Тестирование двухпроцессорных платформ в 3DMAX

Введение

С момента публикации статьи «Подбор оптимальной конфигурации для 3DMAX»прошло достаточно много времени, чтобы появились другие аппаратные платформы, достойные рассмотрения. В первую очередь это системы на базе двух процессоров AMD. В этой статье мы рассмотрим скоростные характеристики двухпроцессорных систем на Pentium Tualatin с увеличенным кешем и сравним скорость этой платформы «от Intel» cо скоростью платформы Dual SocketA.
Для SocketA платформы я выбрал материнскую плату Tyan TigerMP, наиболее современную и быструю на сегодня плату из широко доступных. Она основана чипсете AMD 760MP, поддерживает два процессора AMD Athlon/AthlonMP/Duron. На этой плате нет никакого дополнительного интегрированного оборудования, имеется обычный слот AGP 4x, два 32-битных и четыре 64-битных 33-мегагерцовых слота PCI. Имеющиеся четыре слота для установки памяти поддерживают до трех гигабайт PC2100/PC1600 Registered DDR SDRAM. Tiger MP не требует специальных блоков питания.
Сравнивать двухпроцессорную платформу SocketA в этом обзоре мы будем с двухпроцессорной системой Socket370, основанную на материнской плате Iwill DVD266U-RN, на чипсете VIA Apollo Pro266T. Я тестировал эти платы с процессорами AthlonMP 1200Mhz и Pentium III 1133Mhz 512Kb. Я специально не стал сравнивать максимально возможные на сегодняшний день процессоры, так как во-первых, через месяц «самыми быстрыми» будут уже другие процессоры, во-вторых, из сравнения самых быстрых, но различающихся по тактовой частоте, процессоров, очень затруднительно делать выводы о других процессорах тех же семейств.
То есть, я сравнил возможности ядер AthlonMP и Pentium III с 512Kb кешем на максимально приближенной тактовой частоте – эти результаты можно легко экстраполировать и на все процессоры этих семейств.

Как мы тестировали

Для оценки скоростных показателей я воспользовался теми же самыми тестами, что и в прошлых обзорах. Напомню, что эти бенчмарки являются рекомендованными для тестирования в 3D Studio MAX самой компанией производителем программы. В этом обзоре я не стал выносить описание бенчмарков на отдельную страницу, а расположил их последовательно, с результатами плат для каждого теста. Как всегда, я привел результаты в форме “результат без антиалиасинга/результат с антиалиасингом”. Естественно, я снимал результаты с антиалиасингом только в тех случаях, когда это имело смысл – 3ds max 4 может сглаживать только линии и только в режиме WireFrame, и, если включить антиалиасинг при других режимах представления окон проекции, то результат: как качество изображения, так и количество fps меняться не будет.

Платформа №1:
Процессор – 2xAthlon MP 1200Mhz
Материнская плата – Tyan TigerMP
Память – 1024Mb PC2100 DDR SDRAM
Видеокарта – Visiontek GeForce3 Ti500
Жесткий диск – 20Gb IBM DTLA 7200rpm

Платформа №2:
Процессор – 2xPentium 1133Mhz, кеш -512kb
Материнская плата – IWILL DVD266U-RN
Память – 1024Mb PC2100 DDR SDRAM
Видеокарта – Visiontek GeForce3 Ti500
Жесткий диск – 20Gb IBM DTLA 7200rpm

Программное обеспечение:
Windows 2000 SP2
3ds max 4 (OpenGL rendering), 1024x768 32bit

Тестирование скоростных характеристик при работе в окнах проекции

1. Первый бенчмарк является “стресс-тестом” – в четырех окнах проекции проигрывается анимация сцены. Однако, методы рендеринга (Rendering Method) разные. В двух верхних окнах сцена представлена в виде “Wireframe” (то есть в “проволочном” или “каркасном” режиме), в левом нижнем “Smooth + HighLights” + “Edged Faces” (в затененном режиме с выделенными гранями), в правом нижнем нижнем - “Smooth + HighLights”:Также я включал сглаживание для окон проекции, представленных в режиме Wireframe (Enable Anti-Aliased Lines in Wireframe Views). Так как только верхние окна проекции представлены в этом режиме, то на нижние окна эта опция не влияла. Результат “со сглаживанием” приведен через косую черту. Эта сцена содержит весьма немного полигонов – всего 28 тысяч, однако из-за одновременного проигрывания анимации во всех четырех окнах, “общий” fps весьма мал.

Полигонов: 28868
Источников света: 1
Режим: Wireframe, Smooth+Highlights

При одновременном отображении анимации во всех четырех окнах проекции основная нагрузка ложится на связку центральный процессор - память, а здесь у платформы Dual SocketA явное преимущество – пропускная способность шины процессора PentiumIII, AGTL+ при частоте 133Mhz составляет 1.06Гбайт/c, что вдвое меньше пропускной способности шины процессора Athlon.

