Kortissa on 12 288 Mt GDDR5 SDRAM -muistia 24 4 Gt:n piirissä (12 PCB:n kummallakin puolella).

DirectX 11:n synteettisinä testeinä käytimme esimerkkejä Microsoftin ja AMD SDK:ista sekä Nvidia-demo-ohjelmasta. Ensimmäinen on HDRToneMappingCS11.exe ja NBodyGravityCS11.exe DirectX SDK:sta (helmikuu 2010). Otimme myös hakemuksia molemmilta videosirujen valmistajilta: Nvidialta ja AMD:ltä. DetailTessellation11 ja PNTriangles11 on otettu ATI Radeon SDK:sta (ne ovat myös DirectX SDK:ssa). Lisäksi käytettiin Nvidian Realistic Water Terrain -demo-ohjelmaa, joka tunnetaan myös nimellä Island11.

Synteettiset testit suoritettiin seuraaville näytönohjaimille:

• Geforce GTX Titan X GTX Titan X)
• Geforce GTX Titan Z vakioparametreilla (lyhennetty GTX Titan Z)
• Geforce GTX 980 vakioparametreilla (lyhennetty GTX 980)
• Radeon R9 295X2 vakioparametreilla (lyhennetty R9 295x2)
• Radeon R9 290X vakioparametreilla (lyhennetty R9 290X)

Geforce GTX Titan X -näytönohjaimen uuden mallin suorituskyvyn analysoimiseksi nämä ratkaisut valittiin seuraavista syistä. Geforce GTX 980 perustuu grafiikkasuorittimeen, jolla on sama Maxwell-arkkitehtuuri, mutta alemman tason - GM204, ja meidän on erittäin mielenkiintoista arvioida, mitä GM200: n sirun monimutkaisuus antoi. Geforce GTX Titan Z -kaksisiruinen näytönohjain otettiin vain viitteeksi - tuottavimmaksi Nvidia-näytönohjaimeksi, joka perustuu edellisen Kepler-arkkitehtuurin GK110-siruihin.

Kilpailijayritykseltä AMD valitsimme vertailuun myös kaksi näytönohjainta. Ne ovat periaatteessa hyvin erilaisia, vaikka ne perustuvat samoihin Hawaii-grafiikkasuorittimiin - niillä on vain eri määrä GPU:ita korteissa ja ne eroavat sijainniltaan ja hinnaltaan. Geforce GTX Titan X:llä ei ole hintakilpailijoita, joten otimme tehokkaimman kaksisiruisen näytönohjaimen Radeon R9 295X2, vaikka tällainen vertailu ei olisi teknisesti kovin mielenkiintoinen. Jälkimmäiseen otettiin kilpailijan nopein yksisiruinen näytönohjain Radeon R9 290X, vaikka se julkaistiin liian kauan sitten ja perustuu selkeästi vähemmän monimutkaiseen GPU:han. Mutta AMD-ratkaisuista ei yksinkertaisesti ole muuta vaihtoehtoa.

Direct3D 10: PS 4.0 pikselin varjostustestit (teksturointi, silmukka)

Hylkäsimme vanhentuneista DirectX 9 -vertailuarvoista, sillä supertehokkaat ratkaisut, kuten Geforce GTX Titan X, eivät osoita niissä kovin hyviä tuloksia, koska niitä rajoittavat aina muistin kaistanleveys, täyttönopeus tai teksturointi. Puhumattakaan siitä, että kaksisiruiset näytönohjaimet eivät aina toimi oikein tällaisissa sovelluksissa, ja meillä on niitä kaksi.

RightMark3D:n toinen versio sisältää kaksi jo tuttua PS 3.0 -testiä Direct3D 9:n alla, jotka kirjoitettiin uudelleen DirectX 10:tä varten, sekä kaksi uutta testiä. Ensimmäinen pari lisäsi mahdollisuuden ottaa käyttöön self-shadowing ja Shader supersampling, mikä lisää lisäksi videosirujen kuormitusta.

Nämä testit mittaavat silmukkakuvapisteiden varjostimien suorituskykyä suurella määrällä tekstuurinäytteitä (jopa useita satoja näytteitä pikseliä kohden raskaimmassa tilassa) ja suhteellisen pienellä ALU-kuormalla. Toisin sanoen ne mittaavat tekstuurin haun nopeutta ja haaroittamisen tehokkuutta pikselivarjostimessa.

Ensimmäinen pikselivarjostustesti on Fur. Alimmilla asetuksilla se käyttää 15-30 pintakuvionäytettä korkeuskartalta ja kahta näytettä päätekstuurista. Effect detail - "High" -tila lisää näytteiden lukumäärän 40-80:een, "shader" supersamplingin sisällyttäminen - jopa 60-120 näytteeseen, ja "High"-tilalle yhdessä SSAA:n kanssa on ominaista suurin "vakavuus". - 160 - 320 näytettä korkeuskartalta.

Tarkastetaan ensin tilat ilman supersamplingia, ne ovat suhteellisen yksinkertaisia, ja tulosten suhteen "Matala" ja "Korkea" -tiloissa pitäisi olla suunnilleen sama.

Suorituskyky tässä testissä riippuu TMU:iden lukumäärästä ja tehokkuudesta, ja myös monimutkaisten ohjelmien suorittamisen tehokkuus vaikuttaa. Ja versiossa ilman supersamplingia tehokkaalla täyttönopeudella ja muistin kaistanleveydellä on myös lisävaikutus suorituskykyyn. Tulokset "Korkea"-tasoa eriteltäessä ovat jopa puolitoista kertaa alhaisemmat kuin "Matalalla".

Proseduurin turkisrenderöinnissä, jossa on suuri määrä tekstuureja, GCN-arkkitehtuuriin perustuvien videosirujen julkaisun myötä AMD on jo kauan sitten ottanut johtoaseman. Radeon-levyt ovat edelleen parhaita näissä vertailuissa tähän päivään asti, mikä osoittaa, että ne ovat tehokkaampia näiden ohjelmien suorittamisessa. Tämän johtopäätöksen vahvistaa tämän päivän vertailu - arvioimamme Nvidia-näytönohjain hävisi jopa vanhentuneelle yksisiruiselle Radeon R9 290X:lle, puhumattakaan AMD:n lähimmästä hintakilpailijasta.

