Исследование производительности тандема Nvidia GeForce GTX 560 Ti SLI

Введение

Анонсированный 25 января новый массовый графический чип Nvidia, GF114, стал сердцем одного из самых удачных, на наш взгляд, игровых ускорителей, когда-либо выпускавшихся этой компанией. Как показало тестирование, при стоимости в районе 250 долларов новинка не только оставила позади аналогичный ей по цене Radeon HD 6870, но и в ряде случаев смогла успешно бороться с более дорогим Radeon HD 6950. По сути, GeForce GTX 560 Ti смело можно назвать новой "народной картой", сумевшей повторить успех Radeon HD 4850 в уже далёком от нас 2008 году.

Однако, речь сегодня пойдет о другом. Время появления нового двухголового монстра AMD уже не за горами. Известный под кодовым названием "Antilles", Radeon HD 6990 должен будет утвердить доминирующую позицию компании в секторе сверхмощных игровых решений, и, наконец, отправить на заслуженный покой Radeon HD 5970, который до сих пор продолжает оставаться самой мощной игровой графической картой. Nvidia, однако, не слишком торопится в этой области: как известно, выпуск двухпроцессорных карт на базе GF100 или GF104 так и не состоялся. Конечно, однопроцессорный GeForce GTX 580 может удовлетворить потребности подавляющего числа требовательных игроков, однако, такая нерасторопность с выпуском новой двухпроцессорной карты играет лишь на руку имиджу бывшей ATI Technologies.

Ранее проведённые нами тесты тандема GeForce GTX 570 SLI показали, что его производительность достаточно высока, чтобы воплотить такое решение на одной плате в виде долгожданного наследника GeForce GTX 295. Однако, при проектировании такой карты разработчики столкнутся с рядом сложностей — в частности, с необходимостью разводки сразу двух 320-битных шин памяти, а если амбиции Nvidia простираются дальше, то инженерам придётся утрамбовывать и две 384-битные шины, попутно ища место для одновременного размещения 24 микросхем GDDR5.

Вариантом решения является двухплатный "бутерброд", применённый ещё в конструкции первого варианта GeForce GTX 295, но такой подход отнюдь не поспособствует снижению себестоимости, а значит, и цены конечного продукта.

Но что, если попробовать в качестве кандидатов на роль "двойного сердца" GeForce GTX 590 ядра GF114? Давайте рассмотрим такой вариант.

Чисто теоретически, технические характеристики такого тандема выглядят неплохо, да и конструкция самого видеоадаптера существенно упрощается, ведь разводить придётся 256-битные шины памяти. К тому же, с учётом более скромных аппетитов GF114, такая карта будет куда экономичнее версии с двумя GF110, а значит, упростится и конструкция системы охлаждения. Кроме того, благодаря высокому частотному потенциалу GF114, производительность текстурной подсистемы в этом варианте оказывается даже выше, чем у тандема GeForce GTX 570 SLI.

На фоне Radeon HD 5970 система смотрится неплохо, но ведь Radeon HD 6990 будет использовать ядра Cayman, и, в том случае, если он будет использовать их в полной конфигурации и на тех же тактовых частотах, что и Radeon HD 6970, то участь двухчиповой карты Nvidia на базе GF114 окажется незавидной. К сожалению, в нашем распоряжении пока нет второго экземпляра Radeon HD 6970, так что столкнуть описываемые тандемы лицом к лицу в честном поединке мы не можем.

Однако, располагая двумя GeForce GTX 560 Ti, мы всё же решили проверить, как поведет себя эта пара в режиме SLI, сможет ли она утвердить своё превосходство хотя бы над Radeon HD 5970, и окажется ли более удачным приобретением, нежели одиночный GeForce GTX 580.

