La carte dispose de 12288 Mo de SDRAM GDDR5 placés dans 24 puces de 4 Go (12 de chaque côté du PCB).

Comme tests synthétiques pour DirectX 11, nous avons utilisé des exemples des SDK Microsoft et AMD, ainsi que le programme de démonstration Nvidia. Le premier est HDRToneMappingCS11.exe et NBodyGravityCS11.exe du SDK DirectX (février 2010). Nous avons également accepté les candidatures des deux fabricants de puces vidéo : Nvidia et AMD. DetailTessellation11 et PNTriangles11 ont été extraits du SDK ATI Radeon (ils sont également dans le SDK DirectX). De plus, le programme de démonstration Real Water Terrain de Nvidia, également connu sous le nom d'Island11, a été utilisé.

Des tests synthétiques ont été effectués sur les cartes vidéo suivantes :

• Geforce GTX Titan X GTX Titan X)
• Geforce GTX Titan Z avec paramètres standards (abrégés GTX Titan Z)
• GeForce GTX 980 avec paramètres standards (abrégés GTX 980)
• Radeon R9 295X2 avec paramètres standards (abrégés R9 295X2)
• Radeon R9 290X avec paramètres standards (abrégés R9 290X)

Pour analyser les performances du nouveau modèle de la carte vidéo Geforce GTX Titan X, ces solutions ont été choisies pour les raisons suivantes. La Geforce GTX 980 est basée sur un processeur graphique de la même architecture Maxwell, mais d'un niveau inférieur - GM204, et il sera très intéressant pour nous d'évaluer ce que la complication de la puce à GM200 a donné. Eh bien, la carte vidéo à double puce Geforce GTX Titan Z a été prise juste pour référence - comme la carte vidéo Nvidia la plus productive basée sur une paire de puces GK110 de l'architecture Kepler précédente.

De la société rivale AMD, nous avons également choisi deux cartes graphiques pour notre comparaison. Ils sont très différents en principe, bien qu'ils soient basés sur les mêmes GPU hawaïens - ils ont juste un nombre différent de GPU sur les cartes et ils diffèrent par leur positionnement et leur prix. Geforce GTX Titan X n'a ​​pas de concurrents de prix, nous avons donc pris la carte vidéo à double puce la plus puissante Radeon R9 295X2, bien qu'une telle comparaison ne soit pas très intéressante techniquement. Pour ce dernier, la carte vidéo monopuce la plus rapide du concurrent, la Radeon R9 290X, a été prise, bien qu'elle soit sortie il y a trop longtemps et repose sur un GPU nettement moins complexe. Mais il n'y a tout simplement pas d'autre choix parmi les solutions AMD.

Direct3D 10 : Tests du pixel shader PS 4.0 (texturing, bouclage)

Nous avons abandonné les benchmarks DirectX 9 obsolètes, car les solutions super puissantes comme la Geforce GTX Titan X n'y donnent pas de très bons résultats, étant toujours limitées par la bande passante mémoire, le taux de remplissage ou la texturation. Sans parler du fait que les cartes vidéo à double puce ne fonctionnent pas toujours correctement dans de telles applications, et nous en avons deux.

La deuxième version de RightMark3D comprend deux tests PS 3.0 déjà familiers sous Direct3D 9, qui ont été réécrits pour DirectX 10, ainsi que deux autres nouveaux tests. La première paire a ajouté la possibilité d'activer l'auto-ombrage et le suréchantillonnage de shader, ce qui augmente en outre la charge sur les puces vidéo.

Ces tests mesurent les performances des pixel shaders en boucle avec un grand nombre d'échantillons de texture (jusqu'à plusieurs centaines d'échantillons par pixel dans le mode le plus lourd) et une charge ALU relativement faible. En d'autres termes, ils mesurent la vitesse de récupération des textures et l'efficacité de la ramification dans le pixel shader.

Le premier test de pixel shader sera Fur. Aux réglages les plus bas, il utilise 15 à 30 échantillons de texture de la carte de hauteur et deux échantillons de la texture principale. Le détail de l'effet - le mode "High" augmente le nombre d'échantillons à 40-80, l'inclusion du suréchantillonnage "shader" - jusqu'à 60-120 échantillons, et le mode "High" avec SSAA se caractérise par la "sévérité" maximale - de 160 à 320 échantillons de la carte des hauteurs.

Vérifions d'abord les modes sans suréchantillonnage activé, ils sont relativement simples, et le rapport des résultats dans les modes "Low" et "High" devrait être approximativement le même.

Les performances de ce test dépendent du nombre et de l'efficacité des TMU, et l'efficacité de l'exécution de programmes complexes affecte également. Et dans la version sans suréchantillonnage, le taux de remplissage effectif et la bande passante mémoire ont également un impact supplémentaire sur les performances. Les résultats lors du détail du niveau "Haut" sont jusqu'à une fois et demie inférieurs à ceux du niveau "Bas".

Dans les tâches de rendu de fourrure procédural avec un grand nombre de sélections de textures, avec la sortie de puces vidéo basées sur l'architecture GCN, AMD a depuis longtemps pris les devants. Ce sont les cartes Radeon qui sont encore les meilleures dans ces comparatifs à ce jour, ce qui indique qu'elles sont les plus performantes pour mener à bien ces programmes. Cette conclusion est confirmée par la comparaison d'aujourd'hui - la carte vidéo Nvidia que nous envisageons de perdre même face à la Radeon R9 290X à puce unique obsolète, sans parler du concurrent de prix le plus proche d'AMD.

