Читатели нашей предыдущей статьи про серьёзно разогнанный вариант GeForce GTX 750 Ti в исполнении Gigabyte вполне справедливо отметили, что, несмотря на все достоинства нового ядра Maxwell и повышенную частоту графического процессора оригинальной видеокарты, её производительность всё ещё довольно мала для хотя бы минимально комфортного уровня в современных играх. Поэтому приходится либо уменьшать разрешение экрана, либо жертвовать настройками качества графики в играх, что зачастую серьёзно портит впечатление о них.
Однако существуют ещё более дешёвые и, как следствие, менее производительные графические решения. С точки зрения современных игр присутствие таких видеокарт на рынке лично нам не совсем понятно, ведь ниже GeForce GTX 750/GTX 750 Ti или Radeon R7 260X, на наш взгляд, опускаться уже некуда. Тем не менее по широте ассортимента выпускаемых производителями видеокарт стоимостью до 100 долларов США и их обилию в магазинах можно сделать вывод, что спрос на них не такой уж и низкий, как можно было бы предположить.
Поэтому мы и решили сегодня познакомиться с тремя представителями этого класса видеокарт, изучить их особенности, оверклокерский потенциал и сравнить их как друг с другом, так и с видеокартами более высокого класса. В тесте будут участвовать Gainward GeForce GTX 650, PowerColor Radeon R7 250X и Sapphire Radeon R7 250 — все три видеокарты с объёмом памяти один гигабайт, причем все в OEM-комплектациях.
⇡#Технические характеристики и рекомендованная стоимость
Технические характеристики и стоимость видеокарт приведены в сравнении с эталонными вариантами NVIDIA GeForce GTX 750 Ti и AMD Radeon R7 260X.
| Наименование технических характеристик | NVIDIAGeForce GTX 750 | Gainward GeForce GTX 650 | AMD Radeon R7 260X | PowerColor Radeon R7 250X | Sapphire Radeon R7 250 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Графический процессор (производитель) | GM107 Maxwell (TSMC) |
GK106 Kepler (TSMC) |
Bonaire (TSMC) |
Cape Verde (TSMC) |
Oland (TSMC) |
|
| Техпроцесс, нм | 28 (low-k) | 28 (low-k) | 28 (low-k) | 28 (low-k) | 28 (low-k) | |
| Площадь кристалла, мм2 | 148 | 221 | 160 | 123 | 77 | |
| Число транзисторов, млн | 1870 | 2540 | 2080 | 1500 | н/д | |
| Частота графического процессора, МГц | 3D | 1020(1085 — boost) | 1059 | 1100 | 1000 | 1050 |
| 2D | 135 | 324 | 302 | 300 | 300 | |
| Число унифицированных шейдерных процессоров, шт. | 512 | 384 | 896 | 640 | 384 | |
| Число текстурных блоков, шт. | 32 | 32 | 56 | 40 | 24 | |
| Число блоков растровых операций (ROPs), шт. | 16 | 16 | 16 | 16 | 8 | |
| Теоретическая максимальная скорость закраски, Гпикс/с | 16,3 | 16,9 | 17,6 | 16 | 8,4 | |
| Теоретическая максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/с | 32,6 | 33,9 | 61,6 | 40 | 25,2 | |
| Поддержка версии Pixel Shaders / Vertex Shaders | 5.0 / 5.0 | 5.0 / 5.0 | 5.0 / 5.0 | 5.0 / 5.0 | 5.0 / 5.0 | |
| Тип поддерживаемой памяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | |
| Разрядность шины обмена с памятью, бит | 128 | 128 | 128 | 128 | 128 | |
| Эффективная частота работы видеопамяти, МГц | 3D | 5000 | 5000 | 6500 | 4500 | 4600 |
| 2D | 810 | 348 | 600 | 600 | 600 | |
| Объем памяти, Мбайт | 1024 | 1024 | 1024 / 2048 | 1024 | 1024 | |
| Полоса пропускания видеопамяти, Гбайт/с | 80 | 80 | 104 | 72 | 73,6 | |
| Пиковая потребляемая мощность, Вт | 3D | 55 | 64 | 115 | н/д | н/д |
| 2D | н/д | н/д | н/д | |||
| Требования к мощности блока питания, Вт | 300 | 400 | 400 | 400 | 400 | |
