Простая арифметика: видеокарты AMD Radeon HD 68xx в CrossFireX-режимах

Введение

Судя по данным, собираемым системой Steam, многопроцессорные графические конфигурации не пользуются популярностью среди любителей игр: их использует всего лишь менее одного процента игроков. Самое интересное, что из этого весьма незначительного количества систем 96 % принадлежит технологии NVIDIA SLI, и лишь 4 % — технологии ATI(AMD) CrossFireX. Конечно, Steam собирает информацию только по играм и приложениям, распространяющимся посредством данного сервиса либо поддерживающим его, и пусть в их число входят многие известные и широко распространённые игры, включая последние новинки, на абсолютную истину такая статистика претендовать, как вы понимаете, не может. Но как бы то ни было, иных статистических данных в сети попросту нет.

В то же время, не нужно быть пророком в своём отечестве, чтобы понимать, что многопроцессорная графика пока действительно распространена очень и очень слабо. Владельцев пар видеокарт NVIDIA или ATI (AMD) в «железных» конференциях считанные единицы, а обладателей графических систем, состоящих из трёх или даже четырёх видеокарт, и вовсе днём с огнём не сыщешь. Виной тому не только, как минимум, удвоенная стоимость таких связок (имеем ввиду без учёта более дорогих материнских плат и мощных блоков питания), но и нестабильность, а также далеко не всегда высокая эффективность работы технологий SLI и CrossFireX, зависящая от драйверов и графических приложений.

Однако, в последние год-полтора наметилась довольно оптимистичная тенденция улучшения работы многопроцессорных технологий. В первую очередь это касается ATI(AMD) CrossFireX, имевшей до настоящего времени куда больше проблем со стабильностью и эффективностью, чем NVIDIA SLI. Последняя, кстати, пока обладает уникальной возможностью выбора режима рендеринга в драйверах, за счёт чего оказывается работоспособна в большем количестве игр. Но, нужно заметить, что и AMD не стоит на месте. Вспомним хотя бы недавнее введение профилей CrossFireX, устанавливаемых вместе с драйверами Catalyst, и их регулярное обновление. Кроме того, как покажут сегодняшние тесты, с появлением видеокарт AMD Radeon HD 6850 и Radeon HD 6870 изменения произошли и на аппаратном уровне…

Как именно всё это сказалось на стабильности и эффективности работы технологии CrossFireX — мы с вами сегодня и узнаем.

Технические характеристики видеокарт

В таблице характеристик, как и далее на диаграммах с результатами тестирования, видеокарты расположены слева направо в порядке уменьшения рекомендованной стоимости:

AMD Radeon HD 6850 и HD 6870 1 Гбайт

Так как практически вся информация о новых видеокартах уже была представлена вашему вниманию в статье «ATI Radeon HD 6800: поколение Next?», в данном подразделе сегодняшнего материала мы восполним недостающие моменты, касающиеся эталонных видеокарт AMD Radeon HD 6850 (на фото здесь и далее — слева) и AMD Radeon HD 6870 (здесь и далее — справа):

Итак, на AMD Radeon HD 6850 длина текстолита печатной платы равна 229 мм, и система охлаждения не выходит за край текстолита. Толщина карты составляет 36 мм. Графический процессор смещён к панели с выходами видеокарты, и расстояние от ближайшего крепежного отверстия радиатора графического процессора до этой панели равно 74 мм, что наверняка сделает невозможным установку многих альтернативных систем охлаждения:

В свою очередь, на AMD Radeon HD 6870 длина текстолита печатной платы на 13 мм больше и составляет 242 мм. Кроме того, система охлаждения на 7 мм выходит за край текстолита. Толщина карты такая же (36 мм). Графический процессор также смещён к панели с выходами, но расстояние от ближайшего крепежного отверстия до панели с выходами равно 87 мм (то есть немного дальше от выходов, чем на HD 6850). На обеих видеокартах расстояние по диагонали между отверстиями крепления радиатора графического процессора равно 75 мм, как и на HD 5870 и HD 5850.

Площадь кристаллов графических процессоров видеокарт Radeon HD 6870 и HD 6850 одинакова и составляет 255 мм². Внешне они отличаются разве что маркировкой: датированы 37 неделей 2010 года на HD 6850 и 36-й неделей на HD 6870:

Напомним, что графический процессор видеокарты AMD Radeon HD 6850 имеет на 160 унифицированных шейдерных процессоров и на 8 текстурных блоков меньше, чем HD 6870, а также функционирует на 775 МГц тактовой частоты, против 900 МГц у HD 6870. В режиме энергосбережения частоты графических процессоров снижаются до 100 МГц, а напряжения — с 1,094В до 0,95В на HD 6850, и с 1,172В до 0,95В на HD 6870.

Обе видеокарты имеют одинаковый объём памяти 1024 Мбайт стандарта GDDR5 производства компании Hynix Semiconductor Inc. (маркировка H5GQ1H24AFR T2C) с номинальным напряжением 1,5В и теоретической эффективной частотой 5000 МГц:

Все микросхемы памяти расположены с лицевой стороны печатных плат. Ширина шины обмена с памятью составляет 256 бит. Как вы уже могли видеть по таблице характеристик, у Radeon HD 6850 память функционирует на эффективной частоте 4000 МГц, а у Radeon HD 6870 — на 4200 МГц.

Таким образом, спецификации эталонных видеокарт следующие:

Системы охлаждения видеокарт разительно отличаются:

На графических процессорах установлены небольшие алюминиевые радиаторы с медными основаниями. Отличия заключаются в том, что у Radeon HD 6850 в основании радиатора испарительная камера, а у Radeon HD 6870 — медная пластина с желобками под три тепловые трубки, две из которых диаметром 6 мм, а диаметр одной центральной трубки равен 8 мм:

Турбины систем охлаждения эталонных видеокарт AMD Radeon HD 6850 и HD 6870 отличаются не только конструктивно (на HD 6870 турбина шире), но и электрически. На HD 6850 установлена турбина FirstD с маркировкой FD9238M12D и максимальной мощностью 8,4 Ватт. В свою очередь, на Radeon HD 6870 — турбина производства NTK Ltd. с маркировкой FD9238Р12S:

Скорость вращения турбин регулируется автоматически методом широтно-импульсной модуляции. Нужно добавить, что первая турбина закреплена в пластиковом кожухе системы охлаждения, а вторая — в металлической раме. Эти отличия не могли не сказаться на уровне шума, о котором мы вам расскажем в одном из следующих разделов статьи, а пока проверим температурный режим работы этих эталонных видеокарт.

