Профессиональные видеоускорители среднего уровня: тестирование

Введение

Наш сайт регулярно знакомит читателей с новинками рынка графических карт. Мы подробно рассматриваем аппаратные предложения различных разработчиков и тестируем их производительность в наиболее современных и красочных компьютерных 3D играх, поскольку именно эту информацию и ждёт от нас подавляющее большинство энтузиастов. Однако при этом не следует забывать, что рынок графических ускорителей отнюдь не ограничивается видеокартами игрового предназначения. Фактически, по своим основным функциям, все графические ускорители можно поделить на три большие группы. Кроме широко распространённых игровых видеоускорителей это – интегрированная графика и профессиональные видеокарты. Встроенные в наборы системной логики графические решения предназначаются в первую очередь для офисного применения. Они не могут похвастать высокой производительностью в 3D режимах, но зато дёшевы и без каких-либо проблем справляются с отображением интерфейса операционной системы и большинства распространённых программ. Профессиональные же ускорители – это «элитный» класс видеокарт, основная роль которых заключается в ускорении работы интерфейса программ для автоматизированного проектирования и трёхмерного моделирования. Продукты такого уровня обладают максимальной стоимостью и могут похвастать уникальными возможностями, недоступными для видеокарт других семейств.

Тем не менее, основные производители дискретных GPU, компании AMD и NVIDIA, не занимаются разработкой специализированных графических процессоров для профессиональных видеокарт, приспосабливая для этой цели те же самые чипы, которые используются и в игровых ускорителях. Это способствует тому, что многие пользователи не осознают кардинальных отличий между профессиональными и графическими картами, что зачастую приводит к нецелевому использованию тех и других видеоплат.

Несмотря на то, что многие различия между этими классами видеокарт закладываются на уровне дизайна используемых печатных плат, оптимизация для тех или иных типов приложений происходит в первую очередь в драйверах. Драйверы игровых видеокарт оптимизированы для отображения сцен со сравнительно небольшим числом полигонов, где красочность и фотореалистичность достигается за счёт тщательно прорисованных текстур и применения различных эффектов, в том числе пиксельных и вертексных шейдеров. Профессиональные же приложения во время визуализации процесса моделирования не стремятся к фотореалистичности. Поэтому они используют совершенно иные возможности GPU: для них важно высокое быстродействие при работе с большим числом полигонов, изменяющих своё взаимное расположение, в каркасном режиме или с использованием примитивного затенения. При этом скорость текстурирования отходит на второй план, а шейдеры и вовсе практически не применяются. Следовательно, драйверы профессиональных видеоускорителей оптимизируются с прицелом на максимизацию геометрической производительности GPU. Результатом описанной целевой направленности драйверов становится достаточно низкая производительность игровых графических карт в приложениях трёхмерного моделирования и проектирования, что зачастую вызывает недоумение у пользователей. Профессиональные же ускорители, аналогично, оказываются не столь сильны в 3D играх.

Кроме того, необходимо отметить и ещё один факт. Несмотря на то, что перенос вычислительной нагрузки с CPU на GPU стал в последнее время очень популярным направлением, в реальности, современные профессиональные ускорители не могут похвастать своим участием в процессе финального рендеринга. Поэтому, следует понимать, что эффект от использования профессиональных ускорителей в CAD/CAM и DCC системах проявляется только при работе в окнах проекции, но не при финальном рендеринге, для которого первостепенное значение имеет быстродействие процессора. Единственное исключение из этого правила – фирменный рендерер NVIDIA Gelato, способный задействовать ресурсы GPU. Однако, его практическая ценность пока невелика в силу весьма ограниченного распространения.

Чтобы подкрепить сказанное фактическим материалом и выяснить соотношение сил на рынке профессиональной графики, мы решили провести очередное тестирование современных профессиональных ускорителей среднего ценового диапазона, предлагаемых сегодня компаниями AMD и NVIDIA. Тем более что с момента нашего прошлого рассмотрения видеокарт для CAD и CAM программных систем прошло уже более полугода, за которые эти производители успели выпустить очередные поколения своих профессиональных продуктов. Кроме того, отвечая на многочисленные вопросы наших читателей, в сегодняшние тесты мы добавили и сравнение профессиональных видеокарт с одним из топовых игровых решений.

Итак, давайте подробнее познакомимся с участниками сегодняшнего тестирования.

Ускорители AMD

ATI FireGL V3600

ATI FireGL V3600 – это младший профессиональный ускоритель в текущей линейке продуктов, предлагаемой AMD для CAD и CAM приложений. Впрочем, назвать его бюджетным можно лишь несколько условно, поскольку его стоимость составляет лишь немногим менее $200, а из игровых акселераторов за эту сумму можно купить даже RADEON HD 3870.

