Процессор против видеокарты или очерёдность апгрейда

Введенние

Каждый раз, когда выходит новая статья, мне остается лишь с грустью смотреть на недосягаемые цифры на графиках в различных обзорах, где «Athlon 1900+ в некоторых тестах обходит Pentium 4 2 ГГц при использовании GeForce 3 Ti 500”. Мой компьютер уже готов справлять свой полуторагодовой юбилей, да и в девичестве отнюдь не являлся “хай-эндом” – скорее, крепким середнячком, собранным по принципу “больше производительности за меньшие деньги”.
Мысли об апгрейде посещают меня, как и любого обладателя “подержанной” системы, достаточно часто. В то же время, компьютер вполне сносно работает и хотя мое материальное положение не является катастрофическим постоянно тратить большие суммы на апгрейд представляется несколько неразумным...
Тем не менее, всегда наступает момент, когда производительность (особенно – в играх) уже перестала устраивать, а вот денег на новую систему выкроить еще не удалось. Поэтому приходится ограничивать себя и апгрейдить только самое необходимое.
Но это все лирика, перейдем к суровой прозе.
Цель статьи – проверить, что больше окажет влияние на производительность системы: более быстрый процессор или новая видеокарта. Кроме того, в рамках статьи рассматривались следующие вопросы:

рост производительности при замене отдельно процессора и видеокарты
рост производительности процессоров Duron и Athlon при повышении тактовой частоты с различными видеокартами
изменение производительности при переходе с Duron на Athlon одинаковой частоты при использовании различных видеокарт

С чего начинать

В качестве суммы апгрейда была избранна сумма «около 100 долларов», разумеется, в рублевом эквиваленте. Психологически такая сумма представляется оптимальной для небольшого апгрейда. На эту сумму надо привести компьютер в более-менее современное состояние. В принципе, задача ставилась простая – получить прирост качества и скорости игр (в «зачете» шли Quake3 и Unreal Tournament, за приз зрительских симпатий боролись сами с собой «Дальнобойщики-2». Как всегда, криво написанная игра (в данном случае – последняя) потребовала к себе особого отношения, но уж больно она симпатишная...).
В качестве базовой была выбрана следующая конфигурация, как наиболее точно отвечающая условиям тестирования (просто другой под рукой не оказалось).

AMD Duron 600 (разгоняется до 900-950 МГц коэффициентом)
M/b Abit KT7 (VIA KT133) (разгон шиной до 120 МГц с возможными глюками)
256Mb PC133 NCP (2x128Мб)
3dfx Voodoo 3 3000 (номинальные частоты)
IBM DPTA 7200rpm, 20 Gb.
Aureal Superquad (чип AU8830A2, старая ревизия), драйвера 2048
CDROM Pioneer 36x
USRsportster 33.6 ISA модем

Подопытные игры, как всегда – Quake3 1.27g, normal, 640x480, Unreal Tournament, 800x600 (демки записаны на картах Cranes и Ice station Zeto). Установленная система – относительно чистая Windows Me.
Теперь попробуем определиться, на что можно рассчитывать, имея эту конфигурацию и оговоренную сумму.
Во-первых, отсеем то, что не нужно.

1. Память. 256 Мб хватит всем, даже при использовании WinXP. Впрочем мне кажется и 128 Мб не являются настолько уж «критически низкой» величиной, чтобы вопрос об увеличении оперативной памяти ставился на первое место. Ну и, наконец, стоимость SDRAM в настоящее время находится на достаточно низком уровне и набрать около 500 рублей можно «в рабочем порядке».

2. Звуковая карта. В общем-то, для комфортной игры любая PCI-звуковая карта подойдет, а при жестком лимите средств, наверное, даже Vortex2 менять не стоит, несмотря на проблемы с драйверами в Win2000 (и особенно – на VIA).

3. Жесткий диск. Ну, на игры винчестер влияния не оказывает, а для обычной работы хватит любого более-менее нового (чуть не написал «более-менее жесткого») диска. Правда, на нем может кончиться место, но это уже к теме статьи не относится.

4. Материнская плата. В принципе, самый лучший кандидат «на перспективу». Однако, даже если удастся на отведенные средства купить последнюю, самую современную «мать», особого прироста производительности сейчас это не принесет, а до того времени, пока появятся свободные средства для апгрейда всего остального, она уже тоже успеет устареть.

