1020–1150 MHz (nominální – 5/1020–1150 MHz)
• Počet operací (ALU) v bloku: 128
• Celkový počet operací (ALU): 640
• Počet texturovacích jednotek: 40 (BLF/TLF/ANIS)
• Počet rasterizačních jednotek (ROP): 16
• Rozměry: 150×100×35 mm (grafická karta zabírá 2 sloty v systémové jednotce)
• Barva PCB:černý
• Spotřeba energie (špička 3D/2D/spánek): 64/35/15 W
• Výstupní konektory: 1×DVI (Dual-Link/HDMI), 1×DVI (Single-Link/VGA), 1×Mini-HDMI 1.4a
• Podpora více procesorů: SLI

Karta má 2048 MB GDDR5 SDRAM, umístěnou ve 4 4Gb čipech (na přední straně PCB).

Zopakujme si mapu nevyžaduje doplňkové jídlo.

O chladicím systému.

Provedli jsme teplotní studii pomocí verze 4.2.1 utility EVGA PrecisionX (autor A. Nikolaychuk AKA Unwinder) a získali jsme následující výsledky.

Nvidia Geforce GTX 750 Ti 2048 MB 128-bit GDDR5 PCI-E

Po 6 hodinách provozu karty v maximální herní zátěži byla maximální teplota jádra 67 stupňů, což je velmi dobrý výsledek.

Zařízení. Referenční karta dorazila v OEM balení, takže neexistuje žádná sada.

Instalace a ovladače

Konfigurace zkušební stolice:

• Na bázi počítačů procesor Intel Core i7-3960X (Socket 2011):
• 2 procesory Intel Core i7-3960X (o/c 4 GHz);
• S chladičem CPU Hydro SeriesT H100i Extreme Performance;
• S Intel Thermal Solution RTS2011LC;
• Základní deska Asus Sabertooth X79 založená na čipové sadě Intel X79;
• systémové deska MSI X79A-GD45(8D) na čipové sadě Intel X79;
• RAM 16 GB DDR3 Corsair Vengeance CMZ16GX3M4A1600C9 1600 MHz;
• pevný disk Seagate Barracuda 7200.14 3 TB SATA2;
• pevný disk WD Caviar Blue WD10EZEX 1 TB SATA2;
• 2 SSD Corsair Neutron SSD CSSD-N120GB3-BK;
• 2 zdroje Corsair CMPSU-1200AXEU (1200 W);
• Pouzdro Corsair Obsidian 800D Full Tower.
• operační sál systém Windows 7 64-bit; DirectX 11;
• monitor Dell UltraSharp U3011 (30″);
• monitor Asus ProArt PA249Q (24″);
• řidiči verze AMD katalyzátor 14.1; Verze Nvidia 334.89.

VSync je zakázán.

Syntetické testy

Syntetické testovací balíčky, které používáme, si můžete stáhnout zde:

• D3D RightMark Beta 4 (1050) s popisem na webu 3d.rightmark.org.
• D3D RightMark Pixel Shading 2 a D3D RightMark Pixel Shading 3— testy pixel shaderů verze 2.0 a 3.0, odkaz.
• RightMark3D 2.0 S stručný popis: pod Vistou bez SP1, pod Vistou s SP1.

Použili jsme příklady z SDK jako syntetické testy DirectX 11 společnosti Microsoft a AMD a také demo program od Nvidie. Nejprve jsou to HDRToneMappingCS11.exe a NBodyGravityCS11.exe z DirectX SDK (únor 2010). Vzali jsme také aplikace od obou výrobců video čipů: Nvidia a AMD. Příklady DetailTessellation11 a PNTriangles11 byly převzaty z ATI Radeon SDK (jsou také v DirectX SDK). Kromě toho byl použit demo program společnosti Nvidia, Realistic Water Terrain, také známý jako Island11.

Syntetické testy byly provedeny na následujících grafických kartách:

• GeForce GTX 750 Ti GTX 750 Ti)
• GeForce GTX 650 Ti Boost se standardními parametry (dále GTX 650 Ti+)
• GeForce GTX 650 Ti se standardními parametry (dále GTX 650 Ti)
• GeForce GTX 650 se standardními parametry (dále GTX 650)
• Radeon R7 260X se standardními parametry (dále R7 260X)
• Radeon R7 260 se standardními parametry (dále R7 260)

K analýze výsledků nová grafická karta Geforce GTX 750 Ti tato řešení byla vybrána z následujících důvodů. Novinka nahradila modely Geforce GTX 650 Ti Boost a Geforce GTX 650 Ti (porovnávali jsme především s verzí Boost, kromě testů D3D9 a D3D11). GeForce GTX 650 je model předchozí generace společnosti, který stojí v řadě o krok níže než GTX 750 Ti, o kterém dnes uvažujeme.

Pro naše srovnání jsme vybrali dvě grafické karty od konkurenční společnosti AMD, založené na stejném grafickém procesoru, ale lišící se výkonem a cenou. Je těžké říci, který model je konkurentem GTX 750 Ti, protože i Radeon R7 260X stojí o něco méně než on a Radeon R7 265 zatím nemáme. No, Radeon R7 260 byl pořízen jen pro zábavu, protože tento model se prodává mnohem levněji.

Direct3D 9: Testy Pixel Shaders

Na testy texturování a míry plnění z balíčku 3DMark Vantage se podíváme o něco později a první skupina pixel shaderů, kterou používáme, zahrnuje různé verze pixelových programů s relativně nízkou složitostí: 1.1, 1.4 a 2.0, které se vyskytují pouze ve starých hrách. , velmi jednoduché pro moderní video čipy.

Všechny moderní GPU takové testy bez problémů zvládnou a rychlost i rozpočtových řešení je omezena různými limity. Testy nejsou schopny ukázat schopnosti moderních video čipů a jsou zajímavé pouze z pohledu těch zastaralých. herní aplikace. Výkon moderních grafických karet je omezený rychlostí texturování nebo fillrate a grafické karty Nvidia pro ně již dávno nejsou optimalizovány, což je jasně vidět na nepříliš působivých výsledcích GTX 750 Ti.

