Сравнительное тестирование видеокарт четырех поколений и руководство по апгрейду

Не пора ли обновиться? Чтобы понять, какие модели еще послужат, а каким пора в музей, мы протестировали 54 видеокарты со времен GeForce 500 и Radeon HD 6000. Выбираем замену из актуальных линеек AMD и NVIDIA под разное разрешение монитора и качество графики

В комментариях к обзорам читатели иногда жалуются, что мы не приводим для сравнения результаты старых видеокарт – тех, на которых играют они сами. Действительно, когда AMD или NVIDIA выпускают новый GPU или новую модель видеокарты на основе уже существующего кремния, мы фокусируемся на сравнении с картами из актуальной линейки, близкими по характеристикам к тому устройству, о котором идет речь. Ну а если новинка заменяет какую-либо из прошлых моделей, то последнюю тоже приходится включать в список участников теста. Но брать видеокарты на два-три поколения старше – такого мы уже давно не делаем. С точки зрения теории все это не столь интересно, да и практическая польза в плане перспектив апгрейда старого железа сомнительна. В конце концов, если видеокарта в вашем компьютере уже явно не справляется со свежими играми, то не так уж и важно, насколько конкретная новая модель из всех существующих лучше старого устройства – нужно просто выбрать покупку по своим потребностям и возможностям.

Единственная ситуация, когда старые видеокарты (как есть или в виде более свежих, но, по сути, лишь переименованных продуктов) непременно фигурируют в тестах, – выход нового флагманского GPU. В таком случае это одновременно интересно (т.к. GPU стремительно прогрессируют и не перестают удивлять) и важно с практической точки зрения (флагманы долго не устаревают). И напротив, поскольку несколько поколений графических адаптеров пересекаются в определенном диапазоне производительности (должно пройти несколько лет, чтобы бывший флагман опустился ниже самой доступной геймерской карты одного из новых поколений), в этой «толще» редко случаются прорывы (связанные с ростом энергоэффективности либо появлением новых функций), а для практических рекомендаций требуется слишком много времени на тесты и анализ их результатов, чтобы включать старые видеокарты в обзоры постоянно.


		AMD Radeon HD 7970 GHz Edition

Впрочем, признаем, что запрос на более внимательное сравнение старых и новых устройств вполне оправдан для определенной категории читателей – геймеров, обновляющих железо достаточно часто, чтобы следить за промежуточными подвижками в производительности GPU. Кроме того, лаборатории таких сайтов, как MTS61.ru, имеют доступ к тестовым платформам с мощными CPU, заведомо достаточными для того, чтобы изолировать переменную быстродействия видеокарты, – в отличие от большинства домашних компьютеров. Хотя надо отметить, что в центральных процессорах темпы роста однопоточной производительности уже давно перестали впечатлять, а игровые приложения в массе своей могут задействовать эффективно только четыре ядра (мы уже занимались вопросом процессорозависимости игр и видеокарт в прошлом году и будем в будущем развивать эту тему).

Поэтому раз в какое-то продолжительное время и вправду стоит изучить производительность видеокарт на глубину нескольких поколений. К тому же в последние годы сложилась уникальная ситуация: производители дискретных GPU с 2011 года бессменно пользуются одним и тем же техпроцессом 28 нм. Узел 20 нм был целиком пропущен, и кремний следующего поколения будет производиться уже сразу по норме 14-16 нм FinFET, что сулит колоссальный рывок в игровой производительности, активное внедрение разрешения 4К и шлемов виртуальной реальности.




NVIDIA GeForce GTX 780 Ti		NVIDIA GeForce GTX 980 Ti

AMD и NVIDIA удалось вполне успешно прогрессировать в рамках техпроцесса 28 нм за счет оптимизаций микроархитектуры, но основные достижения предсказуемо сосредоточились в сегменте самых высокопроизводительных устройств. Напротив, уровень быстродействия, характерный для современных видеокарт даже третьего эшелона (GeForce GTX 960, Radeon R9 280X), не говоря уже о более слабых, покрывают два предыдущих поколения, начиная с GeForce 600-й серии и Radeon HD 7000. Хотя эти видеокарты сняты с производства, они вполне доступны и на вторичном, и на первичном рынке – само собой, за меньшие деньги, что вызывает извечный вопрос: зачем платить больше?

Так возникла идея этого беспрецедентного для MTS61.ru исследования, в котором приняли участие в общей сложности 54 видеокарты, принадлежащие к четырем поколениям, – начиная с GeForce 600 и Radeon HD 7000 и заканчивая GeForce 900 и Radeon R7/R9 300. Цель его двойная: с одной стороны, обладатель старой видеокарты поймет, в какой точке он находится сейчас и на что имеет смысл апгрейдиться. С другой стороны, мы увидим, какой путь прошла эта индустрия за пять лет – большой срок по меркам компьютерных технологий.

Еще один вопрос, которого мы коснемся, – это структура актуальных линеек видеокарт AMD и NVIDIA (в таблицах ниже), в том числе такая характеристика, как соотношение производительности и цены в различных категориях согласно позиционированию моделей.

