NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra против ATI RADEON 9800 XT. Вторая часть: тестирование.

NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra против ATI RADEON 9800 XT. Шейдерные войны
NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra против ATI RADEON 9800 XT. Вторая часть: тестирование

Тестовая система и условия тестирования

Конфигурация тестовой системы:

Процессор - Intel Pentium4 3000MHz;
Материнская плата - ASUS P4C800 (i875);
Память - 2*512 MB DDR SDRAM TwinMOS PC3200 CL2.5

Программное обеспечение:

Microsoft Windows XP Pro SP1;
DirectX 9.0b;
Драйвер Catalyst версии 3.8 для ATI RADEON 9800 XT;
Драйвер ForceWare (Detonator) версии 52.16 для NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra

Настройки анизотропной фильтрации и степени детализации текстур в драйверах видеокарт были установлены в "качественные" положения.

Тестирование в Unreal Tournament 2003

Unreal Tournament 2003 - единственный тест, оставшийся от старого набора игровых тестов.
При тестировании в Unreal Tournament 2003 я использовал 32-битные режимы и максимальные настройки качества графики: Texture Detail - Highest, World Detail - Highest, Character Detail - Highest, Physics Detail - High, Character Shadows - ON, Dynamic Lighting - ON, Detail Textures - ON, Projectors - ON, Trilinear Filtering - ON, Decals - ON, Coronas - ON, Decals Stay - High, Foliage - ON, Use Blob Shadows - OFF.
Все тесты производились на моей собственной записи в Unreal Tournament 2003 на уровне DM-Inferno:


Итак, результаты тестирования:



Видеокарты от ATI и NVIDIA демострируют практически одинаковые результаты.



При включении полноэкранного сглаживания NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra и GeForce FX 5900 Ultra по мере повышения разрешения, благодаря более высокой пропускной способности шины памяти начинают незначительно опережать кокурентов от ATI.



Задействование анизотропной фильтрации форсировалось не в драйвере, а в настройках игры - при форсировании этой функции в драйвере базовые текстуры Unreal Tournament 2003 на чипах от ATI подвергались только анизотропной фильтрации, без применения трилинейной фильтрации, несмотря на то, что в драйвере форсировался режим "Quality". Это - следствие "оптимизации" анизотропной фильтрации от ATI, когда даже в режиме "Quality" анизотропная и трилинейная фильтрация включаются только на нулевой текстурной стадии, а для всех дополнительных текстур выполняется только анизотропная фильтрация.
Чипы от NVIDIA также имеют "оптимизации" в части трилинейной и анизотропной фильтрации - например, даже в режиме "Quality" GeForce FX 5950 Ultra и GeForce FX 5900 Ultra используют не полноценную трилинейную фильтрацию, а "смесь" из билинейной и трилинейной фильтрации (см. обзоры NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra и GeForce FX 5900 Ultra).
Впрочем, это не помогло чипам от NVIDIA - ATI RADEON 9800 XT/ 9800 PRO, благодаря использованию более быстрого и менее качественного алгоритма анизотропной фильтрации, значительно опережают своих конкурентов.



При включении полноэкранного сглаживания картина не меняется: ATI RADEON 9800 XT и RADEON 9800 PRO лидируют.

Итак, тестирование в Unreal Tournament не принесло ничего нового - поведение плат в "старых" играх уже давно известно, и результаты тестирования в Unreal Tournament 2003 можно было предсказать с хорошей точностью.

Тестирование в Homeworld 2

Homeworld 2 - классическая 3D-стратегия, повторяющая своего знаменитого предшественника и основателя жанра, Homeworld. Никаких сверхъестественных спецэффектов графический движок игры не поддерживает, однако, при этом игра остается невероятно красивой.
Homeworl 2 - чудовищно процессорозависимая игра, и разница в производительности видеокарт становится видна только в редкие моменты "передышки" между боями, в "спокойных" миссиях и в сценах-заставках между уровнями. Во всё остальное время движок игры нагружен обсчетом AI противника, игровой физики и логики, и результаты тестирования ограничиваются производительностью центрального процессора.
Тем не менее, как оказалось, игра достаточно серьезно нагружает и видеокарты. Поэтому, как фанат вселенной Homeworld, я не смог отказать себе в удовольствии и протестировал видеокарты в любимой игре :).