Тесты температурного режима всех видеокарт сегодняшней статьи были проведены в закрытом корпусе системного блока при комнатной температуре 24 °С. Конфигурацию системного блока вы найдёте уже в следующем разделе статьи. В качестве нагрузки использовался тест FurMark версии 1.8.2, запускаемый с переименованного exe-файла с опцией «Xtreme Burning Mode» в разрешении 2560х1600 при активированной в драйверах Catalyst и GeForce/ION анизотропной фильтрацией степени 16х. Мониторинг осуществлялся с помощью программ GPU-Z версии 0.4.7 и MSI Afterburner версии 2.0.1 beta 1 (а позже и beta 2, 3). Все проверки были проведены до снятия эталонных систем охлаждения видеокарт со штатным термоинтерфейсом на графическом процессоре.

Вот какие результаты тестов двух первых видеокарт тестирования были получены в автоматическом режиме работы турбин…

…и на максимальной мощности:

В автоматическом режиме работы турбины графический процессор видеокарты Radeon HD 6850 прогрелся до 93 градусов Цельсия, а силовые элементы — до 74 градусов. При этом скорость вращения турбины возросла с 1000 до 2435 об/мин. На Radeon HD 6870, несмотря на более высокочастотный графический процессор, его температура не превысила 87 градусов Цельсия, а силовых элементов — 82 градусов при 2430 об/мин турбины. Ещё более очевидной становится разница в эффективности штатных кулеров Radeon HD 6850 и HD 6870 на максимальных оборотах турбин, когда температура «Barts Pro» даже на скорости турбины 4000 об/мин не смогла опуститься ниже 78 градусов Цельсия, а вот 900-мегагерцевый «Barts XT» смог прогреться только до 62 градусов Цельсия при 4420 об/мин. Однако, всё это — слабое утешение, так как уже при 1900 об/мин шум обеих турбин начинает вызывать явный дискомфорт, а на скоростях от 2400 об/мин уже очень высок.

В CrossFireX-режимах обе пары видеокарт функционируют при ещё более высоких температурах и на ещё более высоких скоростях их турбин:

В связи с изменённой компоновкой печатных плат видеокарт и смещением графических процессоров к выходам, установка альтернативных систем охлаждения оказалась весьма и весьма проблематичной. Так, например, новый кулер Thermalright Shaman нельзя установить ни на эталонную Radeon HD 6850, ни на эталонную Radeon HD 6870. Высокоэффективный кулер Arctic Cooling Accelero XTREME 5870 не умещается на Radeon HD 6850, но замечательно встал на Radeon HD 6870:

Правда, как видим, добрые 50 мм длины его радиатора попросту оказались лишними. На такой карте вполне можно ограничиться и Arctic Cooling Twin Turbo Pro, тем более, что этот кулер уже получил официальную поддержку новых AMD Radeon. Ну а с Accelero XTREME 5870 видеокарта Radeon HD 6870 даже без радиаторов на силовых элементах и при тихих 1100 об/мин трёх 92-мм вентиляторов кулера превратилась в очень скромную по температурному режиму карту:

На максимальной скорости трёх вентиляторов температура графического процессора достигла лишь 57 градусов Цельсия.

При проверке разгона видеокарт обе Radeon HD 6850 по графическому процессору показали примерно одинаковые результаты, без каких-либо потерь в стабильности и качестве картинки достигнув 890 и 910 МГц на штатных напряжениях. При повышении напряжений частотный потенциал графических процессоров видеокарт не проверялся, так как невозможно было организовать им хорошее охлаждение. Что же касается разгона видеопамяти Radeon HD 6850, то первая видеокарта ограничилась скромными 4520 МГц, а вот со второй повезло больше — максимальная частота её видеопамяти составила 4880 МГц. Результат разгона лучшей из двух видеокарт приведён на следующем скриншоте:

Разгон двух Radeon HD 6870 со штатными системами охлаждения и на номинальном напряжении графических процессоров оказался разным: на первой видеокарте лучше разогналось ядро, а на второй — видеопамять:

В завершение подраздела приведём ссылки на BIOS рассмотренных видеокарт: AMD Radeon HD 6850 1 Гбайт и AMD Radeon HD 6870 1 Гбайт.

Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum 1 Гбайт

Кроме новых видеокарт AMD в сегодняшнем тестировании примут участие две серийные видеокарты Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum 1 Гбайт , которые поставляются в небольших, но очень ярко оформленных коробках:

На лицевых и обратных сторонах упаковок можно найти всю исчерпывающую информацию о видеокарте. Внутри, в центральном отсеке, находится сама видеокарта, а рядом с ней — комплектующие:

Прямо сказать, поставляемый с видеокартами набор аксессуаров очень беден. В его состав входит только кабель для подключения дополнительного питания, компакт-диск с драйверами и краткая инструкция по установке. Странно, что помешало компании Palit оснастить свои видеокарты SLI-мостиками, переходниками и какой-нибудь не старой игрой? Экономия логична, но, в случае с Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum — не оправдана, на наш взгляд.

Первое впечатление от Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum, после изучения Radeon HD 6850 и HD 6870 производит своими размерами, а именно длиной всего 188 мм. И пусть карта также имеет двуслотовый дизайн системы охлаждения, на фоне новых «Barts» она выглядит как-то по-детски:

Не смотря на это, «малышка» оснащена одним аналоговым, одним DVI-I, одним DVI-D и одним HDTV выходами:

То есть почти полным набором, за исключением DisplayPort. Оставшееся от разъёмов место на панели видеокарты занято двумя решётками для частичного выброса нагретого видеокартой воздуха из корпуса системного блока.