2. Второй бенчмарк представляет собой сцену с семью базовыми геометрическими объектами, общей сложностью в десять тысяч полигонов.
Шесть объектов статичны, один медленно перемещается по сцене, “проходя сквозь” другие объекты. Этот бенчмарк проверяет корректность отображения “пересечения” объектов и скорость, с какой драйвер и “железо” видеокарты справятся с этим.

Полигонов: 9712
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

В отличие от предыдущего, этот бенчмарк, в данном случае, нагружает шину AGP и показывает скорость работы AGP порта материнской платы. Таким образом, мы видим, что реализация AGP намного лучше на Dual Socket370 платформе.

3. Сцена третьего бенчмарка содержит шар, который очень медленно передвигается на фоне геометрии в 15000 полигонов.Шар нигде не пересекает другие объекты. Так как шар передвигается очень медленно, то “правильный” драйвер будет вносить очень небольше изменения в каждый кадр. Другими словами, этот бенчмарк проверяет способность видеоплаты не перерисовывать в каждом кадре необновляемые объекты.

Полигонов: 15653
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

Этот бенчмарк совершенно аналогичен предыдущему, и результат платформ аналогичен, только разрыв между ними меньше.

4. Этот бенчмарк показывает возможности видеокарты обрабатывать очень сложную геометрию Бенчмарк показывает производительность видеокарт в режиме Smooth+HighLights в сценах со сложной геометрией.

Полигонов: 200270
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

В геометрическом бенчмарке в первую очередь задействуется FPU процессора для обсчета вершин треугольников сцены, а FPU Athlon, насколько мы знаем, намного превосходит аналогичный вычислительный блок Pentium III. Также в этом бенчмарке умеренно нагружается шина AGP – так как сцена отображается в режиме Smooth+Highlight. Преимущество в первом случае и проигрыш во втором уравновешивает результат платформы Dual SocketA с результатом платформы Dual Socket370, особенно, если учесть разницу в тактовых частотах в пользу первой платформы.

5. Пятый бенчмарк тестирует возможности видеоплат по обработке исключительно сложной геометрии. На этот раз число полигонов почти удвоилось и составило почти 376 тысяч. На той же самой “поверхности” теперь стоят дома.Этот бенчмарк способен “поставить на колени” любую видеокарту – средний fps не превышает трех кадров. Сам файл создавался, конечно же не при fps=3, дома создавались по отдельности в разных файлах и при “установке на грунт” неиспользуемая часть геометрии “отключалась” для повышения производительности.

Полигонов: 376875
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

В более тяжелом геометрическом бенчмарке, где счет идет на доли fps обе платформы показывают одинаковый результат по описанным выше причинам.

6. Бенчмарк, тестирующий скорость обработки множественных источников света. Так как большинство видеокарт не поддерживает более 8 источников, то этот тест и еще два последующих содержат 8 источников света разных типов. В этом тесте 8 источников света типа SpotLight, перемещаясь, освещают своебразный “астероид”:Следует заметить, что отображение освещенности, созданной источниками типа Spotlight – намного более ресурсоемкий процесс, нежели отображение освещенности, созданной источниками света типа Omni и Directional.

Полигонов: 39600
Источников света: 8
Режим: Smooth+Highlights

7. Тот же “астероид”, только теперь он освещается восемью источниками света типа Directional. Источники света типа Directional “медленнее” чем Omni, но “быстрее”, чем источники света типа Spotlight.

Полигонов: 39600
Источников света: 8
Режим: Smooth+Highlights

8. Опять тот же самый “астероид” и опять восемь источников света. Теперь это источники типа Omni, самые “быстрые” источники света в 3DMAX.

Полигонов: 39600
Источников света: 8
Режим: Smooth+Highlights

Все бенчмарки освещенности имеют малую геометрию, поэтому основная нагрузка ложится на шину AGP, в превосходстве реализации которой в платформе Dual Socket370 мы уже успели убедиться во втором и третьем тестах. Тесты освещенности лишь показывают, что в большинстве практических случаев отрыв будет заметным «невооруженным» глазом, но не столь огромным.

9. Сцена с “легкой” геометрией и единственным источником света, всего в четыре с половиной тысячи полигонов, занимающая все окно проекции - это бенчмарк скорости растеризации в режиме Smoth+Highlights.Во время перемещения камеры видеокарта должна проводить растеризацию больших и малых полигонов (относительно экранного размера)

Полигонов: 4684
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

Аналогичное положение и в бенчмарке растеризации – применительно к тестированию платформ, он отличается от бенчмарков освещенности лишь уменьшением источников света, что при одной и той же видеокарте на тестируемых платформах дает такой же результат, как и тесты освещенности.

10. Бенчмарк, показывающий скорость работы видеокарт с текстурами. Файл содержит множество текстур и минимум геометрии. Бенчмарк представляет из себя вращающийся шар, с 48-ю текстурами наложенными на его грани.Минимум геометрии и максимум текстур этой сцены максимально показывают скорость обработки текстур видеокартой.

