A kártya 12288 MB GDDR5 SDRAM-mal rendelkezik 24 db 4 Gb-os lapkában (12 db a PCB mindkét oldalán).

A DirectX 11 szintetikus tesztjeként a Microsoft és az AMD SDK-kból, valamint az Nvidia demóprogramjából származó példákat használtunk. Az első a HDRToneMappingCS11.exe és az NBodyGravityCS11.exe a DirectX SDK-ból (2010. február). Mindkét videochip-gyártótól is vettünk pályázatokat: az Nvidiától és az AMD-től. A DetailTessellation11 és a PNTtriangles11 az ATI Radeon SDK-ból származnak (ezek a DirectX SDK-ban is megtalálhatók). Ezenkívül az Nvidia Realistic Water Terrain demóprogramját, más néven Island11-et használták.

Szintetikus teszteket a következő videokártyákon végeztek:

• Geforce GTX Titan X GTX Titan X)
• Geforce GTX Titan Z szabványos paraméterekkel (rövidítve GTX Titan Z)
• Geforce GTX 980 szabványos paraméterekkel (rövidítve GTX 980)
• Radeon R9 295X2 szabványos paraméterekkel (rövidítve R9 295X2)
• Radeon R9 290X szabványos paraméterekkel (rövidítve R9 290X)

A Geforce GTX Titan X videokártya új modelljének teljesítményének elemzéséhez a következő okok miatt választották ezeket a megoldásokat. A Geforce GTX 980 ugyanolyan Maxwell architektúrájú, de alacsonyabb szintű - GM204 - grafikus processzorra épül, és nagyon érdekes lesz számunkra, hogy értékeljük, mit adott a chip bonyolultsága a GM200 számára. Nos, a Geforce GTX Titan Z kétchipes videokártyát csak referenciaként vettük – mint a legproduktívabb Nvidia videokártyát, amely a korábbi Kepler architektúra GK110-es lapkáján alapul.

A rivális AMD cégtől két grafikus kártyát is választottunk összehasonlításunkhoz. Elvileg nagyon különböznek egymástól, bár ugyanazokra a Hawaii GPU-kra épülnek – csak más a GPU-k száma a kártyákon, és eltér egymástól a pozicionálás és az ár. A Geforce GTX Titan X-nek nincs árversenytársa, ezért a legerősebb Radeon R9 295X2 kétchipes videokártyát választottuk, bár egy ilyen összehasonlítás technikailag nem lenne túl érdekes. Utóbbihoz a versenytárs leggyorsabb egychipes videokártyáját, a Radeon R9 290X-et vették, bár túl régen adták ki, és egyértelműen kisebb bonyolultságú GPU-ra épül. De egyszerűen nincs más választás az AMD megoldások közül.

Direct3D 10: PS 4.0 pixel shader tesztek (textúrázás, loopolás)

Elhagytuk az elavult DirectX 9 benchmarkokat, mivel az olyan szupererős megoldások, mint a Geforce GTX Titan X nem mutatnak túl jó eredményeket bennük, mivel mindig korlátozza a memória sávszélessége, a kitöltési sebesség vagy a textúra. Arról nem is beszélve, hogy a kétchipes videokártyák nem mindig működnek megfelelően az ilyen alkalmazásokban, nálunk kettő is van.

A RightMark3D második verziója két már ismert PS 3.0 tesztet tartalmaz Direct3D 9 alatt, amelyeket átírtak DirectX 10-re, valamint további két új tesztet. Az első pár hozzáadta az önárnyékolás és a shader szupermintavételezés lehetőségét, ami ráadásul növeli a videochipek terhelését.

Ezek a tesztek a hurkolt pixel-shaderek teljesítményét mérik nagyszámú textúramintával (akár több száz mintával képpontonként a legnehezebb módban) és viszonylag kis ALU-terheléssel. Más szóval, mérik a textúra lekérésének sebességét és az elágazás hatékonyságát a pixel shaderben.

Az első pixel shader teszt a Fur lesz. A legalacsonyabb beállításoknál 15-30 textúramintát használ a magasságtérképből és két mintát a fő textúrából. Az Effect detail - "High" mód 40-80-ra növeli a minták számát, a "shader" szuperminta beépítése - akár 60-120 mintára, a "High" módot pedig az SSAA-val együtt a maximális "súlyosság" jellemzi. - 160-320 minta a magassági térképről.

Először nézzük meg azokat a módokat, amelyekben nincs engedélyezve a szupermintavétel, ezek viszonylag egyszerűek, és az „Alacsony” és „Magas” módban elért eredmények arányának megközelítőleg azonosnak kell lennie.

Ebben a tesztben a teljesítmény a TMU-k számától és hatékonyságától függ, és az összetett programok végrehajtásának hatékonysága is befolyásolja. A szupermintavételezés nélküli változatban pedig a tényleges kitöltési sebesség és a memória sávszélessége is további hatással van a teljesítményre. A „Magas” szint részletezésekor az eredmények akár másfélszer alacsonyabbak, mint az „alacsony” értéknél.

A nagyszámú textúrakiválasztással járó procedurális szőrmegjelenítés feladataiban, a GCN architektúrára épülő videochipek kiadásával az AMD már régen magához ragadta a vezetést. Ezekben az összehasonlításokban a mai napig a Radeon kártyák a legjobbak, ami azt jelzi, hogy hatékonyabban hajtják végre ezeket a programokat. Ezt a következtetést a mai összehasonlítás is megerősíti – az általunk vélt Nvidia videokártya még az elavult egychipes Radeon R9 290X-hez képest is elveszett, nem is beszélve az AMD legközelebbi árversenytársáról.