При этом в основе видеокарты ATI FireGL V3600 лежит GPU не самой последней свежести, а «проверенный временем» RV630GL, выпускаемый по 65 нм технологическому процессу и по «игровым меркам» относящийся к недорогим решениям. Не впечатляет и частота графического ядра, она составляет всего лишь 600 МГц. Это означает, что, если не принимать во внимание сделанные «профессиональные» оптимизации, то ATI FireGL V3600 очень похож на RADEON HD 2600 Pro. При этом профессиональная плата оснащена 256 Мбайтами DDR2 памяти с 128-битной шиной, которая работает на частоте 1 ГГц. Таким образом, этот совместимый с DirectX 10, Shader Model 4.0 и OpenGL 2.1 профессиональный ускоритель обладает 120 шейдерными процессорами, обеспечивает пиковую скорость заполнения сцены на уровне 2.4 гигапикселей в секунду и обладает памятью с пропускной способностью 16 Гбайт в секунду.


Внешний вид видеокарты вполне ожидаем. ATI FireGL V3600 использует ту же самую PCB, что и RADEON HD 2600 Pro. Выделить можно только небольшой кулер, который в данном случае сделан из меди. При этом система охлаждения отводит тепло лишь от GPU, чипы памяти, расположенные с обеих сторон видеокарты, собственного охлаждения не имеют.

Плата совместима с интерфейсом PCI Express x16 версии 2.0 и оснащена двумя Dual-Link DVI выходами, что позволяет подключать к ней мониторы с разрешением до 2560x1600.

ATI FireGL V5600

Профессиональный графический акселератор ATI FireGL V5600 позиционируется производителем как гораздо более продвинутое, чем FireGL V3600, решение. Его стоимость составляет порядка $500. Тем не менее, основывается эта видеокарта на том же самом совместимом с DirectX 10 и OpenGL 2.1 графическом процессоре RV630GL.

Таким образом, GPU, использованный в ATI FireGL V5600, может похвастать лишь 120 шейдерными и 8 текстурными процессорами. Более же высокая производительность этой видекарты (а скорость заполнения ATI FireGL V5600 составляет 3.2 гигапиксела в секунду) достигается за счёт частоты ядра, которая доведена до 800 МГц. Также, до 512 Мбайт увеличен у ATI FireGL V5600 и объём видеопамяти. Правда, ширина шины составляет те же 128 бит, так что увеличение пропускной способности до 35 Гбайт в секунду – результат тактования чипов памяти на частоте 2.2 ГГц, потребовавшего использования наиболее современных микросхем GDDR4 SDRAM.


Иными словами, в характеристиках ATI FireGL V5600 можно узнать RADEON HD 2600 XT в модификации с DDR4 памятью. Вместе со сходством по техническим параметрам имеет место и сходство печатных плат этих ускорителей различного предназначения. Фактически, единственное заметное внешнее отличие между ними состоит в отсутствии на профессиональной карте ТВ-выхода. Позаимствован у игрового аналога и кулер. Это – однослотовая сделанная из меди и алюминия активная система охлаждения, продуваемая небольшим центробежным вентилятором.

Плата ATI FireGL V5600 имеет несколько больший, чем ATI FireGL V3600 размер. Тем не менее, видеокарте достаточно питания, получаемого по шине PCI Express x16 2.0, дополнительных розеток для подключения кабелей питания на ней нет. Зато имеется два Crossfire коннектора, которые, впрочем, никакой полезной нагрузки в данном случае не несут: профессиональные драйверы AMD мульти-GPU режимы не поддерживают.

Впрочем, справедливости ради надо заметить, что, тем не менее, установка нескольких видеокарт FireGL в систему возможна: при этом каждая из карт сможет работать со своими независимыми мониторами. Как и ATI FireGL V3600, ATI FireGL V5600 обладает парой Dual-Link DVI выходов, которые поддерживают LCD-панели с разрешением до 2560x1600.

ATI FireGL V7600

Средний уровень профессиональных графических акселераторов, предлагаемых компанией AMD, представлен на сегодняшний день двумя решениями: ATI FireGL V7600 и ATI FireGL 7700. К сожалению, компания AMD не смогла предоставить нам на тестирование свой более новый ускоритель FireGL 7700, поэтому в рамках данного обзора мы были вынуждены ограничиться лишь тестированием FireGL V7600, стоимость которого на сегодняшний день составляет около $900.

В основе ATI FireGL V7600 лежит достаточно старый GPU R600GL, производимый ещё по 80 нм технологическому процессу. Хотя формально производитель относит ATI FireGL V7600 и ATI FireGL 7700 к одному поколению и к одной ценовой категории, ATI FireGL 7700 в этом ключе выглядит несколько предпочтительнее, поскольку в его основе – 55 нм чип RV670. Впрочем, в профессиональных задачах оба акселератора серии 7XXX демонстрируют близкую производительность.

Ядро ATI FireGL V7600, обладающее 240 шейдерными и 16 пиксельными процессорами, работает на частоте 600 МГц. Таким образом, ATI FireGL V7600 по основным возможностям и теоретической скорости заполнения, составляющей 9.6 гигапикселов в секунду, можно сопоставить с игровой видеокартой RADEON HD 2900 GT. Как и геймерский аналог, рассматриваемая профессиональная карта укомплектовывается 512 Мбайтами GDDR3 SDRAM, работающей на частоте 1.6 ГГц. Таким образом, принимая в расчёт 256-битную шину, можно заключить, что пропускная способность памяти на ATI FireGL V7600 равна 51 Гбайту в секунду.