| Размеры видеокарты, мм (ДхВхТ) | 145x98x34 | 155x99x38 | 172х98х34 | 170x100x38 | 150х100х36 | |
| Интерфейс | PCI-Express x16 (v3.0) |
PCI-Express x16 (v3.0) |
PCI-Express x16 (v3.0) |
PCI-Express x16 (v3.0) |
PCI-Express x16 (v3.0) |
|
| Выходы | DVI-I+DVI-D (Dual-Link), mini HDMI v1.4a |
D-Sub, DVI (Dual-Link), mini HDMI |
DVI-I+DVI-D (Dual-Link), HDMI v1.4a, Display Port v1.2 |
D-Sub, DVI-D (Dual-Link), HDMI |
DVI-I+DVI-D (Dual-Link), HDMI v1.4a, Display Port v1.2 |
|
| Розничная стоимость, долларов США | 119 | 99 | 119 / 139 | 99 | 89 | |
⇡#Gainward GeForce GTX 650 1 Гбайт
Компактная видеокарта длиной всего 155 мм и толщиной 38 мм поместится в самом тесном корпусе, поэтому наверняка придётся по душе любителям HTPC-систем. Большую часть лицевой стороны Gainward GeForce GTX 650 закрывает система охлаждения с чёрной пластиковой рамкой и ярко-красной крыльчаткой вентилятора.
 |
 |
Обратная сторона видеокарты ничем примечательным не выделяется. В числе выходов значатся мини-HDMI, DVI и D-Sub, то есть вполне стандартное оснащение для видеокарт данного класса.
Разъёмов для создания SLI на видеокарте нет, зато можно обнаружить один шестиконтактный разъём для подключения дополнительного питания, установленный в привычном месте.
Снимаем систему охлаждения и смотрим на печатную плату.
Простенькая система питания построена по схеме 2+1, где две фазы приходятся на графический процессор и ещё одна на видеопамять.
По всей видимости, в качестве контроллера здесь используется микросхема с маркировкой 08 FJ 508, информации о которой нам найти не удалось.
Графический процессор по периметру подложки имеет защитную рамку, предохраняющую кристалл от сколов. Последний выпущен на Тайване на 20-й неделе 2013 года и относится к версии А1. Его площадь равна 221 мм2.
Частота графического процессора Gainward GeForce GTX 650 в 3D-режиме составляет 1058-1059 МГц, что соответствует спецификациям NVIDIA. Все остальные его весьма скромные характеристики вы могли видеть выше в таблице. Качество ASIC кристалла нашего экземпляра Gainward GeForce GTX 650 оказалось равным 74,7%.
Видеокарта оснащена одним гигабайтом видеопамяти стандарта GDDR5 производства компании Elpida (маркировка — W2032BBBG-60-F).
Теоретическая эффективная частота таких микросхем составляет 6000 МГц, но на Gainward GeForce GTX 650 память работает на 5000 МГц, позволяя надеяться на хороший разгон. Впрочем, по личному опыту, на микросхемы Elpida особой надежды у нас нет, но всё же посмотрим… Теоретическая пропускная способность данной памяти при ширине шины 128 бит составляет 80 Гбайт/с.
Вот как выглядят характеристики Gainward GeForce GTX 650 в интерпретации утилиты GPU-Z.
Охлаждается видеокарта небольшим алюминиевым радиатором с тонким 10-мм вентилятором с одиннадцатью лопастями.
 |
 |
Особо описывать тут, как вы видите, нечего. На силовых элементах никаких радиаторов нет, да и не нужны они на такой видеокарте, на наш взгляд. Мониторинга скорости вентилятора также нет, но она всё же регулируется видеокартой автоматически — изменением питающего напряжения в зависимости от температуры графического процессора.
Для проверки температурного режима работы видеокарт в качестве нагрузки мы использовали пять циклов теста весьма ресурсоёмкой игры Aliens vs. Predator (2010) при максимальном качестве графики в разрешении 2560х1440 пикселей с анизотропной фильтрацией уровня 16х, но без активации MSAA-сглаживания.