Az első Direct3D 10 tesztben a Geforce GTX Titan X modell új videokártyája egy kicsivel gyorsabbnak bizonyult, mint a GTX 980 képében lévő azonos architektúrájú chipen lévő húga, de az utóbbi már nincs messze. mögött - 9-12%. Ez az eredmény a GTX 980 érezhetően alacsonyabb textúrázási sebességével magyarázható, más paraméterekben pedig elmarad, bár egyértelműen nem az ALU-k teljesítménye számít. A kétchipes Titan Z gyorsabb, de nem olyan gyors, mint a Radeon R9 295X2.

Nézzük ugyanennek a tesztnek az eredményét, de bekapcsolt "shader" szupermintavétel mellett, ami megnégyszerezi a munkát: ilyen helyzetben valaminek változnia kell, és a memória sávszélessége kitöltési sebességgel kisebb hatással lesz:

Nehéz körülmények között a Geforce GTX Titan X modell új videokártyája már észrevehetően megelőzi az azonos generáció fiatalabb modelljét - a GTX 980-at, tisztességes 33-39%-kal gyorsabb, ami sokkal közelebb áll az elméleti különbséghez. közöttük. A versenytársak lemaradása pedig a Radeon R9 295X2 és R9 290X formájában csökkent – ​​az Nvidia új terméke majdnem utolérte az egychipes Radeont. A kétlapkás azonban jóval előrébb tart, mert az AMD chipek jobban kedvelik a pixelenkénti számításokat, és nagyon erősek az ilyen számításokban.

A következő DX10-teszt az összetett hurkos pixel-shaderek végrehajtásának teljesítményét méri nagyszámú textúra lekéréssel, és az úgynevezett Meredek Parallax Mapping. Alacsony beállításoknál 10-50 textúramintát használ a magasságtérképből és három mintát a fő textúrákból. Ha bekapcsolja a nehéz módot önárnyékolással, a minták száma megduplázódik, a szupermintavétel pedig megnégyszerezi ezt a számot. A legbonyolultabb tesztmód szupermintavételezéssel és önárnyékolással 80-400 textúraértéket választ ki, vagyis nyolcszor többet, mint az egyszerű mód. Először ellenőrizzük az egyszerű opciókat szupermintavétel nélkül:

A második Direct3D 10 pixeles shader teszt gyakorlati szempontból érdekesebb, mivel a parallaxis leképezési változatokat széles körben használják a játékokban, míg a nehéz változatokat, mint például a meredek parallaxis leképezést, régóta használják számos projektben, például a Crysisben, Lost Planet és sok más játék. Ráadásul tesztünkben a szupermintavétel mellett bekapcsolható az önárnyékolás, ami körülbelül kétszeresére növeli a videochip terhelését - ezt a módot "High"-nek hívják.

A diagram általánosságban hasonló az előzőhöz, szintén szupermintavétel nélkül, és ezúttal az új Geforce GTX Titan X kicsit közelebb áll a GTX Titan Z-hez, nem annyira veszítve a két chipes alaplappal szemben. egy pár Kepler család GPU-n. V különböző feltételek az új termék 14-19%-kal előzi meg az Nvidia jelenlegi generációjának korábbi csúcsmodelljét, és még ha az AMD videokártyákkal is összehasonlítjuk, itt valami megváltozott - ebben az esetben az új GTX Titan X valamivel alulmarad. a Radeon R9 290X-hez eléggé. A kétchipes R9 295X2 azonban messze mindenki előtt jár. Lássuk, mi változtatja meg a szupermintavételezést:

A szupermintavétel és az önárnyékolás engedélyezése esetén a feladat nehezedik, két lehetőség együttes beépítése egyszerre csaknem nyolcszorosára növeli a kártyák terhelését, komoly teljesítménycsökkenést okozva. A tesztelt videokártyák sebességjelzői között némileg változott a különbség, bár a szupermintavétel beépítése kisebb hatást fejt ki, mint az előző esetben.

Az AMD Radeon grafikus megoldások jobban teljesítenek, mint a versengő Geforce kártyák ebben a D3D10 pixel shader tesztben, de az új GM200 chip megváltoztatja a helyzetet jobb oldala- a Maxwell architektúra chipre épülő Geforce GTX Titan X lap már minden körülmények között megelőzi a Radeon R9 290X-et (azonban egy érezhetően kevésbé bonyolult GPU alapján). A Hawaii párosra épülő kétchipes megoldás továbbra is a vezető, de a többi Nvidia megoldáshoz képest nem rossz az új termék. Szinte a kétlapkás Geforce GTX Titan Z szintjén mutatott sebességet, és 28-33%-kal felülmúlta a Geforce GTX 980-at.

Direct3D 10: PS 4.0 Pixel Shader összehasonlítási alapjai (számítástechnika)

A következő néhány pixel shader teszt tartalmazza a minimális számú textúra lekérést, hogy csökkentse a TMU teljesítményének hatását. Nagyszámú aritmetikai műveletet alkalmaznak, és pontosan mérik a videochipek matematikai teljesítményét, az aritmetikai utasítások végrehajtási sebességét a pixel shaderben.

Az első matematikai teszt ásványi anyag. Ez egy összetett eljárási textúrázási teszt, amely csak két textúra adatmintát és 65 sin és cos utasítást használ.

