Производительность двух оригинальных GeForce GTX 780 Ti в 2-way SLI режиме

Предисловие

Изучив и протестировав в последних статьях три оригинальных видеокарты GeForce GTX 780 Ti производства компаний ZOTAC, MSI и Inno3D, мы попросту не могли обойти стороной исследование их производительности в SLI-режимах. Но, так как одновременно на тестировании все три видеокарты у нас не были, а предоставлялись производителями последовательно, то пока протестировать мы смогли только 2-way SLI связку из двух GeForce GTX 780 Ti. Тем не менее, в обозримом будущем мы планируем провести тесты сразу трёх таких видеокарт в 3-way SLI режиме, в том числе и на трёхмониторной конфигурации. Ну, а сегодня давайте оценим эффективность работы мультипроцессорной графической технологии NVIDIA SLI на двух самых быстрых однопроцессорных видеокартах и сравним её сразу с пятью соперниками, два из которых – двухпроцессорные.

1. Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Тестирование производительности видеокарт было проведено на системе следующей конфигурации:

Системная плата: Intel Siler DX79SR (Intel X79 Express, LGA 2011, BIOS 0590 от 17.07.2013);
Центральный процессор: Intel Core i7-3970X Extreme Edition 3,5/4,0 ГГц (Sandy Bridge-E, C2, 1,1 В, 6x256 Kбайт L2, 15 Мбайт L3);
Система охлаждения CPU: Phanteks PH-TC14PЕ (2xCorsair AF140, 900 об/мин);
Термоинтерфейс: ARCTIC MX-4;
Видеокарты:

AMD Radeon HD 7990 2x3 Гбайт 1100/6300 МГц;
NVIDIA GeForce GTX 690 2x2 Гбайт 1006-1111/7208 МГц;
NVIDIA GeForce GTX TITAN 6 Гбайт 837-876/6008 МГц и 1006-1045/7200 МГц;
Inno3D iChill GeForce GTX 780 Ti HerculeZ X3 Ultra 3 Гбайт 1006-1072/7200 МГц;
NVIDIA GeForce GTX 780 Ti 3 Гбайт 1006-1058/7200 МГц;
ASUS ROG MARS 760 2х2 Гбайт 1006-1072/6008 МГц;
AMD Radeon R9 290X 4 Гбайт 1000/5000 МГц;

Оперативная память: DDR3 4x8 Гбайт G.SKILL TridentX F3-2133C9Q-32GTX (XMP 2133 МГц, 9-11-11-31, 1,6 В);
Системный диск: SSD 256 Гбайт Crucial m4 (SATA-III, CT256M4SSD2, BIOS v0009);
Диск для программ и игр: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5";
Архивный диск: Samsung Ecogreen F4 HD204UI (SATA-II, 2 Тбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
Звуковая карта: Auzen X-Fi HomeTheater HD;
Корпус: Antec Twelve Hundred (передняя стенка – три Noiseblocker NB-Multiframe S-Series MF12-S2 на 1020 об/мин; задняя – два Noiseblocker NB-BlackSilentPRO PL-1 на 1020 об/мин; верхняя – штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
Блок питания: Corsair AX1200i (1200 Вт), 120-мм вентилятор;
Монитор: 27" Samsung S27A850D (DVI-I, 2560х1440, 60 Гц).

Тандем из двух GeForce GTX 780 Ti составили эталонная видеокарта NVIDIA, установленная в верхнем PCI-Express слоте материнской платы, и оригинальная видеокарта производства Inno3D:

Частоты эталонной версии GeForce GTX 780 Ti были подняты до уровня частот Inno3D.

В качестве конкурентов в тестирование включены две двухпроцессорные видеокарты AMD и NVIDIA:

Частоты их графических процессоров также были увеличены примерно на 100 МГц, а видеопамяти: на Radeon HD 7990 до 6300 МГц (максимально возможного уровня), а на GeForce GTX 690 до уровня частоты видеопамяти в связке GeForce GTX 780 Ti, то есть 7200 МГц.