Использование в основе видеокарты относительно старого чипа ставит крест на совместимости ATI FireGL V7600 с интерфейсом PCI Express x16 2.0, плата вынуждена довольствоваться лишь протоколом первой версии, обеспечивающим вдвое меньшую пропускную способность. Но профессиональные карты редко перекачивают большие объёмы текстур и не поддерживают Crossfire, так что отсутствие совместимости с более новым вариантом шины – проблема надуманная.

По своему внешнему виду ATI FireGL V7600 мало отличается от своего игрового аналога. Она имеет привычный для видеокарт этого класса форм-фактор (242 мм в длину) и массивный двухслотовый кулер, имеющий в своём составе медные части, две 6 мм тепловые трубки и мощный центробежный вентилятор. Этот кулер закрыт пластиковым кожухом и имеет выхлоп наружу корпуса. Плата для своей работы требует подключения дополнительного питания, для чего предусмотрен 8-контактный разъём, совместимый, впрочем, и с 6-контактными штекерами.

На внешнюю сторону платы выведено два коннектора Dual-Link DVI, а также разъём для подключения стереоочков, который в настоящее время является прерогативой лишь профессиональных решений. Следует отметить, что в комплекте с ATI FireGL V7600 поставляется и компонентный адаптер, делающий возможным подключение к этой видеокарте HDTV устройств.


ATI FireGL V8600

Высокопроизводительные профессиональные видеоакселераторы представлены в лагере AMD двумя продуктами: ATI FireGL V8600 и ATI FireGL V8650. Эти две платы практически полностью идентичны, разница между ними состоит только в объёме видеопамяти. В наше распоряжение попал более дешёвый вариант, ATI FireGL V8600, оснащённый 1 Гбайтом видеопамяти. Но даже его стоимость кажется запредельной – она достигает $1600. Версия же с 2 Гбайтами памяти, ATI FireGL V8650, при этом обойдётся потенциальному покупателю ещё на $800 дороже. Впрочем, потребность в CAD и CAM приложениях в столь большом объёме видеопамяти – явление достаточно экзотическое, поэтому большинству пользователей наверняка подойдёт и ATI FireGL 8600.

Эта видеокарта верхнего ценового диапазона базируется на том же самом чипе R600GL, что и ATI FireGL V7600. Однако в данном случае его частота повышена до 688 МГц. Таким образом, теоретическая скорость заполнения у ATI FireGL V8600 достигает 11 гигапикселей в секунду. Есть у ATI FireGL V8600 и ещё одно отличие. Несмотря на то, что в основе этой видеокарты лежит тот же самый GPU, что и у ATI FireGL V7600, число потоковых процессоров у старшей представительницы семейства доведено до 320. Это, вместе с повышенной частотой ядра, также сказывается на производительности. Быстрее на ATI FireGL V8600 работает и память (в данном случае используется GDDR4 SDRAM), частота которой составляет 1.73 ГГц, а шина расширена до 512 бит. В итоге, ATI FireGL V8600 может похвастать пропускной способностью памяти, превышающей 110 Гбайт в секунду.


Несмотря на то, что AMD выбрала для своих высокопроизводительных видеокарт для CAD и CAM систем GPU серии R600, который после появления на рынке более новых графических процессоров, в частности, RV670, уже не кажется передовым решением, FireGL V8600, как, впрочем, и ATI FireGL V7600,полностью совместима с DirectX 10, Shader Model 4.0 и OpenGL 2.1. Единственное несоответствие ATI FireGL V8600 современным требованиям состоит лишь в том, что эта плата не обладает поддержкой протокола PCI Express x16 2.0.

Превосходя ATI FireGL V7600 по всем возможным численным параметрам, ATI FireGL V8600 не имеет игровых аналогов. Она похожа на RADEON HD 2900 XT, но не более того. Профессиональная карта предлагает больший объём видеопамяти, работающей на более высокой частоте. А это означает, что AMD пришлось разрабатывать для ATI FireGL V8600 уникальный дизайн печатной платы.

Внешний вид ATI FireGL V8600 поражает. Это – полноразмерная PCI Express x16 видеокарта, имеющая длину 285 мм. С её оборотной стороны надета металлическая пластина, усиливающая конструкцию и необходимая для надёжной фиксации этой платы в специализированных корпусах для рабочих станций. Конечно, после снятия этой пластины ATI FireGL V8600 может быть размещена и в некоторых обычных корпусах, однако далеко не во всех, и с этим необходимо считаться.