Lors du premier test Direct3D 10, la nouvelle carte vidéo du modèle Geforce GTX Titan X s'est avérée légèrement plus rapide que sa sœur cadette basée sur une puce de la même architecture sous la forme de la GTX 980, mais cette dernière n'est pas loin derrière - 9-12%. Ce résultat peut s'expliquer par la vitesse de texturation sensiblement plus faible de la GTX 980, et elle est en retard sur d'autres paramètres, bien que le point ne soit clairement pas dans les performances des unités ALU. Le Titan Z à double puce est plus rapide, mais pas aussi rapide que la Radeon R9 295X2.

Regardons le résultat du même test, mais avec le suréchantillonnage "shader" activé, ce qui quadruple le travail : dans une telle situation, quelque chose devrait changer, et la bande passante mémoire avec fillrate aura moins d'effet :

Dans des conditions difficiles, la nouvelle carte vidéo du modèle Geforce GTX Titan X est déjà plus nettement en avance sur le modèle plus jeune de la même génération - GTX 980, étant plus rapide de 33 à 39% décent, ce qui est beaucoup plus proche de la différence théorique entre eux. Et l'arriéré des concurrents sous la forme des Radeon R9 295X2 et R9 290X a diminué - le nouveau produit de Nvidia a presque rattrapé la Radeon monopuce. Cependant, celui à deux puces est loin devant, car les puces AMD préfèrent les calculs pixel par pixel et sont très fortes dans de tels calculs.

Le prochain test DX10 mesure les performances d'exécution de shaders de pixels en boucle complexes avec un grand nombre de récupérations de texture et s'appelle Steep Parallax Mapping. Avec des réglages bas, il utilise 10 à 50 échantillons de texture de la carte de hauteur et trois échantillons des textures principales. Lorsque vous activez le mode intensif avec auto-ombrage, le nombre d'échantillons est doublé et le suréchantillonnage quadruple ce nombre. Le mode de test le plus complexe avec suréchantillonnage et auto-ombrage sélectionne de 80 à 400 valeurs de texture, soit huit fois plus que le mode simple. Nous vérifions d'abord des options simples sans suréchantillonnage :

Le deuxième test de shader Direct3D 10 pixels est plus intéressant d'un point de vue pratique, car les variétés de mappage de parallaxe sont largement utilisées dans les jeux, et des variantes lourdes, comme le mappage de parallaxe raide, ont longtemps été utilisées dans de nombreux projets, par exemple dans Crysis, Lost Planet et bien d'autres jeux. De plus, dans notre test, en plus du suréchantillonnage, vous pouvez activer l'auto-ombrage, ce qui augmente la charge sur la puce vidéo d'environ deux fois - ce mode s'appelle "High".

Le diagramme est généralement similaire au précédent, également sans l'inclusion du suréchantillonnage, et cette fois, la nouvelle Geforce GTX Titan X s'est avérée un peu plus proche de la GTX Titan Z, ne perdant pas tant au profit d'une carte à deux puces basée sur une paire de GPU de la famille Kepler. Dans des conditions différentes, le nouveau produit est en avance de 14 à 19% sur le précédent modèle haut de gamme de la génération actuelle de Nvidia, et même si nous prenons une comparaison avec les cartes vidéo AMD, quelque chose a changé ici - dans ce cas, le nouveau GTX Titan X est légèrement inférieur à la Radeon R9 290X. Le R9 295X2 à double puce, cependant, est loin devant tout le monde. Voyons ce qui va changer l'inclusion du suréchantillonnage :

Lorsque le suréchantillonnage et l'auto-ombrage sont activés, la tâche devient plus difficile, l'inclusion combinée de deux options à la fois augmente la charge sur les cartes de près de huit fois, entraînant une baisse importante des performances. La différence entre les indicateurs de vitesse des cartes vidéo testées a légèrement changé, bien que l'inclusion du suréchantillonnage ait moins d'effet que dans le cas précédent.

Les solutions graphiques AMD Radeon fonctionnent plus efficacement dans ce test de pixel shader D3D10 que les cartes Geforce concurrentes, mais la nouvelle puce GM200 change la situation pour le mieux - la carte Geforce GTX Titan X basée sur la puce d'architecture Maxwell est déjà en avance sur la Radeon R9 290X dans toutes les conditions ( cependant, basé sur un GPU sensiblement moins complexe). La solution à double puce basée sur la paire Hawaii reste le leader, mais par rapport aux autres solutions Nvidia, le nouveau produit n'est pas mauvais. Il a montré une vitesse presque au niveau de la Geforce GTX Titan Z à double puce et a surpassé la Geforce GTX 980 de 28 à 33 %.

Direct3D 10 : Benchmarks PS 4.0 Pixel Shader (informatique)

Les deux prochains tests de pixel shader contiennent le nombre minimum de récupérations de texture pour réduire l'impact des performances de TMU. Ils utilisent un grand nombre d'opérations arithmétiques, et ils mesurent précisément les performances mathématiques des puces vidéo, la vitesse d'exécution des instructions arithmétiques dans le pixel shader.