Ensimmäisessä Direct3D 10 -testissä Geforce GTX Titan X -mallin uusi näytönohjain osoittautui hieman nopeammaksi kuin sen nuorempi sisar perustuen saman arkkitehtuurin siruun GTX 980:n muodossa, mutta jälkimmäinen ei ole kaukana. jäljessä - 9-12%. Tämä tulos selittyy GTX 980:n huomattavasti pienemmällä teksturointinopeudella, ja se on jäljessä muissa parametreissa, vaikka ALU:iden suorituskyvyllä ei selvästikään ole merkitystä. Kaksisiruinen Titan Z on nopeampi, mutta ei yhtä nopea kuin Radeon R9 295X2.

Katsotaanpa saman testin tulosta, mutta "shader" supersamplingin ollessa päällä, mikä nelinkertaistaa työn: tällaisessa tilanteessa jonkin pitäisi muuttua, ja muistin kaistanleveydellä täyttönopeudella on vähemmän vaikutusta:

Geforce GTX Titan X -mallin uusi näytönohjain on vaikeissa olosuhteissa jo selvemmin edellä saman sukupolven nuorempaa mallia - GTX 980:a, ja se on nopeampi kohtuulliset 33-39%, mikä on paljon lähempänä teoreettista eroa. heidän välillään. Ja kilpailijoiden Radeon R9 295X2 ja R9 290X muodossa oleva ruuhka on vähentynyt - Nvidian uusi tuote on melkein kuronut kiinni yksisiruisen Radeonin. Kaksisiruinen on kuitenkin kaukana edellä, koska AMD-sirut pitävät pikseli-pikseliltä laskelmia ja ovat erittäin vahvoja sellaisissa laskelmissa.

Seuraava DX10-testi mittaa monimutkaisten silmukoiden pikselivarjostimien suorittamisen suorituskykyä suurella määrällä tekstuurihakuja, ja sitä kutsutaan nimellä Steep Parallax Mapping. Matalilla asetuksilla se käyttää 10-50 pintakuviointinäytettä korkeuskartalta ja kolmea näytettä päätekstuureista. Kun otat raskaan tilan käyttöön itsevarjostuksen kanssa, näytteiden määrä kaksinkertaistuu ja supersampling nelinkertaistaa tämän määrän. Monimutkaisin testitila, jossa on supersampling ja itsevarjostus, valitsee 80 - 400 pintakuvioarvoa, eli kahdeksan kertaa enemmän kuin yksinkertainen tila. Tarkistamme ensin yksinkertaiset vaihtoehdot ilman supersamplingia:

Toinen Direct3D 10 pikselin varjostimen testi on käytännön kannalta mielenkiintoisempi, koska parallaksikartoituslajikkeita käytetään laajasti peleissä ja raskaita variantteja, kuten jyrkkää parallaksikartoitusta, on käytetty pitkään monissa projekteissa, esimerkiksi peleissä. Crysis, Lost Planet ja monet muut sarjat. Lisäksi testissämme voit supersamplingin lisäksi ottaa käyttöön itsevarjostuksen, mikä lisää videosirun kuormitusta noin kaksinkertaiseksi - tätä tilaa kutsutaan nimellä "High".

Kaavio on yleisesti ottaen samanlainen kuin edellinen, myös ilman supersamplingin sisällyttämistä, ja tällä kertaa uusi Geforce GTX Titan X osoittautui hieman lähemmäksi GTX Titan Z:ta, häviämättä niinkään kaksisiruiselle levylle. Kepler-perheen GPU-parilla. Eri olosuhteissa uusi tuote on 14-19% edellä Nvidian nykyisen sukupolven aiempaa huippumallia, ja vaikka ottaisimme vertailun AMD-näytönohjainkortteihin, tässä on jotain muuttunut - tässä tapauksessa uusi GTX Titan X on hieman huonompi kuin Radeon R9 290X. Kaksisiruinen R9 295X2 on kuitenkin kaukana kaikkia edellä. Katsotaanpa, mikä muuttaa supersamplingin sisällyttämisen:

Kun supersampling ja self-shadowing ovat käytössä, tehtävä vaikeutuu, kahden vaihtoehdon yhdistäminen kerralla lisää korttien kuormitusta lähes kahdeksankertaiseksi, mikä aiheuttaa vakavan suorituskyvyn laskun. Testattujen näytönohjainkorttien nopeusindikaattoreiden välinen ero on hieman muuttunut, vaikka supersamplingin sisällyttämisellä on vähemmän vaikutusta kuin edellisessä tapauksessa.

AMD Radeon -grafiikkaratkaisut toimivat tässä D3D10 pikselin varjostustestissä tehokkaammin kuin kilpailevat Geforce-levyt, mutta uusi GM200-siru muuttaa tilanteen parempaan suuntaan – Maxwell-arkkitehtuuripiiriin perustuva Geforce GTX Titan X -kortti on jo edellä Radeon R9 290X:ää kaikissa olosuhteissa (perustuu kuitenkin huomattavasti vähemmän monimutkaisempaan GPU:hun). Hawaii-pariin perustuva kaksisiruinen ratkaisu pysyy johtajana, mutta muihin Nvidian ratkaisuihin verrattuna uusi tuote ei ole huono. Se osoitti nopeutta lähes kahden sirun Geforce GTX Titan Z:n tasolla ja ylitti Geforce GTX 980:n 28-33%.

Direct3D 10: PS 4.0 Pixel Shader -vertailu (tietokone)

Seuraavat pari pikselivarjostustestiä sisältävät vähimmäismäärän pintakuviohakuja vähentääkseen TMU:n suorituskykyä. Ne käyttävät suurta määrää aritmeettisia operaatioita ja mittaavat tarkasti videosirujen matemaattista suorituskykyä, aritmeettisten käskyjen suoritusnopeutta pikselivarjostimessa.

Ensimmäinen matematiikan koe on mineraali. Tämä on monimutkainen menettelyllinen teksturointitesti, joka käyttää vain kahta pintakuviotietonäytettä ja 65 sin ja cos -käskyä.