Конфигурация тестовых платформ и методология тестирования

Тестирование тандема GeForce GTX 560 Ti SLI в современных играх было проведено на универсальной тестовой платформе, имеющей следующую конфигурацию:

Процессор Intel Core i7-975 Extreme Edition (3.33 ГГц, 6.4 GT/s QPI)
Кулер Scythe SCKTN-3000 "Katana 3"
Системная плата Gigabyte GA-EX58-Extreme (Intel X58)
Память Corsair XMS3-12800C9 (3x2 ГБ, 1333 МГц, 9-9-9-24, 2Т)
Жесткий диск Samsung Spinpoint F3 (1 ТБ/32 МБ, SATA II)
Блок питания Ultra X4 850W Modular (Номинальная мощность 850 Ватт)
Монитор Dell 3007WFP (30”, максимальное разрешение 2560x1600@60 Гц)
Microsoft Windows 7 Ultimate 64-bit

Использовались следующие версии драйверов ATI Catalyst и Nvidia GeForce:

ATI Catalyst 11.1a hotfix для ATI Radeon HD
Nvidia GeForce 266.66 WHQL для Nvidia GeForce GTX 560 Ti
Nvidia GeForce 266.58 WHQL для Nvidia GeForce GTX 580

Сами драйверы были настроены следующим образом:

ATI Catalyst:

Anti-Aliasing: Use application settings/4x/Standard Filter
Morphological filtering: Off
Tesselation: Use application settings
Texture Filtering Quality: High Quality
Enable Surface Format Optimization: Off
Wait for vertical refresh: Always Off
Anti-Aliasing Mode: Adaptive Multi-sample AA
Остальные настройки: по умолчанию

Nvidia GeForce:

Texture filtering – Quality: High quality
Vertical sync: Force off
Antialiasing - Transparency: Multisampling
CUDA - GPUs: All
Set PhysX configuration: Auto-select
Ambient Occlusion: Off
Остальные настройки: по умолчанию

В состав тестового пакета вошли следующие игры и приложения:

Трехмерные шутеры с видом от первого лица:

Aliens vs. Predator (1.0.0.0, Benchmark)
Battlefield: Bad Company 2 (1.0.1.0, Fraps)
Call of Duty: Black Ops (1.04, Fraps)
Crysis Warhead (1.1.1.711, Benchmark)
Metro 2033 (Ranger Pack, 1.02, Benchmark)
S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (1.6.02, Fraps)

Трехмерные шутеры с видом от третьего лица:

Just Cause 2 (1.0.0.1, Benchmark/Fraps)
Lost Planet 2 (1.1, Benchmark)

RPG:

Fallout: New Vegas (1.20, Fraps)
Mass Effect 2 (1.01, Fraps)

Симуляторы:

F1 2010 (1.01, Fraps)

Стратегические игры:

BattleForge (1.2, Benchmark)
StarCraft II: Wings of Liberty (1.0.2, Fraps)

Полусинтетические и синтетические тесты:

Futuremark 3DMark Vantage (1.0.2.1)
Futuremark 3DMark 11 (1.0.0)
Final Fantasy XIV Official Benchmark (1.0.0.0, Fraps)
Unigine Heaven Benchmark (2.1)
Tom Clancy's H.A.W.X. 2 Benchmark (1.01, Benchmark/Fraps)

Каждая из входящих в набор тестового программного обеспечения игр была настроена таким образом, чтобы обеспечивать максимально возможный уровень детализации. В приложениях, поддерживающих тесселяцию, эта возможность была задействована.

Принципиальный отказ от ручной модификации каких-либо конфигурационных файлов означает, что для настройки использовались исключительно средства, доступные в самой игре любому непосвящённому пользователю. Тестирование проводилось в разрешениях 1600х900, 1920х1080 и 2560х1600. За исключением отдельно оговоренных случаев, стандартную анизотропную фильтрацию 16х дополняло сглаживание MSAA 4x. Активация сглаживания осуществлялась либо средствами самой игры, либо, при их отсутствии, форсировалась с помощью соответствующих настроек драйверов ATI Catalyst и Nvidia GeForce.