V tomto srovnání je nový model grafické karty Nvidia ve třech testech horší než řešení předchozí generace na výkonnějším čipu o 13–15 %, ale ve dvou nejsložitějších úlohách výpočtu osvětlení, kde je důležitý matematický výkon, výhry až o 18 %! Nový produkt v těchto testech je přirozeně horší než obě desky Radeon R7 řady 260 ve všech testech kromě posledního. Obecně platí, že desky Nvidia jsou v tomto srovnání nadále horší než všechny modely Radeon. Podívejme se na výsledky složitějších přechodných pixelových programů:

Zde opět vidíme neobvyklý výsledek při srovnání grafických karet Nvidia - v jednom testu je nový produkt mírně napřed a v jiném je vážně horší než jeho předchůdce. Cook-Torrance test je výpočetně náročný a rychlost v něm závisí spíše na počtu ALU a jejich frekvenci, takže GTX 750 Ti ukázala dobrý výsledek, dokonce mírně před GTX 650 Ti. A i s přihlédnutím k faktu, že tento test je historicky vhodnější pro grafická řešení AMD, nová deska Geforce založená na architektuře Maxwell v něm předvedla silný výsledek na úrovni Radeonu R7 260X, což potvrzuje vysoký matematický výkon GM107.

V testu Water, jehož rychlost je více závislá na texturování, vidíme něco úplně jiného, ​​protože z hlediska rychlosti texturování je nový model horší než GeForce z předchozí generace, a to znatelně - téměř o 30 %, což je jasné na vině důraz buď na texturování, nebo na šířku pásma paměti. Ve skutečnosti je nový produkt v tomto testu horší než všechna řešení prezentovaná ve srovnání, včetně obou desek AMD.

Direct3D 9: Pixel shader testuje Pixel Shaders 2.0

Tyto testy DirectX 9 pixel shader jsou složitější než ty předchozí, blíží se tomu, co nyní vidíme v multiplatformních hrách, a jsou rozděleny do dvou kategorií. Začněme s jednoduššími shadery verze 2.0:

• Mapování paralaxy- metoda mapování textur známá většině moderních her, podrobně popsaná v článku „“.
• Mražené sklo- komplexní procedurální textura mraženého skla s regulovatelnými parametry.

Existují dvě varianty těchto shaderů: ty se zaměřením na matematické výpočty a ty, které preferují vzorkování hodnot z textur. Zvažme matematicky náročné možnosti, které jsou slibnější z hlediska budoucích aplikací:

Jde o univerzální testy, u kterých je důležitý výkon jak na rychlosti ALU jednotek, tak na rychlosti texturování, celkové vyvážení čipu a efektivita provádění počítačových programů. Náš minulý výzkum ukazuje, že v těchto konkrétních úlohách si architektura AMD GCN vede výrazně lépe než grafická architektura Nvidia Kepler. Ukázalo se, že ani Maxwell tuto situaci příliš nezměnil.

Vše však opět závisí na testu. V testu “Frozen Glass” závisí rychlost spíše na matematickém výkonu a v případě desek Nvidia se vždy najde nějaká nepochopitelná překážka, kvůli které na něco narazí (to je vidět u dvojice Geforce) a prohrají desky Radeon za podobnou cenu. Nový model GeForce je v tomto testu na stejné úrovni jako jeho předchůdce a je vážně horší než Radeon R7 260X a 260.

Ve druhém testu „Mapování paralaxy“ však nová grafická karta Geforce GTX 750 Ti ukázala výkon o třetinu vyšší než GTX 650 Ti, což naznačuje vliv matematického výkonu, který je u nového produktu poměrně vysoký. I ve srovnání s deskami Radeon deska GM107 téměř dohnala R7 260X. Uvažujme tyto stejné testy v modifikaci s upřednostněním vzorků z textur před matematickými výpočty:

V těchto podmínkách se pozice grafických karet Nvidia docela zlepšila, protože se poněkud vyrovnávají se vzorky textur lepší než konkurenti. V případě GeForce GTX 750 Ti to ale příliš nepomohlo, jelikož má nejméně jednotek TMU. Novinka stále zůstává za nejrychlejšími ze svých konkurentů v obou testech, zejména ve Frozen Glass. GTX 750 Ti je dokonce o něco pomalejší než její předchůdce, což opět svědčí o relativní slabosti texturování.

Byly to ale dávno zastaralé úkoly s důrazem na texturování, které se ve hrách téměř nevidí. Dále se podíváme na výsledky dalších dvou testů pixel shaderů, tentokrát však verze 3.0, nejsložitějšího z našich testů pixel shaderů pro Direct3D 9. Jsou spíše orientační z pohledu moderních her na PC, včetně mnoha multi -platformové. Testy se liší v tom, že silně zatěžují jak ALU, tak texturové jednotky, oba shader programy jsou složité a zdlouhavé a zahrnují velký počet pobočky:

• Strmé mapování paralaxy- mnohem „těžší“ typ techniky mapování paralaxy, také popsaný v článku „Moderní terminologie 3D grafiky“.
• Srst— procedurální shader, který vykresluje srst.

Tyto testy nejsou omezeny pouze výkonem načítání textur nebo rychlostí plnění a rychlost v nich závisí především na efektivitě provádění složitého kódu shaderu. A když došlo na nejtěžší testy DX9 z první verze balíčku RightMark, nová grafická karta Nvidia ukázala výsledky lepší než předchozí generace GeForce. Desky AMD založené na čipech architektury GCN však stále zůstávají napřed.

