Мегабитва! AMD CrossFireX против NVIDIA 3-WAY SLI

Авторы: Дмитрий Кулдаров, Дмитрий Софронов
Вопрос о том, кто сильнее или «круче», всегда будет интересен людям, в какой бы сфере не происходило данное соревнование, ибо корни его лежат в человеческой природе. Производители процессоров борются за мегагерцы и терафлопсы, производители видеокарт – за высокий FPS, и так далее. В настоящее время борьба за лидерство уже давно вышла за рамки соревнования отдельных продуктов, и приходится сравнивать целые системы, проверяя технологии на жизнеспособность и эффективность. Недавно мы провели сравнительное тестирование видеокарт в «одиночном» зачете - "NVIDIA GeForce GTX 295 – новый лидер 3D-графики!", где соревновались по сути двухчиповые видеокарты, хотя они и используют лишь один слот шины PCI Express v2.0 16x. Сегодня мы продолжим «большие гонки», но в этот раз соревнование будет проводиться в «командном зачете», между видеосистемами, состоящими из нескольких видеокарт – AMD CrossFireX и NVIDIA SLI и 3-WAY SLI. Прежде, чем мы приступим к битве титанов, вкратце расскажем об участниках тестирования.

Видеокарты NVIDIA

Со стороны NVIDIA выступают три абсолютно одинаковых видеокарты, это Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition. Видеокарта упакована в красочную картонную коробку. Давно стало традицией украшать упаковки видеоадаптеров изображениями различных фэнтезийных героев, красавиц и чудовищ. Разумеется, и компания Zotac не осталась в стороне от этой тенденции. На лицевой стороне упаковки свирепый дракон извергает пламя, а на его фоне вкратце представлены наиболее выдающиеся характеристики видеокарты и в подарок обещана игра Race Driver: GRID. На обратной стороне упаковки чуть более подробно описаны особенности архитектуры графического ядра. Видеокарта надежно закреплена внутри коробки формами из вспененного полиуретана. В комплект поставки Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition входят:

• руководство пользователя;
• CD-диск с набором драйверов;
• переходник DVI > HDMI;
• переходник DVI > D-Sub;
• два переходника с 6-контактными разъемами для подключения к видеокарте дополнительного питания;
• аудиокабель (S/PDIF);
• диск с игрой Race Driver: GRID.

Уже знакомый дракон добродушно скалится нам с системы охлаждения. Сама система охлаждения предсказуемо двухслотовая, и закрывает печатную плату со всех сторон.. Сверху кожух расступается в одном месте, выпуская наружу разъемы MIO, с помощью которых мы и сможем объединить три такие карты в 3-Way SLI. Сверху также расположены два разъема для подключения дополнительного питания (6- и 8-контактные) и разъем подключения звукового кабеля, закрытый резиновой заглушкой. Видеокарта Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition снабжена двумя DVI-I портами и одним S-Video выходом. Про энергопотребление этой карты и всей связки из трех GeForce 280 мы расскажем позже, в отдельной статье. Про стандартную видеокарту GeForce GTX 280 мы уже писали. Отличие видеокарт Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition заключается в том, что частота работы чипа, шейдерных модулей и памяти равна 700, 1400 и 2300 МГц, соответственно, в то время как рекомендованные NVIDIA частоты чипа и памяти GeForce GTX 280 составляют 600, 1300 и 2200 МГц, соответственно.

Видеокарты AMD

Если технология NVIDIA SLI представлена тремя одинаковыми видеокартами Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition, то представители AMD CrossFire образуют более пеструю компанию. Тандем CrossFire был составлен из двухчиповых видеокарт Radeon HD4870X2, производства ASUS и Gigabyte. Кроме этого, для наглядного отображения масштабируемости производительности видеосистем в зависимости от числа используемых видеопроцессоров, в тестировании также участвовала видеокарта Palit Radeon HD4870 1 Гбайт Sonic Dual Edition. Про Palit Radeon HD4870 Sonic мы уже писали. В отличие от эталонных Radeon HD4870, карты от Palit имеют заводской разгон графического ядра и памяти, штатные тактовые частоты которых — 750/3800 МГц в режиме Normal и 775/4000 МГц в режиме Turbo (смена режимов осуществляется переключателем Smart Switch). Но и это не все. Как следует из названия, Radeon HD4870 1 Гбайт Sonic Dual Edition отличает еще и удвоенный по сравнению с эталоном объем оперативной памяти – 1 Гбайт видеопамяти стандарта GDDR5. Некоторое изменение также коснулось набора выходов, хотя он и без того был богатым: один из двух разъемов DVI-I заменен старым добрым D-Sub, а в придачу к разъему DispayPort добавлен разъем HDMI. Видеокарты AMD Radeon HD4870X2 мы уже подробно рассматривали, поэтому коснемся в общих словах лишь внешнего вида продуктов производства Gigabyte и ASUS. Видеокарта Gigabyte Radeon HDHD4870X2 является точной копией референсной карты HDHD4870X2, разве что наклейка на кулере выдает ее принадлежность компании Gigabyte. Частоты графических чипов, частота и объем памяти, ширина шины памяти и остальные характеристики видеокарты соответствуют эталонным спецификациям AMD Radeon HD4870X2. Оформление упаковки видеокарты ASUS Radeon EAH4870X2 стандартно. Лицевая сторона коробки откидывается, и здесь мы можем видеть описание инновационной системы охлаждения, основанной на трех вентиляторах. Комплект поставки ASUS Radeon EAH4870X2:

• руководство пользователя;
• CD-диск с набором драйверов;
• переходник DVI > HDMI;
• переходник DVI > D-Sub;
• переходник S-video > Component out;
• два переходника с 6-контактными разъемами для подключения к видеокарте дополнительного питания;
• кожаное портмоне для компакт-дисков;
• мостик CrossFire;

В комплекте от ASUS нет модной современной игры, зато есть солидное портмоне для компакт-дисков и дополнительный переходник. Видеокарта ASUS Radeon EAH4870X2 оборудована двухслотовой системой охлаждения Tri-Fansink с тремя крупными вентиляторами. По заявлениям разработчиков, она на 24 градуса эффективнее понижает температуру обоих видеочипов в сравнении с референсной системой охлаждения. При этом уровень создаваемого кулерами шума не превышает отметки в 29 дБ. С задней стороны кожух прикрывает печатную плату черного цвета лишь частично. Сверху хорошо видны массивные радиаторы, охлаждающие видеопроцессоры. Восьми и шести-контактные разъемы дополнительного питания также располагаются сверху. ASUS Radeon EAH4870X2 снабжена стандартным набором из двух двухканальных разъемов DVI-I с поддержкой высоких разрешений и S-Video выходом. Частоты графических чипов, частота и объем памяти, ширина шины памяти и остальные характеристики видеокарты соответствуют рекомендованным спецификациям AMD Radeon HD4870X2.

Авторы: Дмитрий Кулдаров, Дмитрий Софронов

Тестирование

Подробные характеристики всех использованных в тесте видеокарт сведены в следующую таблицу:

Тестовый стенд

Поскольку мы будем тестировать наиболее мощные на данный момент видеосистемы, нам потребуется максимально производительный тестовый стенд. Процессор Intel Core i7 965 Extreme был разогнан со штатной частоты 3,2 ГГц до частоты 3,8 ГГц. Для достижения такой частоты процессора была поднята базовая частота BCLK с номинальных 133 МГц до 160 МГц, при этом напряжение VCore на процессоре было поднято до уровня 1,42 В). Поскольку частоты шины QPI и встроенного в процессор контроллера памяти зависят от базовой частоты, после изменения частоты BCLK они также увеличились, при этом оперативная память заработала в штатном для нее режиме – 1600 МГц DDR. Множители процессора не изменялись. Ранее ни один чипсет не поддерживал технологии SLI и CrossFire одновременно, и поэтому сравнить производительность составных видеосистем AMD и NVIDIA в одинаковых условиях не представлялось возможным. Все изменилось, когда появился чипсет Intel X58 Express, позволяющий использовать любую из этих двух технологий на выбор. В основе тестового стенда лежит материнская плата Gigabyte GA-EX58-UD5, поддерживающая три слота PCI Express v2.0 x16 и шесть слотов DIMM для размещения модулей трёхканальной оперативной памяти стандрта DDR3. Три модуля оперативной памяти Corsair Dominator стандарта DDR3, объемом по 2 Гб каждый, работали в трехканальном режиме на частоте 1600 МГц, при значении таймингов 8-8-8-24. Отдельное внимание мы уделили дисковой подсистеме тестового стенда. Она состояла из объединённых в массив RAID 0 двух жёстких дисков Samsung HD103UJ (SATA II, 7200 об/мин), объёмом 1 Тб каждый. Ниже приведены результаты производительности дисковой системы тестового стенда, полученные с помощью утилиты HD Tune Pro 3.10. Скорость, как чтения, так и записи, составила порядка 200 Мб/с. Тестирование проводилось в операционной системе Windows Vista Ultimate Edition SP. Для видеокарт от AMD использовались драйвера ATI Catalyst 8.12, для видеокарт от NVIDIA - ForceWare180.48 WHQL. Настройки драйверов ATI Catalyst выглядели следующим образом:

• Wait for vertical refresh: Always Off
• Anti-Aliasing: use application settings/4x
• Anisotropic Filtering: use application settings/16x
• Остальные настройки: по умолчанию

Настройки драйверов NVIDIA GeForce выглядели следующим образом:

• Vertical sync: Force off
• Anti-Aliasing: use application settings/4x
• Anisotropic Filtering: use application settings/16x
• Остальные настройки: по умолчанию

В наборе синтетических тестов 3DMark Vantage настройки AA и AF выставлялись в режим "use application settings", поскольку в зависимости от режима теста 3DMark Vantage самостоятельно изменяет эти настройки. Во всех остальных приложениях, то есть во всех играх, значение этих настроек было равным 4xAA и 16xAF. В играх все доступные настройки качества графики выставлялись на максимум. Все измерения были проведены в трех разрешениях: 1280х1024, 1600х1200 и 1920х1200. Набор тестовых приложений состоял из пяти игр различных жанров и одного синтетического теста:

• 3Dmark Vantage (Direct3D 10) – v1.0.1, профили «Performance», «High» и «Extreme» (полный цикл тестов, GPU + CPU);
• Crysis (Direct3D 10) – версия игры 1.2, профиль настроек «High» и «Very High», использовался встроенный тест GPU Bench Island;
• Far Cry 2 (Direct3D 10) – версия игры 1.01, профиль настроек «Ultra High» (плюс было выставлено сглаживание, AA 4x), цикл теста «Ranch Small» из теста Far Cry 2 Benchmark Tool (v1.0.0.1);
• Call of Juarez - версия игры 1.1.0.0, для тестирования использовался набор тестов smartFPS (версия 1.9);
• GRID - версия игры 1.2 (VSync off, Multisampling 4XMSAA), для тестирования использовалась программа FRAPS;
• Need for speed: Undercover - версия игры 1.1, для тестирования использовалась программа FRAPS.

В играх Crysis и Call of Juarez набор тестов прогонялся дважды, в Far Cry 2 – трижды. В гонках GRID и NFS: Undercover, для уменьшения погрешности измерения FPS с помощью программы FRAPS, проезжалось по два круга на каждой из выбранных трасс. В итоговые диаграммы попадал лучший результат (как правило, последний) из всех циклов тестирования. Нам хотелось бы «столкнуть лбами» эталонных представителей топовых видеокарт AMD и NVIDIA, то есть гонка должна быть честной, насколько это возможно, без разгонов и прочих ухищрений. Поэтому с помощью утилиты Riva Tuner эффективные частоты всех трех видеокарт Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition были понижены до своих номинальных значений. Видеокарта Radeon HD4870 1Gb Sonic штатно разогнана. По непонятным причинам не удалось привести ее частоты к референсным, впрочем, на результат тестирования связок SLI и CrossFire это не повлияет. Так выглядит тестовый стенд с тремя установленными видеокартами Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition в связке 3-WAY SLI И связка CrossFire из двух видеокарт

Результаты тестирования

3DMark Vantage

3DMark Vantage наглядно и безжалостно разводит всех шестерых участников теста по разным весовым категориям, с шагом производительности между соседями в среднем около 20%. Абсолютным победителем во всех трех режимах оказалась связка из трех видеокарт GeForce GTX 280, не оставив четырем графическим ядрам RV770, объединенным технологией CrossFire, ни одного шанса, и обрекая их на второе место.

Crysis

Crysis в режиме настроек High явно симпатизирует NVIDIA: связка из двух Radeon HD4870X2 не смогла одолетьсвязку 3-Way SLI, но в высоких разрешениях идет наравне с двумя видеокартами GeForce GTX 280 в режиме SLI. В режиме Very High, особенно в тяжелом разрешении 1920х1200, результаты более-менее выровнялись, и общая картина стала походить на распределение в тестах 3DMark Vantage. Первенство остается за связкой из трех видеокарт GeForce GTX 280 в режиме 3-WAY SLI, за ними, несколько отставая, идет связка CrossFireX из двух Radeon HD4870X2, каждый из которых в честной схватке "один на один" легко забарывает любого из семьи NVIDIA.