Кроме двухпроцессорных видеокарт в тестировании вы сегодня увидите результаты NVIDIA GeForce GTX TITAN 6 Гбайт на частотах 1006-1045/7200 МГц и AMD Radeon R9 290X 4 Гбайт на её штатных частотах но при 70% мощности турбины, дабы исключить возможность снижения частоты GPU:

Как видим, компания уже подобралась довольно интересная, хотя по-хорошему стоило бы добавить сюда две Radeon R9 290X в CrossFireX-режиме. Но, так как с доступностью семплов таких видеокарт для тестов по-прежнему «напряжёнка», данное тестирование мы перенесём на более поздний срок.

В дополнение к вышеперечисленным видеокартам, в сегодняшнее тестирование мы решили включить двухпроцессорную видеокарту ASUS ROG MARS 760 2х2 Гбайт на штатных частотах:

Её результаты в контексте тестирования будут носить, скорее, информационный характер, поскольку конкурентом для пары GeForce GTX 780 Ti данная модель не является, а со всеми остальными участниками мы её сравнивали ранее.

Для снижения зависимости производительности видеокарт от скорости платформы, 32-нм шестиядерный процессор при множителе 48, опорной частоте 100 МГц и активированной функции Load-Line Calibration был разогнан до 4,8 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,38 В:

Технология Hyper-Threading активирована. При этом 32 Гбайт оперативной памяти функционировали на частоте 2,133 ГГц с таймингами 9-11-11-20_CR1 при напряжении 1,6125 В.

Тестирование, начатое 2 января 2014 года, было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate x64 SP1 со всеми критическими обновлениями на указанную дату и с установкой следующих драйверов:

чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers – 9.4.4.1006 WHQL от 21.09.2013;
библиотеки DirectX End-User Runtimes, дата выпуска – 30 ноября 2010 года;
драйверы видеокарт на графических процессорах AMD – AMD Catalyst 13.12 WHQL (13.251.0.0) от 18.12.2013;
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA – GeForce 331.93 Beta от 27.11.2013 для всех GeForce GTX и GeForce 334.67 Beta от 27.01.2014 для NVIDIA GeForce GTX TITAN.

Производительность видеокарт была проверена в двух разрешениях: 1920х1080 и 2560х1440 пикселей. Для тестов использовались два режима качества графики: «Quality + AF16x» – качество текстур в драйверах по-умолчанию с включением анизотропной фильтрации уровня 16х, и «Quality + AF16x + MSAA 4х(8х)» с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и полноэкранного сглаживания степени 4x или 8x, в случаях, когда среднее число кадров в секунду оставалось достаточно высоким для комфортной игры. В отдельных играх, в силу специфики игровых движков, были использованы другие алгоритмы сглаживания, что будет указано далее в методике и на диаграммах. Включение анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания выполнялось непосредственно в настройках игр. Если же данные настройки в играх отсутствовали, то параметры изменялись в панели управления драйверов Catalyst или GeForce. Там же была принудительно отключена вертикальная синхронизация. Кроме указанного, никаких дополнительных изменений в настройки драйверов не вносилось.

Видеокарты были протестированы в двух графических тестах и тринадцати играх, обновлённых до последних версий на дату начала подготовки материала:

3DMark (2013) (DirectX 9/11) – версия 1.2.250.0, тестирование в сценах «Cloud Gate», «Fire Strike» и «Fire Strike Extreme»;
Unigine Valley Bench (DirectX 11) – версия 1.0, максимальные настройки качества, AF16x и(или) MSAA 4x, разрешение 1920х1080;
Total War: SHOGUN 2 – Fall of the Samurai (DirectX 11) – версия 1.1.0, встроенный тест (битва при Sekigahara) на максимальных настройках качества графики и использовании в одном из режимов MSAA 8x;
Sniper Elite V2 Benchmark (DirectX 11) – версия 1.05, использовался Adrenaline Sniper Elite V2 Benchmark Tool v1.0.0.2 BETA максимальные настройки качества графики («Ultra»), Advanced Shadows: HIGH, Ambient Occlusion: ON, Stereo 3D: OFF, Supersampling: OFF, двойной последовательный прогон теста;
Sleeping Dogs (DirectX 11) – версия 1.5, использовался Adrenaline Action Benchmark Tool v1.0.2.1, максимальные настройки качества графики по всем пунктам, Hi-Res Textures pack установлен, FPS Limiter и V-Sync отключены, двойной последовательный прогон теста с суммарным сглаживанием на уровне «Normal» и на уровне «Extreme»;
Hitman: Absolution (DirectX 11) – версия 1.0.447.0, встроенный тест при настройках качества графики на уровне «Ultra», тесселяция, FXAA и глобальное освещение включены.
Crysis 3 (DirectX 11) – версия 1.2.0.1000, все настройки качества графики на максимум, степень размытости – средняя, блики включены, режимы с FXAA и с MSAA4x сглаживанием, двойной последовательный проход заскриптованной сцены из начала миссии «Swamp» продолжительностью 110 секунд;
Tomb Raider (2013) (DirectX 11) – версия 1.1.748.0, использовался Adrenaline Action Benchmark Tool, настройки качества на уровне «Ultra», V-Synс отключён, режимы с FXAA и с 2xSSAA сглаживанием, технология TressFX активирована, двойной последовательный проход встроенного в игру теста;
BioShock Infinite (DirectX 11) – версия 1.1.24.21018, использовался Adrenaline Action Benchmark Tool с настройками качества «Ultra» и «Ultra+DOF», двойной прогон встроенного в игру теста;
Metro: Last Light (DirectX 11) – версия 1.0.0.15, использовался встроенный в игру тест, настройки качества графики и тесселяции на уровне «Very High», технология Advanced PhysX включена, тесты с- и без SSAA-сглаживания, двойной последовательный проход сцены «D6».
GRID 2 (DirectX 11) – версия 1.0.85.8679, использовался встроенный в игру тест, настройки качества графики на максимальный уровень по всем позициям, тесты с- и без MSAA8x сглаживания, восемь машин на трассе «Чикаго»;
Company of Heroes 2 (DirectX 11) – версия 3.0.0.11811, двойной последовательный прогон встроенного в игру теста при максимальных настройках качества графики и физических эффектов;
Total War: Rome II (DirectX 11) – версия 1.8.0 build 8891.481024, настройки качества на уровне «Extreme», V-Synс отключён, SSAA сглаживание активировано, двойной последовательный проход встроенного в игру теста;
Batman: Arkham Origins (DirectX 11) – версия 1.0 update 8, настройки качества на уровне «Ultra», V-Synс отключён, все эффекты активированы, все функции «DX11 Enhanced» задействованы, Hardware Accelerated PhysX = Normal, двойной последовательный проход встроенного в игру теста;
Battlefield 4 (DirectX 11) – версия 1.4, все настройки качества графики на «Ultra», двойной последовательный проход заскриптованной сцены из начала миссии «TASHGAR» продолжительностью 110 секунд;

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 достоверный результат.

2. Результаты тестов производительности и их анализ

На диаграммах результаты 2-way SLI-связки из двух GeForce GTX 780 Ti и обеих двухпроцессорных видеокарт на графических процессорах NVIDIA показаны тёмно-бирюзовой заливкой, показатели однопроцессорных GeForce GTX отражены светло-зелёным цветом, а результаты видеокарт на графических процессорах AMD – стандартной красной гаммой.

Перед тем, как перейти к полученным результатам, необходимо сказать, что, принимая во внимание производительность и стоимость пары GeForce GTX 780 Ti (не менее $1500), анализировать мы будем только наиболее ресурсоёмкие графические режимы (разрешение 2560х1440 пикселей с различными типами сглаживания). На наш взгляд, никто не будет приобретать две столь дорогие видеокарты, чтобы играть на них в меньшем, чем 2560х1440 пикселей разрешении и не активировать все возможные алгоритмы улучшения качества изображения. Тем не менее, на диаграммах приведены все результаты, полученные по описанной выше методике.