Для мониторинга температур и всех прочих параметров применялись программа MSI Afterburner версии 3.0.0 beta 19 и утилита GPU-Z версии 0.7.7. Все тесты проводились в закрытом корпусе системного блока, конфигурацию которого вы сможете увидеть в следующем разделе статьи, при средней комнатной температуре около 25 градусов Цельсия.
Посмотрим на температурный режим работы Gainward GeForce GTX 650.
 |
 |
|
|
Автоматический режим |
Максимальная скорость |
Очевидно, что и с примитивной алюминиевой «болванкой», обдуваемой тонким вентилятором, видеокарта оказалась холодной, ведь даже в автоматическом режиме работы вентилятора, когда его практически не слышно, температура графического процессора не превысила отметку 55 градусов Цельсия. При максимальной скорости вентилятора предельная температура графического процессора составила 49 градусов Цельсия.
Несмотря на простоту видеокарты и её системы охлаждения, мы всё же попытались разогнать её, и, как оказалось, не зря. Без малейшей потери стабильности и появления дефектов изображения частоту графического процессора нам удалось поднять на 235 МГц, а эффективную частоту видеопамяти — увеличить сразу на 1800 МГц!
Итоговые частоты видеокарты составили 1294/6800 МГц или +22/36%. Впечатляет, не правда ли? Топовые видеокарты крайне редко могут похвастать таким отменным оверклокерским потенциалом.
После разгона видеокарты температура её графического процессора в автоматическом режиме регулировки скорости вентилятора составила 60 градусов Цельсия, что также совсем немного для таких частот.
Дополним обзор Gainward GeForce GTX 650 ссылкой на её BIOS и переходим к следующему участнику сегодняшнего тестирования.
⇡#PowerColor Radeon R7 250X 1 Гбайт
PowerColor Radeon R7 250X — немногим более габаритная видеокарта, чем Gainward GeForce GTX 650: её длина составляет 170 мм, а толщина и высота такие же. Всю лицевую сторону видеокарты закрывает глянцевый кожух системы охлаждения с красной окантовкой по краю вентилятора.
 |
 |
Ярко-красный текстолит печатной платы как бы подчёркивает принадлежность видеокарты к AMD, как производителю графических процессоров.
Выходы у PowerColor Radeon R7 250X практически такие же, как и на Gainward, разве что mini HDMI заменён на обычный HDMI-выход.
Такой же и разъём для дополнительного питания — шестиконтактный, установленный в правом верхнем углу текстолита.
Минимальная мощность рекомендованного блока питания для системы с одной такой видеокартой составляет 400 ватт.
Печатная плата ничуть не сложнее, чем на GeForce GTX 650. Можно даже отметить больше пустующих площадей текстолита.
Силовые элементы трёх фаз питания графического процессора закрыты маленьким алюминиевым радиатором с термопрокладкой.
Ещё одна фаза вблизи разъёмов дополнительного питания отведена на память.
Питанием графического процессора управляет активный контроллер uP1609R производства uPI Semiconductor.
Кристалл графического процессора Cape Verde площадью 123 мм2 выпущен в конце 2013 года по 28-нм техпроцессу и не имеет защитной рамки. Зато есть силиконовые «кубики» по краям его подложки, на которые и упирается радиатор системы охлаждения.
Частота графического процессора в 3D-режиме не отличается от спецификаций AMD и составляет 1000 МГц, а ASIC качество кристалла равно 75,7%.
По приведённой в начале таблице характеристик несложно определить, что технически данный GPU более совершенен, чем GK106, и заметно производительнее, в чём мы с вами совсем скоро убедимся.
На видеокарте установлены почти такие же микросхемы памяти Elpida, как и на Gainward, правда их теоретическая эффективная частота на 1000 МГц ниже и составляет 5000 МГц.
Однако на PowerColor Radeon R7 250X частота памяти составляет всего 4400 МГц, а теоретическая пропускная способность при 128-битной шине равна 72,0 Гбайт/с.
Система охлаждения такая же простая, как и на Gainward: алюминиевый радиатор с вентилятором и пластиковый кожух.