Модель	Графический процессор							Видеопамять				Шина ввода/вывода	TDP, Вт
	Кодовое название	Число транзис-торов, млн	Техн. процесс, нм	Тактовая частота, МГц: High State / Boost State	Число потоко-вых процес-соров	Число текстур-ных блоков	Число ROP	Разряд-ность шины, бит	Тип микросхем	Тактовая частота, МГц (пропускная способность, Мбит/с на контакт)	Объем, Мбайт
Radeon R9 Fury X	Fiji XT	8900	28	1050/-	4096	256	64	4096	HBM	500 (1000)	4096	PCI Express 3.0 x16	275
Radeon R9 Nano	Fiji XT	8900	28	1000/-	4096	256	64	4096	HBM	500 (1000)	4096	PCI Express 3.0 x16	175
Radeon R9 Fury	Fiji PRO	8900	28	1000/-	3584	224	64	4096	HBM	500 (1000)	4096	PCI Express 3.0 x16	275
Radeon R9 390X	Grenada XT	6200	28	1050/-	2816	176	64	512	GDDR5 SDRAM	1500 (6000)	8192	PCI Express 3.0 x16	275
Radeon R9 390	Grenada PRO	6200	28	1000/-	2560	160	64	512	GDDR5 SDRAM	1500 (6000)	8192	PCI Express 3.0 x16	275
Radeon R9 380X	Antigua XT	6200	28	970/-	2048	128	32	256	GDDR5 SDRAM	1500 (6000)	4096	PCI Express 3.0 x16	190
Radeon R9 380	Antigua PRO	5000	28	970/-	1792	112	32	256	GDDR5 SDRAM	1425 (5700)	2048/4096	PCI Express 3.0 x16	190
Radeon R9 370	Trinidad PRO	2800	28	975/-	1024	64	32	256	GDDR5 SDRAM	1400 (5600)	2048/4096	PCI Express 3.0 x16	110
Radeon R9 360	Tobago PRO	2080	28	1050/-	768	48	16	128	GDDR5 SDRAM	1625 (6500)	2048	PCI Express 3.0 x16	100
Radeon R7 250X	Cape Verde XT	1500	28	1000/-	640	40	16	128	GDDR5 SDRAM	1125 (4500)	1024/2048	PCI Express 3.0 x16	95
Radeon R7 250	Oland XT	1040	28	1000/1050	320	20	8	128	GDDR3/GDDR5 SDRAM	900 (1800) / 1150 (4600)	1024/2048	PCI Express 3.0 x16	75
Radeon R7 240	Oland PRO	1040	28	730/780	320	20	8	128	GDDR3/GDDR5 SDRAM	900 (1800) / 1125 (4500)	1024/2048	PCI Express 3.0 x16	30
Radeon R5 230	Caicos	370	40	625/-	160	8	4	64	GDDR3 SDRAM	533 (1066)	1024/2048	PCI Express 2.1 x16	19

Модель	Графический процессор							Видеопамять				Шина ввода/вывода	TDP, Вт
	Кодовое название	Число транзис-торов, млн	Техн. процесс, нм	Тактовая частота, МГц: Base Clock / Boost Clock	Число ядер CUDA	Число текстур-ных блоков	Число ROP	Разряд-ность шины, бит	Тип микросхем	Тактовая частота, МГц (пропускная способность, Мбит/с на контакт)	Объем, Мбайт
GeForce GTX TITAN Z	GK110	7 100	28	705/876	2880	240	48	2 × 384	GDDR5 SDRAM	1753 (7012)	2 × 6144	PCI-Express 3.0 x16	375
GeForce GTX TITAN X	GM200	8 000	28	1000/1076	3072	256	96	384	GDDR5 SDRAM	1753 (7012)	12 280	PCI-Express 3.0 x16	250
GeForce GTX 980 Ti	GM200	8 000	28	1000/1076	2816	176	96	384	GDDR5 SDRAM	1753 (7012)	6144	PCI-Express 3.0 x16	250
GeForce GTX 980	GM204	5 200	28	1126/1216	2048	128	64	256	GDDR5 SDRAM	1753 (7012)	4096	PCI-Express 3.0 x16	165
GeForce GTX 970	GM204	5 200	28	1050/1178	1664	104	56	256	GDDR5 SDRAM	1753 (7012)	4096	PCI-Express 3.0 x16	145
GeForce GTX 960	GM206	2 940	28	1126/1178	1024	64	32	128	GDDR5 SDRAM	1753 (7012)	2048	PCI-Express 3.0 x16	120
GeForce GTX 950	GM206	2 940	28	1024/1188	768	48	32	128	GDDR5 SDRAM	1653 (6612)	2048	PCI-Express 3.0 x16	90
GeForce GTX 750 Ti	GM107	1870	28	1020/1085	640	40	16	128	GDDR5 SDRAM	1350 (5000)	2048	PCI-Express 3.0 x16	60
GeForce GT 740	GK107	1300	28	902/-	384	32	16	128	GDDR3/GDDR5 SDRAM	900 (1800) / 1250 (5000)	1024/2048	PCI-Express 3.0 x16	65
GeForce GT 730 (64-bit)	GK208	1300	28	902/-	384	16	8	64	GDDR3/GDDR5 SDRAM	900 (1800) / 1250 (5000)	1024/2048	PCI-Express 2.0 x16	23/25
GeForce GT 730 (128-bit)	GF108	585	40	700/-	96	16	4	128	GDDR3 SDRAM	900 (1800)	1024	PCI-Express 2.0 x16	49
GeForce GT 720	GK208	1300	28	797/-	192	16	8	64	GDDR3/GDDR5 SDRAM	900 (1800) / 1250 (5000)	1024/2048	PCI-Express 2.0 x16	19
GeForce GT 610	GF119	292	40	810/-	48	8	4	64	GDDR3 SDRAM	1798 (3596)	512/1024	PCI-Express 2.0 x16	25