Оригинальна и система охлаждения. Она похожа на растянутый кулер, который мы видели на ATI FireGL V7600: рёбра радиатора также выполнены из меди, внутри просматриваются две тепловые трубки, в конструкции используется центробежный вентилятор, сверху надет похожий кожух. Однако кулер ATI FireGL V8600 имеет своеобразное основание: это массивная алюминиевая пластина, закрывающая целиком всю видеокарту и к тому же снабжённая игольчатым радиатором над конвертером питания. В итоге, ATI FireGL V8600 вполне может претендовать на звание самой увесистой видеокарты, так как сама плата оказалась в «бронированном корсете» из пары металлических пластин.

Размер системы охлаждения наводит на мысль о том, что плата требует и достаточно серьёзной мощности питания. Это косвенно подтверждается наличием на ней сразу двух розеток для подключения кабелей питания: шестиконтактной и восьмиконтактной. При работе обе они должны быть подключены, причём, восьмиконтактный разъём совместим и с шестиконтактными штекерами. При этом AMD советует использовать в системах с ATI FireGL V8600 блоки питания с мощностью не менее 650 Вт.

Обращает на себя внимание и наличие на плате разъёма для дочерней платы, реализующей Genlock и Framelock функциональность. Однако, насколько нам известно, в настоящее время AMD такие карты не предлагает. Помимо этого на ATI FireGL V8600 имеются и аналогично бесполезные Crossfire коннекторы.

Как и остальные представители линейки FireGL, ATI FireGL V8600 поддерживает до двух мониторов с разрешением до 2560x1600 для подключения которых имеется два разъёма Dual-Link DVI. При этом комплект поставки включает переходники с DVI на D-Sub и на компонентный HDTV. Также, на внешнюю сторону платы выведен и разъём для включения стереоочков.

Драйверы

Драйвер, предлагаемый компанией AMD для линейки видеокарт ATI FireGL, во многом похож на программное обеспечение, знакомое всем геймерам. Управляется он абсолютно аналогично: через привычный интерфейс Catalyst Control Center.

Следует отметить две особенности драйвера для ATI FireGL. Во-первых, в нём больше нет возможности выбора заранее заготовленных наборов настроек, оптимизированных для тех или иных профессиональных приложений. Объясняется это поддержкой технологии AutoDetect, благодаря которой выбор профилей происходит автоматически, основываясь на том, какое приложение активно в настоящий момент.

Вторая особенность – возможность поддержки драйвером 10-битного представления цвета вместо стандартного 8-битного. Такое расширение цветового пространства используется в первую очередь в медицинских приложениях, страдающих от недостаточного количества отображаемых градаций серого при обработке томографических и рентгеновских визуализаций. AMD же предлагает 10-битное представление цветов и 1024 градаций серого вместо стандартных 256 как раз для таких случаев.

Ускорители NVIDIA

Quadro FX 570

Хотя современное семейство графических акселераторов NVIDIA для профессионалов начинается с Quadro FX 370, мы решили эту карту из рассмотрения исключить. При стоимости в $120 она предлагает уж слишком невысокую производительность и не может стать достойным соперником для младших решений конкурента. Поэтому, самой медленной профессиональной видеокартой NVIDIA, принявшей участие в наших тестах, стала Quadro FX 570. Эту плату можно купить всего лишь на $60 дороже, за $180, но при этом она предлагает и большую частоту GPU, и в два раза более широкую шину памяти.

В основе Quadro FX 570 (как и Quadro FX 370) лежит чип G84GL, выпускаемый по 80 нм технологическому процессу. То, что он относится к самому прогрессивному поколению графических процессоров NVIDIA, сказать нельзя, в распоряжении этого производителя уже есть и 65 нм чипы. Однако DirectX 10, Shader Model 4.0 и OpenGL 2.1 этим GPU поддерживается без проблем, так что своей актуальности он не утратил.

Из игровых видеокарт аналогичные чипы используют решения семейства GeForce 8600, однако полного аналога Quadro FX 570 в игровой серии NVIDIA нет. Дело в том, что GPU на профессиональной плате работает на неожиданно низкой частоте – всего 460 МГц (а частота шейдерного домена равна 920 МГц). При этом вдвое урезано и число шейдеров, которое доведено до 16. Принимая во внимание наличие в GPU восьми растеризаторов, можно заключить, что теоретическая скорость заполнения, обеспечиваемая Quadro FX 570, составляет 3.7 гигапикселей в секунду.


Учитывая непохожесть характеристик Quadro FX 570 на спецификации имеющихся у NVIDIA игровых видеокарт, встретить PCB оригинального дизайна было неудивительно. Плата производит впечатление бюджетного решения: её размеры малы, разводка проста, разъёма для подключения дополнительного питания нет, кулер на чипе имеет небольшой размер и использует алюминиевый радиатор.

Объём видеопамяти, установленной на Quadro FX 570, составляет 256 Мбайт. Это столько же, сколько предлагает и подобное по стоимости бюджетное профессиональное решение AMD. При этом видеокарта NVIDIA также использует микросхемы DDR2 SDRAM и 128-битную шину, однако память на Quadro FX 570 работает на более низкой частоте - 800 МГц. В результате, пропускная способность шины памяти у рассматриваемой карты составляет всего лишь 12.8 Гбайт в секунду.