Кожух системы охлаждения видеокарты, в котором установлена крыльчатка вентилятора, крепится к печатной плате отдельно от радиатора графического процессора и радиатора на силовых элементах:

Как видим, первый имеет медное основание, контактирующее с теплораспределителем графического процессора через толстый слой неравномерно нанесённой термопасты, две медных тепловых трубки диаметром 6 мм и тонкие алюминиевые пластины. Второй, также выполненный из алюминия, представляет собой простую гребёнку, выкрашенную в чёрный цвет и оснащённую термопрокладкой.

Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum выполнена по собственному уникальному дизайну и имеет четырёхфазную схему питания:

Два шестиконтактных разъёма для подключения дополнительного питания направлены вверх, поэтому видеокарта и на практике оказывается очень короткой и удобной в эксплуатации. Но, сразу хотим обратить ваше внимание на близость графического процессора к панели с выходами — из-за этой особенности установка альтернативных систем охлаждения на данную видеокарту окажется под большим вопросом.

Выпущенный в Тайване по 40-нм техпроцессу графический процессор GF104 закрыт теплораспределителем, на котором нанесена маркировка и неделя выпуска (23 неделя 2010 года):

Частотная формула чипа — 800/1600 МГц, что на 18,5 % выше, чем у эталонных GeForce GTX 460. Неплохой заводской разгон, нужно заметить. Все остальные характеристики графического процессора остались идентичными эталонным.

Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum оснащена 1 Гбайт видеопамяти стандарта GDDR5, установленной на лицевой стороне печатной платы. Микросхемы выпущены подразделением Samsung Semiconductor и имеют маркировку K4G10325FE-HC05:

Номинальное время доступа микросхем памяти составляет 5 нс, а теоретическая эффективная частота работы равна 4000 МГц. Именно на такой частоте память видеокарты Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum и функционирует (+11 %). У обычных GeForce GTX 460 частота памяти составляет 3600 МГц. Ширина шины обмена с памятью видеокарты равна 256 бит.

Таким образом, можно сказать, что рассматриваемые сегодня видеокарты Palit являются одними из самых быстрых серийно выпускаемых GeForce GTX 460:

Выше частоты только у видеокарты Gigabyte GeForce GTX 460 GV-N460SO-1GI — 815/4000 МГц. Аналогичные видеокарты Zotac и Leadtek имеют такие же повышенные частоты, как и Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum.

За охлаждение радиаторов видеокарты отвечает один 92-мм вентилятор производства компании Power Logic:

Скорость вращения регулируется автоматически методом широтно-импульсной модуляции в диапазоне от 1200 до 3900 об/мин. Посмотрим, как система охлаждения Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum справляется с охлаждением разогнанной видеокарты:

В автоматическом режиме работы вентилятора температура графического процессора достигла 83 градусов Цельсия, а на максимальной мощности вентилятора — 80 градусов. Вроде бы, с учётом повышенных на заводе частот, это вполне нормальный температурный режим, но обратите внимание, что даже в первом случае вентилятор раскрутился до 3480 об/мин, что очень шумно, не говоря уже про режим максимальных оборотов. Понятно, что как FurMark видеокарту не прогревает ни одно приложение или игра, но и в играх скорость вращения вентилятора достигала практически 2900 об/мин, которые тихими никак назвать нельзя. Забегая вперёд, отметим, что высокий уровень шума системы охлаждения — единственный недостаток Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum.

Что же касается разгона видеокарт, то обе они, в отличие от рассмотренных выше эталонных продуктов AMD, продемонстрировали чуть ли не синхронные частоты, разогнавшись по ядру до 830(840)/1660 МГц, а по видеопамяти — до 4220 МГц:

Это совсем немного к штатным частотам Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum, но весьма прилично к штатным частотам эталонных GeForce GTX 460.

Остаётся проверить, каков будет температурный режим видеокарт при объединении их в SLI-тандем:

Как это не прискорбно, но всё же CrossFireX- и SLI-конфигурации с точки зрения уровня шума так и остаются уделом систем жидкостного охлаждения, так как при такой близости видеокарт организовать эффективный отвод тепла воздушными системами охлаждения при сохранении низкого уровня шума попросту невозможно.

Добавим ссылку на BIOS Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum и факт, что стоимость такой видеокарты составляет менее 250 долларов США.

Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Все тесты производительности видеокарт были проведены в закрытом корпусе системного блока на следующей конфигурации:

Системная плата: ASUS P6T Deluxe (Intel X58 Express, LGA 1366, BIOS 2101);
Центральный процессор: Intel Core i7 Extreme Edition i7-980X 3,33 ГГц (Gulftown, B1, 1,225 В, 6x256 Kбайт L2, 12 Мбайт L3);
Thermalright Silver Arrow (один Thermalright TY-140 700-1280 об/мин PWM);
Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
Оперативная память: DDR3 3x2 Гбайт OCZ Platinum Low-Voltage Triple Channel (1600 МГц / 7-7-7-24 / 1,65 В);
Звуковая карта: Auzen X-Fi HomeTheater HD;
Системный диск: RAID-0 2xSSD Kingston V-series SNV425S2128GB (SATA-II, 128 Гбайт, MLC, Toshiba TC58NCF618G3T);
Диск для программ и дистрибутивов игр: Western Digital VelociRaptor WD3000HLFS (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5";
Архивный диск: Western Digital Caviar Green WD10EADS (SATA-II, 1000 Гбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
Корпус: Antec Twelve Hundred (передняя стенка — три Noiseblocker NB-Multiframe S-Series MF12-S2 на 840 об/мин; задняя — два Thermalright X-Silent 120 на 840 об/мин; верхняя — штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC2;
Блок питания: Zalman ZM1000-HP 1000 Вт, 140-мм вентилятор.
Монитор: 30" Samsung 305T Plus.

32-нм шестиядерный процессор был разогнан при множителе 24 и активированной функции «Load-Line Calibration» до 4,512 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,475 В:

При этом 6 Гбайт оперативной памяти DDR-3 функционировали на частоте 1,5 ГГц с таймингами 7-7-7-14_1T при напряжении 1,64 В. Технологии Turbo Boost и Hyper-Threading во время тестирования были отключены.