Таким образом у нас остается всего лишь два кандидата: процессор и видеокарта. Что принесет модернизация каждого из этих компонентов – вот это мы и постараемся выяснить.

Модернизация процессора. Duron 600 – Athlon 1200

Благодаря ценовым войнам последнего времени, даже цены на топ-модели падают до смешного уровня, а уж более низкоскоростные процессоры впору раздавать бесплатно (кстати, на Тайване, например, где-то с год назад действовало предложение, когда покупатели плат Abit KT7A получали Duron 600 в подарок). Собственно, сейчас цена любого Athlon средних частот находится в пределах 100 долларов. К сожалению, уже не всегда можно достать процессоры 1100 и 1200 МГц, работающие на шине в 100МГц, но... На худой конец и 1ГГц процессор тоже подойдет.
Итак, посмотрим, что же дает установка более мощного процессора. Первым по плану идет Quake3.
Полученный прирост более, чем впечатляющ: 50 процентов! Если быть более точным, 50% для Demo001 и 53% для Demo002. Интересно, что прирост оказался большим для Demo002, хотя первоначально мне казалось, что большей зависимостью от мощности процессора обладает Demo001.
В принципе, такой рост производительности наглядно демонстрирует эффективность покупки нового процессора. Правда, частота процессора – вдвое выше, а стоимость – больше аж в два с половиной раза, не говоря уже о большем кэше... Однако, производительность системы зависит не от одного процессора. В общем, не буду повторяться. Ниже будут графики, показывающие, как прирост зависит от частоты, а сейчас мы взглянем на второго подопытного: Unreal Tournament.
Здесь прирост скромнее: 41% для демки A1 и 37% - для А2. Напомню, что А1 – это открытые пространства, А2 – узкие коридоры. Правда, мне всегда казалось, что основным сдерживающим фактором служили как раз видеокарта на А1 и процессор на А2, но...
В общем, прирост в UT тоже достаточно приличный.
Говоря о «Дальнобойщиках-2», следует отметить, что все стало плавнее. Замеры fps там я даже производить не стал, во-первых, потому что единственным доступным инструментом стал Fraps 1.2, который не накапливает статистику, а во-вторых, игра время от времени подгружается с диска и в этот момент тормозит...
Кроме того (что вполне ожидаемо), улучшилось время некоторых обычных операций в Windows.
Итак, новый процессор позволяет нам получить достаточно большую прибавку в скорости. Может быть, она и уступает росту стоимости и частоты в процентом отношении, но, во-первых, не будем забывать, что в системе осталось полно «тормозов» (самые очевидные из которых – 100МГц шина и память SDRAM, не говоря уже о видеокарте), а во-вторых, в абсолютных цифрах это не так уж много – 60-70 долларов разницы с Duron 600, по-моему, вполне окупаются.