Rajoittavien matemaattisten testien tulokset vastaavat useimmiten taajuuksien ja laskentayksiköiden lukumäärän eroa, mutta vain likimääräisesti, koska tuloksiin vaikuttavat niiden käytön erilainen tehokkuus tietyissä tehtävissä ja ajurien optimointi sekä viimeisin taajuus ja virranhallintajärjestelmät ja jopa muistin kaistanleveyden painottaminen. Mineral-testin tapauksessa uusi Geforce GTX Titan X -malli on vain 10 % nopeampi kuin saman sukupolven GM204-siruun perustuva GTX 980 -kortti, ja kaksisiruinen GTX Titan Z ei ollut niin nopea tässä testissä. - jokin estää selvästi Nvidia-kortteja avautumasta.

Geforce GTX Titan X:n vertaaminen kilpaileviin AMD:n emolevyihin ei olisi niin surullista, jos R9 290X:n ja Titan X:n GPU:t olisivat monimutkaisia. Mutta GM200 on paljon suurempi kuin Havaiji, ja sen pieni voitto on luonnollista. Nvidian arkkitehtuuripäivitys Kepleristä Maxwelliin on tuonut uudet sirut lähemmäksi kilpailevia AMD-ratkaisuja tällaisissa testeissä. Mutta jopa halvempi kaksisiruinen ratkaisu Radeon R9 295X2 on huomattavasti nopeampi.

Tarkastellaan toista varjostuslaskennan testiä, jota kutsutaan Fireksi. Se on ALU:lle raskaampi, ja siinä on vain yksi tekstuurinhaku, ja sin- ja cos-käskyjen määrä on kaksinkertaistettu, jopa 130. Katsotaan mikä on muuttunut kuormituksen kasvaessa:

RigthMarkin toisessa matemaattisessa testissä näemme jo erilaisia ​​tuloksia näyttökorteille suhteessa toisiinsa. Joten uusi Geforce GTX Titan X on jo vahvempi (20 %) GTX 980:a edellä saman grafiikkaarkkitehtuurin sirulla, ja kaksisiruinen Geforce on hyvin lähellä uutta tuotetta - Maxwell selviytyy laskentatehtävistä paljon parempi kuin Kepler.

Radeon R9 290X on jäänyt taakse, mutta kuten jo kirjoitimme, Hawaii GPU on huomattavasti yksinkertaisempi kuin GM200, ja tämä ero on looginen. Mutta vaikka kaksisiruinen Radeon R9 295X2 on edelleen johtava matemaattisissa testeissä, yleensä uusi Nvidia-videosiru suoriutui hyvin tällaisissa tehtävissä, vaikka se ei saavuttanut teoreettista eroa GM204: n kanssa.

Direct3D 10: Geometry Shader -testit

RightMark3D 2.0:ssa on kaksi geometrian varjostimen nopeustestiä, ensimmäinen vaihtoehto on nimeltään "Galaxy", tekniikka on samanlainen kuin Direct3D:n aiempien versioiden "pistesprite". Se animoi hiukkasjärjestelmän GPU:ssa, geometriavarjostin jokaisesta pisteestä luo neljä kärkeä, jotka muodostavat hiukkasen. Samanlaisia ​​algoritmeja tulisi käyttää laajalti tulevissa DirectX 10 -peleissä.

Geometry shader -testien tasapainon muuttaminen ei vaikuta lopulliseen renderöintitulokseen, lopullinen kuva on aina täsmälleen sama, vain kohtausten käsittelytavat muuttuvat. "GS-kuorma"-parametri määrittää, missä varjostimessa laskelmat suoritetaan - kärjessä tai geometriassa. Laskelmien määrä on aina sama.

Tarkastellaan "Galaxy" -testin ensimmäistä versiota, jossa on laskelmia vertex-varjostimessa, kolmelle geometrisen monimutkaisuuden tasolle:

Kohtausten eri geometrisesti monimutkaisten nopeuksien suhde on suunnilleen sama kaikissa ratkaisuissa, suorituskyky vastaa pisteiden määrää, jokaisella askeleella FPS-pudotus on lähes kaksinkertainen. Tämä tehtävä on erittäin yksinkertainen tehokkaille nykyaikaisille näytönohjaimille, ja sen suorituskykyä rajoittaa geometrian käsittelynopeus ja joskus muistin kaistanleveys ja/tai täyttöaste.

Ero Nvidia- ja AMD-siruihin perustuvien näytönohjainkorttien tulosten välillä on yleensä kalifornialaisen yrityksen ratkaisujen eduksi, ja se johtuu näiden yritysten sirujen geometristen putkien eroista. Tässäkin tapauksessa huippuluokan Nvidia-videosiruissa on monia geometrisia prosessointiyksiköitä, joten voitto on ilmeinen. Geometriatesteissä Geforce-levyt ovat aina kilpailukykyisempiä kuin Radeon.

Uusi Geforce GTX Titan X -malli on hieman jäljessä edellisen sukupolven GPU:n kaksoissirun GTX Titan Z -kortista, mutta se ylittää GTX 980:n 12-25%. Radeon-näytönohjaimet näyttävät selvästi erilaisia ​​tuloksia, sillä R9 295X2 perustuu GPU-pariin ja vain se voi kilpailla tämän testin uutuuden kanssa, ja Radeon R9 290X oli ulkopuolinen. Katsotaan kuinka tilanne muuttuu siirrettäessä osa laskelmista geometriavarjostimeen:

Kun kuormitus muuttui tässä testissä, luvut muuttuivat hieman AMD-levyjen ja Nvidia-ratkaisujen osalta. Eikä se oikeastaan ​​muuta mitään. Näytönohjaimet tässä geometriavarjostimien testissä reagoivat huonosti muutoksiin GS-kuormaparametrissa, joka on vastuussa osan laskelmien siirtämisestä geometriavarjostimeen, joten johtopäätökset pysyvät samoina.