Тестирование, начатое 29 октября 2010 года, было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate x64 со всеми критическими обновлениями на указанную дату, с установкой следующих драйверов:

чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers — 9.1.2.1008 WHQL;
библиотеки DirectX End-User Runtimes, дата выпуска — июнь 2010 года;
драйверы видеокарт на графических процессорах ATI Catalyst 10.10с (26.10.2010) с CrossFireX профилями;
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA GeForce/ION 260.99 WHQL (25.10.2010) включая драйверы PhysX версии 9.10.0514.

Тестирование видеокарт в играх было проведено в двух разрешениях: 1920х1080 и 2560х1600. На наш взгляд, при сегодняшней стоимости мониторов с разрешением экрана 1920х1080 в районе 150-170 долларов США тестирование в более низких разрешениях постепенно теряет свою актуальность.

Для тестов были использованы два режима качества графики: «High Quality + AF16x» — максимальное качество текстур в драйверах с включением анизотропной фильтрации уровня 16х, и «High Quality + AF16x + AA 4(8)x» с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и полноэкранного сглаживания (MSAA) степени 4x или 8x, в случае, если среднее число кадров в секунду оставалось достаточно высоким для комфортной игры. Включение анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания выполнялось непосредственно в настройках игр. Если данные настройки в играх отсутствовали, то параметры изменялись в панелях управления драйверов Catalyst и GeForce/ION. Вертикальная синхронизация принудительно отключена в панелях управления драйверов.

Следуя традиции, список тестовых приложений и игр снова был дополнен и обновлен. Помимо обновления игр последними патчами, в состав тестов включены три новые игры: Civilization V, F1 2010 и NBA 2K11. Кроме этого, добавлена самая новая кампания в игре Left 4 Dead 2: «The Sacrifice». В результате, тестовый список составили два полусинтетических пакета, одно техно-демо и 19 игр. Вот как он выглядит с кратким описанием методик (здесь и далее игры расположены в порядке их выхода):

3DMark 2006 (DirectX 9/10) — build 1.2.0, настройки по-умолчанию и 1920х1080 с AF16x и AA8x;
3DMark Vantage (DirectX 10) — версия 1.0.2.1, профили настроек «Performance» и «Extreme» (тестировались только основные тесты);
Unigine Heaven Demo (DirectX 11) — версия 2.1, максимальные настройки качества, тесселяция на уровне «extreme»;
Crysis (DirectX 10) — версия 1.2.1, профиль настроек «Very High», двукратный цикл демо-записи «Assault Harbor» из Crysis Benchmark Tool версии 1.0.0.5;
Far Cry 2 (DirectX 10) — версия 1.03, профиль настроек «Ultra High», двукратный цикл теста «Ranch Small» из Far Cry 2 Benchmark Tool v1.0.0.1;
BattleForge: Lost Souls (DirectX 11) — версия 1.2 (14.09.2010), максимальные настройки качества графики, тени включены, технология SSAO включена, двойной прогон встроенного в игру теста;
Resident Evil 5 (DirectX 10.1) — версия 1.2, тестирование переменного теста с максимальными настройками графики без размытия движения, за результат принималось среднее значение третьей сцены теста, как наиболее ресурсоёмкой;
S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (DirectX 11) — версия 1.6.02, профиль настроек «Улучшенное динамическое освещение DX11» с дополнительным выставлением вручную всех параметров на максимум, тестировалась собственная демо-запись «cop03» на уровне «Затон»;
Borderlands (DirectX 9) — версия игры 1.2.1, тестирование «timedemo1_p» с максимальными настройками качества;
Grand Theft Auto IV — Episodes From Liberty City (DirectX 9) — версия 1.1.2.0, тест из части «The Ballad of Gay Tony», настройки «Very High», «View Distance» = 23 %;
Left 4 Dead 2: The Sacrifice (DirectX 9) — версия игры 2.0.4.5, максимальное качество, тестировалась собственная демо-запись «d45» (два цикла) на карте «1. Доки», этапе «Жертва»;
Colin McRae: DiRT 2 (DirectX 9/11) — версия игры 1.2, встроенный тест, состоящий из двух кругов по трассе «Лондон» с максимальными настройками качества графики;
Metro 2033: The Last Refuge (DirectX 10/11) — версия 1.2, использовался официальный тест, настройки качества «High», тесселяция, DOF и MSAA4x отключены, использовалось ААА-сглаживание, двойной последовательный проход сцены «Frontline»;
Just Cause 2 (DirectX 11) — версия 1.0.0.2, максимальные настройки качества, методики «Размытие фона» и Симуляция воды GPU» активированы, двойной последовательный проход демо-записи «Тёмная башня»;
Aliens vs. Predator (2010) (DirectX 11) — «Texture Quality» Very High, «Shadow Quality» High, SSAO On, два цикла теста в каждом разрешении;
Lost Planet 2 (DirectX 11) — версия игры 1.0, максимальные настройки качества графики, размытие движения включено, использовался тест производительности «А» (среднее по всем трём сценам);
StarCraft 2: Wings of Liberty (DirectX 9) — версия игры 1.0, все настройки графики на уровень «Ультра», физика «Ультра», отражения включены, двукратный двухминутный тест собственного демо «jt1»;
Mafia 2 (DirectX 11) — версия игры 1.0.0.1, максимальные настройки качества графики, двойной прогон встроенного в игру теста;
Sid Meier's Civilization V (DirectX 11) — версия игры 1.0, максимальные настройки качества графики, двойной прогон «дипломатического» теста из пяти самых тяжёлых сцен;
F1 2010 (DirectX 11) — версия игры 1.01, встроенный тест на Ultra-качестве, состоящий из одного круга по трассе «Silverstone»;
NBA 2K11 (DirectX 11) — версия игры 1.0, встроенный тест на максимальных настройках качества графики, один прогон;
Tom Clancy's H.A.W.X. 2 (DirectX 11) — версия 1.04, максимальные настройки качества графики, тени активированы, тесселляция включена, двойной прогон тестовой сцены.