Радиатор, кстати, такой же как и на Gainward, с толстой сердцевиной и отходящими от неё лучеобразными рёбрами.
Вентилятор компании Apistek предельно простой и даже не имеет PWM-управления.
PowerColor Radeon R7 250X оказалась заметно горячее, чем Gainward GeForce GTX 650. В автоматическом режиме работы температура графического процессора достигла 70 градусов Цельсия, а при максимальной скорости вентилятора — 63 градусов Цельсия.
 |
 |
|
|
Автоматический режим |
Максимальная скорость |
Разгон видеокарты получился скромнее, нежели у Gainward: частоту ядра нам удалось поднять всего на 110 мегагерц, а видеопамяти — на 1300 эффективных мегагерц.
В результате частоты видеокарты составили 1110/5800 МГц.
Температура графического процессора разогнанной PowerColor Radeon R7 250X повысилась на 2 градуса Цельсия в пике нагрузки.
Прикладываем к обзору BIOS видеокарты и идём дальше.
⇡#Sapphire Radeon R7 250 1 Гбайт
Наконец, третий участник сегодняшнего тестирования — Sapphire Radeon R7 250 — по размерами не отличается от видеокарты Gainward и также выполнен на текстолите чёрного цвета. Пластиковый кожух системы охлаждения закрывает большую часть лицевой стороны видеокарты.
 |
 |
Выходы у Sapphire Radeon R7 250 точно такие же, как и на PowerColor.
А вот разъёма для дополнительного питания нет, так как энергопотребление Radeon R7 250 целиком укладывается в возможности PCI-Express шины и ограничено 55 ваттами.
Печатная плата во многом напоминает оную у Gainward, когда все ключевые элементы расположены на лицевой стороне, а система питания сгруппирована у панели с выходами видеокарты.
Два силовые фазы отведены на обеспечение питания графического процессора и одна — на видеопамять.
В отличие от 99,99% всех других графических процессоров, кристалл нашего экземпляра Oland выпущен в Китае, а не на Тайване. Интересно, это прецедент или тенденция? Со временем узнаем. Площадь кристалла — всего 77 мм2, а число транзисторов неизвестно.
Частота ядра для 3D-режима составляет 1050 МГц, а при переходе в 2D снижается до 300 МГц. Число унифицированных шейдерных процессоров в данном графическом процессоре чуть ли не вдвое меньше, чем на Radeon R7 250X, — всего 384 (против 640). Количество текстурных блоков уменьшено с 40 до 24, а блоков растровых операций (ROPs) — сокращено с 16 до 8. В общем, после тестов ZOTAC GeForce GTX TITAN BLACK это какой-то кошмарный сон, а не игровая видеокарта.
На Sapphire Radeon R7 250 установлен один гигабайт видеопамяти стандарта GDDR5 производства Elpida. Микросхемы с маркировкой W2032BBBG-6A-F могут работать на эффективной частоте 5000 МГц, однако на Sapphire Radeon R7 250 они тактуются на 4600 МГц.
Пропускная способность памяти на этой видеокарте составляет 73,6 Гбайт/с. К слову, Radeon R7 250 может оснащаться и сразу двумя гигабайтами видеопамяти, правда только стандарта GDDR3 и с, соответственно, меньшей скоростью.
Утилита GPU-Z версии 0.7.7 знает о видеокарте практически всё, за исключением версии графического процессора и количества транзисторов.
Система охлаждения предельно проста, как и у двух предыдущих участников тестирования. В её основе лежит алюминиевый радиатор, контактирующий с графическим процессором через термопасту.
Охлаждается этот радиатор небольшим вентилятором компании Apistek.
PWM-регулировки здесь также нет, как и мониторинга оборотов вентилятора, а его скорость регулируется автоматически — напряжением.
В автоматическом режиме работы вентилятора температура графического процессора достигла 65 градусов Цельсия.
Автоматический режим
При максимальной скорости температура ядра снизилась до 59 градусов Цельсия, правда скриншот этого результата нам сохранить не удалось.
Что касается разгона видеокарты Sapphire Radeon R7 250, то, как говорил А.С. Пушкин, — «Какое низкое коварство. полуживого забавлять…», так что мы оставили этого малыша в покое, и, в отличие от двух предыдущих видеокарт обзора, тестировали его только на номинальных частотах.