3DMark (2013)

Эффективность тандема из двух GeForce GTX 780 Ti в первом тесте можно назвать неплохой, ведь в наиболее ресурсоёмком режиме она достигает 70%. Ближе всех к 2-way SLI подобралась двухпроцессорная NVIDIA GeForce GTX 690, но и она отстаёт на 51%. Пока получается весьма быстрая связка…

Unigine Valley Bench

На 75% быстрее одиночной GeForce GTX 780 Ti пара таких видеокарт и в тесте Unigine Valley, а вот разница с GeForce GTX 690 здесь меньше, чем в 3DMark (2013) и составляет 42%.

Total War: SHOGUN 2 – Fall of the Samurai

Графический движок игры Total War: SHOGUN 2 – Fall of the Samurai всегда очень эффективно работал с мультипроцессорными технологиями, будь то AMD CrossFireX или NVIDIA SLI. И сегодняшнее тестирование – не исключение:

Отметим, что несмотря на почти трёхлетний стаж этой игры, при максимальных настройках качества графики в разрешении 2560х1440 пикселей она по-прежнему остаётся «крепким орешком» даже для самых быстрых видеокарт. И две GeForce GTX 780 Ti в 2-way SLI-режиме приходятся здесь как нельзя кстати, демонстрируя 86-процентное преимущество над одной такой видеокартой и 48-процентное над двухпроцессорной GeForce GTX 690, занявшей итоговое второе место в этой игре.

Sniper Elite V2 Benchmark

Не менее впечатляющей выглядит производительность 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti и в игре Sniper Elite:

Сразу на 85% пара GeForce GTX 780 Ti быстрее одной такой видеокарты и на 45% быстрее GeForce GTX 690, ставшей второй. Учитывая низкий минимальный FPS на всех видеокартах тестирования, претензий к его уровню на 2-way SLI-тандеме нет.

Sleeping Dogs

Как мы и говорили в преамбуле к результатам тестов, мощные видеокарты в Sleeping Dogs и, тем более, 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti раскрываются только в наиболее ресурсоёмких графических режимах:

Так, например, в разрешении 2560х1440 пикселей и при активации сглаживания «экстремального» уровня, две GeForce GTX 780 Ti опережают одну такую же видеокарту сразу на 82%, попутно обходя NVIDIA GeForce GTX 690 на 47% и AMD Radeon HD 7990 на 78%.

Hitman: Absolution

Несмотря на высокую зависимость теста Hitman: Absolution от скорости платформы, и в этой игре можно увидеть прирост производительности от 2-way SLI режима двух Hi-End видеокарт:

До 79% две видеокарты на топовом GK110 быстрее одной в этой игре. Небольшим отличием от предыдущих результатов является тот факт, что на второе место вышла AMD Radeon HD 7990, а не GeForce GTX 690, как ранее. Хотя и она отстаёт на 47%.

Crysis 3

Crysis 3 является настолько ресурсоёмкой игрой, что эффект от добавления в систему второй видеокарты GeForce GTX 780 Ti проявляется во всех тестовых режимах и разрешениях:

И всё же максимальный прирост производительности в сравнении с одной видеокартой достигается в разрешении 2560х1440 пикселей с использованием MSAA4x и составляет 85%. Преимущество над идущей второй двухпроцессорной NVIDIA GeForce GTX 690 составляет 47%, а над AMD Radeon HD 7990 – 69%.

Tomb Raider (2013)

Похожим образом складывается ситуация и в Tomb Raider:

Здесь эффект от 2-way SLI заметен во всех режимах, а максимальная эффективность тандема достигает 90%. Один из лучших результатов среди всех игр нашего тестового списка. Обе двухпроцессорные видеокарты, разумеется, остаются позади с 50-60% отставанием.