Nový produkt Nvidie vykazuje v těchto úkolech dobré výsledky a poráží předchozí generaci modelu Geforce GTX 650 Ti o 4–8 %, ale pokud jde o srovnání s konkurenty AMD, věci na tom nejsou tak dobře. Novinka sice může konkurovat mladšímu Radeonu, ale za starším v obou testech zaostává. Řešení AMD je jasně rychlejší než nedávno představená GeForce, i když v testu Fur není nová deska o tolik horší, i když v testu pokročilého mapování paralaxy se rozdíl ukázal téměř jedenapůlnásobný.

Direct3D 10: PS 4.0 testy pixel shaderů (texturování, smyčky)

Druhá verze RightMark3D obsahovala dva již známé testy PS 3.0 pro Direct3D 9, které byly přepsány pro DirectX 10, a také další dva nové testy. První dvojice přidala možnost povolit self-shadowing a shader supersampling, což dále zvyšuje zátěž video čipů.

Tyto testy měří výkon pixel shaderů běžících v cyklech s velkým počtem vzorků textur (v nejtěžším režimu až několik stovek vzorků na pixel) a relativně malým zatížením ALU. Jinými slovy, měří rychlost vzorků textur a efektivitu větví v pixel shaderu.

Prvním testem pixel shaderů bude Fur. Při nejnižším nastavení používá 15 až 30 vzorků textur z výškové mapy a dva vzorky z hlavní textury. Režim detailu efektu – „Vysoký“ zvyšuje počet vzorků na 40–80, zahrnutí „shaderového“ supervzorkování – až 60–120 vzorků a režim „Vysoký“ spolu s SSAA se vyznačuje maximální „těžkostí“ - od 160 do 320 vzorků z výškové mapy.

Nejprve zkontrolujeme režimy bez povoleného supersamplingu, jsou relativně jednoduché a poměr výsledků v režimech „Nízký“ a „Vysoký“ by měl být přibližně stejný.

Výkon v tomto testu závisí na počtu a účinnosti TMU, ale ovlivňuje také účinnost provádění komplexní programy. A ve verzi bez supersamplingu má další dopad na výkon také efektivní míra plnění a propustnost paměť. Výsledky na úrovni detailů „Vysoká“ jsou až jedenapůlkrát nižší než na úrovni „Nízká“.

V úlohách procedurální vizualizace kožešin s velkým počtem vzorků textur během několika generací grafických architektur AMD snížilo rozdíl od desek Nvidia a vydáním video čipů založených na architektuře GCN zcela vzalo vedou a nyní jsou desky Radeon lídry v těchto srovnáních, což vypovídá o vysoké efektivitě jejich implementace těchto programů.

Nová grafická karta Geforce GTX 750 Ti je znatelně rychlejší než deska založená na čipu GK107 předchozí generace (téměř dvakrát), ale je nižší než deska založená na GK106 asi o 13–18 %. Obě grafické karty Radeon mají v tomto testu stále výhodu, a to poměrně významnou. V tomto úkolu se jim novinka Nvidie jednoznačně nemůže postavit. Opět je v tomto testu vše pro Nvidii velmi smutné, protože i nejslabší Radeon předčí všechny GeForce.

Podívejme se na výsledek stejného testu, ale s povoleným shader supersampling, který zvyšuje práci čtyřikrát: možná se v této situaci něco změní a šířka pásma paměti s mírou naplnění bude mít menší dopad:

Situace (žalostná pro grafické karty Nvidia v tomto úkolu) se příliš nezměnila. Nejnovější model GeForce GTX 750 Ti stále jen překonává svou mladší sestru GTX 650 a je již o 17–23 % pomalejší než model s předponou Boost – ostatně GK106 je v mnoha úlohách jednoznačně rychlejší než GM107, což je v v souladu s teorií. Ztráta na přímé konkurenty v podobě dvojice Radeon R7 260 a 260X je opět téměř dvojnásobná. Bohužel, výhodu v takových výpočtech mají jednoznačně čipy AMD, které preferují výpočty pixel po pixelu.

Další test DX10 měří výkon komplexních pixel shaderů se smyčkami s velkým počtem vzorků textur a nazývá se Steep Parallax Mapping. Při nízkém nastavení používá 10 až 50 vzorků textur z výškové mapy a tři vzorky z hlavních textur. Zapnutím těžkého režimu se samozastíněním se počet vzorků zdvojnásobí a supervzorkováním se toto číslo zčtyřnásobí. Nejsložitější testovací režim se supersamplingem a vlastním stínováním vybírá od 80 do 400 hodnot textury, tedy osmkrát více než jednoduchý režim. Nejprve zkontrolujeme jednoduché možnosti bez supervzorkování:

Druhý test pixel shaderu Direct3D 10 je z praktického hlediska poněkud zajímavější, protože různé druhy mapování paralaxy jsou ve hrách široce používány a těžké možnosti, jako je mapování strmé paralaxy, se již dlouho používají v mnoha projektech, například v hry Crysis a Ztracená planeta. Navíc v našem testu můžete kromě supersamplingu povolit self-shadowing, který přibližně zdvojnásobí zatížení video čipu – tento režim se nazývá „High“.

Diagram je obecně podobný předchozímu, také bez povoleného SSAA, i když tentokrát GeForce GTX 750 Ti zaostává za GTX 650 Ti Boost o něco méně - pouze 9-13%, ale stále méně. Novinka samozřejmě výrazně předbíhá mladší model Geforce GTX 650 založený na čipu GK107, ale to bylo jasné již z teorie. Pokud jde o dvojici Radeon, R7 260X i R7 260 jsou stále rychlejší než všechny grafické karty Nvidia, které si v tomto testu opět vedou znatelně hůře než konkurenční řešení. Podívejme se, jaký rozdíl způsobí povolení supersamplingu:

Tentokrát se toho změnilo jen málo, ačkoli když je povoleno supersampling a self-shadowing, úkol se stává ještě obtížnějším a povolení obou možností dohromady zvyšuje zatížení karet téměř osmkrát, což způsobuje vážný pokles výkonu. Rozdíl mezi rychlostním výkonem testovaných grafických karet se mírně změnil, ale to stačilo na to, aby se rozdíl mezi GTX 750 Ti a GTX 650 Ti Boost zvýšil pouze na 13-19 %, což je jasné v jaký prospěch.