Настройки качества графики были установлены в максимальные значения, при этом динамическая подстройка сложности моделей (другими словами, упрощение моделей при увеличении расстояния до них) была отключена. Тесты были проведены в двух режимах - без теней и со включенными тенями. Анизотропная фильтрация и антиалиасинг не использовались - первое не имеет смысла в такой игре, а второе не работает на видеокартах от NVIDIA при использовании драйвера 52.16. Тестирование производилось на скриптовой сцене в начале второго уровня при помощи утилиты Fraps.

Итак, результаты тестирования:



Видеокарты на базе чипов от ATI опережают конкурентов. Для них Homeworld 2 является удобным приложением - подавляющее большинство объектов в сцене использут максимум один текстурный слой, что идеально для чипов от ATI, имеющих 8 пиксельных конвейеров с одним блоком выборки текстур в каждом.



При включении теней ситуация меняется: в разрешениях до 1600х1200 вперед выходят чипы от NVIDIA. По всей видимости, для расчета теней игровой движок использует буфер шаблонов, а его построение чипы от NVIDIA производят с удвоенной скоростью, образуя схему с 8 пиксельными конвейерами.
На чипах от ATI тени рассчитываются, похоже, другим образом. Во-первых, по результатам тестов заметно, что разница в результатах при смене разрешения очень мала, то есть, результаты ограничены не производительностью видеокарты. Во-вторых, чисто внешне тени в исполнении чипов от ATI в Homeworld 2 выглядят несколько иначе.

Итак, при максимальных настройках качества и со включенными тенями видеокарты от NVIDIA побеждают в тесте Homeworld 2.

Тестирование в Halo

Halo - классический 3D-Action, чем-то напоминающий Unreal и Unreal 2. Изначально игра появилась для игровой приставки XBOX, ипользующей чип от NVIDIA, однако, при портировании на PC игровой движок претерпел существенные изменения. Графический движок Halo для отображения различных поверхностей и эффектов использует пиксельные шейдеры 2.0, 1.4 и 1.1.
Halo имеет встроенные средства изменения производительности видеокарт. При запуске игры с параметром "-timedemo" Halo с максимально доступной скоростью выводит на экран последовательность скриптовых сцен, а после выдает среднее по всем сценам количество кадров в секунду. К сожалению, скриптовые сцены, использующиеся при этом, оказываются гораздо "легче" для видеокарт по сравнению с нагрузкой в реальном игровом процессе, но, тем не менее, на основе этих результатов всё-таки можно судить о сравнительной производительности плат.



Тесты в Halo были проведены при форсировании поддержки пиксельных шейдеров 2.0 и при максимальных настройках качества графики.
Тесты с использованием полноэкранного сглаживания не проводились, так как Halo не поддерживает эту функцию.

Итак, результаты тестирования:



Что ж, казалось бы, плоды оптимизаций налицо - видеокарты от NVIDIA демонстрируют такие же результаты, как и платы от ATI. Однако, хорошие результаты - лишь отчасти заслуга оптимизирующего копилятора шейдеров. При запуске на видеокартах серии NVIDIA GeForce FX графический движок Halo использует половинную точность для пиксельных шейдеров 2.0, что дает графическим процессорам от NVIDIA дополнительное преимущество в скорости.
Впрочем, никаких замечаний, связанных с возможными проблемами при "оптимизации" пиксельных шейдеров и понижении точности вычислений, у меня не возникло. Единственное замечание - иногда некоторые отдельные объекты в сценах оказываются без тумана.



При включении анизотропной фильтрации соотношение результатов, как и следовало ожидать, смещается в пользу чипов от ATI.

Итак, в Halo новые графические чипы от NVIDIA и ATI демонстрируют примерно одинаковые результаты, и лишь включение анизотропной фильтрации дает ATI RADEON 9800 XT и RADEON 9800 PRO дополнительное преимущество над конкурентами.