Полигонов: 224
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

11. Полностью текстурированная комната, внутри которой перемещается камера. Этот бенчмарк наиболее приближен к реальным приложениям, так как содержит множество текстур, непростую геометрию и несколько источников света. Этот бенчмарк показывает возможности видеокарт при обработке непростых сцен в режиме Smooth+Highlight.

Полигонов: 12413
Источников света: 8
Режим: Smooth+Highlights

12. Анимированные “волны” с наложенной текстурой показывают скорость обработки и модификации текстур.

Полигонов: 880
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

Текстурные тесты только подтверждают результаты предыдущих бенчмарков – в первых двух текстурных бенчмарках геометрия не модифицируется, и система Dual SocketA сильно проигрывает за счет худшей реализации AGP, а в последнем бенчмарке геометрии хоть и ничтожно мало, но она модифицируется и хоть немножко, но отстает Dual Socket370.

13. Бенчмарк меряет скорость работы в режиме Wireframe. 111 тысяч полигонов в режиме wireframe станут серьезным тестом любой современной видеокарты. Как и в первом тесте, я провел этот тест с антиалиасингом.

Полигонов: 111270
Источников света: 1
Режим: Wireframe

Та же сцена, что и в первом геометрическом бенчмарке и аналогичный результат – превосходство Dual SocketA за счет более мощного FPU.
Все вышеописанные бенчмарки рекомендованы для тестирования видеокарт компанией производителем 3DMAX, однако, как мы видели, они тестируют возможности видеокарт по отдельным функциям, и среди них нет “общих” тестов. Поэтому я добавил еще один бенчмарк - это сцена с восемью источниками света, 61371 полигоном и множеством прозрачных плоскостей. Сложность этого файла вполне типична на сегодняшний день, весь файл вместе с текстурами занимает более 6Mb. Анимация построена для наиболее лучшего тестирования - камера перемещается по комнате, захватывая все объекты. Вот как выглядит первый кадр после окончательного рендеринга:
Я использовал эту сцену для тестирования видеокарт как в режимах Wireframe, так и Smoth+Highlights. Поэтому получилсь два бенчмарка:

14. Сцена в режиме Wireframe

Полигонов: 61371
Источников света: 8
Режим: Wireframe

В реальной сцене одно преимущество Dual SocketA системы – преимущество FPU нейстрализуется превосходством реализамии AGP в Dual Socket370 системе. В результате обе системы демонстрируют примерно одинаковый результат.

15. Та же сцена в режиме Smooth+HighLight

Полигонов: 61371
Источников света: 8
Режим: Smooth+HighLight

Результаты тестов той же сцены, но в режиме Smooth+Highlight смещаются в пользу Dual Socket370 системы за счет того, что в этом бенчмарке заметно большую роль играет фактор AGP.

Тестирование скоростных характеристик при финальном рендеринге

Финальный рендеринг выполняется исключительно силами центрального процессора, поэтому преимущество в AGP платформы Socket370 в этом случае не будет играть никакой роли. А преимущество AthlonMP в виде более мощного блока FPU как раз будет реализовано на все 100%. Однако, новые Pentium III с ядром Tualatin имеют вдвое больший кеш объемом 512Kb, против 256Kb у Athlon MP – это довольно солидный «аргумент» в предстоящем тестировании.
Я производил финальный рендеринг трех сцен из поставки 3ds max4 с одними и теми же параметрами, в одном разрешении 800х600, так как процентное соотношение результатов тестируемых платформ одно для всех разрешений от 640х480 до 1600х1200. Вот эти сцены:

Мы видим, что мощный блок FPU процессоров AthlonMP позволил обогнать этой платформе своего соперника во всех тестах. Кроме того, можно сказать, что эта тенденция распространится на финальный рендеринг любой сцены, так как, во-первых, финальный рендеринг выполняется силами CPU, и во-вторых, при финальном рендеринге основная нагрузка ложится на блок вычислений с плавающей запятой.

Выводы

Процессоры AthlonMP показали себя с лучшей стороны, однако, из-за материнской платы с медленным портом AGP платформа Dual SocketA проиграла в большинстве тестов в окнах проекции с большим отрывом. В финальном рендеринге, когда «AGP фактор» не сказывался на результате систем, не смотря на бОльший кеш у Pentium III, с преимуществом в 10-20% победила платформа Dual SocketA.
Однако, при принятии решения о покупке той или иной системы нельзя забывать о том, что приведенные результаты справедливы для процессоров и платформ при равных частотах. Я специально не задавался целью протестировать наиболее быстрые процессоры, доступные в данный момент на рынке, так как сегодня Вы можете приобрести Athlon XP2000+ (реальная тактовая частота 1667Mhz и максимум Pentium III 512K 1266Mhz и победитель будет очевиден, а завтра все может измениться, так как по последней информации, Intel собирается повысить тактовую частоту своих процессоров Pentium III с кешем 512Kb минимум до 1.4Ghz. Также нельзя забывать про возможность разгона, а разгонный потенциал у процессоров Intel куда больше.