A limitáló matematikai tesztek eredményei leggyakrabban megfelelnek a frekvenciák és a számítási egységek számának különbségének, de csak hozzávetőlegesen, hiszen az eredményeket befolyásolja az egyes feladatokban való felhasználásuk eltérő hatékonysága, illetve a meghajtók optimalizálása, illetve a legfrissebb gyakoriság ill. energiagazdálkodási rendszerek, és még a memória sávszélességének hangsúlyozása is. A Mineral teszt esetében az új Geforce GTX Titan X modell mindössze 10%-kal gyorsabb, mint az azonos generációból származó GM204 chipre épülő GTX 980-as kártya, és a kétchipes GTX Titan Z sem volt olyan gyors ebben a tesztben. - Valami egyértelműen gátolja az Nvidia kártyák megnyitását.

A Geforce GTX Titan X és az AMD versengő alaplapjainak összehasonlítása nem lenne olyan szomorú, ha az R9 290X és a Titan X GPU-i bonyolultságukat tekintve közel állnak egymáshoz. De a GM200 sokkal nagyobb, mint a Hawaii, és a kis győzelme teljesen természetes. Az Nvidia Keplerről Maxwellre való architektúra-frissítése révén az új lapkák közelebb kerültek a konkurens AMD-megoldásokhoz az ilyen tesztekben. De még az olcsóbb, kétchipes megoldású Radeon R9 295X2 is érezhetően gyorsabb.

Nézzük a shader számítások második tesztjét, amelyet Fire-nek hívnak. Az ALU-hoz nehezebb, és csak egy texture fetch van benne, a sin és cos utasítások száma pedig megduplázódott, 130-ra. Lássuk, mi változott a terhelés növekedésével:

A RigthMark második matematikai tesztjében már különböző eredményeket látunk a videokártyákra egymáshoz képest. Tehát az új Geforce GTX Titan X már erősebb (20%-kal) megelőzi a GTX 980-at egy ugyanolyan grafikus architektúrájú chipen, és a kétlapkás Geforce nagyon közel áll az új termékhez - Maxwell sokkal jobban megbirkózik a számítási feladatokkal. jobb, mint Kepler.

Lemaradt a Radeon R9 290X, de ahogy már írtuk, a Hawaii GPU érezhetően egyszerűbb, mint a GM200, és ez a különbség logikus. De bár a kétchipes Radeon R9 295X2 továbbra is vezető szerepet tölt be a matematikai tesztekben, általában az új Nvidia videochip jól teljesített az ilyen feladatokban, bár nem érte el az elméleti különbséget a GM204-hez képest.

Direct3D 10: Geometry Shader tesztek

A RightMark3D 2.0-ban két geometriai árnyékoló sebességteszt létezik, az első opció neve "Galaxy", a technika hasonló a Direct3D korábbi verzióinak "pont spritejéhez". Egy részecskerendszert animál a GPU-n, minden pontból egy geometriai árnyékoló négy csúcsot hoz létre, amelyek részecskéket alkotnak. Hasonló algoritmusokat széles körben kell használni a jövőbeni DirectX 10 játékokban.

A geometria shader teszteknél az egyensúly megváltoztatása nem befolyásolja a végeredményt, a végső kép mindig pontosan ugyanaz, csak a jelenetfeldolgozási módok változnak. A "GS load" paraméter határozza meg, hogy melyik shaderben történjen a számítás – csúcsban vagy geometriában. A számítások száma mindig azonos.

Tekintsük a „Galaxy” teszt első verzióját a vertex shaderben végzett számításokkal a geometriai összetettség három szintjére:

A jelenetek különböző geometriai bonyolultságú sebességeinek aránya minden megoldásnál megközelítőleg azonos, a teljesítmény a pontok számának felel meg, minden lépésnél közel kétszeres az FPS-esés. Ez a feladat nagyon egyszerű a nagy teljesítményű modern videokártyák esetében, és a teljesítményt ebben korlátozza a geometriai feldolgozás sebessége, és néha a memória sávszélessége és/vagy kitöltési sebessége.

Az Nvidia és AMD chipekre épülő videokártyák eredményei közötti különbség általában a kaliforniai cég megoldásainak kedvez, ennek oka pedig az, hogy ezen cégek chipjeinek geometriai csővezetékei eltérőek. A legjobb Nvidia videochipek ebben az esetben is sok geometriai feldolgozó egységgel rendelkeznek, így a nyereség nyilvánvaló. A geometriai tesztek során a Geforce kártyák mindig versenyképesebbek, mint a Radeon.

Az új Geforce GTX Titan X modell némileg lemarad az előző generációs GPU-k kétchipes GTX Titan Z kártyájától, de 12-25%-kal felülmúlja a GTX 980-at. A Radeon grafikus kártyák markánsan eltérő eredményeket mutatnak, az R9 295X2 ugyanis egy pár GPU-ra épül, és ebben a tesztben csak ez tudja felvenni a versenyt az újdonsággal, a Radeon R9 290X pedig kívülálló volt. Nézzük meg, hogyan változik a helyzet, amikor a számítások egy részét átvisszük a geometria árnyékolóba:

Amikor a terhelés megváltozott ebben a tesztben, a számok kissé megváltoztak az AMD kártyák és az Nvidia megoldások esetében. És ez nem igazán változtat semmin. A geometriai árnyékolók ezen tesztjében szereplő videokártyák rosszul reagálnak a GS terhelési paraméterének változásaira, amely a számítások egy részének átviteléért felelős a geometria árnyékolóba, így a következtetések ugyanazok maradnak.