Протестировать 54 видеокарты в полной батарее тестов, которую мы используем для обзоров, было бы нереально в разумный промежуток времени, поэтому для данной работы мы должны были выбрать три игры, отвечающие следующим критериям: а) различные требования к производительности GPU (но не слишком низкие либо высокие) и б) достаточно короткий встроенный бенчмарк, надежно запускаемый в автоматическом режиме.

В результате мы остановились на Thief (самая легкая нагрузка), Tomb Raider (средняя нагрузка) и Company of Heroes 2 (самая тяжелая). Дополнительная особенность всех трех игр, подходящая для наших целей, – в них поддерживается полноэкранное сглаживание по методу SSAA. Многие игры все еще могут предложить только практически бесплатное для GPU, но не вполне качественное сглаживание по методу FXAA и пока не подхватили тренд на возвращение ресурсоемкого суперсемплинга в качестве замены мультисемплинга – когда-то преобладающего метода сглаживания, ныне заброшенного по причине плохой совместимости с графическими движками отложенного рендеринга.

Еще один момент: случайно вышло, что одна из выбранных игр (Company of Heroes 2) не совместима с технологиями SLI и CrossFire. В Thief быстродействие вполне сносно, а в Tomb Raider – замечательно масштабируется на нескольких GPU. Это тоже хорошо: пусть не будет иллюзии, что два графических процессора в тандеме – это универсальное решение.

Тесты в каждой игре проводились при разрешениях 1920 × 1080 и 2560 × 1440 – как со сглаживанием SSAA 4x, так и без него. 4К-режимы мы трогать не стали, так как большинство участников тестирования не обладает для него достаточной вычислительной мощностью, а самые старые карты (серий GeForce 500 и Radeon HD 6000) – даже и подходящими видеоинтерфейсами.

Конфигурация тестовых стендов
CPU	Intel Core i7-5960X @ 4 ГГц (100 × 40)
Материнская плата	ASUS RAMPAGE V EXTREME
Оперативная память	Corsair Vengeance LPX, 2133 МГц, 4 × 4 Гбайт
ПЗУ	Intel SSD 520, 240 Гбайт
Блок питания	Corsair AX1200i, 1200 Вт
Охлаждение CPU	Thermalright Archon
Корпус	CoolerMaster Test Bench V1.0
Операционная система	Windows 8.1 Pro X64
ПО для GPU AMD	AMD Catalyst 15.7.1; для Radeon R9 380X – Radeon Software Crimson Edition 15.30.1025
ПО для GPU NVIDIA	358.91 WHQL

Энергосберегающие технологии CPU во всех тестах отключены. В настройках драйвера NVIDIA в качестве процессора для вычисления PhysX выбирается CPU. В меню драйвера AMD настройка Tesselation переводится из состояния AMD Optimized в Use application settings.

Бенчмарки: игры
Игра (в порядке даты выхода)	Настройки	Полноэкранное сглаживание
Игра (в порядке даты выхода)	Настройки	1920 × 1080/2560 × 1440	1920 × 1080/2560 × 1440
Tomb Raider, встроенный бенчмарк	Макс. качество	Выкл.	SSAA 4x
Company of Heroes 2, встроенный бенчмарк	Макс. качество		SSAA 4x
Thief, встроенный бенчмарк	Макс. качество		SSAA 4x + FXAA

Участники тестирования

В таблицах выше перечислены дискретные видеокарты AMD и NVIDIA, производящиеся на сегодняшний день. Среди них представители линеек GeForce 900 и Radeon R7/R9 300 (а также AMD Fury и Fury X) были протестированы без исключения.

Из прошлого поколения (GeForce 700 и Radeon R7/R9 200) присутствуют почти все модели, за исключением самых маломощных. Старая гвардия (GeForce 500 и Radeon HD 6000) представлена пятью моделями, начиная с самых старших.

Из перечисленных категорий выпали только три видеокарты, которые нам не удалось протестировать по различным причинам, – Radeon R9 Nano, Radeon R9 290, Radeon HD 6850 и GeForce GTX 660 Ti.

Все тестовые образцы проходили тесты на референсных частотах и обладают типичной конфигурацией RAM. Исключением является только GeForce GTX 560, оснащенный 2 Гбайт GDDR5 SDRAM, в то время как 1 Гбайт является для него стандартным объемом.

AMD