Valitettavasti "Hyperlight" on geometrian varjostimien toinen testi, joka osoittaa useiden tekniikoiden käytön kerralla: instanssi, stream-tulostus, puskurin kuorma, joka käyttää dynaamista geometrian luomista piirtämällä kahteen puskuriin, sekä uuden Direct3D 10 -ominaisuuden. - stream-lähtö, kaikki nykyaikaiset AMD-näytönohjaimet eivät vain toimi. Jossain vaiheessa toinen Catalyst-ohjainpäivitys lopetti tämän testin suorittamisen Catalyst-korteilla, eikä tätä ole korjattu useaan vuoteen.

Direct3D 10: tekstuurien hakunopeus vertex-varjostimista

"Vertex Texture Fetch" -testit mittaavat useiden pintakuvioiden haun nopeutta vertex-varjostimesta. Testit ovat pohjimmiltaan samanlaisia, joten "Earth"- ja "Waves"-testien korttien tulosten suhteen tulisi olla suunnilleen sama. Molemmissa testeissä käytetään pintakuvionäytteenottotietoihin perustuvaa siirtymäkartoitusta, ainoa merkittävä ero on, että "Waves"-testi käyttää ehdollisia hyppyjä, kun taas "Earth"-testi ei.

Harkitse ensimmäistä testiä "Earth", ensin "Effect Detail Low" -tilassa:

Aiemmat tutkimuksemme ovat osoittaneet, että sekä täyttönopeus että muistin kaistanleveys voivat vaikuttaa tämän testin tuloksiin, mikä näkyy selvästi Nvidia-levyjen tuloksissa, etenkin yksinkertaisissa tiloissa. Nvidian uusi näytönohjain tässä testissä näyttää selvästi pienemmän nopeuden kuin sen pitäisi olla - kaikki Geforce-levyt osoittautuivat suunnilleen samalla tasolla, mikä ei selvästikään vastaa teoriaa. Kaikissa tiloissa ne törmäävät selvästi muistin kaistanleveyteen. Radeon R9 295X2 ei kuitenkaan ole läheskään kaksi kertaa nopeampi kuin R9 290X.

Muuten, tällä kertaa AMD:n yksisirulevy osoittautui vahvemmiksi kuin kaikki Nvidian levyt kevyessä tilassa ja suunnilleen niiden tasolla hard modessa. No, kaksisiruisesta Radeon R9 295X2:sta tuli jälleen vertailumme johtaja. Tarkastellaan suoritusta samassa testissä lisääntyneellä tekstuurinhakujen määrällä:

Kaavion tilanne on hieman muuttunut, AMD:n yksisiruinen ratkaisu raskaissa tiloissa on menettänyt huomattavasti enemmän Geforce-kortteja. Uusi malli Geforce GTX Titan X osoitti jopa 14 % nopeampia nopeuksia kuin Geforce GTX 980 ja ylitti yksisirun Radeonin kaikissa tiloissa paitsi kevyimmässä - koska sama keskittyminen johonkin. Jos vertaamme uutta tuotetta AMD:n kaksoissiruratkaisuun, niin Titan X pystyi taistelemaan raskaassa tilassa osoittaen läheistä suorituskykyä, mutta jäljessä kevyissä tiloissa.

Tarkastellaan toisen testin tuloksia vertex-varjostimien pintakuvioiden hauista. Waves-testissä on vähemmän näytteitä, mutta se käyttää ehdollisia hyppyjä. Bilineaaristen pintakuvionäytteiden määrä on tässä tapauksessa korkeintaan 14 ("Effect detail Low") tai enintään 24 ("Effect detail High") kärkeä kohti. Geometrian monimutkaisuus muuttuu samalla tavalla kuin edellisessä testissä.

Toisen "Waves"-vertex-teksturointitestin tulokset eivät ole mitään sen kaltaisia, mitä näimme edellisissä kaavioissa. Kaikkien Geforcen nopeussuorituskyky tässä testissä on heikentynyt vakavasti, ja uusi Nvidia Geforce GTX Titan X -malli näyttää vain hieman nopeampaa nopeutta kuin GTX 980, mikä on jäljessä kaksisiruisesta Titan Z:sta. Kilpailijoihin verrattuna molemmat Radeon-levyt pystyivät näyttääksesi parhaan suorituskyvyn tässä testissä kaikissa tiloissa. Harkitse saman ongelman toista versiota:

Toisessa tekstuurinäytteenottotestissä tehtävän monimutkaisuuden myötä kaikkien ratkaisujen nopeus pieneni, mutta Nvidia-näytönohjaimet kärsivät enemmän, mukaan lukien harkittava malli. Melkein mikään ei muutu päätelmissä, uusi Geforce GTX Titan X -malli on jopa 10-30% nopeampi kuin GTX 980, jääden jälkeen sekä kaksisiruisesta Titan Z:sta että molemmista Radeon-korteista. Radeon R9 295X2 oli näissä testeissä kaukana edellä, ja teorian näkökulmasta tämä on yksinkertaisesti käsittämätöntä lukuun ottamatta Nvidian riittämätöntä optimointia.

3DMark Vantage: Ominaisuustestit

3DMark Vantage -paketin synteettiset testit osoittavat meille, mitä olemme aiemmin menettäneet. Tämän testipaketin ominaisuustesteissä on DirectX 10 -tuki, ne ovat edelleen relevantteja ja mielenkiintoisia, koska ne eroavat meidän ominaisuuksistamme. Analysoitaessa tämän paketin viimeisimmän Geforce GTX Titan X -näytönohjaimen tuloksia, teemme uusia ja hyödyllisiä johtopäätöksiä, jotka ovat välttyneet RightMark-perhepakettien testeistä.

Ensimmäinen testi mittaa pintakuviohakuyksiköiden suorituskykyä. Käytetään suorakulmion täyttämiseen pienestä tekstuurista luetuilla arvoilla käyttämällä useita pintakuviokoordinaatteja, jotka muuttavat jokaista kehystä.

AMD- ja Nvidia-näytönohjainten tehokkuus Futuremarkin tekstuuritestissä on melko korkea ja eri mallien lopulliset luvut ovat lähellä vastaavia teoreettisia parametreja. Nopeusero GTX Titan X:n ja GTX 980:n välillä osoittautui siis 38 % GM200:aan perustuvan ratkaisun hyväksi, mikä on lähellä teoriaa, koska uudessa tuotteessa on puolitoista kertaa enemmän TMU-yksiköitä. , mutta ne toimivat pienemmällä taajuudella. Luonnollisesti viive kaksois-GTX Titan Z:n jälkeen säilyy, sillä kahdella grafiikkasuorittimella on nopeampi teksturointinopeus.