Sajnos a "Hyperlight" a geometria-shaderek második tesztje, amely egyszerre több technika használatát mutatja be: példányosítás, stream-kimenet, pufferterhelés, amely dinamikus geometria létrehozását használja két pufferre való rajzolással, valamint egy új Direct3D 10 funkció - stream kimenet, minden modern AMD grafikus kártya egyszerűen nem működik. Valamikor egy másik Catalyst illesztőprogram-frissítés miatt ez a teszt leállt a Catalyst kártyákon, és ezt már évek óta nem javították.

Direct3D 10: textúra lekérési sebesség a vertex shaderekből

A "Vertex Texture Fetch" tesztek nagyszámú textúra lekérésének sebességét mérik egy vertex shaderből. A tesztek lényegét tekintve hasonlóak, tehát a „Föld” és a „Hullámok” tesztben a kártyák eredményei közötti aránynak megközelítőleg azonosnak kell lennie. Mindkét teszt textúra mintavételi adatokon alapuló eltolásleképezést használ, az egyetlen lényeges különbség, hogy a "Waves" teszt feltételes ugrásokat használ, míg a "Föld" teszt nem.

Tekintsük az első „Föld” tesztet, először „Effect Detail Low” módban:

Korábbi vizsgálataink kimutatták, hogy a kitöltési sebesség és a memória sávszélessége is befolyásolhatja ennek a tesztnek az eredményét, ami jól látható az Nvidia kártyák eredményein, különösen egyszerű módokban. Az Nvidia új videokártyája ebben a tesztben egyértelműen alacsonyabb sebességet mutat, mint kellene - az összes Geforce kártya megközelítőleg azonos szintűnek bizonyult, ami egyértelműen nem felel meg az elméletnek. Minden módban egyértelműen olyan dolgokba futnak bele, mint a memória sávszélessége. A Radeon R9 295X2 azonban közel sem kétszer olyan gyors, mint az R9 290X.

Egyébként ezúttal az AMD egylapkás kártyája erősebbnek bizonyult, mint az összes Nvidia kártyája light módban, és megközelítőleg annak szintjén kemény módban. Nos, ismét a kétchipes Radeon R9 295X2 lett összehasonlításunk vezetője. Nézzük meg a teljesítményt ugyanabban a tesztben, megnövekedett számú textúralekéréssel:

A diagramon látható helyzet némileg változott, az AMD egylapkás megoldása nehéz módokban lényegesen több Geforce kártyát veszített. Az új Geforce GTX Titan X modell akár 14%-kal gyorsabb sebességet mutatott, mint a Geforce GTX 980, és a legkönnyebb mód kivételével minden módban felülmúlta az egylapkás Radeont – valamire ugyanaz a fókusz miatt. Ha az új terméket az AMD dual-chipes megoldásával hasonlítjuk össze, akkor a Titan X szoros teljesítményt felmutató, de light módban lemaradva tudott harcolni heavy módban.

Tekintsük a vertex shaderekből származó textúra lekérések második tesztjének eredményeit. A Waves teszt kevesebb mintát tartalmaz, de feltételes ugrásokat használ. A bilineáris textúra minták száma ebben az esetben csúcsonként legfeljebb 14 ("Effect detail Low") vagy 24 ("Effect detail High") lehet. A geometria összetettsége az előző teszthez hasonlóan változik.

A második "Waves" vertex textúrázási teszt eredményei semmiben sem hasonlítanak az előző diagramokon látottakhoz. Az összes Geforce sebességi teljesítménye ebben a tesztben súlyosan leromlott, és az új Nvidia Geforce GTX Titan X modell csak valamivel gyorsabb sebességet mutat, mint a GTX 980, lemaradva a kétchipes Titan Z mögött. A versenytársakhoz képest mindkét Radeon kártya képes volt hogy minden üzemmódban a legjobb teljesítményt mutassák ebben a tesztben. Tekintsük ugyanezen probléma második változatát:

A feladat összetettségével a második textúra-mintavételi tesztben minden megoldás sebessége csökkent, de az Nvidia videokártyák jobban szenvedtek, így a vizsgált modell is. Szinte semmi sem változik a következtetésekben, az új Geforce GTX Titan X modell akár 10-30%-kal gyorsabb, mint a GTX 980, lemaradva mind a kétchipes Titan Z, mind a Radeon kártyák mögött. A Radeon R9 295X2 messze előrébb jár ezekben a tesztekben, és elméleti szempontból ez egyszerűen megmagyarázhatatlan, kivéve az Nvidia elégtelen optimalizálását.

3DMark Vantage: Funkciótesztek

A 3DMark Vantage csomagból származó szintetikus tesztek megmutatják, miről maradtunk le korábban. Az ebből a tesztcsomagból származó szolgáltatástesztek DirectX 10 támogatással rendelkeznek, továbbra is relevánsak és érdekesek, mert eltérnek a miénktől. A csomagban található legújabb Geforce GTX Titan X videokártya eredményeit elemezve néhány olyan új és hasznos következtetést vonunk le, amelyek a RightMark család csomagjaiból származó tesztek során elkerültek bennünket.

Az első teszt a textúra lekérő egységek teljesítményét méri. Egy téglalap kitöltésére szolgál egy kis textúrából kiolvasott értékekkel, több textúrakoordinátával, amelyek minden képkockát megváltoztatnak.

Az AMD és Nvidia videokártyák hatékonysága a Futuremark textúra tesztjében meglehetősen magas, a különböző modellek végső számai pedig közel állnak a megfelelő elméleti paraméterekhez. A GTX Titan X és a GTX 980 közötti sebességkülönbség tehát 38%-os volt a GM200-ra épülő megoldás javára, ami közel áll az elmélethez, ugyanis az új termék másfélszer több TMU-t tartalmaz. , de alacsonyabb frekvencián működnek. Természetesen megmarad a lemaradás a dual-GTX Titan Z mögött, hiszen a két GPU gyorsabb textúrájú.