Тестирование в Tron 2.0

Tron 2.0 - "свежий" 3D-Action, выполненный по мотивам фильма Tron - одного из первых кинематографических фильмов, в которых применялась компьютерная графика. Игровой мир - "внутренности" персоналок, серверов, маршрутизаторов и т.д., такие, какими их видят разработчики. А с фантазией у разработчиков, похоже, дела обстоят превосходно.
Игра очень необычна и красива, но, несмотря на то, что движок LithTech от Monolith требует наличия установленного DirectX9, он использует лишь пиксельные шейдеры DirectX8. Самый заметный спецэффект в Tron 2.0 - это разноцветное гало вокруг любых ярких объектов. Этот эффект специально для Tron 2.0 разрабатывался совместно NVIDIA и Monolith, и без него игра сразу теряет половину своего непередаваемого шарма.
Для тестирования в Tron 2.0 я выбрал скриптовую сцену на уровне City Hub, для снятия результатов использовал Fraps:



Настройки качества графики в игре были установлены на максимум. Исключение было сделано лишь для анизотропной фильтрации - в игровых настройках она была выключена, так как ее использование при необходимости форсировалось в драйвере.

Итак, результаты:

Видеокарты на чипах от ATI опережают конкурентов, посколько находятся в выгодном положении - большинство объектов в Tron 2.0 имеет один текстурный слой, а скорость исполнения пиксельных шейдеров DirectX 8 у чипов от ATI также выше, чем у графических процессоров серии NVIDIA GeForce FX.



При включении полноэкранного сглаживания чипы от ATI сохраняют преимущество.



Задействование анизотропной фильтрации дает дополнительное преимущество чипам от ATI, использующим более быстрый, но менее качественный алгоритм.



Итак, несмотря на участие NVIDIA в создании Tron 2.0, о чем красноречиво говорит заставка "The way it's NVIDIA meant to be played" в начале игры, не помогло NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra при сравнении c ATI RADEON 9800 XT в плане производительности.

Тестирование в Tomb Raider: Angel Of Darkness

Tomb Raider - это Tomb Raider, и больше здесь добавить нечего. Последняя инкарнация Tomb Raider, Angel Of Darkness, обзавелась поддержкой современных графических процессоров и спецэффектов, таких, как, например, преломления света в струях нагретого воздуха, всевозможные отражения от "сложных" поверхностей, отражения и преломления на поверхности и в толще воды, размытие объектов, находящихся "не в фокусе" камеры, и т.д..
При тестировании видеокарт на чипах от NVIDIA и ATI в Tomb Raider: Angel Of Darkness (TRAOD) я использовал одинаковые настройки, которые выставляются при включении профайла "PS 2.0". В эти настройки для всех видеокарт я внес всего два изменения: во-первых, отключил видеосинхронизацию, а во-вторых, отключил использование "Pixel Shader 2.0 Shadows", поскольку включение этой опции вызывало аварийное завершение TRAOD на видеокартах от NVIDIA.
Для измерения производительности я использовал встроенные средства TRAOD - проигрывание предварительно сделанной записи. Всего я сделал две записи: одну на уровне "paris2_3", а вторую - на "paris5_4".
Первая из записей использует меньшее количество пиксельных шейдеров - судя по изображению, в сцене "paris2_3" используется лишь "размытие" удаленных объектов, находящихся "не в фокусе" камеры:



Итак, результаты тестирования в сцене "paris2_3":



ATI RADEON 9800 XT и RADEON 9800 PRO не оставляют чипам от NVIDIA никаких шансов.



Однако, при включении полноэкранного сглаживания NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra и GeForce FX 5900 Ultra выходят вперед - по результатам чипов от NVIDIA в высоких разрешениях видно, что, будучи ограниченными скоростью исполнения пиксельных шейдеров, они практически не теряют в скорости при включении полноэкранного сглаживания, в то время как ATI RADEON 9800 XT и RADEON 9800 PRO теряют в результатах весьма заметно.



Задействование анизотропной фильтрации, как и следовало ожидать, приносит чипам от ATI преимущество над конкурентами.



В самом "тяжелом" режиме видеокартам от NVIDIA удается сохранить лидерство.

В сцене "paris5_4" вдобавок ко всему применяется эффект преломления света в струях нагретого воздуха, да и сама сцена - гораздо "тяжелее" предыдущей:



Результаты тестирования в сцене "paris5_4":



В более "тяжелой" сцене соотношение результатов сместилось в пользу чипов от ATI еще сильнее.