Более подробное описание методик тестирования видеокарт и графических настроек в некоторых из перечисленных играх вы можете найти в специально для этого созданной ветке нашей конференции, а также поучаствовать в обсуждении и совершенствовании этих методик.

Если в играх реализована возможность фиксации минимального числа кадров в секунду, то оно также отражалось на диаграммах. Каждый тест проводился дважды, за окончательный результат принималось лучшее из двух полученных значений, но только в случае, если разница между ними не превышала 1 %. Если отклонения прогонов тестов превышали 1 %, то тестирование повторялось ещё, как минимум, один раз, чтобы получить корректный результат.

Результаты тестов производительности видеокарт их анализ

Как уже было сказано во введении сегодняшней статьи, с помощью всестороннего и объёмного тестирования мы попробуем узнать, сколь эффективно работает технология CrossFireX на новых видеокартах AMD Radeon HD 6870 и HD 6850 в сравнении с технологией NVIDIA SLI на примере двух видеокарт GeForce GTX 460. Исходя из позиционирования видеокарт среднего класса самими производителями графических процессоров, логичным в сегодняшней статье было бы увидеть также и SLI-тандем из пары GeForce GTX 470, но так как таких карт в моём распоряжении не оказалось, то их отсутствие мы попробуем восполнить хорошим разгоном GeForce GTX 460 с частот 675/1350/3600 МГц до 830/1660/4220 МГц. Так как разгон внутри пар видеокарт Radeon HD 6870 и HD 6850 оказался существенно различающимся, то в режиме CrossFireX эти видеокарты тестировались только в номинальном режиме. Однако, на наш взгляд, кроме всего перечисленного будет интересно сравнение Radeon HD 6850 на частотах, равных HD 6870 — 900/4200 MHz с самой HD 6870. Благодаря этому, мы сможем оценить, как сильно влияют на производительность видеокарты Radeon HD 6850 аппаратно отключенные 160 унифицированных шейдерных процессоров и 8 текстурных блоков.

На диаграммах результаты тестирования видеокарт AMD Radeon HD 6870 1 Гбайт выделены фиолетовым цветом, видеокарты AMD Radeon HD 6850 и CrossFireX-конфигурации из них отмечены красной гаммой, а GeForce GTX 460 — зелёной (частоты карт Palit приведены к эталонным). Видеокарты и CrossFireX-связки на диаграммах расположены в порядке убывания их розничной стоимости. Поехали.

3DMark 2006

Так как тестовый пакет 3DMark 2006 на современных видеокартах среднего и топ-класса весьма зависим от скорости платформы, то на диаграмме приведены результаты наименее процессорозависимого теста «HDR/SM3.0», а не общее число «попугаев» (которое вы всё же сможете найти в таблице в конце данного раздела статьи):

Даже несмотря на разгон шестиядерного процессора Intel Core i7 до 4,5 ГГц, c установками 3DMark 2006 «по-умолчанию» CrossFireX и SLI-конфигурации не смогли раскрыть весь свой потенциал. Только при тестировании в разрешении 1920x1080 с использованием анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания становится хорошо видна разница в производительности видеокарт. Если говорить о тестах в одиночном режиме, то лидерство принадлежит Radeon HD 6870, что вполне предсказуемо. Однако, Radeon HD 6850, разогнанная до частот HD 6870, отстаёт от лидера всего на 2 %, хотя на номинальных частотах проигрывает все 11 %. Медленнее всех оказывается GeForce GTX 460.

Очень высокую эффективность в этом полусинтетическом тесте демонстрируют обе многопроцессорные технологии. Так, у пары Radeon HD 6870 прирост производительности составил 93 %, на Radeon HD 6850 — 94 %, а связка из двух GeForce GTX 460 работает аж на 98 % быстрее одной такой видеокарты. И это ещё «цветочки»! Кроме того, здесь можно добавить, что неплохо разогнанные GeForce GTX 460 всё-равно уступают в производительности паре Radeon HD 6870, работающим в номинальном режиме.

3DMark Vantage

В 3DMark Vantage на диаграмме приведены результаты теста «GPU», как наименее зависимого от скорости платформы:

Более ресурсоёмкий тест 3DMark Vantage позволяет раскрыться всем видеокартам и тандемам уже в профиле настроек «Performance». Здесь GeForce GTX 460 чувствует себя увереннее на фоне конкурентов, а эффективность CrossFireX и SLI превышает 90 %, что также является очень хорошим результатом. Отставание Radeon HD 6850 от HD 6870 здесь больше: на номинальных частотах оно составляет 24—25 %, а при разгоне сокращается до 9—11 %.

Unigine Heaven Demo

Первое, что необходимо отметить по результатам тестирования видеокарт в Unigine Heaven Demo — это впечатляющую эффективность работы технологии CrossFireX. Например, самый «скромный» прирост производительности тандемов из Radeon HD 6870 и HD 6850 составляет 95 %, а в одном случае даже превышает 100 %! На этом фоне 83 % и 89 % на SLI из GeForce GTX 460 выглядят не столь впечатляюще, хотя сам по себе прирост производительности очень хороший. Вдобавок к этому GeForce GTX 460 удаётся лидировать в этом тесте, а разгон видеокарт в SLI-режиме делает эти видеокарты недосягаемыми для сегодняшних конкурентов. Разогнанная Radeon HD 6850 уступает номинальной Radeon HD 6870 около 4—5 %, что совсем немного, учитывая разницу в стоимости этих видеокарт.

Crysis

Не впечатлены эффективностью работы CrossFireX в синтетических тестах? Вот, пожалуйста, — Crysis со 100 %-ым приростом производительности на обеих связках видеокарт AMD, в сравнении с одиночными видеокартами. GeForce GTX 460 SLI здесь тоже работает прекрасно, но всё же его 83—89 % не так удивляют, как 100 %, и даже чуть выше, на Radeon HD 6870 и HD 6850. Только в самом тяжёлом графическом режиме и в разрешении 2560х1600 все многопроцессорные тандемы умерили свой пыл, ограничившись 80 % прироста на AMD и лишь 24 % на NVIDIA. В целом, GeForce GTX 460 здесь медленнее конкурентов, а разогнанная Radeon HD 6850, отставая от HD 6870 в номинальном режиме работы на 18—21 %, полностью компенсирует это отставание разгоном до частот 900/4200 МГц.