Плата использует шину PCI Express x16 версии 2.0 и обладает двумя выходами Dual-Link DVI, посредством которых к Quadro FX 570 можно подключать мониторы с максимальным разрешением 2560x1600.

Quadro FX 1700

Профессиональная видеокарта Quadro FX 1700 относится NVIDIA к среднему классу и стоит примерно $420. Однако к нашему удивлению, по внешнему виду эта плата как две капли воды похожа на рассмотренную выше бюджетную Quadro FX 570 и, соответственно, основывается на том же самом графическом процессоре G84GL.

Ещё более обескураживающее впечатление производит информация о частотах: они у Quadro FX 1700 полностью соответствуют частотам Quadro FX 570: 460 МГц на ядре и 800 МГц на памяти. В чём же состоят отличия между этими картами разных ценовых категорий? По сути, их немного. Во-первых, Quadro FX 1700 имеет в два раза больше DDR2 памяти на борту – 512 Мбайт. Впрочем, память эта, несмотря на увеличение своего объёма, всё ещё использует 128-битную шину. И, во-вторых, в GPU разблокирован полный набор шейдерных процессоров: 32 штуки.


Третье отличие можно заметить невооружённым взглядом. Quadro FX 1700 оборудована не только двумя Dual-Link DVI выходами, но и компонентным выходом для подключения HDTV устройств.

Кстати, Quadro FX 1700, также как и младшая видеокарта, достаточно экономична. Она не требует подключения дополнительного питания и обходится небольшим активным кулером. Согласно информации NVIDIA, её пиковое энергопотребление не превышает 42 Вт.

Quadro FX 3700

Самый новый из предлагаемых NVIDIA профессиональных акселераторов, Quadro FX 3700, классифицируется производителем как решение верхнего ценового диапазона. Эту плату можно найти в рознице примерно за $1100. Впрочем, у NVIDIA есть и так называемые Ultra High-End профессиональные карты, к которым, например, относятся Quadro FX 4600 и Quadro FX 5600. Однако сегодня мы не будем касаться этих плат, так как по цене они сильно превосходят старшие профессиональные решения AMD, сопоставлять их с которыми нет никакого смысла. Тем более на нашем сайте можно найти отдельный обзор, посвящённый исключительно высокоскоростным профессиональным графическим акселераторам NVIDIA.

Так как анонс Quadro FX 3700 состоялся в самом начале этого года, совершенно неудивительно, что эта видеокарта базируется на GPU последнего поколения G92GL, производимом по современному 65 нм технологическому процессу. Напомним, что подобные GPU NVIDIA использует и в своих игровых видеокартах последнего поколения семейства GeForce 9800. Однако Quadro FX 3700 больше похожа на GeForce 8800 GT, так как число шейдерных процессоров в её ядре урезано до 112 штук. Впрочем, для профессиональной видеокарты это не столь страшная потеря, гораздо хуже то, что частота GPU у Quadro FX 3700 установлена в 500 МГц, а частота шейдерного домена – в 1250 МГц. В результате, эта профессиональная карта обеспечивает скорость заполнения сцены на уровне 8 гигапикселей в секунду и уступает по этой характеристике как своим игровым собратьям, так и картам конкурента.

Что же касается памяти, то на Quadro FX 3700 используется 512 Мбайт GDDR3 SDRAM, работающей на частоте 1600 МГц. Принимая во внимание 256-битную шину чипа G92GL, можно заключить, что пропускная способность памяти на рассматриваемой профессиональной видеоплате составляет 51 Гбайт в секунду.


Родство Quadro FX 3700 с GeForce 8800 GT хорошо прослеживается по внешнему виду этой платы. Фактически, профессиональная видеокарта использует ту же самую печатную плату, как и игровое решение. Для отвода тепла от GPU и памяти используется однослотовый кулер, полностью закрывающий лицевую поверхность PCB. Этот кулер, выполненный из меди и алюминия, спрятан под металлическим кожухом, воздух под которым прогоняется небольшим центробежным вентилятором. Впрочем, такая система охлаждения не оригинальна, она также позаимствована с игровой серии GeForce 8800 GT, где подобный кулер хорошо зарекомендовал себя высокой эффективностью и малым уровнем шума.

На плате имеется 6-контактный разъём для подключения дополнительного питания, задействование которого необходимо ввиду того, что пиковое энергопотребление Quadro FX 3700 достигает 78 Вт. Кроме того, на плате имеется и SLI–коннектор. Хочется подчеркнуть, что в отличие от профессиональных решений AMD, драйверы для серии Quadro FX поддерживают рендеринг силами нескольких GPU. Более того, не так давно NVIDIA даже анонсировала двухчиповую профессиональную видеокарту, построенную как раз на чипах G92GL, Quadro FX 4700 X2.