Помимо исследуемого тандема SLI, в тестировании приняли участие следующие одно- и двухпроцессорные графические карты:

Nvidia GeForce GTX 580
ATI Radeon HD 6970
ATI Radeon HD 5970

Для получения данных о производительности использовались встроенные в игру средства тестирования с обязательным применением оригинальных тестовых роликов, а также, по возможности, фиксацией данных о минимальной производительности. В отдельных случаях для получения информации о минимальной производительности дополнительно применялась тестовая утилита Fraps 3.2.7. В случае отсутствия вышеупомянутых средств применялась эта же утилита в ручном режиме с трёхкратным тестовым проходом, фиксацией минимальных значений и последующим усреднением финального результата.

Игровые тесты: Aliens vs. Predator

В первом же тесте исследуемый тандем показал великолепную масштабируемость, в пределах 80-90 %. В самом интересном разрешении, 2560х1600, он на 17 % опередил Radeon HD 5970, но, к сожалению, приемлемой минимальной производительности так и не показал, да и в абсолютных цифрах опередил по этому параметру GeForce GTX 580 всего на 2 кадра в секунду.

Игровые тесты: Battlefield: Bad Company 2

Понемногу становится ясно, что следующее двухпроцессорное решение Nvidia будет основано не на GF114, поскольку оно не обеспечивает подавляющего превосходства даже над Radeon HD 5970, и тем более не обеспечит его в случае состязания с будущим Radeon HD 6990. В данном случае, наивысшим достижением GeForce GTX 560 Ti SLI является 18 % превосходство над флагманом AMD в разрешении 1920х1080. Что интересно, в других разрешениях преимущество не превышает и 7 %.

Игровые тесты: Call of Duty: Black Ops

Тема детских болезней гомогенных систем multi-GPU в их современном воплощении является, пожалуй, одной из самых "долгоиграющих". Основным их недостатком по-прежнему является чудовищная зависимость от программного обеспечения. Вот и сейчас, в 2011 году, в одной из популярных игр мы обнаружили, что тандем GeForce GTX 560 Ti SLI отказался работать в разрешениях до 1920х1080 включительно, но почему-то сменил гнев на милость в разрешении 2560х1600, обеспечив 43 % прирост производительности относительно одиночной карты. Чего, впрочем, не хватило, чтобы догнать Radeon HD 5970.

Игровые тесты: Crysis Warhead

В своё время планку комфортной производительности в этой игре попытался взять тандем GeForce GTX 570 SLI, но безуспешно. Тем более, не удалось этого менее мощной системе на базе двух GeForce GTX 560 Ti. Более того, в 1600х900 она уступила Radeon HD 5970, а в 1920х1080 опередила его лишь на 7 %. Этого явно недостаточно для того, чтобы претендовать на безусловное лидерство.

Игровые тесты: Metro 2033

Игра тестируется с включенной тесселяцией.

20 % превосходства над Radeon HD 5970 в разрешении 1600х900, 15 % в разрешении 1920х1080 и лишь 6 % в 2560х1600. С учётом характеристик будущего Radeon HD 6990, таких показателей недостаточно, чтобы бороться с AMD. Вот почему будущий флагман Nvidia будет нести на борту пару GF110, причём, возможно, в полной конфигурации, с 512 активными поточными процессорами у каждого ядра. Масштабируемость исследуемый тандем демонстрирует неплохую, на уровне 70-75 %, однако, мы бы рекомендовали его лишь для двухступенчатой модернизации, а остальным пользователям, особенно не слишком искушённым в аппаратном обеспечении, лучше приобрести GeForce GTX 580, по определению лишённый проблем с программной поддержкой multi-GPU.

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

Игра тестируется с включенной тесселяцией.

Отсутствие смысла в выпуске двухпроцессорной карты на базе GF114 хорошо демонстрируют полученные в данной игре результаты. Тандем работает, но во всех разрешениях уступает одиночному GeForce GTX 580 — от 7 до 10 %, в зависимости от разрешения. С учётом схожей стоимости этих решений, а также проблем, свойственных системам SLI, нет сколько-нибудь весомых причин отдавать предпочтение паре GeForce GTX 560 Ti.