Le premier test de maths est Minéral. Il s'agit d'un test de texturation procédural complexe qui utilise seulement deux échantillons de données de texture et 65 instructions sin et cos.

Les résultats des tests mathématiques extrêmes correspondent le plus souvent à la différence de fréquences et au nombre d'unités de calcul, mais seulement approximativement, car les résultats sont affectés par l'efficacité différente de leur utilisation dans des tâches spécifiques, et l'optimisation du pilote, et la dernière fréquence et systèmes de gestion de l'alimentation, et même un accent sur la bande passante mémoire . Dans le cas du test Mineral, le nouveau modèle Geforce GTX Titan X n'est que 10% plus rapide que la carte GTX 980 basée sur la puce GM204 de la même génération, et la GTX Titan Z à double puce n'était pas si rapide dans ce test. - quelque chose empêche clairement les cartes Nvidia de s'ouvrir.

Comparer la Geforce GTX Titan X aux cartes mères concurrentes d'AMD ne serait pas si triste si les GPU des R9 290X et Titan X étaient d'une complexité proche. Mais le GM200 est beaucoup plus gros que le Hawaii, et sa petite victoire n'est que naturelle. La mise à niveau de l'architecture de Nvidia de Kepler à Maxwell a rapproché les nouvelles puces des solutions AMD concurrentes dans de tels tests. Mais même la solution à double puce moins chère Radeon R9 295X2 est nettement plus rapide.

Considérons le deuxième test des calculs de shader, qui s'appelle Fire. C'est plus lourd pour ALU, et il n'y a qu'une seule extraction de texture, et le nombre d'instructions sin et cos a été doublé, jusqu'à 130. Voyons ce qui a changé avec l'augmentation de la charge :

Dans le deuxième test mathématique de RigthMark, nous voyons déjà des résultats différents pour les cartes vidéo les unes par rapport aux autres. Ainsi, la nouvelle Geforce GTX Titan X est déjà plus puissante (de 20%) devant la GTX 980 sur une puce de la même architecture graphique, et la Geforce à double puce est très proche du nouveau produit - Maxwell fait beaucoup face aux tâches de calcul mieux que Kepler.

La Radeon R9 290X est laissée pour compte, mais comme nous l'avons déjà écrit, le GPU d'Hawaï est nettement plus simple que le GM200, et cette différence est logique. Mais bien que la Radeon R9 295X2 à double puce continue d'être le leader des tests mathématiques, en général, la nouvelle puce vidéo Nvidia s'est bien comportée dans de telles tâches, même si elle n'a pas atteint la différence théorique avec le GM204.

Direct3D 10 : Tests de nuanceur de géométrie

Il existe deux tests de vitesse de shader de géométrie dans RightMark3D 2.0, la première option s'appelle "Galaxy", la technique est similaire aux "point sprites" des versions précédentes de Direct3D. Il anime un système de particules sur le GPU, un shader de géométrie à partir de chaque point crée quatre sommets qui forment une particule. Des algorithmes similaires devraient être largement utilisés dans les futurs jeux DirectX 10.

Changer l'équilibre dans les tests de shader de géométrie n'affecte pas le résultat final du rendu, l'image finale est toujours exactement la même, seules les méthodes de traitement de la scène changent. Le paramètre "GS load" détermine dans quel shader les calculs sont effectués - en vertex ou en géométrie. Le nombre de calculs est toujours le même.

Considérons la première version du test "Galaxy", avec des calculs dans le vertex shader, pour trois niveaux de complexité géométrique :

Le rapport des vitesses avec différentes complexités géométriques des scènes est approximativement le même pour toutes les solutions, la performance correspond au nombre de points, à chaque étape la chute de FPS est proche du double. Cette tâche est très simple pour les puissantes cartes vidéo modernes, et ses performances sont limitées par la vitesse de traitement de la géométrie, et parfois par la bande passante mémoire et/ou le taux de remplissage.

La différence entre les résultats des cartes vidéo basées sur les puces Nvidia et AMD est généralement en faveur des solutions de la société californienne, et elle est due aux différences dans les pipelines géométriques des puces de ces sociétés. Dans ce cas aussi, les meilleures puces vidéo Nvidia ont de nombreuses unités de traitement de la géométrie, donc le gain est évident. Dans les tests de géométrie, les cartes Geforce sont toujours plus compétitives que les Radeon.

Le nouveau modèle Geforce GTX Titan X est légèrement en retard par rapport à la carte GTX Titan Z à double puce sur les GPU de la génération précédente, mais il surpasse la GTX 980 de 12 à 25 %. Les cartes graphiques Radeon affichent des résultats nettement différents, car la R9 295X2 est basée sur une paire de GPU, et elle seule peut rivaliser avec la nouveauté dans ce test, et la Radeon R9 290X était un outsider. Voyons comment la situation change lors du transfert d'une partie des calculs vers le shader de géométrie :

Lorsque la charge a changé dans ce test, les chiffres ont légèrement changé, pour les cartes AMD et pour les solutions Nvidia. Et ça ne change vraiment rien. Les cartes vidéo de ce test de shaders de géométrie réagissent mal aux modifications du paramètre de charge GS, qui est responsable du transfert d'une partie des calculs vers le shader de géométrie, de sorte que les conclusions restent les mêmes.