Mitä tulee uuden huippuluokan Nvidia-näytönohjaimen teksturointinopeuden vertailuun kilpailijan samanhintaisiin ratkaisuihin, niin uutuus on tässä huonompi kuin kaksisiruinen kilpailija, joka on ehdollinen naapuri hintarakossa, mutta on edellä Radeon R9 290X, vaikkakaan ei liian merkittävästi. Silti AMD-näytönohjaimet pärjäävät hieman paremmin teksturoinnin kanssa.

Toinen tehtävä on täyttöastetesti. Se käyttää hyvin yksinkertaista pikselivarjostajaa, joka ei rajoita suorituskykyä. Interpoloitu väriarvo kirjoitetaan näytön ulkopuoliseen puskuriin (renderöintikohteeseen) käyttämällä alfasekoitusta. Se käyttää 16-bittistä näytön ulkopuolista FP16-puskuria, joka on yleisimmin käytetty HDR-renderöintiä käyttävissä peleissä, joten tämä testi on melko ajankohtainen.

Toisen 3DMark Vantage -alitestin luvut osoittavat ROP-yksiköiden suorituskyvyn ottamatta huomioon videomuistin kaistanleveyden määrää (ns. "tehokas täyttöaste"), ja testi mittaa tarkasti ROP:n suorituskyvyn. Tänään tarkastelemamme Geforce GTX Titan X -levy on huomattavasti edellä molempia Nvidia-kortteja, GTX 980:aa ja jopa GTX Titan Z:ta, ylittäen GM204-pohjaisen yksisirulevyn jopa 45 % - ROP-korttien ja niiden lukumäärän. Maxwell-arkkitehtuurin huipputason GPU:n tehokkuus on erinomainen!

Ja jos verrataan uuden Geforce GTX Titan X -näytönohjaimen kohtauksen täyttönopeutta AMD-näytönohjainkorttiin, niin tässä testissä harkitsemamme Nvidia-levy näyttää parhaan kohtauksen täyttönopeuden jopa verrattuna tehokkaimpaan kaksisiruiseen Radeon R9:ään. 295X2, puhumattakaan huomattavasti jälkeen jääneestä Radeon R9 290X:stä. Suuri määrä ROP-lohkoja ja optimointeja kehyspuskuritiedon pakkaamisen tehostamiseksi teki tehtävänsä.

Yksi mielenkiintoisimmista ominaisuustesteistä, koska tätä tekniikkaa käytetään jo peleissä. Se piirtää yhden nelikulmion (tarkemmin kaksi kolmiota) käyttämällä erityistä Parallax Occlusion Mapping -tekniikkaa, joka jäljittelee monimutkaista geometriaa. Käytetään melko resurssiintensiivisiä säteenseurantatoimintoja ja korkearesoluutioista syvyyskarttaa. Tämä pinta varjostetaan myös raskaalla Strauss-algoritmilla. Tämä on testi videosirun erittäin monimutkaiselle ja raskaalle pikselivarjostimelle, joka sisältää lukuisia tekstuurihakuja säteenjäljityksen, dynaamisen haaroittamisen ja monimutkaisten Straussin valaistuslaskelmien aikana.

Tämä 3DMark Vantage -paketin testi eroaa aikaisemmista siinä, että sen tulokset eivät riipu pelkästään matemaattisten laskelmien nopeudesta, haaran suorituksen tehokkuudesta tai tekstuurin haun nopeudesta, vaan useista parametreista samanaikaisesti. Suuren nopeuden saavuttamiseksi tässä tehtävässä on tärkeää GPU:n oikea tasapaino sekä monimutkaisten varjostimien suorittamisen tehokkuus.

Tässä tapauksessa sekä matemaattinen että tekstuurin suorituskyky ovat tärkeitä, ja tässä 3DMark Vantagen "syntetiikassa" uusi Geforce GTX Titan X -kortti osoittautui yli kolmanneksen nopeammaksi kuin saman Maxwell-arkkitehtuurin GPU:hun perustuva malli. . Ja jopa kaksisiruinen Kepler GTX Titan Z:n muodossa ylitti uutuuden alle 10 prosentilla.

Nvidian yksisiruinen huippukortti ylitti tässä testissä selvästi yksisirun Radeon R9 290X:n, mutta molemmat ovat huomattavasti parempia kuin kaksisiruinen Radeon R9 295X2. AMD:n GPU:t ovat tässä tehtävässä jonkin verran tehokkaampia kuin Nvidia-sirut, ja R9 295X2:ssa on niitä kaksi.

Neljäs testi on mielenkiintoinen, koska se laskee fyysiset vuorovaikutukset (kangasjäljitelmä) videosirun avulla. Vertex-simulaatiota käytetään käyttämällä vertexin ja geometrian varjostimien yhdistettyä toimintaa useilla kierroksilla. Käytä stream out -toimintoa pisteiden siirtämiseen simulaatiokierroksesta toiseen. Siten testataan vertex- ja geometriavarjostimien suorituksen suorituskykyä ja ulosvirtausnopeutta.

Tässä testissä renderöintinopeus riippuu myös useista parametreista kerralla, ja tärkeimmät vaikuttajat tulisivat olla geometrian käsittelyn suorituskyky ja geometrian varjostimien tehokkuus. Eli Nvidia-sirujen vahvuuksien pitäisi näkyä, mutta valitettavasti - näimme erittäin oudon tuloksen (tarkistettu uudelleen), uusi Nvidia-näytönohjain ei osoittanut lievästi sanoen liian suurta nopeutta. Geforce GTX Titan X tässä osatestissä osoitti kaikista ratkaisuista huonoimman tuloksen, jäljessä jopa GTX 980:sta lähes 20 %!