BioShock Infinite

Как и все однопроцессорные видеокарты на графических процессорах NVIDIA, связка 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti в игре BioShock Infinite страдает низким минимальным числом кадров в секунду. Справедливости ради, отметим, что и на AMD его уровень не слишком высок:

Что касается эффективности работы технологии SLI, то она в BioShock Infinite, определённо, скромнее, чем в трёх предыдущих бенчмарках. Тем не менее, и здесь пара GeForce GTX 780 Ti быстрее одной такой видеокарты на величину вплоть до 72%, попутно опережая GeForce GTX 690 на 44% и Radeon HD 7990 на 52%.

Metro: Last Light

Сначала посмотрим на результаты тестирования видеокарт с использованием технологии «Advanced PhysX»:

Эффективность работы технологии SLI в этой игре традиционно невысока, но и здесь обладателям системы с двумя GeForce GTX 780 Ti можно надеяться на 68-процентный прирост производительности в сравнении с одной такой же видеокартой. Если преимущество 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti над GeForce GTX 690 составляет 50%, то Radeon HD 7990 такая связка оказывается вдвое и более быстрее. Однако при отключении дополнительных физических эффектов производительность AMD Radeon HD 7990 и Radeon R9 290X заметно возрастает:

Тем не менее, и в таком режиме тестирования пара GeForce GTX 780 Ti опережает двухпроцессорные видеокарты на величину вплоть до 56%. Добавим, что, как и в ресурсоёмкой Crysis 3, в Metro: Last Light такой тандем приходится как нельзя кстати.

GRID 2

Для обеспечения высокого уровня производительности в игре GRID 2 вполне достаточно и одной GeForce GTX 780 Ti, а двух будет уже избыточно. Поэтому эффективность технологии SLI на паре столь мощных видеокарт в этой игре невысока и достигает всего 55% в своём максимуме. Отсюда и скромное превосходство 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti над NVIDIA GeForce GTX 690 (12-36%) и ещё более скромное над AMD Radeon HD 7990 (5-28%).

Company of Heroes 2

Ну, а в Company of Heroes 2, чтобы увидеть отдачу от SLI-тандема, приходится выставлять все графические настройки на максимум:

И вот здесь – в разрешении 2560х1440 пикселей с максимальным уровнем сглаживания – 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti будет быстрее одиночной видеокарты на 80%, быстрее GeForce GTX 690 на те же 80% и, наконец, быстрее AMD Radeon HD 7990 на 64%. Как такое могло произойти? Да всё просто, ведь, как известно, мультипроцессорные технологии в данной игре работают отвратительно, а именно приходится активировать AFR-режим и мириться с мерцающим изображением. Только таким способом удаётся достичь повышения производительности, но играть, разумеется, в таком режиме невозможно. Поэтому можно сказать, что никакого толка от двух GeForce GTX 780 Ti в данной игре нет.

Total War: Rome II

Бесполезно наращивать мощность графической системы за счёт увеличения числа видеокарт и в игре Total War: Rome II:


Batman: Arkham Origins

В самом ресурсоёмком графическом режиме теста Batman: Arkham Origins обладателям системы с 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti можно ожидать 73-процентного прироста производительности по отношению к одной GeForce GTX 780 Ti и заметного преимущества над обеими двухпроцессорными видеокартами, не говоря про всех остальных участников тестирования.

Battlefield 4

В игре Battlefield 4 производительность пары GeForce GTX 780 Ti в режиме 2-way SLI оставляет желать лучшего даже в разрешении 2560х1440 пикселей с использованием сглаживания степени 4x:

В лучшем случае 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti будет быстрее одной видеокарты на 34%, примерно на столько же опережая NVIDIA GeForce GTX 690 и едва обходя AMD Radeon HD 7990. Разработчикам драйверов GeForce, а может и разработчикам самой игры, ещё есть над чем здесь поработать.

Традиционно дополним построенные диаграммы итоговой таблицей с результатами тестов:

Далее у нас на очереди сводные диаграммы.