Игровые тесты: Just Cause 2

Практически так же выглядит ситуация и в Just Cause 2, разве что тандему GeForce GTX 560 Ti SLI удалось обойти GeForce GTX 580 в разрешении 2560х1600. Правда, всего на 12 %, что, с учётом равных минимальных показателей делает выбор очевидным. Владельцам Radeon HD 5970 и вовсе нет причин беспокоиться — этот заслуженный ветеран быстрее пары GeForce GTX 560 Ti во всех разрешениях.

Игровые тесты: Lost Planet 2

Исследуемая связка держится неплохо, однако, 5-18 % превосходства перед одиночным GeForce GTX 580 недостаточно, чтобы рекомендовать её к приобретению. Последний справляется с игрой ничуть не хуже, но при этом не требует двух слотов расширения и не нуждается в особой программной поддержке для обеспечения максимальной производительности. Откровенно говоря, владельцам мониторов Full HD (или с чуть более высоким разрешением 1920х1200) будет вполне достаточно и одиночного GeForce GTX 560 Ti, а обладатели редких моделей с более высоким разрешением матрицы заинтересуются разве что монстром с двумя GF110 на борту.

Игровые тесты: Fallout: New Vegas

Тем более нет смысла в сверхмощных решениях, если вы намереваетесь проводить время за прохождением Fallout: New Vegas. Одиночный GeForce GTX 560 Ti легко покроет потребности владельцев любых мониторов, за исключением, разве что, панорамных режимов, вроде 5760х1080, тем более, что для подключения трёх мониторов при использовании решений Nvidia требуется не менее двух карт в режиме SLI. Будущий GeForce GTX 590 будет обладать такой возможностью, что называется, "из коробки", ну а разработки ATI/AMD поддерживают одновременное подключение трёх и более дисплеев уже давно.

Игровые тесты: Mass Effect 2

В этом тесте полноэкранное сглаживание форсируется с использованием методики, описанной в обзоре Contemporary Graphics Accelerators in Mass Effect 2.

В этом тесте наблюдается феноменальная масшабируемость: прирост показателей тандема GeForce GTX 560 Ti SLI относительно одиночной карты превышает 100 %. Однако, как это почти всегда и бывает, создаваемый запас производительности совершенно избыточен и может пригодиться разве что для использования в нестандартных панорамных режимах сверхвысокого разрешения. В случае с одиночным монитором, пусть и имеющим разрешение 2560х1600, вполне комфортные условия обеспечивает и одиночный GeForce GTX 560 Ti, а GeForce GTX 580 создаёт запас производительности, позволяющий вообще ни о чём не беспокоиться.

Игровые тесты: F1 2010

Борьба с Radeon HD 5970 идёт с переменным успехом, и в двух разрешениях из трёх используемых нами в тестах, решение AMD побеждает с небольшим отрывом. Сравнивая результаты пары GeForce GTX 560 Ti с результатами GeForce GTX 580, мы в очередной раз можем сделать вывод, что использование такого тандема SLI не оправдано практически, и одиночная карта является более удобным вариантом для обычного игрока.

Игровые тесты: BattleForge

Даже блестящие средние показатели GeForce GTX 560 Ti SLI в BattleForge не могут оправдать этот тандем, поскольку одиночный GeForce GTX 580 демонстрирует более высокий уровень минимальной производительности. Исход поединка окончательно решается в разрешении 2560х1600, где система SLI, потенциально превосходящая одиночную карту сходной стоимости, оказывается не в состоянии поддерживать минимальную скорость на достойном уровне, в то время, как GeForce GTX 580 с этой задачей справляется на отлично.

Игровые тесты: StarCraft II: Wings of Liberty

Последний в нашем списке, но отнюдь не по популярности среди аудитории игровой тест ещё раз показывает: потенциал у тандема GeForce GTX 560 Ti SLI есть, но не настолько внушительный, чтобы карта на базе двух ядер GF114 смогла стать однозначным чемпионом. В любом разрешении Radeon HD 5970 оказывается пусть на малую толику, но быстрее, а значит, будущий GeForce GTX 590 должен стать чем-то более мощным, например, парой GeForce GTX 580, объединённой на одной плате, но имеющей пониженные частоты, чтобы удержать в приемлемых рамках уровень тепловыделения.