No, vertailu Radeon-levyihin tässä testissä on aivan yhtä ruma uudelle tuotteelle. Huolimatta teoreettisesti pienemmästä geometristen suoritusyksiköiden määrästä ja AMD-sirujen geometrisesta suoritusviiveestä kilpaileviin ratkaisuihin verrattuna, molemmat Radeon-levyt toimivat erittäin tehokkaasti tässä testissä ja ylittävät vertailussa kaikki kolme esitettyä Geforce-korttia. Jälleen näyttää siltä, ​​että Nvidia-ajureissa ei ole optimoitua tiettyä tehtävää varten.

Testi efektien fyysiseen simulointiin, joka perustuu videosirun avulla laskettuihin hiukkasjärjestelmiin. Vertex-simulaatiota käytetään myös, jokainen huippu edustaa yhtä hiukkasta. Stream out -toimintoa käytetään samaan tarkoitukseen kuin edellisessä testissä. Lasketaan useita satojatuhansia hiukkasia, kaikki animoidaan erikseen, lasketaan myös niiden törmäykset korkeuskarttaan.

Kuten yhdessä RightMark3D 2.0 -testissämme, hiukkaset piirretään geometriavarjostimella, joka luo jokaisesta pisteestä neljä kärkeä hiukkasen muodostamiseksi. Mutta testi lataa Shader-lohkot ennen kaikkea vertex-laskelmilla, myös stream out testataan.

3DMark Vantagen toisessa "geometrisessa" testissä tilanne on muuttunut vakavasti, tällä kertaa kaikki Geforcet osoittavat jo enemmän tai vähemmän normaalia tulosta, vaikka kaksisiruinen Radeon pysyy edelleen kärjessä. Uusi GTX Titan X -malli on 24 % nopeampi kuin sen sisar GTX 980 ja suunnilleen saman verran jäljessä edellisen sukupolven GPU:n kaksoisgrafiikkasuorittimesta Titan Z:sta.

Nvidian uutuuden vertailu kilpaileviin AMD:n näytönohjaimiin tällä kertaa on positiivisempi - se osoitti tuloksen kahden kilpailevan yrityksen levyn välillä ja osoittautui lähempänä Radeon R9 295X2:ta, jossa on kaksi GPU:ta. Uutuus on kaukana Radeon R9 290X:n edellä ja tämä osoittaa meille selvästi, kuinka erilaisia ​​kaksi näennäisesti samanlaista testiä voivat olla: kangassimulaatio ja hiukkassysteemisimulaatio.

Vantage-paketin viimeinen ominaisuustesti on matemaattisesti intensiivinen videosirun testi, joka laskee pikselivarjostimessa useita Perlin-kohinaalgoritmin oktaaveja. Jokainen värikanava käyttää omaa kohinatoimintoaan lisätäkseen videosirun kuormitusta. Perlin-kohina on standardialgoritmi, jota käytetään usein proseduurin teksturointiin, se käyttää paljon matemaattisia laskelmia.

Tässä tapauksessa ratkaisujen suorituskyky ei aivan vastaa teoriaa, vaikka se on lähellä sitä, mitä näimme vastaavissa testeissä. Futuremark-paketin matemaattisessa testissä, joka näyttää videosirujen huippusuorituskyvyn rajatehtävissä, näemme erilaisen tulosten jakautumisen verrattuna testipakettimme vastaaviin testeihin.

Olemme tienneet jo pitkään, että GCN-arkkitehtuurilla varustetut AMD-videosirut selviävät edelleen tällaisista tehtävistä kilpailijoita paremmin, varsinkin tapauksissa, joissa suoritetaan intensiivistä "matematiikkaa". Mutta Nvidian uusi huippumalli perustuu suureen GM200-siruun, joten Geforce GTX Titan X suoriutui tässä testissä huomattavasti paremmin kuin Radeon R9 290X.

Jos verrataan uutta tuotetta Geforce GTX 900 -perheen parhaaseen malliin, niin tässä testissä ero niiden välillä oli lähes 40% - tietysti tänään harkitsemamme näytönohjaimen hyväksi. Tämä on myös lähellä teoreettista eroa. Ei huono tulos Titan X:lle, vain kaksisiruinen Radeon R9 295X2 oli edellä ja kaukana edellä.

Direct3D 11: Laske varjostimet

Testaaksemme Nvidian äskettäin julkaistua huippuluokan ratkaisua tehtäviin, joissa käytetään DirectX 11 -ominaisuuksia, kuten tessellaatiota ja laskentavarjostimia, käytimme Microsoftin, Nvidian ja AMD:n SDK-esimerkkejä ja demoja.

Ensin tarkastellaan vertailuarvoja, jotka käyttävät Compute-varjostimia. Niiden ulkonäkö on yksi tärkeimmistä innovaatioista DX API:n uusimmissa versioissa, niitä käytetään jo nykyaikaisissa peleissä erilaisten tehtävien suorittamiseen: jälkikäsittelyyn, simulaatioihin jne. Ensimmäinen testi näyttää esimerkin HDR-renderöimisestä sävykartoituksella. DirectX SDK:sta, jossa on jälkikäsittely, joka käyttää pikseli- ja laskentavarjostimia.

Laskentanopeus laskenta- ja pikselivarjostimissa kaikilla AMD- ja Nvidia-korteilla on suunnilleen sama, eroja havaittiin vain aikaisempien arkkitehtuurien GPU:ihin perustuvissa näytönohjaimissa. Aikaisempien testiemme perusteella ongelman tulokset eivät useinkaan riipu niinkään matemaattisesta tehosta ja laskentatehosta, vaan muista tekijöistä, kuten muistin kaistanleveydestä.

Tässä tapauksessa uusi huippuluokan näytönohjain on nopeampi kuin yksisiruinen Geforce GTX 980 ja Radeon R9 290X, mutta takana kaksisiruinen R9 295X2, mikä on ymmärrettävää, koska siinä on R9 290X -parin teho. . Jos vertaamme uutta tuotetta Geforce GTX 980:een, niin tänään tarkastellun kalifornialaisen yrityksen emolevy on 34-36% nopeampi - täsmälleen teorian mukaan.

Toinen laskentavarjostimen testi on myös otettu Microsoft DirectX SDK:sta, ja se näyttää N-kappaleen (N-body) painovoimalaskentaongelman, simulaation dynaamisesta hiukkasjärjestelmästä, joka on alttiina fyysisille voimille, kuten painovoimalle.