Bohužel jsme opět viděli, že grafická řešení Radeon v našich testech D3D10 pixel shaderů fungují mnohem efektivněji ve srovnání s konkurenčními GeForces a starší deska Nvidia na čipu GM107 je vážně horší nejen než obě desky řady Radeon R7 260, ale a zaostává za GTX 650 Ti Boost, kterou má na trhu nahradit. No, možná čistě v výpočetní úlohy oh, ten nový bude lepší.

Direct3D 10: PS 4.0 Pixel Shader testy (výpočet)

Následujících pár testů pixel shader obsahuje minimální počet načtení textury, aby se snížil dopad na výkon jednotek TMU. Používají velké množství aritmetické operace a přesně měří matematický výkon video čipů, rychlost provádění aritmetických instrukcí v pixel shaderu.

První matematický test je Minerál. Jedná se o složitý procedurální test texturování, který využívá pouze dva vzorky texturových dat a 65 instrukcí sin a cos.

Výsledky limitních matematických testů nejčastěji jen přibližně odpovídají rozdílu frekvencí a počtu výpočetních jednotek, jsou ovlivněny i rozdílnou efektivitou jejich použití v konkrétních řešeních a optimalizací ovladačů. V případě testu Mineral si nový model GeForce GTX 750 Ti vedl skvěle, více než zdvojnásobil mladší model GTX 650 a o 10 % předčil GTX 650 Ti Boost – konečně jsme se dočkali takového úkolu, kdy novinka ukázala své pevnost.

A ve srovnání s Radeonem se vše zlepšilo mnohem lépe než dříve. Architektury AMD měly v takových testech vždy značnou výhodu oproti konkurenčním řešením Nvidia, ale v architektuře Maxwell inženýři kalifornské společnosti výrazně zvýšili počet stream procesorů, takže špičkový matematický výkon GeForce GTX 750 Ti výrazně vzrostl. A hned v prvním matematickém testu je nová grafická karta Geforce, i když je horší než nejlepší deska AMD, jen o bídná 4% a Radeon R7 260 je zcela pozadu. Skvělá práce opravit to slabá místa předchozí architektury!

Podívejme se na druhý test výpočtu shaderu, který se nazývá Fire. Je těžší pro ALU a existuje pouze jedno načtení textury a počet instrukcí sin a cos byl zdvojnásoben na 130. Podívejme se, co se změnilo s rostoucí zátěží:

Ve druhém matematickém testu vidíme navzájem mírně odlišné výsledky z grafických karet. Rozdíl mezi GeForce GTX 750 Ti a GTX 650 Ti Boost narostl na 17 % a GTX 650 je neslušně pozadu. Pokud jde o konkurenci s Radeonem, novinka Nvidie tentokrát mírně ustoupila, jen mírně předstihla Radeon R7 260 a na starší R7 260X prohrála o 18 %.

V každém případě, vezmeme-li v úvahu poloviční spotřebu energie desky založené na GM107, výsledky ve špičkových matematických testech Výkon Nvidia jasně zlepšila, a to je pro ně velmi důležité. Představte si, co by se stalo při srovnání R7 260X (dokonce i R7 265) s hypotetickým GM106 – čipem větší složitosti, s více prováděcími jednotkami a šířkou pásma paměti.

Direct3D 10: testy geometrie shaderu

Balíček RightMark3D 2.0 má dva rychlostní testy pro geometry shadery, první možnost se nazývá „Galaxy“, technika je podobná „point sprites“ z předchozí verze Direct3D. Animuje částicový systém na GPU, geometrie shader z každého bodu vytváří čtyři vrcholy, které tvoří částici. Podobné algoritmy by měly být široce používány v budoucích hrách DirectX 10.

Změna vyvážení v testech geometry shader nemá vliv na konečný výsledek renderování, výsledný snímek je vždy naprosto stejný, mění se pouze způsoby zpracování scény. Parametr „GS load“ určuje, pro který shader jsou výpočty prováděny vertex nebo geometrie. Počet výpočtů je vždy stejný.

Podívejme se na první verzi testu Galaxy s výpočty ve vertex shaderu pro tři úrovně geometrické složitosti:

Poměr rychlostí pro různou geometrickou složitost scén je u všech řešení přibližně stejný, výkon odpovídá počtu bodů, každým krokem se propad FPS blíží dvojnásobku. Tento úkol není pro moderní grafické karty příliš obtížný a výkon je omezen rychlostí zpracování geometrie a někdy i šířkou pásma paměti.

Mezi výsledky grafických karet založených na čipech Nvidia a AMD je jasně viditelný rozdíl, což je způsobeno rozdíly v geometrických potrubích čipů od těchto společností. Jestliže v předchozích testech s pixel shadery byly desky AMD znatelně efektivnější a rychlejší, hned první testy geometrie ukazují, že desky Nvidia jsou v takových úlohách produktivnější.

Naše nová Geforce GTX 750 Ti se s tímto úkolem vypořádá jednoznačně o nic hůře než model GTX 650 Ti Boost, který nahrazuje, a dokonce i mírně (5–6 %) před ním. Srovnávat novinku s deskami Radeon nemá smysl, řešení Nvidia s geometrickým výkonem si vždy vedla lépe, a proto se ukazuje, že jsou mnohem rychlejší než jejich konkurenti. Podívejme se, jak se situace změní, když se část výpočtů přenese do geometry shaderu:

Se změnou zátěže v tomto testu se čísla mírně zlepšila u desek AMD i Nvidia. Grafické karty v tomto testu geometry shaderů reagují slabě na změny parametru zatížení GS, který je zodpovědný za přenos části výpočtů do geometry shaderu, takže závěry zůstávají stejné. Nový model Geforce podával identický výkon jako GTX 650 Ti Boost a obě jsou dvakrát rychlejší než Geforce GTX 650 a obě karty Radeon jsou na tom ještě hůř, takže zjištění zůstávají stejná.