Quadro FX 3700 совместима с наиболее современной второй версией интерфейса PCI Express x16 и оснащена двумя Dual-Link DVI выходами, что позволяет подключать к ней мониторы с разрешением до 2560x1600. Кроме этого, на видеокарте имеется и дополнительный разъём для подключения 3D очков.

Драйверы

Драйверы для профессиональных карт серии NVIDIA Quadro FX сильно напоминают программное обеспечение Forceware, хорошо знакомое нам по игровым видеоакселераторам этой компании. Управляющая панель имеет идентичный внешний вид и практически тот же самый набор настроек. Отличие состоит лишь в том, что предлагаемые профили параметров относятся в основном к профессиональным, а не игровым приложениям.

Также как и Catalyst, драйверы NVIDIA могут автоматически переключать профили в зависимости от запущенного приложения. Отличие же состоит в том, что программное обеспечение Forceware позволяет редактировать эти специфичные наборы настроек, а Catalyst – нет.

Хочется отметить, что компания NVIDIA предоставляет для своих профессиональных видеокарт не только базовые драйверы. С сайта компании можно скачать ещё два программных продукта, совместимых с Quadro FX, – MAXtreme D3D и Powerdraft – специализированные драйверы для ускорения отображения графики в пакетах Autodesk 3ds max и Autodesk AutoCAD. Благодаря этим специализированным драйверам профессиональные видеокарты получают дополнительный и ощутимый прирост производительности в указанных CAD приложениях.

Технические характеристики

Перед тем, как перейти к результатам тестов профессиональных новинок, осталось лишь свести воедино их технические характеристики. Это поможет правильной трактовке полученных на практике данных.

Описание тестовой системы

Тестирование профессиональных видеокарт мы выполняли, используя в качестве платформы рабочую станцию, основанную на самом быстром на данный момент четырёхъядерном процессоре Intel Core 2 Extreme QX9770, работающем на частоте 3.2 ГГц. Также, в составе тестовой платформы использовалась материнская плата на чипсете Intel X38 Express и 4 Гбайта памяти стандарта DDR3 SDRAM.

В качестве программной среды нами была выбрана 64-битная версия Windows XP Professional. К сожалению, очередная попытка тестирования профессиональных видеоакселераторов под более современной операционной системой Windows Vista провалилась в виду того, что некоторые CAD/CAM приложения не полностью совместимы с ней.

Как и было обещано, в тестах, помимо профессиональных акселераторов, приняла участие и топовая одночиповая игровая графическая карта NVIDIA GeForce 9800 GTX, основанная на GPU G92 со 128 шейдерными процессорами и имеющая 512 Мбайт памяти на борту. Эта плата работала на стандартных для неё частотах: 600 МГц на ядре и 2000 МГц - на памяти.

Таким образом, для тестовых испытаний задействовалось следующее оборудование и программное обеспечение:

Процессор: Intel Core 2 Extreme QX9770 (LGA775, 3.2GHz, 1600MHz FSB, 12MB L2, Penryn).
Материнская плата: ASUS P5E3 Deluxe (LGA775, Intel X38, DDR3).
Память: 4096MB DDR3-1600 SDRAM (Corsair Dominator TW3X4G1800C8DF G, 2 x 2048MB, 8-8-8-24);
Графические карты:

ATI FireGL V8600;
ATI FireGL V7600;
ATI FireGL V5600;
ATI FireGL V3600;
NVIDIA GeForce 9800 GTX;
NVIDIA Quadro FX 570;
NVIDIA Quadro FX 1700;
NVIDIA Quadro FX 3700.

Дисковая подсистема: Western Digital WD1500AHFD.
Блок питания: SilverStone SST-ST85ZF (850 Вт).
Монитор: Samsung SyncMaster 245B.
Операционная система: Windows XP Professional x64 Edition SP2.
Драйверы:

AMD FireGL Driver Version 8.453.1 for Windows XP Professional x64 Edition;
NVIDIA Quadro Professional Driver Version 175.51;
NVIDIA Forceware Graphics Driver Version 175.16;
NVIDIA MAXtreme 2008 D3D Version 10.00.03.

Тестирование видеокарт в профессиональных приложениях, если не указано иное, производилось в разрешении 1920x1200 с отключенным параметром Vsync.

Производительность

SPECvieperf 10

В первую очередь мы решили обратиться к результатам главного теста для профессиональных графических карт, SPECviewperf, который прочно завоевал место индустриального стандарта. И хотя этот тест – синтетический, его показатели отлично отражают производительность акселераторов в OpenGL, которая определяется как аппаратными особенностями, так и качеством оптимизации драйверов. Принцип работы этого теста заключается в передаче графическому драйверу заранее сформированных последовательностей OpenGL команд, характерных для тех или иных профессиональных приложений. Встроенные в тест скрипты моделирует работу пользователя в окнах проекции в следующих приложениях (в скобках приводятся названия соответствующих тестов): 3ds max 3.1 (3dsmax-04), CATIA V5R12 (catia-02), EnSight (ensight-03), Maya 6.5 (maya-02), Pro/ENGINEER 2001 (proe-04), Solidworks 2004 (sw-02), UGS Teamcenter Visualization Mockup (tcvis-01) и UGS NX 3 (ugnx-01) .