Tässä testissä painotetaan useimmiten monimutkaisten matemaattisten laskutoimitusten suorittamisen nopeutta, geometrian käsittelyä ja koodin suorittamisen tehokkuutta haaroituksella. Ja tässä DX11-testissä kahden eri yrityksen ratkaisujen välisten voimien kohdistus osoittautui täysin erilaiseksi - selvästi Geforce-näytönohjainkorttien hyväksi.

Eri siruihin perustuvan Nvidia-ratkaisuparin tulokset ovat kuitenkin myös outoja - Geforce GTX Titan X ja GTX 980 ovat lähes yhtä suuret, niitä erottaa vain 5 % suorituskyvyn ero. Dual-chip renderöinti ei toimi tässä tehtävässä, joten kilpailijat (yksisiruiset ja kaksisiruiset Radeon-mallit) ovat suunnilleen yhtä nopeita. No, GTX Titan X on kolme kertaa heitä edellä. Näyttää siltä, ​​​​että tämä tehtävä lasketaan paljon tehokkaammin Maxwell-arkkitehtuurin GPU:illa, jonka totesimme aiemmin.

Direct3D 11: Tessellation Performance

Laskennalliset varjostimet ovat erittäin tärkeitä, mutta toinen tärkeä uusi Direct3D 11:n ominaisuus on laitteiston tessellointi. Käsittelimme sitä hyvin yksityiskohtaisesti teoreettisessa artikkelissamme Nvidia GF100:sta. Tessellationia on käytetty DX11-peleissä pitkään, kuten STALKER: Call of Pripyat, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro Last Light, Civilization V, Crysis 3, Battlefield 3 ja muut. Jotkut niistä käyttävät tessellaatiota hahmomalleissa, toiset simuloivat realistista vedenpintaa tai maisemaa.

Graafisten primitiivien osiointiin (tessellaatioon) on olemassa useita erilaisia ​​järjestelmiä. Esimerkiksi phong-tessellaatio, PN-kolmiot, Catmull-Clark-alajako. Joten PN-kolmioiden laatoitusjärjestelmää käytetään STALKER: Call of Pripyatissa ja Metro 2033 - Phong tessellaatiossa. Nämä menetelmät ovat suhteellisen nopeita ja helppoja ottaa käyttöön pelin kehitysprosessissa ja olemassa olevissa moottoreissa, minkä vuoksi niistä on tullut suosittuja.

Ensimmäinen tessellaatiotesti on ATI Radeon SDK:n Detail Tessellation -esimerkki. Se toteuttaa paitsi tesselloinnin, myös kaksi erilaista pikselikohtaista käsittelytekniikkaa: yksinkertaisen normaalien karttojen päällekkäisyyden ja parallaksien okkluusiokartoituksen. No, verrataan AMD:n ja Nvidian DX11-ratkaisuja eri olosuhteissa:

Yksinkertaisessa bumpmapping-testissä levyjen nopeudella ei ole suurta merkitystä, koska tämä tehtävä on tullut liian helpoksi pitkään ja sen suorituskyky riippuu muistin kaistanleveydestä tai täyttönopeudesta. Tämän päivän arvostelun sankari on 23% edellä GM204-siruun perustuvaa edellistä huippumallia Geforce GTX 980 ja hieman huonompi kuin kilpailijansa Radeon R9 290X:n muodossa. Kaksisiruinen versio on jopa hieman nopeampi.

Toisessa osatestissä monimutkaisemmilla pikselikohtaisilla laskelmilla uusi tuote on jo 34 % nopeampi kuin Geforce GTX 980, mikä on lähempänä niiden välistä teoreettista eroa. Mutta tällä kertaa Titan X on jo hieman nopeampi kuin yhden sirun ehdollinen kilpailija, joka perustuu yhteen Havaijiin. Koska Radeon R9 295X2:n kaksi sirua toimivat täydellisesti, tämä tehtävä suoritetaan vielä nopeammin. Vaikka matemaattisten laskelmien suorituskyky pikselivarjostimissa on parempi GCN-arkkitehtuurisirujen osalta, Maxwell-arkkitehtuuriratkaisujen julkaisu paransi Nvidia-ratkaisujen sijoituksia.

Kevyessä tessellaatio-alitestissä äskettäin julkistettu Nvidia-levy on jälleen vain neljänneksen nopeampi kuin Geforce GTX 980 - ehkä nopeutta rajoittaa muistin kaistanleveys, koska teksturointi ei tässä testissä juuri vaikuta. Jos verrataan uutta tuotetta AMD-kortteihin tässä osatestissä, niin Nvidia-levy on jälleen huonompi kuin molemmat Radeonit, koska tässä tessellaatiotestissä kolmion halkaisu on erittäin maltillista eikä geometrinen suorituskyky rajoita yleistä renderöintinopeutta.

Toinen tessellaatiotesti on toinen esimerkki 3D-kehittäjille ATI Radeon SDK - PN Trianglesista. Itse asiassa molemmat esimerkit sisältyvät myös DX SDK:han, joten olemme varmoja, että pelien kehittäjät luovat oman koodinsa niiden perusteella. Testasimme tätä esimerkkiä eri tessellaatiokertoimella nähdäksemme, kuinka paljon se vaikuttaa yleiseen suorituskykyyn.

Tässä testissä käytetään monimutkaisempaa geometriaa, joten eri ratkaisujen geometristen tehojen vertailu tuo erilaisia ​​johtopäätöksiä. Materiaalissa esitetyt nykyaikaiset ratkaisut kestävät melko hyvin kevyitä ja keskisuuria geometrisia kuormituksia osoittaen suurta nopeutta. Mutta vaikka Havaijin yksi ja kaksi GPU:ta Radeon R9 290X:ssä ja R9 295X2:ssa toimivat hyvin valoisissa olosuhteissa, Nvidian levyt ovat huippuluokkaa raskaassa käytössä. Joten vaikeimmissa tiloissa tänään esitelty Geforce GTX Titan X näyttää nopeuden jo huomattavasti paremmin kuin kaksisiruinen Radeon.