Ami az új csúcs Nvidia videokártya textúrázási sebességének összehasonlítását illeti a versenytárs hasonló árú megoldásaival, itt az újdonság alulmúlja a kétchipes riválist, amely ugyan feltételes szomszéd az árrésben, de megelőzi a Radeon R9 290X, bár nem túl sok. Ennek ellenére az AMD grafikus kártyák még mindig jobban teljesítenek a textúrázás terén.

A második feladat a kitöltési arány teszt. Nagyon egyszerű pixel shader-t használ, amely nem korlátozza a teljesítményt. Az interpolált színértéket a rendszer egy képernyőn kívüli pufferbe (renderelési cél) írja alfa keveréssel. 16 bites FP16 képernyőn kívüli puffert használ, ami a leggyakrabban használt HDR-megjelenítést használó játékokban, így ez a teszt meglehetősen időszerű.

A második 3DMark Vantage alteszt számai a ROP egységek teljesítményét mutatják, a videómemória sávszélességének (ún. "effective fillrate") figyelembevétele nélkül, a teszt pedig pontosan a ROP teljesítményét méri. A ma áttekintett Geforce GTX Titan X kártya észrevehetően megelőzi mindkét Nvidia kártyát, a GTX 980-at és még a GTX Titan Z-t is, és akár 45%-kal is felülmúlja a GM204 alapú egylapkás kártyát – a ROP-ok számát és azok számát tekintve. A Maxwell architektúra csúcs GPU-jának hatékonysága kiváló!

És ha összehasonlítjuk az új Geforce GTX Titan X videokártya jelenetkitöltési sebességét az AMD videokártyákkal, akkor a tesztben vizsgált Nvidia kártya mutatja a legjobb jelenetkitöltési sebességet még a legerősebb kétchipes Radeon R9-hez képest is. 295X2, nem beszélve a jelentősen lemaradt Radeon R9 290X-ről. A nagyszámú ROP blokk és a framebuffer adattömörítés hatékonyságát szolgáló optimalizálás elvégezte a feladatát.

Az egyik legérdekesebb funkcióteszt, mivel ezt a technikát már használják a játékokban. Egy négyszöget (pontosabban két háromszöget) rajzol a speciális, összetett geometriát utánzó Parallax Occlusion Mapping technikával. Meglehetősen erőforrás-igényes sugárkövetési műveleteket és nagy felbontású mélységtérképet használnak. Ezt a felületet is árnyékolják a nehéz Strauss-algoritmus segítségével. Ez egy nagyon összetett és nehéz pixel shader tesztje egy videochiphez, amely számos textúra lekérést tartalmaz sugárkövetés, dinamikus elágazás és összetett Strauss-világítási számítások során.

Ez a 3DMark Vantage csomagból származó teszt annyiban különbözik a korábbiaktól, hogy a benne lévő eredmények nem csak a matematikai számítások sebességétől, az elágazás-végrehajtás hatékonyságától, vagy a textúrák lekérésének sebességétől függenek, hanem egyszerre több paramétertől is. A feladat nagy sebességének eléréséhez fontos a GPU megfelelő egyensúlya, valamint az összetett shaderek végrehajtásának hatékonysága.

Ebben az esetben mind a matematikai, mind a textúra teljesítménye fontos, és ebben a 3DMark Vantage "szintetikában" az új Geforce GTX Titan X kártya több mint harmadával gyorsabbnak bizonyult, mint az azonos Maxwell architektúrájú GPU-n alapuló modell. . És még a kétchipes Kepler is a GTX Titan Z képében kevesebb mint 10%-kal felülmúlta az újdonságot.

Az Nvidia egylapkás felső kategóriás kártyája egyértelműen felülmúlta az egychipes Radeon R9 290X-et ebben a tesztben, de mindkettőt komolyan felülmúlja a kétchipes Radeon R9 295X2. Az AMD GPU-i ebben a feladatban valamivel hatékonyabbak, mint az Nvidia chipek, és az R9 295X2-ben kettő van belőlük.

A negyedik teszt azért érdekes, mert egy videochip segítségével számítja ki a fizikai kölcsönhatásokat (szövetimitáció). Csúcsszimulációt alkalmazunk, a vertex és a geometria shader kombinált működésével, több lépéssel. Használja a stream out-ot a csúcsok egyik szimulációs lépésből a másikba való átviteléhez. Így teszteljük a csúcs- és geometria-shaderek végrehajtásának teljesítményét és a kiáramlási sebességet.

A renderelési sebesség ebben a tesztben is több paramétertől függ egyszerre, és a fő befolyásoló tényező a geometria-feldolgozás teljesítménye és a geometria árnyékolók hatékonysága. Azaz az Nvidia chipek erősségei meg kellene, hogy látszódjanak, de sajnos - nagyon furcsa eredményt láttunk (újraellenőrzve), az új Nvidia videokártya finoman szólva sem mutatott túl nagy sebességet. A Geforce GTX Titan X ebben a résztesztben az összes megoldás közül a legrosszabb eredményt mutatta, még a GTX 980-tól is csaknem 20%-kal lemaradva!