Bohužel „Hyperlight“ je náš druhý test geometrie shaderů, který demonstruje použití několika technik najednou: instancing, stream output, buffer load, který využívá dynamickou tvorbu geometrie kreslením do dvou bufferů, a také novou funkci Direct3D 10. - streamový výstup vůbec moderní grafické karty AMD prostě nefunguje. V určitém okamžiku další aktualizace ovladačů Catalyst vedla k tomu, že tento test přestal běžet na deskách této společnosti a chyba nebyla opravena již řadu měsíců.

Direct3D 10: rychlost načítání textur z vertex shaderů

Testy Vertex Texture Fetch měří rychlost velkého počtu načítání textur z vertex shaderu. Testy jsou v podstatě podobné, takže poměr mezi výsledky karet v testech Earth a Waves by měl být přibližně stejný. Oba testy využívají mapování posunutí založené na datech vzorku textury, jediný významný rozdíl je v tom, že test Waves využívá podmíněné větvení, zatímco test Earth nikoli.

Podívejme se na první test „Země“, nejprve v režimu „Nízký detail efektu“:

Náš předchozí výzkum ukázal, že výsledky tohoto testu mohou být ovlivněny jak rychlostí zaplnění, tak šířkou pásma paměti, což je zvláště patrné ve snadném režimu. Výsledky grafických karet Nvidia jsou často limitovány něčím jiným podivným a rozdíl mezi rychlostmi vykreslování v různých režimech tuto anomálii jen potvrzuje.

Ve skutečnosti z rozdílu mezi GTX 750 Ti a GTX 650 Ti Boost je jasné, že problémem je šířka pásma paměti, protože nový produkt je o 15–20 % pozadu. GTX 650 však zaostávala ještě znatelněji, takže zjevně nejde jen o šířku sběrnice a frekvenci video paměti. Nejrychlejší je ve srovnání GTX 650 Ti Boost, následuje těsná skupina nedávno vydané novinky GeForce GTX 750 Ti a dvojice Radeonů R7 260 a 260X, které jsou si velmi blízké zejména v náročnějších podmínkách. Podívejme se na výkon ve stejném testu se zvýšeným počtem vzorků textur:

Situace ve schématu se změnila – řešení AMD ztrácela v těžkých režimech výrazně více ve srovnání s deskami Geforce. A nyní vede GeForce GTX 650 Ti Boost ve všech režimech a nový model Nvidia je v lehkém režimu mírně pozadu, v těžkém znatelně napřed. Přímí konkurenti GeForce GTX 750 Ti jsou ve všech režimech nižší než ty nejjednodušší.

Podívejme se na výsledky druhého testu načítání textur z vertex shaderů. Test Waves má menší počet vzorků, ale využívá podmíněné skoky. Počet vzorků bilineární textury je v tomto případě až 14 („Nízký detail efektu“) nebo až 24 („Vysoký detail efektu“) pro každý vrchol. Složitost geometrie se mění podobně jako u předchozího testu.

Výsledky ve druhém testu texturování vertexu „Waves“ jsou obecně podobné těm, které jsme viděli v předchozích diagramech, ale v těžkých režimech vynikají karty rodiny Radeon R7 260 nová grafická karta Nvidia (v rámci chyba) rychlejší než model, který nahrazuje GTX 650 Ti Boost, a oba jsou znatelně rychlejší než grafická karta nižší třídy. Podívejme se na druhou verzi stejného testu:

Ve druhém testu načítání textur se s rostoucí složitostí úlohy rychlost všech řešení snižovala a grafické karty GeForce byly obzvláště vážně ovlivněny v těžkých režimech. Nová deska na čipu GM107 byla o 4–6 % horší než její sesterská GTX 650 Ti Boost ve všech režimech, obě jsou rychlejší než mladší GTX 650. Srovnání s deskami AMD ale není úplně jednoznačné. Pokud jsou v lehkém režimu všechny desky kromě GTX 650 téměř stejné, tak v těžkém režimu je Radeon R7 260X jednoznačně silnější než dvojice GeForce.

3DMark Vantage: Testy funkcí

Syntetické testy z balíčku 3DMark Vantage nám ukážou, co nám dříve chybělo. Testy funkcí z tohoto testovacího balíčku podporují DirectX 10 a jsou zajímavé tím, že se liší od našich a jsou stále aktuální. Při analýze výsledků nové grafické karty Geforce GTX 750 Ti v tomto balíčku vytvoříme několik nových a užitečné závěry, který nám v testech z rodiny balíčků RightMark unikal.

První test měří výkon bloků pro načítání textur. To zahrnuje vyplnění obdélníku hodnotami načtenými z malé textury pomocí více souřadnic textury, které mění každý snímek.

Účinnost grafické karty AMD a Nvidia v testu textury Futuremark je poměrně vysoká a srovnávací čísla modelů se blíží odpovídajícím teoretickým parametrům. Top model nové rodiny GeForce GTX 750 je v tomto testu téměř o 30 % pomalejší než GTX 650 Ti Boost, což přibližně odpovídá teoretickému rozdílu v rychlosti texturování. Novinka je zase znatelně rychlejší než mladší GTX 650 – ve skutečnosti je z hlediska rychlosti texturování někde mezi těmito dvěma grafickými kartami předchozí generace.

Pokud jde o srovnání rychlosti nové desky Nvidia s konkurenčními řešeními, nový produkt je v rychlosti textury jednoznačně horší než Radeon R7 260 a 260X, což se také očekává a odpovídá teoretickým ukazatelům. Toto zpoždění je pochopitelné, protože GM107 má v podstatě blíž k úrovni GK107 než ke složitějším čipům GK106 a Bonaire. Nemluvíme o spotřebě energie.