Mitä tulee GM200- ja GM204-siruihin perustuvien Nvidia-levyjen vertailuun, tänään tarkasteltavana oleva Geforce GTX Titan X -malli lisää etuaan geometrisen kuormituksen kasvun myötä, koska valotilassa kaikki riippuu muistin kaistanleveydestä. Tämän seurauksena uusi tuote on Geforce GTX 980 -korttia edellä tilan monimutkaisuudesta riippuen jopa 31 %.

Katsotaanpa toisen testin, Nvidia Realistic Water Terrain -demo-ohjelman, joka tunnetaan myös nimellä Island, tuloksia. Tämä demo käyttää tessellaatio- ja siirtymäkartoitusta realistisen näköisen valtameren pinnan ja maaston luomiseksi.

Island-testi ei ole puhtaasti synteettinen testi puhtaasti geometrisen GPU-suorituskyvyn mittaamiseen, koska se sisältää sekä monimutkaisia ​​pikseli- että laskentavarjostimia, ja tällainen kuormitus on lähempänä oikeita pelejä, joissa käytetään kaikkia GPU-yksiköitä, ei vain geometrisia, kuten edellisessä. geometrian testit. Vaikka geometrian prosessointiyksiköiden kuormitus pysyy edelleen pääasiallisena, esimerkiksi sama muistin kaistanleveys voi myös vaikuttaa.

Testaamme kaikki näytönohjaimet neljällä eri tessellaatiokertoimella - tässä tapauksessa asetusta kutsutaan nimellä Dynamic Tessellation LOD. Ensimmäisellä kolmion jakokertoimella geometristen lohkojen suorituskyky ei rajoita nopeutta, ja Radeon-näytönohjaimet näyttävät melko korkean tuloksen, etenkin kaksisiruinen R9 295X2, joka jopa ylittää ilmoitetun Geforce GTX Titan X -levyn tuloksen. , mutta jo seuraavilla geometrisilla kuormitustasoilla Radeon-korttien suorituskyky heikkenee ja ratkaisut Nvidia ovat ottamassa johtoasemaan.

Uuden GM200-videosiruun perustuvan Nvidia-levyn etu kilpailijoihinsa nähden tällaisissa testeissä on jo varsin kohtuullinen ja jopa moninkertainen. Jos vertaamme Geforce GTX Titan X:ää GTX 980:een, niin ero niiden suorituskyvyn välillä on 37-42%, mikä on täysin selitetty teorialla ja vastaa sitä tarkasti. Maxwellin grafiikkasuorittimet ovat huomattavasti tehokkaampia sekakuormituksessa ja siirtyvät nopeasti grafiikasta tietojenkäsittelyyn ja takaisin, ja Titan X on paljon nopeampi kuin jopa kaksisiruinen Radeon R9 295X2 tässä testissä.

Analysoituamme uuden Nvidia Geforce GTX Titan X -näytönohjaimen synteettisten testien tulokset, jotka perustuvat uuteen huippuluokan GM200-grafiikkasuorittimeen sekä ottamalla huomioon muiden näytönohjainmallien tulokset molemmilta erillisten videosirujen valmistajilta, voimme päätellä, että tänään harkitsemamme näytönohjaimen pitäisi olla markkinoiden nopein ja kilpailla vahvimman AMD:n kaksisiruisen näytönohjaimen kanssa. Yleensä tämä on hyvä Geforce GTX Titan Black -seuraaja - tehokas yksisiru.

Nvidian uusi näytönohjain näyttää melko vahvoja tuloksia synteettisessä - monissa testeissä, mutta ei kaikissa. Radeonilla ja Geforcella on perinteisesti erilaisia ​​vahvuuksia. Useissa testeissä Radeon R9 295X2 -mallin kaksi GPU:ta olivat nopeampia, muun muassa suuremman kokonaismuistin kaistanleveyden ja teksturointinopeuden ansiosta, jotka suorittivat laskennalliset tehtävät erittäin tehokkaasti. Mutta muissa tapauksissa Maxwell-arkkitehtuurin huippugrafiikkaprosessori voittaa takaisin, erityisesti geometrisissä testeissä ja tessellaatioesimerkeissä.

Todellisissa pelisovelluksissa kaikki on kuitenkin hieman erilaista "synteettisiin" verrattuna ja Geforce GTX Titan X:n nopeus pitäisi olla huomattavasti korkeampi kuin yksisiruinen Geforce GTX 980 ja vielä enemmän Radeon R9 290X . Ja uutuutta on vaikea verrata kaksisiruisiin Radeon R9 295X2 -järjestelmiin - kahteen tai useampaan GPU:hun perustuvilla järjestelmillä on omat epämiellyttävät ominaisuutensa, vaikka ne lisäävät keskimääräistä kuvanopeutta asianmukaisella optimoinnilla.

Mutta arkkitehtoniset ominaisuudet ja toiminnallisuus tukevat selvästi Nvidian premium-ratkaisua. Geforce GTX Titan X kuluttaa paljon vähemmän energiaa kuin sama Radeon R9 295X2, ja Nvidian uusi malli on erittäin vahva energiatehokkuuden suhteen - tämä on Maxwell-arkkitehtuurin erottuva piirre. Älä unohda Nvidian uuden tuotteen parempaa toiminnallisuutta: DirectX 12:ssa on tuki ominaisuustasolle 12.1, VXGI-laitteistokiihdytykseen, uusi MFAA-anti-aliasing-menetelmä ja muita teknologioita. Puhuimme jo markkinoiden näkökulmasta ensimmäisessä osassa - eliittisegmentissä ei niinkään riipu hinnasta. Pääasia on, että ratkaisu on pelisovelluksissa mahdollisimman toimiva ja tuottava. Yksinkertaisesti sanottuna se oli parasta kaikessa.

Pelkästään uutuuden nopeuden arvioimiseksi peleissä, materiaalimme seuraavassa osassa määritämme Geforce GTX Titan X:n suorituskyvyn peliprojektiemme sarjassa ja vertaamme sitä kilpailijoiden suorituskykyyn, mukaan lukien perustelujen arviointi. uutuuden vähittäishinnasta harrastajien näkökulmasta ja selvitä myös kuinka paljon nopeampi se on Geforce GTX 980 jo peleissä.