Nos, a Radeon lapokkal való összehasonlítás ebben a tesztben ugyanolyan csúnya egy új termék esetében. Annak ellenére, hogy elméletileg kisebb számban vannak geometriai végrehajtó egységek, és az AMD chipek geometriai teljesítménybeli lemaradása a konkurens megoldásokhoz képest, mindkét Radeon kártya nagyon hatékonyan működik ebben a tesztben, és összehasonlításban felülmúlja mindhárom bemutatott Geforce kártyát. Ismét úgy tűnik, hogy az Nvidia illesztőprogramjaiban nincs optimalizálva egy adott feladathoz.

Teszt az effektusok fizikai szimulálására videochip segítségével kiszámított részecskerendszereken. Csúcsszimulációt is alkalmaznak, minden csúcs egyetlen részecskét képvisel. A Stream out ugyanarra a célra használható, mint az előző tesztben. Több százezer részecskét számítanak ki, mindegyiket külön animálják, és a magassági térképpel való ütközésüket is kiszámítják.

Hasonlóan az egyik RightMark3D 2.0 tesztünkhöz, a részecskéket egy geometria árnyékolóval rajzoljuk meg, amely minden pontból négy csúcsot hoz létre a részecske kialakításához. De a teszt leginkább a shader blokkokat tölti be vertex számításokkal, a stream out is tesztelésre kerül.

A 3DMark Vantage második "geometrikus" tesztjén a helyzet alaposan megváltozott, ezúttal már minden Geforce többé-kevésbé normális eredményt mutat, bár a kétchipes Radeon továbbra is az élen marad. Az új GTX Titan X modell 24%-kal gyorsabb, mint testvére, a GTX 980, és nagyjából ugyanennyivel elmarad az előző generációs GPU-n lévő, kettős GPU-s Titan Z-től.

Az Nvidia újdonságának összehasonlítása az AMD versengő videokártyáival ezúttal pozitívabb – a rivális cég két kártyája között mutatta meg az eredményt, és kiderült, hogy közelebb áll a két GPU-s Radeon R9 295X2-höz. Az újdonság messze megelőzi a Radeon R9 290X-et, és ez jól mutatja, hogy mennyire különbözik egymástól a két látszólag hasonló teszt: a szövetszimuláció és a részecskerendszer szimuláció.

A Vantage csomag utolsó funkciótesztje a videochip matematikailag intenzív tesztje, a Perlin zajalgoritmus több oktávját számolja ki a pixel shaderben. Mindegyik színcsatorna saját zajfunkciót használ a videochip terhelésének növelésére. A Perlin zaj egy szabványos algoritmus, amelyet gyakran használnak a procedurális textúrában, sok matematikai számítást használ.

Ebben az esetben a megoldások teljesítménye nem egészen egyezik az elmélettel, bár közel áll ahhoz, amit a hasonló teszteknél láttunk. A Futuremark csomagból származó matematikai tesztben, amely a videochipek csúcsteljesítményét mutatja limitfeladatokban, az eredmények eltérő eloszlását látjuk a tesztcsomagunk hasonló tesztjeihez képest.

Régóta tudjuk, hogy a GCN architektúrájú AMD videochipek még mindig jobban megbirkóznak az ilyen feladatokkal, mint a versenytársak megoldásai, különösen olyan esetekben, amikor intenzív „matematika” történik. De az Nvidia új csúcsmodellje a nagy GM200 chipre épül, így a Geforce GTX Titan X észrevehetően jobban teljesített, mint a Radeon R9 290X ebben a tesztben.

Ha az újdonságot a Geforce GTX 900 család legjobb modelljével hasonlítjuk össze, akkor ebben a tesztben közel 40%-os volt a különbség köztük - természetesen a ma mérlegelendő videókártya javára. Ez is közel áll az elméleti különbséghez. Nem rossz eredmény a Titan X-től, csak a kétchipes Radeon R9 295X2 volt előrébb, és messze is.

Direct3D 11: Shaderek számítása

Az Nvidia nemrégiben kiadott csúcsminőségű megoldásának teszteléséhez a DirectX 11 szolgáltatásait, például a tessellációt és a számítási árnyékolókat használó feladatokhoz a Microsoft, az Nvidia és az AMD SDK-példáit és demóit használtuk.

Először is megvizsgáljuk a Compute shadereket használó benchmarkokat. Megjelenésük az egyik legfontosabb újítás a DX API legújabb verzióiban, már a modern játékokban is alkalmazzák különféle feladatok elvégzésére: utófeldolgozás, szimuláció, stb. a DirectX SDK-ból, utófeldolgozással, amely pixel- és számítási árnyékolókat használ.

A számítások sebessége a számítási és pixel shaderben az összes AMD és Nvidia kártya esetében megközelítőleg azonos, eltérést csak a korábbi architektúrák GPU-jain alapuló videokártyáknál figyeltek meg. Korábbi tesztjeink alapján egy probléma eredménye gyakran nem annyira a matematikai teljesítménytől és a számítási hatékonyságtól függ, hanem más tényezőktől, például a memória sávszélességétől.

Ebben az esetben az új csúcskategóriás grafikus kártya gyorsabb, mint az egylapkás Geforce GTX 980 és Radeon R9 290X változatok, de mögötte a kétchipes R9 295X2, ami érthető, mert egy pár R9 ereje van. 290X. Ha az új terméket a Geforce GTX 980-hoz hasonlítjuk, akkor a ma számításba vett kaliforniai cég alaplapja 34-36%-kal gyorsabb - pontosan az elmélet szerint.

A második számítási árnyékoló teszt szintén a Microsoft DirectX SDK-ból származik, és egy N-test (N-test) gravitációs számítási problémát mutat be, egy dinamikus részecskerendszer szimulációját, amely fizikai erőknek, például gravitációnak van kitéve.