BIOS видеокарты Sapphire Radeon R7 250 вы можете скачать отсюда, а мы переходим к конфигурации и методике тестирования.
⇡#Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования
Тестирование производительности видеокарт было проведено на системе следующей конфигурации:
Три видеокарты из обзора мы сегодня сравним с эталонными версиями NVIDIA GeForce GTX 750 Ti и AMD Radeon R7 260X на номинальных частотах.
 |
 |
|
 |
 |
Это позволит оценить отставание каждой из видеокарт обзора от двух данных моделей.
Для снижения зависимости производительности видеокарт от скорости платформы, 32-нм шестиядерный процессор при множителе 48, опорной частоте 100 МГц и активированной функции Load-Line Calibration был разогнан до 4,8 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,38 В.
Технология Hyper-Threading активирована. При этом 32 Гбайт оперативной памяти функционировали на частоте 2,133 ГГц с таймингами 9-11-11-20_CR1 при напряжении 1,6125 В.
Тестирование было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate x64 SP1 со всеми критическими обновлениями на тот момент и с установкой следующих драйверов:
Так как производительность у тестируемых сегодня видеокартм сравнительно невысокая, они были проверены только в разрешении 1920х1080 пикселей, без попытки использовать 2560x1440. Для тестов использовались два режима качества графики: Quality + AF16x — качество текстур в драйверах по-умолчанию с включением анизотропной фильтрации уровня 16х, и «Quality + AF16x + MSAA 4х» с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и полноэкранного сглаживания степени 4x. В отдельных играх, в силу специфики их игровых движков, были использованы другие алгоритмы сглаживания, о чём будет указано далее в методике и на диаграммах. Включение анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания выполнялось непосредственно в настройках игр. Если же данные настройки в играх отсутствовали, то параметры изменялись в панели управления драйверов Catalyst или GeForce. Там же была принудительно отключена вертикальная синхронизация. Кроме указанного, никаких дополнительных изменений в настройки драйверов не вносилось.
Видеокарты были протестированы в двух графических тестах и тринадцати играх, обновлённых до последних версий на дату начала подготовки материала:
Как видим, в отдельных играх не были использованы максимальные настройки качества графики, чтобы сохранить FPS на хотя бы минимально приемлемом для игры уровне.
Если в играх реализована возможность фиксации минимального числа кадров в секунду, то оно также отражалось на диаграммах. Каждый тест проводился дважды, за окончательный результат принималось лучшее из двух полученных значений, но только в случае, если разница между ними не превышала 1%. Если отклонения прогонов тестов превышали 1%, то тестирование повторялось ещё, как минимум, один раз, чтобы получить достоверный результат.
⇡#Результаты тестов производительности
Так как в большинстве своём результаты тестирования видеокарт в подавляющем большинстве имеют общую закономерность, то по ходу диаграмм мы их сегодня анализировать не станем, а итоги подведём сразу по сводным диаграммам.
В завершение основного раздела с тестированием приведём итоговую таблицу с результатами тестов.
⇡#Сводные диаграммы и анализ результатов
Итак, в тестах у нас сегодня есть две видеокарты одинаковой стоимости ($99): Gainward GeForce GTX 650 и PowerColor Radeon R7 250X. Вот их-то мы и сравним друг с другом на первой сводной диаграмме.
Как видите, несмотря на одинаковую цену, у GeForce GTX 650 против Radeon R7 250X нет ни единого шанса. Равна производительность этих видеокарт лишь в Sniper Elite 2 и, с натяжкой, в Batman: Arkham Origins. В остальных тестах побеждает Radeon R7 250X. В среднем по всем тестам PowerColor Radeon R7 250X быстрее Gainward GeForce GTX 650 на 21,2% в режимах без использования сглаживания и на 15,3% при его активации.
Интересна и разница в производительности видеокарт PowerColor Radeon R7 250X и Sapphire Radeon R7 250, ведь модель видеокарты отличается только на одну букву, а на самом деле это целая «пропасть» по производительности.