Druhým úkolem je test míry naplnění. Využívá velmi jednoduchý pixel shader, který neomezuje výkon. Interpolovaná hodnota barvy je zapsána do vyrovnávací paměti mimo obrazovku (cíl vykreslení) pomocí prolnutí alfa. Použita je 16bitová vyrovnávací paměť mimo obrazovku formátu FP16, která se nejčastěji používá ve hrách využívajících vykreslování HDR, takže tento test je poměrně aktuální.

Ale v testu výkonu jednotek ROP se výsledek nedávno oznámené grafické karty Nvidia ukázal jako velmi dobrý - pouze o 14% nižší než u modelu na složitějším čipu předchozí generace a Geforce GTX 650 zaostávala. velmi za nimi - to se odráží ve vyšší efektivitě nového produktu, včetně změn v paměťovém subsystému, protože čísla v tomto subtestu 3DMark Vantage ukazují výkon jednotek ROP s přihlédnutím k velikosti šířky pásma videopaměti (tj. tzv. „efektivní míra naplnění“).

Geforce GTX 750 Ti z nějakého důvodu překonává Radeon R7 260 i 260X, obě desky AMD v tomto testu vykazují nízkou míru vyplnění scény oproti tomu, co by podle teorie mělo být, protože R7 260X je in; všechny ohledy (PSP, ROP) by měly být rychlejší než nová deska Nvidia.

Jeden z nejzajímavějších testů funkcí, protože podobná technika se již používá ve hrách. Vykreslí jeden čtyřúhelník (přesněji dva trojúhelníky) pomocí speciální techniky Parallax Occlusion Mapping, která simuluje složitou geometrii. Používají se operace ray tracingu poměrně náročné na zdroje a hloubková mapa s vysokým rozlišením. Tato plocha je také zastíněna pomocí těžkého Straussova algoritmu. Jedná se o test velmi složitého a těžkého pixel shaderu pro video čip, který obsahuje četné vzorky textur při sledování paprsku, dynamické větvení a složité výpočty osvětlení podle Strausse.

Tento test balíčku 3DMark Vantage se liší od těch, které jsme provedli dříve, v tom, že výsledky nezávisí pouze na rychlosti matematických výpočtů, účinnosti provádění větví nebo rychlosti vzorků textur, ale na několika parametrech současně. Pro dosažení vysoké rychlosti v tomto úkolu je důležité správné vyvážení GPU a také efektivita spouštění složitých shaderů.

V tomto případě je důležitý jak matematický, tak i texturový výkon, takže v této „syntetice“ od 3DMark Vantage nová Geforce GTX 750 Ti ani nezaostává, ani nepředbíhá starší model z rodiny GTX 650, ale mladší zůstává daleko pozadu , ztrácí téměř dvakrát tolik na obě desky vyšší úrovně. GPU AMD jsou v tomto efektivnější konkrétní úkol, ale GeForce GTX 750 Ti na mladší z nich tolik neztrácí. Ten starší je ale daleko napřed a dokonce stojí méně než nový produkt Nvidie.

Čtvrtý test je zajímavý, protože počítá fyzické interakce (imitace látky) pomocí video čipu. Používá se simulace vrcholů s využitím kombinované práce shaderů vrcholů a geometrie s několika průchody. Použijte stream out k přenosu vrcholů z jednoho simulačního průchodu do druhého. Testuje se tedy výkon vertexových a geometrických shaderů a rychlost streamování.

Rychlost vykreslování v tomto testu by také měla záviset na několika parametrech najednou, ale hlavními ovlivňujícími faktory by měl být výkon zpracování geometrie a efektivita provádění geometry shaderů, ale obrázek v diagramu se opět ukázal jako podivný a nevysvětlitelné na základě jednoho nebo dvou teoretických parametrů.

Seniorský model rodiny Geforce GTX 750, který dnes recenzujeme, vykazuje rychlost o 9 % horší než Geforce GTX 650 Ti Boost a překonává poslední zbývající GTX 650, jak by podle teorie mělo být. Překvapivé je, že i přes větší počet odpovídajících prováděcích jednotek a větší geometrický výkon grafických karet Nvidia jsou ve srovnání s konkurenčními řešeními všechny GeForce horší než obě prezentované desky Radeon.

Test fyzikální simulace efektů založených na částicových systémech vypočítaných pomocí video čipu. Používá se také simulace vrcholů, přičemž každý vrchol představuje jednu částici. Stream out se používá ke stejnému účelu jako v předchozím testu. Je spočítáno několik set tisíc částic, všechny jsou animovány samostatně a jsou spočítány i jejich kolize s výškovou mapou.

Podobně jako v jednom z našich testů RightMark3D 2.0 se částice vykreslují pomocí geometrie shaderu, který z každého bodu vytvoří čtyři vrcholy a vytvoří částici. Ale test většinou načítá shaderové jednotky s výpočty vertexů.

Ve druhém testu geometrie od 3DMark Vantage se situace obrátila a grafické karty Nvidia nyní převyšují rychlost vykreslování. Až na to, že GeForce GTX 650 za všemi zaostávala a stala se opět poslední, což je pochopitelné, protože grafický procesor GK107 je nejslabší.

Nová GeForce GTX 750 Ti zaostává za GTX 650 Ti Boost o 17 %, což je trochu moc, zjevně jí chybí šířka pásma nebo rychlost texturování – soudě podle výsledků není důraz kladen pouze na geometrický výkon. Pokud porovnáme rychlost novinky s konkurenčními deskami Radeon, nový model Nvidia byl v tomto úkolu stále rychlejší než oni - test simulace syntetických částic z testovacího balíčku 3DMark Vantage, který aktivně využívá geometry shadery, ukazuje, že desky Nvidia jsou před konkurenčními modely AMD.

Posledním testem vlastností balíku Vantage je matematicky náročný test video čipu, který počítá několik oktáv šumového algoritmu Perlin v pixel shaderu. Každý barevný kanál používá vlastní funkci šumu, aby více namáhal video čip. Perlinův šum je standardní algoritmus často používaný v procedurálním texturování a používá hodně matematiky.