Ebben a tesztben leggyakrabban az összetett matematikai számítások végrehajtásának gyorsaságán, a geometriai feldolgozáson és az elágazásos kódvégrehajtás hatékonyságán van a hangsúly. Ebben a DX11-es tesztben pedig teljesen eltérőnek bizonyult az erőkiosztás két különböző cég megoldása között - egyértelműen a Geforce videokártyák javára.

A különböző lapkákra épülő Nvidia-megoldások páros eredményei azonban szintén furcsaak - a Geforce GTX Titan X és a GTX 980 szinte megegyezik, mindössze 5%-os teljesítménykülönbség választja el őket egymástól. A kétchipes renderelés nem működik ebben a feladatban, így a riválisok (egylapkás és kétlapkás Radeon modellek) nagyjából azonos sebességűek. Nos, a GTX Titan X háromszor is megelőzi őket. Úgy tűnik, hogy ezt a feladatot sokkal hatékonyabban lehet kiszámítani a Maxwell architektúrájú GPU-kon, amit korábban megjegyeztünk.

Direct3D 11: Tessellation Performance

A számítási árnyékolók nagyon fontosak, de a Direct3D 11 másik jelentős újdonsága a hardveres tesszelláció. Az Nvidia GF100-ról szóló elméleti cikkünkben részletesen megvizsgáltuk. A Tessellationt régóta használják DX11 játékokban, mint például a STALKER: Call of Pripyat, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro Last Light, Civilization V, Crysis 3, Battlefield 3 és mások. Némelyikük tesszellációt használ karaktermodellekhez, mások valósághű vízfelületet vagy tájat szimulálnak.

Számos különböző séma létezik a grafikus primitívek particionálására (tesselláció). Például phong tesselláció, PN háromszögek, Catmull-Clark felosztás. Tehát a PN-háromszögek csempézési sémáját a STALKER: Call of Pripyat és a Metro 2033 - Phong tessellációban használják. Ezek a módszerek viszonylag gyorsan és egyszerűen beépíthetők a játékfejlesztési folyamatba és a meglévő motorokba, ezért váltak népszerűvé.

Az első tessellációs teszt az ATI Radeon SDK-ból származó Detail Tessellation példa lesz. Nemcsak tesszellációt valósít meg, hanem két különböző pixelenkénti feldolgozási technikát is: a normál térképek egyszerű átfedését és a parallaxis okklúziós leképezést. Nos, hasonlítsuk össze az AMD és az Nvidia DX11 megoldásait különböző körülmények között:

Az egyszerű bumpmapping tesztnél a táblák sebessége nem túl fontos, mivel ez a feladat már régóta túl egyszerűvé vált, és a teljesítmény a memória sávszélességétől vagy kitöltési sebességétől függ. A felülvizsgálat mai hőse 23%-kal megelőzi a korábbi, GM204 chipre épülő Geforce GTX 980 csúcsmodellt, és kissé alulmúlja versenytársát a Radeon R9 290X formájában. A kétchipes változat még egy kicsit gyorsabb is.

A bonyolultabb pixel-pixel számításokkal végzett második résztesztben az új termék már 34%-kal gyorsabb a Geforce GTX 980-nál, ami közelebb áll a köztük lévő elméleti különbséghez. De a Titan X ezúttal már egy kicsivel gyorsabb, mint egy egyetlen Hawaiira épülő, egychipes feltételes versenytárs. Mivel a Radeon R9 295X2 két chipje tökéletesen működik, ez a feladat még gyorsabban teljesít rajta. Bár a matematikai számítások teljesítménye pixel shaderben magasabb a GCN architektúra chipeknél, a Maxwell architektúra megoldások megjelenése javította az Nvidia megoldások pozícióit.

A könnyű tesszellációs résztesztben a nemrég bejelentett Nvidia kártya ismét csak negyeddel gyorsabb, mint a Geforce GTX 980 - a sebességet talán a memória sávszélessége korlátozza, hiszen a textúrának ebben a tesztben szinte semmi hatása nincs. Ha ebben a résztesztben az új terméket AMD lapokkal hasonlítjuk össze, akkor az Nvidia kártya ismét alulmúlja mindkét Radeont, mivel ebben a tesszellációs tesztben a háromszög hasítása nagyon mérsékelt, és a geometriai teljesítmény nem korlátozza az általános renderelési sebességet.

A második tesszellációs teljesítményteszt egy újabb példa az ATI Radeon SDK - PN Triangles 3D fejlesztői számára. Valójában mindkét példa benne van a DX SDK-ban is, így biztosak vagyunk benne, hogy a játékfejlesztők ezek alapján készítik el saját kódjukat. Ezt a példát egy másik tessellációs tényezővel teszteltük, hogy megtudjuk, mennyire befolyásolja az általános teljesítményt.

Ebben a tesztben összetettebb geometriát alkalmazunk, ezért a különböző megoldások geometriai erejének összehasonlítása eltérő következtetéseket von le. Az anyagban bemutatott modern megoldások meglehetősen jól bírják a könnyű és közepes geometriai terheléseket, nagy sebességet mutatva. De míg a Hawaii egy és két GPU-ja a Radeon R9 290X-ben és R9 295X2-ben jól teljesít fényviszonyok között is, az Nvidia lapjai nagy igénybevétel esetén a legjobbak. A ma bemutatott Geforce GTX Titan X tehát a legnehezebb módokban már érezhetően jobban mutatja a sebességet, mint a kétlapkás Radeon.