Malheureusement, "Hyperlight" est le deuxième test des shaders de géométrie, qui démontre l'utilisation de plusieurs techniques à la fois : l'instanciation, la sortie de flux, le chargement de tampon, qui utilise la création dynamique de géométrie en dessinant sur deux tampons, ainsi qu'une nouvelle fonctionnalité Direct3D 10 - sortie de flux, sur toutes les cartes graphiques AMD modernes ne fonctionnent tout simplement pas. À un moment donné, une autre mise à jour du pilote Catalyst a entraîné l'arrêt de ce test sur les cartes Catalyst, et cela n'a pas été corrigé depuis plusieurs années maintenant.

Direct3D 10 : taux de récupération des textures à partir des vertex shaders

Les tests "Vertex Texture Fetch" mesurent la vitesse d'un grand nombre de récupérations de texture à partir d'un vertex shader. Les tests sont essentiellement similaires, de sorte que le rapport entre les résultats des cartes dans les tests "Terre" et "Vagues" devrait être approximativement le même. Les deux tests utilisent une cartographie de déplacement basée sur des données d'échantillonnage de texture, la seule différence significative est que le test "Waves" utilise des sauts conditionnels, contrairement au test "Earth".

Considérons le premier test "Earth", d'abord en mode "Effect detail Low" :

Nos études précédentes ont montré que le taux de remplissage et la bande passante mémoire peuvent affecter les résultats de ce test, ce qui est clairement visible sur les résultats des cartes Nvidia, en particulier dans les modes simples. La nouvelle carte vidéo de Nvidia dans ce test montre une vitesse nettement inférieure à ce qu'elle devrait être - toutes les cartes Geforce se sont avérées approximativement au même niveau, ce qui ne correspond clairement pas à la théorie. Dans tous les modes, ils se heurtent clairement à quelque chose comme une bande passante mémoire. Cependant, la Radeon R9 295X2 est loin d'être deux fois plus rapide que la R9 290X.

Soit dit en passant, cette fois, la carte monopuce d'AMD s'est avérée plus solide que toutes les cartes Nvidia en mode léger et à peu près à leur niveau en mode difficile. Eh bien, la Radeon R9 295X2 à double puce est redevenue le leader de notre comparaison. Regardons les performances dans le même test avec un nombre accru de récupérations de texture :

La situation sur le diagramme a légèrement changé, la solution monopuce d'AMD en modes lourds a perdu beaucoup plus de cartes Geforce. Le nouveau modèle Geforce GTX Titan X a montré des vitesses jusqu'à 14 % plus rapides que la Geforce GTX 980 et a surpassé la Radeon monopuce dans tous les modes sauf le plus léger - en raison de la même concentration sur quelque chose. Si nous comparons le nouveau produit avec la solution à double puce d'AMD, alors Titan X a pu se battre en mode lourd, affichant des performances proches, mais à la traîne dans les modes légers.

Considérons les résultats du deuxième test de récupération de texture à partir des vertex shaders. Le test Waves comporte moins d'échantillons, mais il utilise des sauts conditionnels. Le nombre d'échantillons de texture bilinéaire dans ce cas va jusqu'à 14 ("Effect detail Low") ou jusqu'à 24 ("Effect detail High") par sommet. La complexité de la géométrie change de manière similaire au test précédent.

Les résultats du deuxième test de texture de vertex "Waves" ne ressemblent en rien à ce que nous avons vu dans les diagrammes précédents. Les performances de vitesse de toutes les Geforces de ce test se sont sérieusement détériorées, et le nouveau modèle Nvidia Geforce GTX Titan X ne montre une vitesse que légèrement plus rapide que la GTX 980, en retard sur la double puce Titan Z. Par rapport aux concurrents, les deux cartes Radeon ont pu pour montrer les meilleures performances dans ce test dans tous les modes. Considérez la deuxième version du même problème :

Avec la complexité de la tâche dans le deuxième test d'échantillonnage de texture, la vitesse de toutes les solutions est devenue plus faible, mais les cartes vidéo Nvidia ont davantage souffert, y compris le modèle considéré. Presque rien ne change dans les conclusions, le nouveau modèle Geforce GTX Titan X est jusqu'à 10 à 30 % plus rapide que la GTX 980, en retard sur la double puce Titan Z et les deux cartes Radeon. La Radeon R9 295X2 était loin devant dans ces tests, et d'un point de vue théorique, c'est tout simplement inexplicable hormis une optimisation insuffisante de la part de Nvidia.

3DMark Vantage : tests de fonctionnalités

Les tests synthétiques du package 3DMark Vantage nous montreront ce que nous avons manqué auparavant. Les tests de fonctionnalités de ce package de test prennent en charge DirectX 10, sont toujours pertinents et intéressants car ils diffèrent des nôtres. Lors de l'analyse des résultats de la dernière carte vidéo Geforce GTX Titan X dans ce package, nous tirerons de nouvelles conclusions utiles qui nous ont échappé lors des tests des packages de la famille RightMark.

Le premier test mesure les performances des unités de recherche de texture. Utilisé pour remplir un rectangle avec des valeurs lues à partir d'une petite texture en utilisant plusieurs coordonnées de texture qui changent à chaque image.