В среднем PowerColor Radeon R7 250X быстрее Sapphire Radeon R7 250 на 40,6% без использования сглаживания и на 36,2% при его активации. Так что не перепутайте случайно Radeon R7 250X и R7 250 при покупке, тем более что разница в стоимости между этими видеокартами не столь велика.
Теперь посмотрим на отставание PowerColor Radeon R7 250X от следующей ступеньки по производительности — AMD Radeon R7 260X.
В игре Company of Heroes 2 разница между этими видеокартами достигает 50%, и вызвано это нехваткой видеопамяти на PowerColor Radeon R7 250X. В остальных играх везде разница примерно одинакова в пользу, конечно же, AMD Radeon R7 260X. В среднем по всем тестам PowerColor Radeon R7 250X отстаёт на 29,4% в режимах без использования сглаживания и на 21,7% при его активации.
Куда сильнее отстаёт Gainward GeForce GTX 650 от NVIDIA GeForce GTX 750 Ti. Объясняется это довольно просто, ведь по стоимости между двумя этими видеокартами, не считая GTX 650 Ti и 650 Ti BOOST, ещё есть модель GeForce GTX 750, которую нам пока не удалось достать на тесты, отсюда и 45,9-47,2% отставание Gainward от NVIDIA.
На последней паре сводных диаграмм мы оценим прирост производительности Gainward GeForce GTX 650 при разгоне до частот 1294/6800 МГц и PowerColor Radeon R7 250X при разгоне до частот 1110/5800 МГц.
Особенно заметно выросла производительность на видеокарте Gainward, которая, справедливости ради, и разогналась лучше PowerColor. Прирост производительности на ней составил примерно 23%, тогда как на PowerColor Radeon R7 250X производительность выросла на 15-16%. Так что хорошим разгоном GeForce GTX 650 можно заметно сократить отставание от Radeon R7 250X, но всё же не перекрыть его полностью.
Измерение энергопотребления системы с различными видеокартами осуществлялось с помощью многофункциональной панели Zalman ZM-MFC3, которая показывает потребление системы «от розетки» в целом (без учёта монитора). Измерение было проведено в 2D-режиме, при обычной работе в Microsoft Word или интернет-сёрфинге, а также в 3D-режиме. В последнем случае нагрузка создавалась с помощью четырёх последовательных циклов вступительной сцены уровня Swamp из игры Crysis 3 в разрешении 2560х1440 пикселей при максимальных настройках качества графики, но без использования сглаживания MSAA.
Сравним уровень энергопотребления систем с протестированными сегодня видеокартами:
Как и следовало ожидать, наиболее экономичной является система с Sapphire Radeon R7 250, уровень энергопотребления которой не превысил отметку 350 Вт. Не сильно больше этого уровня потребляют конфигурации с Gainward GeForce GTX 650 и PowerColor Radeon R7 250X (обе — по 362 Вт в пике нагрузки). Разгон этих видеокарт увеличивает уровень энергопотребления систем с ними на 11-26 Вт. Тем не менее самой «прожорливой» является система с AMD Radeon R7 260X, а с GeForce GTX 750 Ti, напротив, одной из наиболее экономичных. Добавим, что любой их протестированных сегодня конфигураций должно хватить качественного блока питания мощностью 400 Вт.
Так есть ли игровая жизнь ниже и дешевле NVIDIA GeForce GTX 750 Ti или AMD Radeon R7 260X? Определенно есть, но не стоит рассчитывать на 60 FPS при максимальных настройках в Battlefield 4 и прочих современных играх. Поэтому, если вам придётся выбирать что-то из ценового диапазона до 100 долларов США, то мы рекомендуем остановить свой выбор на модели Radeon R7 250X, которая сегодня в исполнении PowerColor в пух и прах разгромила GeForce GTX 650. Что касается самих видеокарт Gainward, PowerColor и Sapphire, то они в полной мере соответствуют своему классу: компактные, экономичные, не горячие и не шумные, – именно такими и должны быть 3D-карты начального уровня. Что из них для себя выбрать, каждый из вас решит сам.
Благодарим компанию AMD и персонально Кирилла Погорелова за предоставленные на тестирование видеокарты.