При включении полноэкранного сглаживания преимущество чипов от ATI сохраняется.


Форсирование анизотропной фильтрации, как всегда, дает чипам от ATI дополнительное приеимущество.



В самом "тяжелом" режиме видеокарты от ATI по-прежнему опережают конкурентов.

Итак, по результатам тестирования можно сделать вывод: даже с новым драйвером видеокарты от NVIDIA не могут похвастаться высокой скоростью в играх, широко использующих пиксельные шейдеры 2.0, какой является TRAOD.

Тестирование в Aquamark 3

Тестовый пакет Aquamark 3 я склонен рассматривать не как синтетический тест производительности видеокарт, а как демонстрацию возможностей нового графического движка от Massive Development.
Тест разделен на девять эпизодов, в каждом из которых показывается одна из технологий, примененных в игровом движке. Несмотря на это, существенных различий между разными сценами нет, и в этом я вижу недостаток теста - он недостаточно "синтетичен".



Принимая во внимание всё вышесказанное, я приведу лишь усредненные результаты по всем девяти тестам - нет смысла анализировать результаты тестирования в отдельных сценах. Тестирование проводилось при установке максимально детализации сцен:



В самом "легком" режиме, без использования полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации, видеокарты на базе чипов от NVIDIA незначительно опережают конкурентов.



При включении полноэкранного сглаживания чипы от ATI выходят вперед - по всей видимости, в этом случае основным фактором, влияющим на результат, является не пропускная способность шины памяти, а скорость исполнения пиксельных шейдеров и скорость текстурирования.



Задействование анизотропной фильтрации и на этот раз дает дополнительное преимущество чипам от ATI.
Хочу особо отметить, что при включении анизотропной фильтрации при тестировании с использованием конфигурационных файлов Aquamark 3 не использует трилинейную фильтрацию, несмотря на то, что в настройках теста она включена.



В самом "тяжелом" режиме преимущество чипов от ATI сохраняется.

Что ж, в последнем из сегодняшних тестов чипы от NVIDIA опять оказались в проигрыше.

Заключение

Итак, появление GeForce FX 5950 Ultra не вывело компанию NVIDIA на позицию лидера в секторе "High-end" игровых видеокарт. Впрочем, этого от компании почти никто и не ожидал - незначительного "разгона" GeForce FX 5900 Ultra явно недостаточно для того, чтобы конкурировать с ATI RADEON 9800 XT в новых играх, широко использующих пиксельные шейдеры DirectX 9.
Однако, вместе с анонсом NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra и GeForce FX 5700 Ultra компания выпустила новый драйвер, ForceWare, содержащий в своем составе оптимизирующий компилятор пиксельных шейдеров DirectX 9. Очевидно, что ограничения архитектуры новый драйвер не отменит, но с ним NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra выглядит на фоне ATI RADEON 9800 XT уже не так беспомощно.
Тем не менее, ATI RADEON 9800 XT, по-прежнему остается лидером производительности в современных играх, и результаты сегодняшнего тестирования наглядно это подтверждают. Если учесть, что рекомендованная цена видеокарт на базе ATI RADEON 9800 XT составляет $499 - ровно столько же, сколько составляет рекомендованная цена NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra, то вопросов о выборе видеокарты класса "High-end", ни у кого, я думаю, не возникнет.

Впрочем, основные войны развернутся отнюдь не в верхнем ценовом диапазоне. Вместе с анонсом графического процессора NV38 компания NVIDIA проанонсировала и NV36, который будет встречаться в двух разновидностях - GeForce FX 5700 и GeForce FX 5700 Ultra. Эти графические процессоры предназначены для плат среднего ценового диапазона, и рекомендованные цены этих видеокарт - $199 и $149 соответственно - внушают предчуствие крепкой схватки с чипами серии ATI RADEON 9600 / 9600XT.

В ближайшее время мы как раз и рассмотрим новые видеокарты от ATI и NVIDIA, предназначенные для завоевания симпатий покупателей видеокарт среднего ценового диапазона. Оставайтесь на связи!


NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra против ATI RADEON 9800 XT. Шейдерные войны
NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra против ATI RADEON 9800 XT. Вторая часть: тестирование