Far Cry 2

Под 100 % и выше «выстреливают» пары Radeon HD 6870 и HD 6850 и в игре Far Cry 2, но это ничуть не смущает GeForce GTX 460 SLI с его 83—93 % производительности, так как эти видеокарты борются со свежеиспечёнными конкурентами на равных (особенно при разгоне и в режиме со сглаживанием). Разогнанная Radeon HD 6850 сводит отрыв до Radeon HD 6870 к минимуму.

BattleForge: Lost Souls

И в третьей по счёту игре — BattleForge: Lost Souls — обе пары Radeon демонстрируют впечатляющую эффективность работы CrossFireX. GeForce GTX 460 SLI работают менее эффективно, но в производительности серьёзно уступают только в режиме без сглаживания. При активации MSAA8x результаты очень близки, хотя AMD всё-равно немного впереди.

Resident Evil 5

Несмотря на тот факт, что из четырёх тестовых сцен Resident Evil 5 была выбрана наиболее ресурсоёмкая третья сцена, эффективность работы пары Radeon HD 6870 (84—95 %) оказалась ограничена производительностью платформы и в частности центрального процессора, так как на их фоне две более медленные и, как следствие, менее зависимые от скорости платформы Radeon HD 6850 по-прежнему могут похвастаться 97—101 % приростом среднего числа кадров в секунду в сравнении с одиночной видеокартой. Отменно работают в этом тесте и две GeForce GTX 460 в режиме SLI — прирост производительности колеблется от 90 до 95 %. Разогнанная до частот старшей видеокарты Radeon HD 6850 отстаёт от неё всего на 2—6 %.

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat

В игре S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat ситуация очень интересная. Обе пары видеокарт AMD Radeon HD 68xx смогли продемонстрировать здесь всего лишь 56—68 % производительности в сравнении с одной видеокартой, вчистую уступив по эффективности работы паре GeForce GTX 460 с её 96—97 % производительности. Вероятно, причина такого неубедительного выступления новых Radeon — в драйверах, так как в этой игре видеокарты ATI/AMD всегда выглядели не хуже конкурента, в том числе и в многопроцессорных конфигурациях. Забегая вперёд, отметим, что это не единственный такой случай в сегодняшней статье.

Borderlands

А вот в игре Borderlands технология CrossFireX и ранее работала не очень эффективно, поэтому и в сегодняшних тестах ждать от неё чудес не приходится, что и было подтверждено (40—50 %). В SLI, напротив, прирост производительности достигает 93 %, что позволяет паре GeForce GTX 460 одерживать убедительную победу. Разогнанная Radeon HD 6850 отстаёт от работающей на номинальных частотах Radeon HD 6870 всего на 3—5 %.

Grand Theft Auto IV: Episodes From Liberty City

Grand Theft Auto IV: Episodes From Liberty City — третья по счёту игра тестирования, в которой CrossFireX не приносит 95—100 % прироста производительности. Тем не менее, это не мешает AMD превосходить NVIDIA в этой игре, и разгон пары GeForce GTX 460 не исправляет эту ситуацию в пользу NVIDIA.

Left 4 Dead 2: The Sacrifice

Удивительно, но в игре Left 4 Dead 2, вернее, в её самой последней части — «The Sacrifice», технология CrossFireX оказалась неработоспособна, что привело к полному фиаско обеих пар видеокарт AMD. В то же время, в одиночных режимах даже младшая Radeon HD 6850 оказывается быстрее более дорогой GeForce GTX 460, не говоря уже про HD 6870. Кстати, преимущество последней карты над разогнанной до её частот Radeon HD 6850 составляет 7—10 %.

Colin McRae: DiRT 2

После четырёх подряд неудачных для CrossFireX игр ситуация для пар Radeon HD 6870 и HD 6850 начинает выправляться. Прирост производительности составляет около 90 %, как, впрочем, и на GeForce GTX 460 SLI. Производительность последней видеокарты и связки из двух таких видеокарт, в среднем, находится между HD 6850 и HD 6870, а при разгоне — опережает их. Отставание Radeon HD 6850 от HD 6870 после разгона уменьшается с 15—30 % до 6—8 %.

Metro 2033: The Last Refuge

В данной игре эффективность работы технологии CrossFireX также высока — прирост производительности выше 90 %. Но, в целом, результаты тестов всех видеокарт и многопроцессорных тандемов оставляют желать лучшего. Всё же для Metro 2033: The Last Refuge требуются ещё более мощные видеокарты или более скромные графические настройки. Разгон Radeon HD 6850 позволяет выйти производительности видеокарты на уровень Radeon HD 6870. То же самое происходит и при разгоне GeForce GTX 460 SLI против номинальных HD 6870 CrossFireX.

Just Cause 2

Игра Just Cause 2 вновь возвращает нас к удивительно высоким приростам производительности CrossFireX. Даже если найти самый минимальный прирост, то он равен 95(!) %,а в среднем не опускается ниже 97 %. В то же время, на паре GeForce GTX 460 эффективность работы SLI варьируется от 88 до 94 %, что, впрочем, тоже очень неплохо. В целом, Radeon быстрее GeForce в Just Cause 2.

Aliens vs. Predator (2010)

«Чужой против Хищника» вторит предыдущей игре и демонстрирует прирост производительности в CrossFireX режиме Radeon, в сравнении с одиночной видеокартой, на величину от 92 до 100 %, при 86—92 % на GeForce. На номинальных частотах производительность GeForce GTX 460 сравнима с Radeon HD 6850 (местами чуть медленнее), а Radeon HD 6870 немного опережает их. В режимах со сглаживанием играть в Aliens vs. Predator можно разве что в разрешениях до 1920x1080, и то только на SLI или CrossFireX-тандемах из тестируемых сегодня видеокарт.