L'efficacité des cartes vidéo AMD et Nvidia dans le test de texture de Futuremark est assez élevée et les chiffres finaux des différents modèles sont proches des paramètres théoriques correspondants. Ainsi, la différence de vitesse entre la GTX Titan X et la GTX 980 s'est avérée être de 38% en faveur d'une solution basée sur le GM200, ce qui est proche de la théorie, car le nouveau produit a une fois et demie plus d'unités TMU , mais ils fonctionnent à une fréquence inférieure. Naturellement, le retard derrière le double GTX Titan Z demeure, car les deux GPU ont des vitesses de texturation plus rapides.

En ce qui concerne la comparaison de la vitesse de texturation de la nouvelle carte vidéo Nvidia haut de gamme avec des solutions concurrentes à prix similaire, ici la nouveauté est inférieure au rival à deux puces, qui est un voisin relatif dans la niche de prix, mais il est en avance sur la Radeon R9 290X, mais pas trop. Pourtant, les cartes graphiques AMD s'en sortent encore un peu mieux avec la texturation.

La deuxième tâche est le test du taux de remplissage. Il utilise un pixel shader très simple qui ne limite pas les performances. La valeur de couleur interpolée est écrite dans un tampon hors écran (cible de rendu) à l'aide de la fusion alpha. Il utilise un tampon hors écran FP16 16 bits, le plus couramment utilisé dans les jeux qui utilisent le rendu HDR, ce test est donc assez opportun.

Les chiffres du deuxième sous-test 3DMark Vantage montrent les performances des unités ROP, sans tenir compte de la quantité de bande passante de la mémoire vidéo (ce que l'on appelle le "taux de remplissage effectif"), et le test mesure exactement les performances du ROP. La carte Geforce GTX Titan X que nous examinons aujourd'hui est nettement en avance sur les deux cartes Nvidia, la GTX 980 et même la GTX Titan Z, surpassant la carte monopuce basée sur GM204 jusqu'à 45% - le nombre de ROP et leur l'efficacité dans le top GPU de l'architecture Maxwell est excellente !

Et si nous comparons la vitesse de remplissage de scène de la nouvelle carte vidéo Geforce GTX Titan X avec les cartes vidéo AMD, la carte Nvidia que nous envisageons dans ce test affiche la meilleure vitesse de remplissage de scène, même en comparaison avec la Radeon R9 à double puce la plus puissante. 295X2, sans parler de la Radeon R9 290X considérablement en retard. Un grand nombre de blocs ROP et d'optimisations pour l'efficacité de la compression des données du framebuffer ont fait leur travail.

L'un des tests de fonctionnalités les plus intéressants, puisque cette technique est déjà utilisée dans les jeux. Il dessine un quadrilatère (plus précisément, deux triangles) en utilisant la technique spéciale Parallax Occlusion Mapping, qui imite une géométrie complexe. Des opérations de traçage de rayons plutôt gourmandes en ressources et une carte de profondeur haute résolution sont utilisées. Cette surface est également ombrée à l'aide de l'algorithme de Strauss lourd. Il s'agit d'un test d'un pixel shader très complexe et lourd pour une puce vidéo, qui contient de nombreuses extractions de texture pendant le lancer de rayons, la ramification dynamique et les calculs d'éclairage Strauss complexes.

Ce test du package 3DMark Vantage diffère des précédents en ce que les résultats qu'il contient ne dépendent pas seulement de la vitesse des calculs mathématiques, de l'efficacité d'exécution des branches ou de la vitesse de récupération des textures, mais de plusieurs paramètres simultanément. Pour atteindre une vitesse élevée dans cette tâche, le bon équilibre du GPU est important, ainsi que l'efficacité de l'exécution de shaders complexes.

Dans ce cas, les performances mathématiques et de texture sont importantes, et dans ce "synthétique" de 3DMark Vantage, la nouvelle carte Geforce GTX Titan X s'est avérée plus d'un tiers plus rapide que le modèle basé sur le GPU de la même architecture Maxwell . Et même le Kepler à double puce sous la forme du GTX Titan Z a surpassé la nouveauté de moins de 10 %.

La carte haut de gamme à puce unique de Nvidia a clairement surpassé la Radeon R9 290X à puce unique dans ce test, mais les deux sont largement dépassées par la Radeon R9 295X2 à double puce. Les GPU d'AMD sont un peu plus efficaces que les puces Nvidia dans cette tâche, et le R9 295X2 en a deux.

Le quatrième test est intéressant car il calcule des interactions physiques (imitation de tissu) à l'aide d'une puce vidéo. La simulation de vertex est utilisée, en utilisant le fonctionnement combiné des shaders de vertex et de géométrie, avec plusieurs passes. Utilisez stream out pour transférer des sommets d'une passe de simulation à une autre. Ainsi, les performances d'exécution des vertex et geometry shaders et la vitesse de sortie sont testées.

La vitesse de rendu dans ce test dépend également de plusieurs paramètres à la fois, et les principaux facteurs d'influence devraient être les performances du traitement de la géométrie et l'efficacité des shaders de géométrie. Autrement dit, les points forts des puces Nvidia devraient apparaître, mais hélas - nous avons vu un résultat très étrange (revérifié), la nouvelle carte vidéo Nvidia n'a pas montré une vitesse trop élevée, pour le moins. Geforce GTX Titan X dans ce sous-test a montré le pire résultat de toutes les solutions, en retard même sur la GTX 980 de près de 20 % !