Видеокарта: смена 3dfx Voodoo3 на GeForce2 Ti

В этом разделе пришлось пойти на небольшую сделку с совестью. Титаниумы от хороших производителей стоят дороже, чем 100 долл., а советовать покупать noname-плату очень не хочется (к тому же нет никаких гарантий, что на такой карте не будет стоять чип GF2Pro или даже GTS в сочетании с взломанным BIOS. После псевдо-MX400, на самом деле являющихся МХ200, и подозрительного равенства цен GF2Ti = GF2Pro возникают некоторые подозрения). С другой стороны, цены постепенно падают...
Однако пора перейти к цифрам. Поскольку объявленной целью апгрейда является повышение играбельности, делать замеры в Q3 в разрешении 1024х768 (где основным фактором, ограничивающим производительность, является видеоускоритель, поэтому лучше видно разницу различных видеокарт) показалось мне малопродуктивным занятием: если даже в 640х480 результаты получаются низкими, что уж говорить о более высоких разрешениях.
Итак, начиная с тех же самых цифр мы получаем всего лишь 10 процентов прироста производительности в Demo001. Причем вполне возможно, что этот прирост объясняется более качественным драйвером. А вот с Demo002 ситуация гораздо интереснее. Забегая чуть вперед скажу, что для Voodoo3 отставание fps в Demo002 от Demo001 гораздо меньше, более того – с увеличением частоты цифры растут быстрее, так что с быстрым процессором demo002 на Voodoo3 будет быстрее, чем demo001. А вот «фишкой» видеокарт от Nvidia являются стабильно меньшие результаты Demo002 по сравнению с Demo001, причем разница практически не зависит от частоты процессора, составляя примерно 3-4 fps. В силу вышеизложенных обстоятельств прирост здесь и вовсе 4%. Мда, негусто...
Ожидать прироста от UT глупо, т.к. переход с Glide на Direct3D очевидно приведет к большей загрузке процессора, который и так является самым большим ограничивающим фактором в демке. Тем не менее, глянем на график:
Результаты это подтверждают: минус 10% для А1 и целых минус 13% для A2. Вполне ожидаемо. Немощь процессора, не позволяющая раскрыть полностью потенциал мощной видеокарты, еще усугубляется большей требовательностью к процессору Direct3D.
В плане качества все также неоднозначно. На GF2Ti играть имеет смысл только в 32-битном цвете, т.к. при установке 16 бит GeForce2 проигрывает Voodoo3 в качестве (причем это частенько заметно). Правда, тут переход к 32-битной картинке не оказывает большого влияния на скорость, а становится действительно немножко красивее. Опять же, повышается четкость...
Лучше всего повышение качества заметно на «внеконкурсных» «Дальнобойщиках-2» (хотя, по иронии судьбы, они поддерживают только 16-битный цвет). Во-первых, картинка стала четче (правда, это не всегда хорошо для дороги, зато повысилась четкость отрисовки кабины), появились некоторые дополнительные эффекты. Режим АА, который ничего путного в шутерах не приносит (его лучше всего видно на малоподвижных деталях, а малоподвижные в шутерах долго не живут...), здесь раскрывается во всей красе. Однако все эти соображения перевешиваются ценой: ради 10% прироста (и это я еще беру максимум!) выкидывать сумму от 90 до 120 долларов представляется в высшей степени неосмотрительным. Если вы не собираетесь в ближайшее время менять процессор, а видеокарта уже совсем вас не устраивает (ну, бывает такое), лучше обратить внимание на GeForce2 MX/MX400 (пользуясь случаем, хочу еще раз напомнить, что МХ200 очень сильно проигрывает по производительности, и не стоит ее брать для игр ни при каких обстоятельствах). Улучшения в качестве будут те же, а разницы в скорости на этом процессоре все равно не удастся заметить. Брать GF2Ti «на вырост» также не следует: из-за ценовых войн с ATI стоимость всей линейки может падать достаточно быстро.

Вывод из этой части достаточно простой: если у вас образовались лишние 100 долларов и вы хотите, чтобы ваши любимые игры шли быстрее, то разумнее будет остановить свой выбор на новом процессоре: выгода от покупки будет больше. Прирост в качестве, получаемый от более современного видеоакселератора, не оправдывает разницы в цене, кроме того, современные видеокарты очень быстро стареют.
Однако, статья была бы неполной, если бы мы здесь и остановились. Поэтому далее мы посмотрим на привлекательность того или иного процессора с точки зрения соотношения «цена/производительность» как с видеокартой Voodoo3, так и с GeForce2, соотношение Duron и Athlon и многое другое...

Различные процессоры при использовании Voodoo3

Quake3 достаточно ровно реагирует на прирост производительности. Для графиков достраивались показания процессоров Duron 700, 800 и Athlon 1.1ГГц, которые не измерялись, чтобы избежать «лесенок» и сделать графики более наглядными. Причем, по крайней мере, в части Athlon можно этот график подтвердить фактами: разница между Athlon 900 и Athlon 1000 такая же, как и между Athlon 1000 и Athlon 1100 и 1200-ой моделями. Из этого графика можно сделать следующие выводы:

1. Грубая формула соотношения производительности Athlon и Duron следующая: Athlon X = Duron X+100МГц

2. Прирост производительности при увеличении частоты для Athlon немного меньше, чем для Duron (примерно 3-3.5 fps против, соответственно, 4.5-5).

Мне кажется, здесь же стоит повторить старую мысль, высказанную еще в статье о разгоне Duron: с увеличением частоты процессоров все больше начинает не хватать пропускной способности шины, поэтому относительный прирост уменьшается. Особенно это заметно для Duron, для Athlon зависимость смягчается из-за большего объема процессорного кэша.

Относительный прирост производительности в игре UT примерно такой же, и зависимости те же, разве что рост более плавный. Причем, при подходе к частоте 1200 МГц процентный прирост, кажется, даже чуть увеличивается (особенно это заметно на графике А2).
Исходя из графиков можно сделать следующий вывод: старичок Voodoо 3 хорошо реагирует на увеличившиеся частоты процессора и новый мощный Athlon позволит вам еще некоторое время не думать о смене видеокарты. Естественно, в высоких разрешениях видеокарта начнет «просаживаться», однако, если поставленная задача – добиться максимального прироста «малой кровью» то, несомненно, Voodoo3 еще рано списывать в тираж.