Lost Planet 2

Не наскучила вам ещё 100 %-я эффективность CrossFireX? Тогда вот ещё подобные результаты в тесте игры Lost Planet 2 :) Технология SLI тоже здесь работает очень уверенно (около 90 %), но всё же приросты производительности ниже, чем в случае CrossFireX. После разгона пары GeForce GTX 460 эта связка опережает две Radeon HD 6870, работающие в номинальном режиме.

StarCraft 2: Wings of Liberty

Максимальная производительность видеокарт в игре StarCraft 2: Wings of Liberty ограничена 60 кадрами в секунду, поэтому Radeon HD 6850 и HD 6870 развернуться вовсе негде. Но в режиме со сглаживанием производительность этих видеокарт ограничена вовсе не этим параметром, а самим движком игры, лучше подходящим для продуктов NVIDIA. В AMD об этом знают и уже излагали в сети своё официальное мнение о тестах в StarCraft 2: Wings of Liberty. Мы же отметим, что CrossFireX здесь, судя по всему, не работает, или работает как-то избирательно (иным словом — местами).

Mafia 2

В игре Mafia 2 пары Radeon HD 6870 и HD 6850 демонстрируют прирост производительности лишь от 48 до 77 %, и если ранее это могло бы считаться неплохим достижением, то на фоне полученных в сегодняшней статье результатов программистам ATI (а теперь и AMD) есть над чем работать. Пара GeForce GTX 460 готова предложить игрокам Mafia 2 прирост производительности от 73 до 86 %, то есть вполне типичный для NVIDIA SLI.

Sid Meier's Civilization V

Зато тесты в игре Sid Meier's Civilization V возвращают всё на свои места — производительность видеокарт Radeon HD 6870 и HD 6850 в CrossFireX-режиме равна сумме производительности двух одиночных видеокарт. NVIDIA SLI на двух GeForce GTX 460 также работает неплохо, но готова предложить игрокам Civilization V «лишь» 90 % к одной видеокарте.

F1 2010

Как правило, в новых играх многопроцессорные технологии либо не работают, либо работают весьма неэффективно. Одной из таких игр является вышедшая на днях F1 2010, но и в ней эффективность работы CrossFireX достигает 97 % в сравнении с одной видеокартой, хотя это скорее разовый результат, чем закономерность, так как в остальных режимах прирост уменьшается аж до 43 %. В свою очередь, GeForce GTX 460 SLI позволит фанатам Формулы 1 и данной игры повысить производительность в сравнении с одной видеокартой на 58—70 %.

NBA 2K11

В также новой игре NBA 2K11 всё очень просто — многопроцессорные конфигурации здесь не работают. Ни AMD CrossFireX, ни NVIDIA SLI. То есть совсем не работают. Абсолютно. В принципе, и не нужно, ведь среднее число кадров в секунду остаётся достаточно высоким даже при максимальном разрешении и режиме сглаживания. Проще говоря, поклонникам Майкла Джордана при выборе количества видеокарт для системного блока вполне можно руководствоваться правилом — не больше одного мяча на площадке.

Tom Clancy's H.A.W.X. 2

В новом тесте Tom Clancy's H.A.W.X. 2 две пары видеокарт AMD Radeon в CrossFireX режиме «выстрелили» напоследок очередным (уже, кстати, десятым по счёту) стопроцентным приростом производительности, в сравнении с одиночной видеокартой. NVIDIA SLI столь впечатляющими приростами похвастаться не может, однако и без этого GeForce GTX 460 легко удерживает лидерство в данном тесте как в одиночном, так и в парном режимах. Разгон Radeon HD 6850 до частот Radeon HD 6870 сокращает отставание с 13—17 % до 3—5 %.

В данном подразделе остаётся только приложить обещанную таблицу с результатами тестов, и можно переходить к сводным диаграммам.

Сводные диаграммы сравнения производительности

По двум первым парам сводных диаграмм попробуем сравнить эффективность работы технологий AMD CrossFireX и NVIDIA SLI (в процентном отношении от производительности соответствующих одиночных видеокарт):

Во многих играх и тестах CrossFireX на новых видеокартах AMD Radeon HD 6870 и HD 6850 работает эффективнее SLI из пары GeForce GTX 460. В десяти играх прирост производительности CrossFireX находится у отметки 100 %, что само по себе является из ряда вон выходящим результатом. В то же время, в таких играх, как S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat, Borderlands, Left 4 Dead 2: The Sacrifice, StarCraft 2: Wings of Liberty и Mafia 2 преимущество на стороне NVIDIA, а в игре NBA 2K11 обе технологии не работают.

На следующих диаграммам показано преимущество Radeon HD 6870 над Radeon HD 6850 в номинальном режиме работы и при разгоне последней видеокарты до частот HD 6870 (900/4200 МГц):

В среднем по всем играм и тестам, на номинальных частотах Radeon HD 6850 проигрывает своей «старшей сестре» 15—20 %, но разгон этой видеокарты до штатных частот Radeon HD 6870 сокращает это разрыв до 3—6 %, а в отдельных играх, разрешениях и режимах качества — видеокарты оказываются и вовсе равны.

Наконец, следующими диаграммами мы попробуем сравнить производительность пары AMD Radeon HD 6870 в CrossFireX-режиме на номинальных частотах с парой NVIDIA GeForce GTX 460 в SLI-режиме при разгоне до частот 830/4220 МГц (своеобразная попытка с эмулировать GeForce GTX 470 SLI). За нулевую ось принята производительность GeForce GTX 460 SLI, а производительность Radeon HD 6870 CrossFireX показана в процентном отклонении от неё:

Как видим, борьба ведётся с переменным успехом. Естественно, в тех играх, где эффективность CrossFireX ещё далека от идеала, пара Radeon HD 6870 терпит поражение, а в остальных, как правило, оказывается быстрее. Впрочем, вы и сами всё видите на диаграммах.

Энергопотребление и уровень шума

измерение энергопотребления

Энергопотребление систем с разными видеокартами проводилось с помощью специально доработанного для этих целей блока питания. Максимальная нагрузка создавалась посредством запуска одного FurMark версии 1.8.2 в режиме теста стабильности и разрешении 2560х1600 (с AF16x), а также FurMark совместно с Linpack x64 (LinX 0.6.4, 4750 Мбайт, 5 потоков). Учитывая, что обе указанные программы генерируют максимальную нагрузку на, соответственно, видеосистему и центральный процессор, таким образом мы сможем узнать пиковое энергопотребление всей системы и определить необходимый для неё блок питания (c учётом КПД).