V čistě matematickém testu z balíčku Futuremark ukazuje špičkový výkon video čipy v extrémních úlohách, vidíme jiné rozložení výsledků ve srovnání s podobnými testy z našeho testovacího balíčku. V tomto případě výkon řešení již zcela neodpovídá teorii a není příliš blízký tomu, co jsme viděli dříve v matematických testech z balíčku RightMark 2.0.

Nová řada GeForce GTX 700 od Nvidie zaostává jen o 4 % za GTX 650 Ti Boost (a přesto stále zaostává), což potvrzuje teoretické ukazatele a mladší GTX 650 opět ukazuje rychlosti téměř dvakrát rychlejší než starší modely. Dobrá rychlost ve srovnání s jinými modely Nvidia však neumožňuje novému produktu bojovat za stejných podmínek jako grafické karty AMD Radeon, protože architektura GCN si dobře poradí s podobné úkoly a vykazuje lepší výsledky v případech, kdy se provádí intenzivní „matematika“. A GTX 750 Ti v tomto testu trochu zaostala i za Radeonem R7 260, o starším modelu nemluvě.

Direct3D 11: Compute Shaders

K otestování nového řešení Nvidie s novými funkcemi DirectX 11, jako je teselace a výpočetní shadery, jsme použili ukázky ze sad SDK a ukázky od společností Microsoft, Nvidia a AMD.

Nejprve se podíváme na testy, které využívají Compute shadery. Jejich vzhled je jednou z nejdůležitějších inovací v nejnovějších verzích DX API, které se již používají v moderních hrách různé úkoly: post-processing, simulace atd. První test ukazuje příklad HDR vykreslování s mapováním tónů z DirectX SDK, s post-processingem pomocí pixelových a výpočetních shaderů.

Rychlost výpočtů ve výpočetních a pixel shaderech pro všechny desky AMD a Nvidia byla dlouho téměř stejná, ačkoli grafické karty s GPU předchozích architektur měly zjevné rozdíly. Na základě našeho nejnovějšího výzkumu výsledky v tomto problému jasně nezávisí na matematickém výkonu a výpočetní účinnosti, ale na dalších faktorech, jako je šířka pásma paměti a výkon ROP.

A tentokrát nebudeme moci dělat žádné závěry, protože naprosto všechna řešení vykazovala podobné výsledky - rozdíl mezi nejlepšími a nejhoršími čísly nepřesahuje 8%. Dobrou zprávou je, že nová deska Nvidia i v takových podmínkách patří ke špičce, přesto je pro nás tento test prakticky k ničemu.

Druhý test výpočetního shaderu je také převzat z Microsoft DirectX SDK a ukazuje výpočetní problém gravitace N-těla – simulaci systému dynamických částic, který je vystaven fyzikálním silám, jako je gravitace.

Ale druhý test DX11 ukázal první (a možná jediný) senzační výsledek, který lze vysvětlit pouze zvýšenou efektivitou provádění určitých výpočetních úloh. Tento test se zaměřuje nejen na rychlost provádění jednoduchých matematických výpočtů, ale také na efektivitu provádění složitého kódu s větvemi.

Řešení Nvidie v takovýchto výpočetních úlohách v zásadě vypadají dobře, ale nové desky Radeon se s tímto úkolem také vypořádají na výbornou. Všechny ale bledly ve srovnání s účinností Geforce GTX 750 Ti, která se projevila nejlepší výsledek, před Radeonem R7 260X o 22 %. Novinka je přitom více než jedenapůlkrát rychlejší než její předchůdce na bázi čipu GK106, který je teoreticky složitější a výkonnější. Zdá se, že to bylo způsobeno architektonickými vylepšeními spojenými se zvýšením výpočetní efektivity, o kterých jsme psali v minulém díle.

Direct3D 11: Výkon teselace

Výpočetní shadery jsou velmi důležité, ale další důležitou inovací v Direct3D 11 je hardwarová teselace. Velmi podrobně jsme se na to podívali v našem teoretickém článku o Nvidia GF100. Tessellation se již nějakou dobu používá v DX11 hrách, jako jsou STALKER: Call of Pripyat, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro Last Light, Civilization V, Crysis 3, Battlefield 3 a další. Některé z nich využívají teselaci pro modely postav, jiné ji využívají k simulaci realistických vodních ploch nebo krajiny.

Existuje několik různých schémat pro rozdělení grafických primitiv (teselace). Například teselace phong, trojúhelníky PN, dělení Catmull-Clark. Schéma rozdělení PN Triangles se tedy používá ve STALKER: Call of Pripyat a v Metro 2033 - Phong tessellation. Tyto metody se poměrně rychle a snadno implementují do procesu vývoje her a existujících enginů, a proto se staly populárními.

Prvním testem mozaikování bude příklad mozaikování podrobností ze sady ATI Radeon SDK. Implementuje nejen teselaci, ale i dvě různé techniky Zpracování pixel po pixelu: jednoduché překrytí normálních map a mapování paralaxní okluze. No, pojďme porovnat řešení AMD a Nvidia DX11 v různých podmínkách:

V jednoduchém testu bump mapping se rychlost nejčastěji snižuje na šířku pásma a výsledek nové grafické karty Nvidia je jasně vyšší než u desky předchozí generace. Obě grafické karty AMD však mají vysokou šířku pásma a dobře se s tímto jednoduchým úkolem vypořádají - s velkým náskokem překonaly nový model GeForce.

Ve druhém subtestu se složitějšími výpočty pixel po pixelu vše dopadlo téměř stejně. Efektivita provádění takových matematických výpočtů v pixel shaderech v čipech architektury GCN je zřetelně vyšší než v Kepler a... nyní Maxwell. Ve skutečnosti v tomto případě není rozdíl mezi GTX 650 Ti a GTX 750 Ti, takže deska Nvidia, o které dnes uvažujeme, prohrála dokonce i s Radeonem R7 260, nemluvě o výkonnější modifikaci.