3. Сводные диаграммы

Начнём, конечно же, с оценки эффективности работы мультипроцессорной технологии NVIDIA. На первой паре сводных диаграмм сравним 2-way SLI-связку и одну GeForce GTX 780 Ti на одинаковых частотах:

Как видим, в зависимости от разрешения и режима качества, добавление в систему второй видеокарты GeForce GTX 780 Ti может привести к увеличению производительности вплоть до 90% при, разумеется, корректной поддержке игры драйверами видеокарты. То есть когда всё хорошо и есть чем загрузить всю мощь пары Hi-End видеокарт, производительность может возрасти практически вдвое. В то же время, нередки случаи, когда технология SLI работает недостаточно эффективно, а то и не работает совсем. Поэтому однозначный вывод о (не)целесообразности организации такой конфигурации сделать невозможно.

Далее сравним производительность пары GeForce GTX 780 Ti и двухпроцессорную GeForce GTX 690. Эти видеокарты были протестированы на одинаковых драйверах и находятся в равных условиях в отношении работы SLI:

За исключением нескольких игр, преимущество 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti над GeForce GTX 690 достаточно внушительное и в среднем по всем игровым тестам в наиболее ресурсоёмких режимах составляет 48%. На 56% в таких же режимах качества тандем опережает и AMD Radeon HD 7990:

Но есть здесь и проигрыши, вызванные либо высокой зависимостью игры от скорости платформы (Hitman: Absolution), либо недостаточно эффективной работой драйверов с движком игры (Battlefield 4). Хотя в целом по всем тестам преимущество 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti над AMD Radeon HD 7990 выше, нежели над GeForce GTX 690.

4. Энергопотребление

Измерение энергопотребления системы с различными видеокартами осуществлялось с помощью многофункциональной панели Zalman ZM-MFC3, которая показывает потребление системы «от розетки» в целом (без учёта монитора). Измерение было проведено в 2D-режиме, при обычной работе в Microsoft Word или «интернет-сёрфинге», а также в 3D-режиме. В последнем случае нагрузка создавалась с помощью четырёх последовательных циклов вступительной сцены уровня «Swamp» из игры Crysis 3 в разрешении 2560х1440 пикселей при максимальных настройках качества графики, но без использования сглаживания MSAA.

Давайте сравним уровень энергопотребления систем с протестированными сегодня видеокартами:

Как видим, для системы с 2-way SLI GeForce GTX 780 Ti потребуется почти 800 ватт электроэнергии в моменты пиковой нагрузки, так что с учётом КПД придётся запастись не менее чем 850-ваттной версией блока питания. По уровню энергопотребления конфигурация с парой GeForce GTX 780 Ti на повышенных частотах требовательнее варианта с разогнанной AMD Radeon HD 7990 на 116 ватт, с NVIDIA GeForce GTX 690 на 144 ватта, и с одной GeForce GTX 780 Ti на идентичных частотах на 217 ватт.

Заключение

Как мы сегодня выяснили, пара самых производительных однопроцессорных видеокарт GeForce GTX 780 Ti на повышенных частотах в режиме 2-way SLI является одним из наиболее быстрых графических решений для современных, ресурсоёмких игр и всевозможных тестов, столь любимых оверклокерами. Подобная связка обойдётся покупателям в сумму не менее 45 тысяч рублей, что соответствует цене весьма производительного системного блока вкупе с хорошим монитором и периферией, но готова обеспечить наивысший уровень производительности почти в любых условиях. Дело за малым: своевременная поддержка приложений драйверами NVIDIA GeForce и технологии SLI движком самой игры. О таких банальных для данного класса видеокарт «мелочах», типа максимально производительной платформы, мощного блока питания и просторного корпуса, говорить уже не приходится. Это элементарная основа для всех 3D-конфигураций верхнего ценового диапазона. Если удастся собрать все составляющие воедино, то две GeForce GTX 780 Ti должны обеспечить практически вдвое более высокий уровень FPS, чем одна такая видеокарта. Говорить о нецелесообразности создания данной конфигурации или её избыточности не приходится, в чём мы сегодня убедились по результатам Crysis 3, Metro: Last Light или Tomb Raider. Так что, если вы можете себе позволить приобрести парочку оригинальных GeForce GTX 780 Ti для 2-way SLI-режима и быстрой и качественной графики, то вряд ли стоит долго раздумывать.