Полученные результаты достаточно разнородны. Видно, что универсального профессионального решения попросту не существует. Так, в 3ds max, EnSight, Maya, Solidworks, VisMockup и UGS NX более высокой производительностью могут похвастать карты серии FireGL. Тогда как в CATIA и Pro/ENGINEER лидерство удерживает серия Quadro. При этом производительность топового игрового ускорителя GeForce 9800 GTX оказывается ниже всякой критики: это результат оптимизации OpenGL драйвера под игровые, а не профессиональные потребности.

Надо сказать, что SPECviewperf предлагает и ещё одну интересную возможность. Он позволяет измерить падение быстродействия при включении антиалиазинга (FSAA). Приводимые нами ниже графики как раз и показывают изменение результатов стандартных тестов, входящих в SPECviewperf, при использовании различных режимов FSAA.

Хочется отметить, что использование антиализинга в ряде случаев позволяет профессиональным видеокартам NVIDIA показывать цифры, превосходящие показатели аналогичных по стоимости и позиционированию карт серии FireGL.

Впрочем, слепо верить полученным цифрам всё-таки не следует: по части практической ценности результатов SPECviewperf следует сделать некоторые важные оговорки. Дело в том, что этот тест, действительно, показывает пиковую производительность OpenGL драйвера в различных приложениях. Но следует иметь в виду, что в этом тесте заскриптовано поведение далеко не самых последних версий CAD и CAM систем. Несмотря на то, что сам тест SPECviewperf регулярно обновляется, он продолжает задействовать для измерения производительности модель поведения приложений примерно пятилетней давности. И, кроме того, не следует забывать и об имеющейся тенденции перевода профессиональных приложений на использование библиотеки DirectX вместо OpenGL, которая на сегодняшний день может предложить более широкие возможности, особенно в части работы с шейдерами. Например, API от Microsoft уже поддерживается продвигается в 3ds max и AutoCAD, что совершенно не учитывается в SPECviewperf. Именно поэтому тесты в SPECviewperf не могут заменить тестов в реальных профессиональных приложениях, к которым мы и переходим.

3ds max 9 SP2

Итак, отличительной особенностью нашего тестирования в 3d max 9 является использование не OpenGL, а DirectX. Именно этот API рекомендуется использовать с последними версиями этого популярного пакета 3D моделирования. Кроме того, необходимо заметить, что компания NVIDIA предлагает для 3ds max специальный драйвер - MAXtreme D3D, который позволяет дополнительно поднять производительность при работе в окнах проекции.


По общей производительности несколько предпочтительнее в современном 3ds max выглядят видеокарты серии Quadro FX. Однако при подробном анализе результата можно отметить более любопытные закономерности, которые прослеживаются на приводимых ниже графиках скорости выполнения конкретных операций.

Как видим, Quadro FX выглядит в 3ds maх лучше далеко не всегда. Например, видеокарты этой серии проигрывают предложениям AMD в части шейдерной производительности.

Кроме того, необходимо отметить, что при реальном тестировании в 3ds max мы не видим катастрофического провала игровой карты. Да, GeForce 9800 GTX проигрывает высокопроизводительным профессиональным решениям, но при этом может бороться на равных с видеокартами из 500-долларовой ценовой категории.

AutoCAD 2009

Ещё одно профессиональное приложение, предпочитающее использовать DirectX вместо OpenGL - это AutoCAD. Следует напомнить, что программисты NVIDIA теоретически предлагают специализированный драйвер PowerDraft и для этого пакета. Однако нам в очередной раз не удалось им воспользоваться, так как на данный момент этот драйвер работает исключительно с 2008 версией пакета и только лишь в 32-битной версии Windows XP. Иными словами, наличие специализированного драйвера для Quadro FX, предназначенного для ускорения работы в AutoCAD – формальное преимущество серии профессиональных видеокарт NVIDIA. В реальности воспользоваться им смогут далеко не все пользователи.


Профессиональные карты Quadro FX уступили здесь решениям семейства FireGL. Но самое неожиданное – это высокий результат игровой карты GeForce 9800 GTX, которая в данном случае обошла тысячедолларовые профессиональные ускорители. Чтобы подробнее разобраться в таком феномене, посмотрим на более подробные данные.

Думается, комментарии здесь излишни. Без драйверов PowerDraft серия Quadro FX против GeForce 9800 GTX оказывается бессильна. В то же время старшие ускорители семейства ATI FireGL не уступают игровой видеокарте.

Maya 2008


Профессиональные ускорители семейства ATI FireGL значительно опережают конкурентов в Maya 2008. И это уже становится традицией: несмотря на многократную смену поколений GPU, решения, предлагаемые ATI (а теперь AMD), как обгоняли Quadro FX, так и продолжают обгонять. Причём величина преимущества теперь стала такова, что Quadro FX 3700 уступает даже ATI FireGL V5600, стоимость которой в два раза ниже.