Ami a GM200 és GM204 chipekre épülő Nvidia kártyák összehasonlítását illeti, a ma vizsgált Geforce GTX Titan X modell a geometriai terhelés növekedésével növeli az előnyét, mivel világos módban minden a memória sávszélességétől függ. Ennek köszönhetően az új termék a mód összetettségétől függően akár 31%-kal is megelőzi a Geforce GTX 980 kártyát.

Nézzük meg egy másik teszt, az Nvidia Realistic Water Terrain demóprogram, más néven Sziget eredményeit. Ez a demó tesszellációt és eltolásleképezést használ, hogy valósághű megjelenésű óceánfelszínt és terepet jelenítsen meg.

Az Island teszt nem pusztán szintetikus teszt a tisztán geometriai GPU teljesítmény mérésére, mivel összetett pixel- és számítási shadereket is tartalmaz, és egy ilyen terhelés közelebb áll azokhoz a valódi játékokhoz, amelyek minden GPU egységet használnak, és nem csak geometrikusakat, mint az előzőekben. geometriai tesztek. Bár a geometria feldolgozó egységek terhelése továbbra is a fő terhelés marad, például ugyanaz a memória sávszélessége is befolyásolhatja.

Az összes videokártyát négy különböző tessellációs tényezővel teszteljük – ebben az esetben a beállítást Dynamic Tessellation LOD-nak hívják. Az első háromszög hasítási tényezővel a sebességet nem korlátozza a geometriai blokkok teljesítménye, és a Radeon videokártyák is meglehetősen magas eredményt mutatnak, különösen a két chipes R9 295X2, amely még a bejelentett Geforce GTX Titan X kártya eredményét is felülmúlja. , de már a következő geometriai terhelési szinteken csökken a Radeon kártyák teljesítménye, és az Nvidia megoldások vezetnek.

A GM200 videochipre épülő új Nvidia kártya előnye riválisaival szemben az ilyen tesztekben már elég tisztességes, sőt többszörös. Ha összehasonlítjuk a Geforce GTX Titan X-et a GTX 980-al, akkor a teljesítményük közötti különbség eléri a 37-42%-ot, amit az elmélet tökéletesen megmagyaráz, és pontosan megfelel annak. A Maxwell GPU-k észrevehetően hatékonyabbak vegyes terhelés esetén, gyorsan váltanak a grafikus feladatokról a számítási feladatokra, és vissza, és a Titan X sokkal gyorsabb, mint a kétchipes Radeon R9 295X2 ebben a tesztben.

Az új, csúcskategóriás GM200 GPU-n alapuló új Nvidia Geforce GTX Titan X videokártya szintetikus tesztjei eredményeinek elemzése, valamint a két különálló videochip gyártó más videokártya-modelljei eredményeinek elemzése után arra a következtetésre juthatunk, hogy a ma fontolóra vett videokártya legyen a leggyorsabb a piacon, versenyezve az AMD legerősebb kétchipes grafikus kártyájával. Általánosságban elmondható, hogy ez egy jó követője a Geforce GTX Titan Blacknek - egy erős egylapkás.

Az Nvidia új grafikus kártyája elég erős eredményeket mutat a szintetikus anyagok terén - sok tesztben, bár nem mindenben. A Radeon és a Geforce hagyományosan eltérő erősséggel bír. Számos teszt során a Radeon R9 295X2 modell két GPU-ja gyorsabb volt, többek között a nagyobb általános memória sávszélesség és textúrázási sebesség miatt, valamint a számítási feladatok nagyon hatékony végrehajtása miatt. De más esetekben a Maxwell architektúra legjobb grafikus processzora nyer vissza, különösen a geometriai tesztekben és a tesszellációs példákban.

A valódi játékalkalmazásokban azonban minden egy kicsit más lesz, mint a "szintetika" és a Geforce GTX Titan X-nek érezhetően nagyobb sebességet kell mutatnia, mint az egychipes Geforce GTX 980, és még inkább a Radeon R9 290X . Az újdonságot pedig nehéz összehasonlítani a kétchipes Radeon R9 295X2-vel - a két vagy több GPU-ra épülő rendszereknek megvannak a maguk kellemetlen tulajdonságai, bár megfelelő optimalizálás mellett az átlagos képkockasebesség növekedését biztosítják.

De az építészeti jellemzők és a funkcionalitás egyértelműen az Nvidia prémium megoldása mellett szól. A Geforce GTX Titan X sokkal kevesebb energiát fogyaszt, mint ugyanaz a Radeon R9 295X2, az Nvidia új modellje pedig nagyon erős energiahatékonyság terén – ez a Maxwell architektúra jellegzetessége. Ne feledkezzünk meg az Nvidia új termékének nagyobb funkcionalitásáról: támogatja a DirectX 12 12.1-es funkciószintjét, a VXGI hardveres gyorsítást, az új MFAA élsimítási módszert és más technológiákat. A piaci nézőpontról már az első részben beszéltünk - az elit szegmensben már nem sok múlik az áron. A lényeg az, hogy a megoldás a lehető legfunkcionálisabb és produktívabb legyen a játékalkalmazásokban. Egyszerűen fogalmazva, mindenben ez volt a legjobb.

Csak annak érdekében, hogy értékeljük az újdonság sebességét a játékokban, anyagunk következő részében meghatározzuk a Geforce GTX Titan X teljesítményét a játékprojekteinkben, és összehasonlítjuk a versenytársak teljesítményével, beleértve az indoklást is. az újdonság kiskereskedelmi árából a rajongók szemszögéből, és azt is megtudja, mennyivel gyorsabb a Geforce GTX 980 már a játékokban.