Полусинтетические и синтетические тесты: Futuremark 3DMark Vantage

Чтобы минимизировать влияние центрального процессора, при тестировании в 3DMark Vantage применяется профиль “Extreme”, использующий разрешение 1920х1200, FSAA 4x и анизотропную фильтрацию. Для полноты картины производительности, результаты отдельных тестов снимаются во всем диапазоне разрешений.

С синтетическими тестами проблем у исследуемого тандема нет. Он оставляет далеко позади и GeForce GTX 580, и Radeon HD 5970, но давно известно, что результат в 3DMark может служить разве что меркой спортивных достижений в области разгона. Как хорошо видно из результатов, полученных в реальных играх, на практике дела у GeForce GTX 560 Ti SLI обстоят далеко не столь блестяще.

Это подтверждают и результаты одиночных тестов. Так, к примеру, в первом тесте в разрешении 1920х1080 описываемая система опережает Radeon HD 5970 всего на 13 % — более чем скромный результат для претендента на титул короля 3D. Показатели второго теста также не вдохновляют, особенно в разрешении 2560х1600, где преимущество перед двухпроцессорным ветераном AMD и вовсе составляет какие-то 4-5 %.

Полусинтетические и синтетические тесты: Futuremark 3DMark 11

В новом тестовом пакете Futuremark мы также применяем профиль "Extreme", однако, в отличие от 3DMark Vantage, в 3DMark 11 он использует разрешение 1920х1080.

Более современная версия 3DMark оценивает шансы GeForce GTX 560 Ti SLI более реалистично. Первое место тандем занимает по праву, но если выразить его преимущество над Radeon HD 5970, то мы увидим скромную цифру 10 %.

Полусинтетические и синтетические тесты: Final Fantasy XIV Official Benchmark

Тест поддерживает только разрешения 1280х720 и 1920х1080.

Паре GeForce GTX 560 Ti объединёнными усилиями удаётся добиться первенства в разрешении 1920х1080, но выражается это лишь в 11 % превосходства над одиночным Radeon HD 6970, так что можно практически нее сомневаться — Radeon HD 6990 описываемый тандем проиграет с разгромным счётом.

Полусинтетические и синтетические тесты: Tom Clancy's H.A.W.X. 2 Preview Benchmark

Данный тест активно использует тесселляцию для отрисовки поверхности земли. Количество полигонов в кадре может достигать полутора миллионов.

Предпоследний синтетический тест лишь подтверждает сделанные нами ранее выводы. К тому же, в нём исследуемый тандем демонстрирует крайне скромную масштабируемость, лишь в разрешении 2560х1600 опережая одиночную карту на 63 %, а в менее ресурсоёмких режимах получаемый прирост составляет не более 36 %. Это явно не стоит тех вложений, которых потребует сборка игровой системы с двумя GeForce GTX 560 Ti, и лучше будет укомплектовать её одним GeForce GTX 580.

Полусинтетические и синтетические тесты: Unigine Heaven benchmark

В тесте используется режим тесселяции "normal".

Напоследок система GeForce GTX 560 Ti SLI показывает лучшее, на что она способна. Во всех разрешениях этот тандем сумел опередить GeForce GTX 580 примерно на 40 %, а Radeon HD 5970 — на 52-56 %, но участь его уже предрешена: вряд ли ему суждено воплотиться на одиночной карте, если только какая-нибудь крупная компания не рискнет выпустить такой уникальный продукт.

Заключение

Нельзя сказать, что мы ждали от связки GeForce GTX 560 Ti SLI чуда, особенно после результатов, полученных на системе, оснащённой парой GeForce GTX 570, также работающих в режиме SLI. С самого начала было очевидно, что последняя обладает существенно большим потенциалом. Однако, результаты оказались даже более разочаровывающими, нежели предполагалось ранее.