Различные процессоры при использовании GeForce 2 Ti

Вот вам и выводы... Прирост от перехода с Duron на Athlon той же тактовой частоты составляет целых 25%! Особо впечатляет, что у Demo001 в конце график вроде бы даже немножко загибается вверх, т.е. при дальнейшем приросте частоты процессора относительный прирост производительности пойдет еще веселее! В Demo002 рост линеен, зато скорость возросла на 27%. Таким образом, вышеприведенные выводы здесь будут звучать следующим образом:

1. Прирост тактовой частоты больше для Athlon, чем для Duron.

2. Duron серьезно отстает по производительности от Athlon.

3. Частота шины, по крайней мере, при применении Athlon, не является «бутылочным горлышком», т.к. ее относительное влияние с увеличением частоты процессора должно было бы расти, а не снижаться.


А теперь, получив очередной неожиданный результат, попробуем его объяснить. Первое предположение – что Voodoo3 дурацкая карта и «режет» производительность процессора – приходится отбросить, т.к. на Duron производительность на Vooodoo3 растет быстрее и, например, в Demo001, изначально проигрывая 6 кадров в секунду, карта сокращает этот разрыв до 2х... Более высокие частоты – тоже не объяснение. Ведь речь идет о производительности системы, и совершенно очевидно, что с ростом тактовой частоты производительность должна все больше упираться в системную шину, т.е. относительный прирост должен снижаться. А этого не происходит. Остается предположение, что все дело – в большем объеме кэша. А если так, значит, видеоускорители от Nvidia более активно используют процессор на определенных этапах рендеринга сцены, когда Voodoo3 справляется «своими силами». А столь большой прирост при переходе на Athlon объясняется тем, что теперь меньше надо полагаться на системную память, а можно хранить данные в кэше.
Ну, поскольку в “живом” состоянии до наших дней дотянул только один из конкурентов, от анализа Voodoo3 вполне можно и воздержаться. Говоря же о Nvidia GeForce2 Ti можно выделить следующие основные рекомендации:

1. Если вы нацелились на покупку этой карты, Athlon выглядит гораздо предпочтительней в качестве «пары», чем более дешевый Duron.

2. Довольно очевидный вывод, что чем выше частота процессора, тем лучше.

Поскольку сравнение скорости процессора и видеокарты на частотах шины 133 и 100 МГц не проводилось, более того, целью статьи являлось как раз посмотреть, как новые компоненты уживутся с устаревающей платой, работающей только на 100МГц шине, анализ перехода со 100МГц на 133 МГц я оставлю для другой статьи, посвященной сравнению SiS735 и VIA KT266A, где он будет более уместным.

Соотношение Duron и Athlon одной тактовой частоты

Если уж вопрос, что называется, назрел, и дело дошло до изучения прайсов, то сразу возникает мысль, стоит ли покупать более дорогой Athlon (хотя, для моделей 900 МГц разница составляет всего 10-15 долл.) или более дешевый Duron. Тактовая частота – одинаковая, архитектура, в принципе – тоже... Так стоит ли выкладывать лишние деньги? Разница в стоимости между Duron 900 и Athlon 900 - 16%. Производительность...
Если взять Voodoo3, то средний прирост производительности составит 5% - т.е. примерно столько, сколько дает переход на Duron 1000, который стоит примерно столько же, сколько Athlon 900. В общем, выбирайте, что хотите – прирост будет одинаковым, стоимость - тоже. При этом Duron может оказаться чуточку разгонябельнее, зато Athlon может дать некоторый прирост и в других приложениях.
А вот при использовании GeForce2 Ti ситуация, как уже отмечалось, меняется кардинальным образом:
Прирост очевиден, точно так же, как и необходимость выбирать именно Athlon. При разнице стоимости в те же 16% прирост составит 25% в Q3 и 10% в UT. Впрочем, проценты процентами, а я в первую очередь всегда смотрю на прирост абсолютных цифр. А он, на мой взгляд, даже в демке А1 оправдывает разницу в цене.
Практический вывод из вышесказанного только один: если уж к вам в компьютер попал столь мощный зверь как GF2Ti, то стоит вплотную призадуматься о покупке высокоскоростного Athlon, который позволит раскрыть весь потенциал этой карты.