Полученные результаты приведены на диаграмме:

Как удалось выяснить, новые видеокарты Radeon HD 6850 и HD 6870 более энергоэффективны, чем GeForce GTX 460. Потребление систем с такими видеокартами ниже как в одиночных режимах, так и в многопроцессорных конфигурациях. Разница не критична, но, тем не менее, не в пользу NVIDIA. Отдельно хотелось бы отметить существенное снижение потребления систем со всеми без исключения видеокартами в режиме бездействия. Анализируя полученные на диаграмме результаты, можно довольно точно сказать, что в режиме простоя одна видеокарта потребляет всего лишь около 20Вт электроэнергии.

измерение уровня шума

Измерение уровня шума систем охлаждения видеокарт осуществлялось с помощью электронного шумомера CENTER-321 после часа ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м² со стеклопакетами. Уровень шума каждого кулера измерялся вне корпуса системного блока, когда источником шума в комнате являлся только сам кулер и его вентилятор(ы). Шумомер, зафиксированный на штативе, всегда располагался строго в одной точке на расстоянии ровно 150 мм от ротора вентилятора/турбины кулера. Материнская плата, в которую была вставлена видеокарта с установленной на неё системой охлаждения, размещалась на самом углу стола на пенополиуретановой подложке. Нижняя граница измерений шумомера составляет 29,8 дБА, а субъективно комфортный (не путать с низким) уровень шума кулеров при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА. Скорость вращения вентилятора(ов) кулеров изменялась во всём диапазоне их работы с помощью контроллера путём изменения питающего напряжения с шагом 0,5 В.

По результатам измерений уровня шума видеокарт сегодняшнего тестирования был построен следующий график:

К сожалению, ни одну из видеокарт сегодняшнего тестирования нельзя назвать тихой, или хотя бы комфортной по уровню шума. Все они при запуске 3D-приложения шумят. Но больше всех не понравился звук эталонного кулера видеокарт Radeon HD 6850 — резкий, с неприятным пластмассовым призвуком, он терпим не более 5—10 минут. Radeon HD 6870 также разочаровала в плане уровня шума, так как оказалась громче, чем и без того шумная эталонная Radeon HD 5870 или HD 5830. Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum, судя про графику, самая тихая видеокарта из протестированных, но фактически термин «тихая» к ней попросту неприменим. Так что, если какая-то из видеокарт сегодняшнего тестирования вам пришлась по душе, и уровень шума для вашего компьютера является далеко не последней характеристикой, то будьте готовы к замене системы охлаждения.

Заключение

Основной вывод сегодняшнего тестирования таков — на новых AMD Radeon HD 6870 и HD 6850 CrossFireX работает эффективнее, чем на прежней линейке графических процессоров «Cypress» и видеокарт на их основе. Шутка ли, но в десяти из девятнадцати игр сегодняшнего тестирования прирост производительности от добавления второй видеокарты в систему находится у отметки 100 %, что прежде было достижимо лишь в одной-двух играх на избранных и оптимизированных под архитектуру ATI(AMD) движках. Таким образом, с точки зрения арифметики, достаточно просто сложить производительность двух видеокарт, чтобы узнать конечную производительность CrossFireX-связки из них. При этом не стоит думать, что технология CrossFireX стала просто безупречна, — это не так. И в подтверждение этому — четыре-пять игр сегодняшнего тестирования, в которых CrossFireX пока работает либо недостаточно эффективно, либо и вовсе не работает. Однако, в целом, прирост производительности на этой технологии на сегодняшний день выше, чем на SLI от NVIDIA. Кроме того, нужно учитывать новизну видеокарт Radeon HD 6870 и HD 6850, и тот факт, что под них драйверы ещё будут оптимизироваться и оптимизироваться многие месяцы. Например, лично у меня нет сомнений, что в Left 4 Dead 2 баг с неработающей CrossFireX будет исправлен уже в ближайшее время.

Что же касается сравнения производительности AMD CrossFireX из пар Radeon HD 6870 и HD 6850 с NVIDIA SLI из двух GeForce GTX 460, то эта связка видеокарт по производительности находится как раз между Radeon HD 6870 и HD 6850, а в отдельных играх даже опережает их, за счёт уже более отработанных драйверов и возможности ручного выбора режима рендеринга SLI в панели управления драйверов. То есть, фактически, все три пары видеокарт по производительности расположились в соответствии со своей рекомендованной стоимостью. При разгоне GeForce GTX 460 SLI 1 Гбайт становится очень грозным оружием в борьбе не только с Radeon HD 6850, но и со старшей HD 6870. Правда, для полноты картины, нужно добавить, что энергопотребление у сегодняшних представителей NVIDIA немного выше, чем у систем с видеокартами AMD.

В заключении можно сказать и о единственных серийных видеокартах сегодняшнего материала — Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum. У этих видеокарт, на наш взгляд, есть два недостатка: очень бедная комплектация и высокий уровень шума в 3D-режиме. И если с первым недостатком можно смириться, либо и вовсе не считать его таковым, то вот второй нельзя не принимать во внимание. Компактность печатной платы видеокарты привела к тому, что разработчикам попросту не хватило места для размещения более крупного радиатора графического процессора и установки, например, двух вентиляторов вместо одного, что позволило бы сохранить высокую эффективность охлаждения при существенно более низком уровне шума. Увы. В остальном видеокарты Palit GeForce GTX 460 Sonic Platinum очень хороши и привлекательны не только значительно повышенными частотами, но и демократичной ценовой политикой Palit. Выбор, как и всегда, за вами.

Другие материалы по данной теме

AMD Radeon HD 6800: поколение Next?AMD Radeon HD 6800: поколение Next?
«Прощай, ATI!» — последний тест всех игровых видеокарт Radeon HD 5xxx
Asus ENGTX460 DirectCU TOP: пора зрелости