Хотя исследуемый тандем SLI смог опередить Radeon HD 5970, но, во-первых ни в одном из тестов это превосходство не оказалось решающим, а, во-вторых, следует принимать во внимание тот факт, что речь шла о соперничестве с решением предыдущего поколения, в то время, как двухпроцессорный вариант Radeon HD 6900 с большой долей вероятности не оставил бы гипотетическому варианту GeForce GTX 590 на базе двух GF114 ни единого шанса. В настоящее время очевидно, что в основу будущего двухпроцессорного флагмана Nvidia ляжет пара ядер GF110, причём, скорее всего, в полной конфигурации, как в случае с GeForce GTX 580, но с пониженными частотами. Последняя мера будет необходима для удержания уровня тепловыделения в приемлемых пределах.

В целом, мы не встретили ситуаций, когда превосходство пары GeForce GTX 560 Ti, работающей в режиме SLI, над одиночным GeForce GTX 580 оказалось решающим. Это ещё раз подтверждает наш тезис о том, что в современных условиях сборка мощных решений multi-GPU редко имеет практический смысл. Хорошей иллюстрацией служат сводные диаграммы.

В разрешении 1600х900 среднее превосходство описываемого тандема над однопроцессорным флагманом Nvidia и двухпроцессорным разработки графического подразделения Advanced Micro Devices составило всего около 14 %. Это явно не тот результат, за которым есть смысл гоняться. Куда проще вложить сопоставимую сумму денег в одиночный GeForce GTX 580, и получить столь же комфортный уровень производительности без опасения столкнуться с программной несовместимостью SLI в очередной игре.

В наиболее популярном на сегодня разрешении GeForce GTX 560 Ti SLI удалось нарастить среднее превосходство над соперниками до 20 %, а среднюю масштабируемость поднять с 50 до 62 %. Однако, ни в одном из тестов это преимущество не стало решающим, а просаживание минимальной производительности в BattleForge до 30 кадров в секунду мы можем даже назвать провалом, ведь даже одиночная карта обеспечивает 35 кадров в секунду, а GeForce GTX 580 легко удерживает этот показатель на отметке свыше 45 кадров в секунду. Прорыва не наметилось даже в синтетическом Unigine Heaven, где исследуемый тандем показал наивысшую минимальную скорость среди всех участников тестирования.

В наиболее интересном для решений такого класса разрешении тандем GeForce GTX 560 Ti SLI смог продемонстрировать такой же уровень масштабируемости, как и рассмотренная ранее связка GeForce GTX 570 SLI. В среднем, прирост производительности от включения режима SLI составил 70 %, а в пике он превысил 105 %. Однако, превосходство над GeForce GTX 580 и Radeon HD 5970 осталось на прежнем уровне — 19-21 % в среднем. Для сравнения, пара GeForce GTX 570 обеспечивала превосходство на 42-43 %. Неудивительно, что прорыва не получилось ни в одном из тестов. Там, где GeForce GTX 560 Ti SLI мог обеспечить комфортную производительность, с этой же задачей справлялся и одиночный GeForce GTX 580, и наоборот. А результаты теста BattleForge и S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat даже стали серьёзным шагом назад.

Иными словами, совершенно однозначно, что у двухпроцессорной карты на базе двух ядер GF114 нет будущего в качестве флагмана. Такой вариант мог бы обеспечить неплохой уровень производительности в целом, но ровно с тем же успехом в современных играх можно использовать обычный одночиповый GeForce GTX 580. Ресурсов, которыми располагает тандем GeForce GTX 560 Ti SLI, недостаточно для прорыва, и, тем более, для серьёзной борьбы с Radeon HD 6990. Такая система представляет определённый интерес для энтузиастов, как вариант двухступенчатой модернизации видеоподсистемы игровой платформы, но во всех случаях, где возможна одномоментная трата сопоставимой суммы денег, лучшим вариантом станет приобретение GeForce GTX 580. А владельцы Radeon HD 5970 могут спокойно ждать пришествия следующего поколения двухпроцессорных графических карт AMD и Nvidia, которое действительно должно поднять производительность в современных играх на новый уровень.