Стоимость vs Производительность

Первоначально этот раздел представлялся мне достаточно простым, однако... Во-первых, начать с того, что младшие процессоры линеек Athlon и Duron стремительно дешевеют и столь же стремительно исчезают из продажи. Поэтому любое сравнение цифр может предоставить лишь ограниченную пользу на очень небольшой срок.
Ситуация осложняется еще и там, что цены всех рассматриваемых моделей (по крайней мере, тех, которые есть в продаже) отличаются достаточно незначительно.
С соотношением Duron и Athlon разобрались: учитывая мизерную разницу в цене, покупка Duron имеет смысл только при возможности разгона на 200-300 МГц (что для высокоскоростных процессоров практически недостижимо) или при совсем уж серьезной нехватке денег. Особенно следует присматриваться к Athlon, если у вас уже есть современная видеокарта (типа Ti). Что же касается выбора тактовой частоты – тут все зависит от цены. Не секрет, что новые, недавно появившиеся на рынке модели всегда продаются по завышенным ценам – т.е. в соотношении с другими моделями линейки разница стоимости намного превышает разницу частоты. Поэтому выбор всегда определяется возможностями кошелька: более быстрый процессор обеспечит большую скорость, но и стоит дороже. Мне представляется, что нужно идти от верхнего в линейке процессора и найти последнюю «ступеньку», после которой дальнейшая стоимость процессоров падает достаточно плавно. Вот «верхний» процессор до «ступеньки» и будет оптимальным выбором. Брать процессоры, цены которых находятся выше «ступеньки» (если представить все цены в виде графика, то в этом месте, как правило, начинает загибаться вверх – в бесконечность... ;) ) стоит тогда, когда разница в стоимости между выбранным процессором и более слабым не является для вас существенным фактором.
С видеокартами все чуть сложнее. Из вышеприведенных графиков видно, что брать мощную карту в дополнение к слабому (старому) процессору не стоит: прироста вы не получите, а денег потратите немало. С другой стороны, в оценке видеокарты помимо «чистой производительности» немалую роль играют и другие аспекты, например, поддержка различных технологий (например, отсутствие T&L в настоящее время считается серьезным минусом), качество реализации определенных функций (например, сильное падение производительности блока T&L у видеокарт серии GeForce, различия в падении производительности при переходе с 16-и битной цветности на 32 бит и многие другие аспекты), качество драйверов и прикладного ПО и, наконец, качество изображения. Карта, которая предоставляет оптимальное соотношение всех этих характеристик (и не будем забывать про цену) и становится бестселлером.
Применительно к поставленной проблеме ответ однозначен: покупать GF2Ti в пару к Duron 600 совершенно не стоит. Лучше уж протянуть некоторое время и сменить сразу видеокарту и процессор (и, до кучи, и материнскую плату). А пока протянуть на старой доброй Voodoo3. С другой стороны, если уж совсем невтерпеж, то есть достаточно неплохой выход – карты серии МХ400, которые имеют такое же качество, а в некоторых случаях даже превосходят по функциональности полноценные продукты (имеется ввиду Twinview, например). Ну а разница в скорости будет незаметна из-за медленного процессора.

Размышления

Что касается меня, то приоритетом номер один для меня является, на данный момент, покупка нового процессора. Я не настолько часто играю, чтобы возросшее качество окупало для меня потраченные 100 долларов, кроме того, моя любимая игра – UT, которая использует Glide. Единственный случай, когда я сильно пожалел о том, что у меня нет карточки из серии GF2 – при игре в Soldier of Fortune. Вот там разница в качестве была действительно разительной. С другой стороны, мне гораздо больше нравится картинка DivX на Voodoo3, чем на GF2 – там меньше квадратиков ;). При работе никаких недостатков не проявилось, однако, поддержка Voodoo3 прекращена, и уже встречались сообщения о проблемах при использовании Windows XP.

Выводы

Поскольку практически все выводы были сделаны по тексту статьи, здесь остается лишь подвести итог:
Если у вас есть ограниченная сумма и вам необходимо произвести апгрейд малой кровью, то следует остановить свой выбор на новом процессоре. Если же скорость вас устраивает, а хочется повышения качества/поддержки новых технологий – можно прикупить и новую видеокарту, но следует быть готовым к тому, что прирост «FPS-ах» окажется достаточно мал.