SolidWorks 2008


Любопытный результат наблюдается и в SolidWorks 2008. Здесь наивысший результат продемонстрировала игровая видеокарта GeForce 9800 GTX, которая смогла оставить далеко позади все профессиональные решения, включая и гораздо более дорогие.

Cinebench R10

Помимо использования тестов в приложениях, мы воспользовались и специализированным тестом CINEBENCH R10. Он показывает производительность систем в трёхмерном пакете Cinema 4D, пользующемся особой популярностью у поклонников платформы Mac.


По данным этого теста, выигрыш остаётся за профессиональными графическими картами AMD во всех ценовых категориях.

3DMark06

Хотя профессиональные ускорители практически никогда не используются для игр, мы решили добавить в наше тестирование результат популярного игрового теста FutureMark 3DMark06. Дело в том, что в отличие от приложений для проектирования и моделирования, этот тест как нельзя лучше может оценить вычислительные возможности GPU, используемые для обработки шейдеров.

Вот здесь-то и всплывает тот факт, что нагрузка, создаваемая играми, сильно отличается от нагрузки в профессиональных задачах. Соотношение производительностей видеокарт в 3DMark06 совершенно иное, ибо для этого теста важны не столько скорость отрисовки треугольников, сколько производительность при работе с шейдерами, которые в профессиональной графике практически не используются.

Энергопотребление

В этом разделе мы приводим измеренный нами уровень энергопотребления полных систем (без монитора), оснащённых различными профессиональными видеокартами. Измерения выполнялись как в состоянии покоя, так и под нагрузкой - во время прохождения теста 3dsmax-04 из пакета SPECviewperf 10.

Результаты вполне логичны. Наиболее прожорливыми в плане энергопотребления оказываются системы, в которых используются высокопроизводительные графические карты, основанные на чипах, производимых по 80 нм технологии. Именно поэтому старшие представители семейства ATI FireGL вряд ли устроят тех профессионалов, кто заботится об экономии электроэнергии. Весьма привлекательное соотношение же производительности и экономичности показывает карта Quadro FX 3700. Но это и самая новая плата среди участников тестирования: в её основе лежит 65 нм чип.

При этом энергопотребление ATI FireGL V5600 и V3600 оказывается выше энергопотребления Quadro FX 1700 и FX 570 несмотря на то, что эти продукты AMD используют GPU, выпускаемые по более современному технологическому процессу. Однако младшие видеокарты NVIDIA и несколько медленнее своих соперников с точки зрения быстродействия, так как их тактовые частоты сильно занижены.

Выводы

Проведённое тестирование современных профессиональных видеоакселераторов средней ценовой категории позволило утвердиться во мнении, что между решениями AMD и NVIDIA продолжает сохраняться паритет. Впрочем, имеется в виду, что среди видеокарт разных производителей нет явных фаворитов и аутсайдеров. В некоторых же приложениях соотношение производительности может складываться явно в пользу графических акселераторов той или иной фирмы. Например, в Maya и AutoCAD лидирующие позиции занимают продукты семейства ATI FireGL. А в 3ds max и SolidWorks перевес оказывается на стороне решений NVIDIA.

Таким образом, мы не можем взять на себя ответственность давать рекомендации в приобретении тех или иных профессиональных плат. Решения такого типа достаточно дороги и к их выбору надо подходить очень взвешенно. Тем более что профессионалы редко сочетают одновременную работу в нескольких пакетах. Поэтому, выбор оптимального решения для графической рабочей станции следует основывать в первую очередь на сфере использования этой платформы. Необходимые же для этого фактические данные в этой статье представлены.

В дополнение к сделанным выводам, касающимся быстродействия, хочется добавить и то, что подобного противоборства с переменным успехом не видно, если смотреть на результаты измерения энергопотребления видеокарт. Старшие решения AMD используют чипы, производимые по старому 80 нм технологическому процессу, в результате чего они оказываются значительно менее экономичными, чем видеокарты семейства Quadro FX. В этой связи нам было бы очень интересно посмотреть на новую видеокарту ATI FireGL V7700, основанную на свежем GPU с кодовым именем RV670. Будем надеяться, что компания AMD предоставит нам такую возможность.

И ещё одно интересное заключение, которое можно сделать на основании проведённых тестов, состоит в том, что игровые акселераторы порой могут демонстрировать хорошую производительность в современных CAD и CAM программных системах. Ситуация изменилась: взятая нами в качестве примера игровая видеокарта последнего поколения GeForce 9800 GTX с треском проиграла профессиональным ускорителям, фактически, только в синтетическом SPECviewperf, тестирующем OpenGL драйвер. В реальных же приложениях скорость систем с её участием оказалась вполне приемлемой. Более того, в отдельных задачах, например в SolidWorks и AutoCAD, GeForce 9800 GTX даже неожиданно смогла превзойти тысячедолларовые профессиональные платы.