Eh bien, la comparaison avec les cartes Radeon dans ce test est tout aussi disgracieuse pour un nouveau produit. Malgré le nombre théoriquement plus petit d'unités d'exécution géométriques et le retard de performances géométriques des puces AMD par rapport aux solutions concurrentes, les deux cartes Radeon fonctionnent très efficacement dans ce test et surpassent les trois cartes Geforce présentées en comparaison. Encore une fois, cela ressemble à un manque d'optimisation des pilotes Nvidia pour une tâche spécifique.

Un test de simulation physique d'effets basé sur des systèmes de particules calculés à l'aide d'une puce vidéo. La simulation de vertex est également utilisée, chaque vertex représente une seule particule. Le flux sortant est utilisé dans le même but que dans le test précédent. Plusieurs centaines de milliers de particules sont calculées, toutes sont animées séparément, leurs collisions avec la carte de hauteur sont également calculées.

Semblable à l'un de nos tests RightMark3D 2.0, les particules sont dessinées à l'aide d'un shader de géométrie qui crée quatre sommets à partir de chaque point pour former la particule. Mais le test charge surtout les blocs de shader avec des calculs de vertex, le flux sortant est également testé.

Dans le deuxième test "géométrique" de 3DMark Vantage, la situation a sérieusement changé, cette fois toutes les Geforce affichent déjà un résultat plus ou moins normal, même si la Radeon bi-puce reste toujours en tête. Le nouveau modèle GTX Titan X est 24% plus rapide que sa sœur GTX 980 et à peu près le même temps derrière le Titan Z à double GPU sur le GPU de la génération précédente.

La comparaison de la nouveauté de Nvidia avec les cartes vidéo concurrentes d'AMD est cette fois plus positive - elle a montré le résultat entre deux cartes de la société rivale et s'est avérée plus proche de la Radeon R9 295X2, qui dispose de deux GPU. La nouveauté est loin devant la Radeon R9 290X et cela nous montre clairement à quel point deux tests apparemment similaires peuvent être différents : la simulation de tissu et la simulation de système de particules.

Le dernier test de fonctionnalité du package Vantage est un test mathématique intensif de la puce vidéo, il calcule plusieurs octaves de l'algorithme de bruit Perlin dans le pixel shader. Chaque canal de couleur utilise sa propre fonction de bruit pour augmenter la charge sur la puce vidéo. Le bruit de Perlin est un algorithme standard souvent utilisé dans la texturation procédurale, il utilise beaucoup de calculs mathématiques.

Dans ce cas, les performances des solutions ne correspondent pas tout à fait à la théorie, bien qu'elles soient proches de ce que nous avons vu dans des tests similaires. Dans le test mathématique du package Futuremark, qui montre les performances maximales des puces vidéo dans les tâches limites, nous constatons une distribution différente des résultats par rapport aux tests similaires de notre package de test.

Nous savons depuis longtemps que les puces vidéo AMD à architecture GCN s'acquittent toujours mieux de ces tâches que les solutions concurrentes, en particulier dans les cas où des "mathématiques" intensives sont effectuées. Mais le nouveau modèle haut de gamme de Nvidia est basé sur la grande puce GM200, et la Geforce GTX Titan X a donc nettement mieux performé que la Radeon R9 290X dans ce test.

Si nous comparons le nouveau produit avec le meilleur modèle de la famille Geforce GTX 900, alors dans ce test, la différence entre eux était de près de 40% - en faveur de la carte vidéo que nous envisageons aujourd'hui, bien sûr. Ceci est également proche de la différence théorique. Pas un mauvais résultat pour le Titan X, seule la Radeon R9 295X2 bi-puce était devant, et loin devant.

Direct3D 11 : shaders de calcul

Pour tester la solution haut de gamme récemment publiée par Nvidia pour les tâches qui utilisent les fonctionnalités de DirectX 11 telles que la tessellation et les shaders de calcul, nous avons utilisé des exemples de SDK et des démos de Microsoft, Nvidia et AMD.

Tout d'abord, nous examinerons les benchmarks qui utilisent des shaders Compute. Leur apparence est l'une des innovations les plus importantes des dernières versions de l'API DX, elles sont déjà utilisées dans les jeux modernes pour effectuer diverses tâches : post-traitement, simulations, etc. Le premier test montre un exemple de rendu HDR avec tone mapping du SDK DirectX, avec post-traitement , qui utilise des shaders de pixels et de calcul.

La vitesse de calcul dans les shaders de calcul et de pixel pour toutes les cartes AMD et Nvidia est approximativement la même, des différences n'ont été observées que pour les cartes vidéo basées sur les GPU des architectures précédentes. À en juger par nos tests précédents, les résultats d'un problème ne dépendent souvent pas tant de la puissance mathématique et de l'efficacité de calcul, mais d'autres facteurs, tels que la bande passante mémoire.

Dans ce cas, la nouvelle carte vidéo haut de gamme est plus rapide que la Geforce GTX 980 et la Radeon R9 290X à puce unique, mais derrière la R9 295X2 à double puce, ce qui est compréhensible, car elle a la puissance d'une paire de R9 290X . Si nous comparons le nouveau produit avec la Geforce GTX 980, la carte mère de la société californienne considérée aujourd'hui est 34 à 36% plus rapide - exactement selon la théorie.

Le deuxième test de shader de calcul est également tiré du SDK Microsoft DirectX et montre un problème de calcul de gravité à N corps (N corps), une simulation d'un système de particules dynamique soumis à des forces physiques telles que la gravité.