Far Cry 2

Игра Far Cry 2 более гуманна к кошельку пользователей, чем бессердечный Crysis – на максимальных настройках топовые конфигурации выдают более чем приемлемые показатели FPS даже в высоких разрешениях. Снова отметим уверенное превосходство продуктов NVIDIA и поразительное равнодушие связки двух HD4870X2 к смене разрешений: ~86 FPS и ни кадром больше! Результаты связки 3-Way SLI, как обычно скрылись от преследователей «за горизонтом», но в случае Far Cry 2 покупатель может смело остановиться на Double-SLI или даже одиночной HD4870X2, показывающих вполне достойный результат.

Call of Juarez

Игра Call of Juarez наконец-то принесла фанатам AMD долгожданный реванш! Безоговорочный лидер гонки и чемпион всех без исключения предыдущих забегов, связка 3-Way SLI из трех GeForce GTX 280 кое-как идет вровень с одиночной HD4870X2, в то время как CrossFire из двух HD4870X2 давно скрылся в стратосфере. Ну а одночиповый Radeon HD4870 уверенно задвинул на последнее место GeForce GTX 280 с разницей производительности примерно 30%. Яркий пример оптимизации игры под решение конкретного производителя. Впрочем, о «любви» игры Call of Juarez к продуктам AMD было известно еще со времен Radeon HD2900XT.

Race Driver: GRID

Race Driver: GRID возвращает замечтавшихся поклонников видеокарт AMD обратно на грешную землю. Впрочем, картина несколько отличается от привычной: карта HD4870 снова опередила GeForce 280 с небольшим перевесом. В целом, про Race Driver: GRID можно сказать, что для комфортной игры в него нет необходимости в двух, трех или четырех графических ядрах, увеличение производительности совершенно не пропорционально увеличению количества ядер.

NFS Undercover

Не в первый раз игра Need For Speed: Undercover демонстрирует практически полную независимость от таких «условностей», как мощность или количество видеокарт, на которых она крутится. Понять что-либо из полученных данных решительно невозможно, поэтому мы, возможно, прекратим использовать эту игру в качестве теста.

Масштабируемость AMD CrossFireX и NVIDIA SLI

Расстановка сил в играх уже понятна, давайте теперь посмотрим, какая технология работает эффективнее. Рассмотрим масштабируемость технологии AMD CrossFireX в зависимости от количества видеоадаптеров в системе. За единицу примем результаты одиночной видеокарты Radeon HD4870 1 Gb. Понятно, что от добавления второго видеоядра результаты производительности увеличатся максимум вдвое, в теории. Аналогично, четыре видеоядра могут теоретически дать максимум четырехкратный рост результатов. А как обстоит дело на практике? Как и ожидалось, реальный прирост результатов несколько меньше. Результаты двухъядерной видеокарты Radeon HD4870X2 оказываются примерно в 1,4-1,7 раз выше результатов Radeon HD4870. наибольший рост заметен в игре Call of Juarez, которая способна очень эффективно использовать все преимущества архитектуры видеопроцессоров AMD. Производительность связки CrossFire из двух Radeon HD4870X2 оказывается значительно меньше теоретического максимума, и редко показывает даже трехкратный рост результатов, несмотря на присутствие четырех GPU в видеосистеме. За исключением игры Call of Juarez, в остальных играх прирост в среднем двухкратный. На следующей диаграмме показаны результаты масштабируемости технологии NVIDIA SLI в зависимости от числа видеопроцессоров в системе. Аналогично, за единицу приняты результаты одиночной видеокарты GeForce GTX 280. Как видим, от установки в систему второй видеокарты GeForce GTX 280 результаты в играх растут в среднем в 1,6-1,8 раза, что чуть лучше, чем у Radeon HD4870X2. Установка третьей видеокарты GeForce GTX 280 приводит к пропорциональному росту результатов, что свидетельствует о великолепной масштабируемости технологии 3-WAY SLI.

Заключение

Эпохальная схватка подошла к концу. Увы, но четыре видеоядра AMD не смогли противостоять трем GPU NVIDIA, объединенным в связку 3-Way SLI. Три видеокарты GeForce GTX 280 одержали уверенную победу над двумя своими двухчиповыми конкурентами HD4870X2, объединенными в CrossFireX. Теперь давайте прикинем, во сколько обойдется покупателю-энтузиасту приобщение к этой победе. в таблице ниже приведены примерные цены на видеокарты на момент написания статьи. Двухчиповая видеокарта Radeon HD4870X2 стоит дешевле, чем две отдельных Radeon HD4870 1 Gb. Связка CrossFire из двух Radeon HD4870X2 обойдется примерно в 34 000 рублей, что на 4 000 рублей дороже двух видеокарт GeForce GTX 280, но на целых 11 000 дешевле связки 3-WAY SLI из таких же видеокарт. Как видите, удовольствие не из дешевых, но зато какая графика!!!!