A v subtestu teselace novinka zaostávala i za svými rivaly z produkce AMD. Model GeForce GTX 750 Ti je jasně před svou sestrou, ale znatelně horší než rodina desek Radeon R7. To je vysvětleno tím, že v tomto testu teselace je dělení trojúhelníků mírné a rychlost v něm není omezena výkonem jednotek pro zpracování geometrie a rychlost zpracování trojúhelníků je pro desku AMD zcela dostatečná.

Druhý test výkonu teselace bude dalším příkladem pro 3D vývojáře z ATI Radeon SDK - PN Triangles. Ve skutečnosti jsou oba příklady také součástí DX SDK, takže jsme si jisti, že vývojáři her vytvářejí svůj kód na jejich základě. Tento příklad jsme testovali s jiný koeficient teselační faktor, abyste pochopili, jaký dopad má jeho změna na celkový výkon.

V tomto příkladu je použita složitější geometrie v komplexních režimech, takže porovnání geometrické síly různých řešení přináší různé závěry. Vše uvedeno v materiálu moderní řešení dobře se vypořádají s lehkým a středním geometrickým zatížením, vykazují dostatečné vysoká rychlost, ale v těžkých podmínkách jsou GPU Nvidia stále výkonnější.

Model Geforce GTX 750 Ti, který dnes recenzujeme, zaostává za všemi ostatními ve všech světelných režimech, i když rozdíl oproti GTX 650 Ti je malý. Ale v nejsložitější konfiguraci se spoustou geometrie se jednoznačně ujal vedení. Závěry týkající se teselace jsou tedy následující: nová grafická karta Nvidia je rychlejší než odpovídající karty Radeon v obtížných podmínkách, kdy rychlost těchto karet výrazně klesá, zatímco rychlost karet Geforce zůstává poměrně vysoká.

Podívejme se na výsledky dalšího testu – demoverze Programy Nvidia Realistický vodní terén, také známý jako ostrov. Tato ukázka využívá teselaci a mapování přemístění k vykreslení realisticky vypadajících povrchů oceánů a terénu.

Island test není čistě syntetický test pro měření výlučně geometrického výkonu GPU, protože obsahuje jak komplexní pixelové, tak výpočetní shadery, a takové zatížení se blíží skutečným hrám, které využívají všechny bloky GPU, a to nejen geometrické, jako v předchozím případě. zkoušky geometrie. Tím hlavním však stále zůstává zatížení jednotek pro zpracování geometrie.

Řešení prezentovaná v materiálu jsme testovali při čtyřech různých koeficientech mozaikování – v tomto případě se nastavení nazývá Dynamic Tessellation LOD. Zajímavé je, že i při prvním rozdělovacím faktoru trojúhelníku, kdy rychlost není omezena výkonem geometrických bloků, Grafické karty Radeon nyní za Geforce GTX 750 Ti zaostávají, i když si s GTX 650 Ti poradili. Obecně desky AMD vykazují docela dobré výsledky jen za světelných podmínek a s přibývající geometrickou prací výkon všech Radeonů znatelně klesá a desky Nvidia táhnou daleko vpřed.

Grafické karty Nvidia jsou v tomto testu vždy velmi rychlé a nový model GeForce GTX 750 Ti se ukázal být o 22 % rychlejší než předchozí generace GeForce na GPU architektury Kepler i v těch nejtěžších podmínkách. Srovnání s deskami AMD jim samozřejmě nesvědčí v náročném režimu za novinkou téměř o polovinu. Nikdy se však neunavíme opakovat, že ve hrách je geometrické zatížení vždy několikanásobně nižší a možnosti grafických karet v nich nejsou omezeny výkonem geometrických bloků.

Obecně platí, že výsledky syntetických testů nové grafické karty Nvidia Geforce GTX 750 Ti, stejně jako výsledky dalších modelů grafických karet vyrobených oběma výrobci diskrétních video čipů, vykazovaly smíšené výsledky. Nová deska Nvidia na jednu stranu jasně vykazuje velmi dobrou energetickou účinnost, její výkon je v testech téměř na úrovni Geforce GTX 650 Ti (Boost) - desky předchozí generace na mnohem složitějším videočipu s téměř dvojnásobnou spotřebou energie . Totéž platí pro konkurenty AMD, všechny spotřebují mnohem více energie, ale poskytují jen o něco vyšší rychlosti.

Čistě technicky tedy grafická karta na čipu GM107 fungovala výborně a stala se jednoznačně energeticky nejúčinnější grafickou kartou v historii. Má určitá úzká hrdla, jako je relativně pomalá rychlost texturování a rozhodně malá šířka pásma paměti, které v některých případech překážejí, ale tyto případy jsou vzácné. Existuje však důležité „ale“ – na trhu jsou mnohem důležitější náklady na řešení, na což se kupující dívají jako první. A tady není všechno pro GeForce GTX 750 Ti tak růžové. Novinka je zjevně předražená a stojí více než konkurenční model v podobě Radeonu R7 260X, vykazuje rychlost na přibližně stejné úrovni.

Jinými slovy, taková deska založená na video čipu GM107 by byla vynikající volbou a nejvíce výhodná nabídka na trh, pokud by byl uvolněn v odpovídající cenové relaci. Pokud by vyšel o stupínek níže, nenahradí Geforce GTX 650 Ti Boost, která je jasně rychlejší, a ne GTX 650 Ti, která je někdy rychlejší a někdy pomalejší, ale běžnou GTX 650 bez přípony „Ti“ - v v takovém případě by šlo o bestseller z hlediska ceny a produktivity, nejen energetické účinnosti. Bohužel, naše sada syntetických testů ukázala, že z hlediska výkonu může nová deska Nvidia konkurovat maximálně Radeonu R7 260X a tento model AMD je znatelně levnější. Abychom vyvodili konečné závěry, podívejme se v další části našeho materiálu na skutečný výkon nového produktu ve hrách a zdůvodnění jeho maloobchodní ceny s přihlédnutím k rychlosti v herních aplikacích.