Dans ce test, l'accent est le plus souvent mis sur la rapidité d'exécution des calculs mathématiques complexes, le traitement de la géométrie et l'efficacité de l'exécution du code avec branchement. Et dans ce test DX11, l'alignement des forces entre les solutions de deux sociétés différentes s'est avéré complètement différent - clairement en faveur des cartes vidéo Geforce.

Cependant, les résultats d'une paire de solutions Nvidia basées sur différentes puces sont également étranges - Geforce GTX Titan X et GTX 980 sont presque égaux, ils ne sont séparés que par une différence de performances de 5%. Le rendu à double puce ne fonctionne pas dans cette tâche, de sorte que les rivaux (modèles Radeon à puce unique et à double puce) sont à peu près égaux en vitesse. Eh bien, la GTX Titan X les devance trois fois. Il semble que cette tâche soit calculée beaucoup plus efficacement sur les GPU de l'architecture Maxwell, ce que nous avons noté précédemment.

Direct3D 11 : performances de tessellation

Les shaders de calcul sont très importants, mais une autre nouveauté majeure de Direct3D 11 est la tessellation matérielle. Nous l'avons examiné en détail dans notre article théorique sur Nvidia GF100. La tessellation est utilisée depuis longtemps dans les jeux DX11, tels que STALKER: Call of Pripyat, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro Last Light, Civilization V, Crysis 3, Battlefield 3 et autres. Certains d'entre eux utilisent la tessellation pour les modèles de personnages, d'autres pour simuler une surface d'eau ou un paysage réaliste.

Il existe plusieurs schémas différents pour partitionner les primitives graphiques (tessellation). Par exemple, phong tessellation, triangles PN, subdivision Catmull-Clark. Ainsi, le schéma de mosaïque PN Triangles est utilisé dans STALKER: Call of Pripyat et dans Metro 2033 - Phong tessellation. Ces méthodes sont relativement rapides et faciles à mettre en œuvre dans le processus de développement de jeux et les moteurs existants, c'est pourquoi elles sont devenues populaires.

Le premier test de tessellation sera l'exemple Detail Tessellation du SDK ATI Radeon. Il implémente non seulement la tessellation, mais également deux techniques de traitement pixel par pixel différentes : une simple superposition de cartes normales et une cartographie d'occlusion de parallaxe. Eh bien, comparons les solutions DX11 d'AMD et de Nvidia dans différentes conditions :

Dans le test de bumpmapping simple, la vitesse des cartes n'est pas très importante, car cette tâche est devenue trop facile depuis longtemps, et ses performances dépendent de la bande passante mémoire ou du taux de remplissage. Le héros de la revue d'aujourd'hui a 23% d'avance sur le précédent modèle haut de gamme Geforce GTX 980 basé sur la puce GM204 et légèrement inférieur à son concurrent sous la forme de la Radeon R9 290X. La version à double puce est même un peu plus rapide.

Dans le deuxième sous-test avec des calculs pixel par pixel plus complexes, le nouveau produit est déjà 34 % plus rapide que la Geforce GTX 980, ce qui est plus proche de la différence théorique entre elles. Mais cette fois, Titan X est déjà un peu plus rapide qu'un concurrent conditionnel monopuce basé sur un seul Hawaï. Étant donné que les deux puces de la Radeon R9 295X2 fonctionnent parfaitement, cette tâche est accomplie encore plus rapidement sur celle-ci. Bien que les performances des calculs mathématiques dans les pixel shaders soient plus élevées pour les puces d'architecture GCN, la sortie des solutions d'architecture Maxwell a amélioré les positions des solutions Nvidia.

Dans le sous-test de tessellation léger, la carte Nvidia récemment annoncée n'est à nouveau qu'un quart plus rapide que la Geforce GTX 980 - peut-être que la vitesse est limitée par la bande passante mémoire, car la texturation dans ce test n'a presque aucun effet. Si nous comparons le nouveau produit avec les cartes AMD dans ce sous-test, la carte Nvidia est à nouveau inférieure aux deux Radeon, car dans ce test de tessellation, la séparation en triangle est très modérée et les performances géométriques ne limitent pas la vitesse de rendu globale.

Le deuxième test de performance de tessellation sera un autre exemple pour les développeurs 3D du SDK ATI Radeon - PN Triangles. En fait, les deux exemples sont également inclus dans le SDK DX, nous sommes donc sûrs que les développeurs de jeux créent leur propre code basé sur eux. Nous avons testé cet exemple avec un facteur de tessellation différent pour voir dans quelle mesure il affecte les performances globales.

Dans ce test, une géométrie plus complexe est utilisée, par conséquent, une comparaison de la puissance géométrique de différentes solutions apporte des conclusions différentes. Les solutions modernes présentées dans le matériau résistent assez bien aux charges géométriques légères et moyennes, montrant une vitesse élevée. Mais alors que les un et deux GPU d'Hawaï dans les Radeon R9 290X et R9 295X2 fonctionnent bien dans des conditions légères, les cartes de Nvidia arrivent en tête dans les conditions difficiles. Ainsi, dans les modes les plus difficiles, la Geforce GTX Titan X présentée aujourd'hui affiche une vitesse déjà sensiblement meilleure que la Radeon bi-puce.

Quant à la comparaison des cartes Nvidia basées sur les puces GM200 et GM204, le modèle Geforce GTX Titan X envisagé aujourd'hui augmente son avantage avec une augmentation de la charge géométrique, car en mode léger, tout dépend de la bande passante mémoire. En conséquence, le nouveau produit devance la carte Geforce GTX 980, selon la complexité du mode, jusqu'à 31 %.

Jetons un coup d'œil aux résultats d'un autre test, le programme de démonstration Nvidia Realistic Water Terrain, également connu sous le nom d'Island. Cette démo utilise la tessellation et la cartographie de déplacement pour rendre une surface et un terrain océaniques réalistes.

Le test Island n'est pas un test purement synthétique pour mesurer les performances GPU purement géométriques, car il contient à la fois des pixel shaders complexes et des shaders de calcul, et une telle charge est plus proche des vrais jeux qui utilisent toutes les unités GPU, et pas seulement les géométriques, comme dans les précédents. essais de géométrie. Bien que la charge sur les unités de traitement de la géométrie reste la principale, la même bande passante mémoire, par exemple, peut également affecter.

Nous testons toutes les cartes vidéo à quatre facteurs de tessellation différents - dans ce cas, le paramètre s'appelle Dynamic Tessellation LOD. Avec le premier facteur de division en triangle, la vitesse n'est pas limitée par les performances des blocs géométriques, et les cartes vidéo Radeon affichent un résultat plutôt élevé, en particulier la R9 295X2 à double puce, qui dépasse même le résultat de la carte Geforce GTX Titan X annoncée. , mais déjà aux niveaux de charge géométriques suivants, les performances des cartes Radeon diminuent, et les solutions Nvidia prennent les devants.

L'avantage de la nouvelle carte Nvidia basée sur la puce vidéo GM200 sur ses rivales dans de tels tests est déjà assez décent, voire multiple. Si nous comparons Geforce GTX Titan X avec GTX 980, alors la différence entre leurs performances atteint 37-42%, ce qui s'explique parfaitement par la théorie et lui correspond exactement. Les GPU Maxwell sont nettement plus efficaces dans les charges de travail mixtes, passant rapidement des graphiques à l'informatique et inversement, et le Titan X est beaucoup plus rapide que même la Radeon R9 295X2 à double puce dans ce test.

Après avoir analysé les résultats des tests synthétiques de la nouvelle carte vidéo Nvidia Geforce GTX Titan X basée sur le nouveau GPU GM200 haut de gamme, ainsi que les résultats d'autres modèles de cartes vidéo des deux fabricants de puces vidéo discrètes, nous pouvons conclure que la carte vidéo que nous envisageons aujourd'hui devrait être la plus rapide du marché, en concurrence avec la carte graphique à double puce la plus puissante d'AMD. En général, c'est un bon suiveur de la Geforce GTX Titan Black - une puissante monopuce.

La nouvelle carte graphique de Nvidia affiche des résultats assez solides dans les synthétiques - dans de nombreux tests, mais pas dans tous. Radeon et Geforce ont traditionnellement des atouts différents. Dans un grand nombre de tests, les deux GPU du modèle Radeon R9 295X2 étaient plus rapides, notamment en raison de la bande passante mémoire globale plus élevée et de la vitesse de texturation avec une exécution très efficace des tâches de calcul. Mais dans d'autres cas, le meilleur processeur graphique de l'architecture Maxwell reprend le dessus, notamment dans les tests géométriques et les exemples de tessellation.

Cependant, dans de vraies applications de jeu, tout sera quelque peu différent, par rapport aux "synthétiques" et la Geforce GTX Titan X devrait afficher une vitesse nettement supérieure au niveau de la Geforce GTX 980 à puce unique, et plus encore la Radeon R9 290X. Et il est difficile de comparer la nouveauté avec la Radeon R9 295X2 à double puce - les systèmes basés sur deux GPU ou plus ont leurs propres caractéristiques désagréables, bien qu'ils offrent une augmentation de la fréquence d'images moyenne avec une optimisation appropriée.

Mais les caractéristiques architecturales et les fonctionnalités sont clairement en faveur de la solution premium de Nvidia. Geforce GTX Titan X consomme beaucoup moins d'énergie que la même Radeon R9 295X2, et en termes d'efficacité énergétique, le nouveau modèle Nvidia est très puissant - c'est une caractéristique distinctive de l'architecture Maxwell. Nous ne devons pas oublier la plus grande fonctionnalité du nouveau produit de Nvidia : il existe un support pour le niveau de fonctionnalité 12.1 dans DirectX 12, l'accélération matérielle VXGI, une nouvelle méthode d'anti-aliasing MFAA et d'autres technologies. Nous avons déjà parlé du point de vue du marché dans la première partie - dans le segment élite, cela ne dépend pas tellement du prix. L'essentiel est que la solution soit aussi fonctionnelle et productive que possible dans les applications de jeu. Autrement dit, c'était le meilleur de tout.

Juste pour évaluer la vitesse de la nouveauté dans les jeux, dans la prochaine partie de notre matériel, nous déterminerons les performances de la Geforce GTX Titan X dans notre ensemble de projets de jeu et les comparerons aux performances des concurrents, y compris en évaluant la justification du prix de détail de la nouveauté du point de vue des passionnés, et découvrez également à quel point la Geforce GTX 980 est déjà plus rapide dans les jeux.