Групповое тестирование видеокарт в 4K-разрешении (GeForce GTX 780 Ti vs AMD Radeon R9 290X в SLI/CrossFire, часть 2)

Мы вплотную подошли к очередной смене стандартов разрешения. Вся инфраструктура домашних компьютеров и кинотеатров уже готова принять стандарт Ultra HD. Соответствующие телевизоры и мониторы уже давно производятся. Существуют интерфейсы необходимой пропускной способности: DisplayPort 1.2 для мониторов и HDMI 1.4a — для ТВ. Разумеется, с поправкой на то, что последний при разрешении 3840х2160 обеспечивает частоту обновления не больше 30 Гц, но для подавляющего большинства фильмов и этого вполне достаточно. Индустрия ждет отмашки для массового производства ЖК-панелей с 4К-разрешением и соответствующего контента. Уже в 2014 году нас ждет волна относительно доступных (ну по крайней мере не фантастически дорогих) телевизоров по цене меньше $5 000.

Ситуацию с Ultra HD применительно к домашним кинотеатрам и производству контента подробно осветил коллега Владимир Бахур. А для нас, геймеров, освоение 4К-разрешения произойдет даже быстрее и дешевле, чем в сфере видео. В ценовом диапазоне, который только предстоит освоить телевизорам, уже присутствуют 4К-мониторы с диагональю 30-31 дюйм. А не так давно Samsung анонсировала запуск 28-дюймового монитора с разрешением 3840х2160 — U28D590 по рекомендованной цене 24 990 рублей. Аналогичные предложения от других производителей наверняка не заставят себя долго ждать, и в результате за год мониторы стандарта Ultra HD обоснуются в нише, которая сегодня занята моделями с разрешением WQHD (2560x1440) или WQXGA (2560x1600) на высококачественных матрицах. К слову, такие дисплеи в свое время не заслужили и малой толики внимания, которое компании, причастные к игровой отрасли ныне уделяют поддержке Ultra HD. Согласно статистике Steam, большинство игроков ограничиваются разрешением 1920х1080 и меньше одного процента перешло на WQHD.

На этот раз за внедрение нового стандарта взялись всерьез. На любой достаточно мощной игровой видеокарте, начиная с серии Radeon HD 6000 у AMD и GeForce 600 у NVIDIA, вы найдете выход DisplayPort 1.2, необходимый для выдачи 4К-разрешения с частотой 60 Гц, а разработчики GPU уже сейчас хвастаются производительностью в таком режиме. Наиболее активно зарю Ultra HD приближает компания AMD. Оптимизация архитектуры графических процессоров Hawaii под сверхвысокие разрешения предъявляется как одно из эксклюзивных достоинств видеоадаптеров Radeon R9 290/290X, и даже представленные в этом месяце APU семейства Kaveri, как утверждает AMD, способны что-то показать в этой дисциплине. Впрочем, и NVIDIA вполне готова к пришествию Ultra HD, имея в арсенале игровые продукты на базе циклопического GPU GK110 — GeForce GTX 780 и 780 Ti.

А главное — геймерам не приходится ждать, когда производители осчастливят их контентом сверхвысокой четкости. Почти любые игры уже сейчас способны работать в каком угодно разрешении, лишь бы хватало производительности. В конце концов, мультимониторые конфигурации AMD Eyefinity и NVIDIA Surround уже давно не являются чем-то новым. В общем, при готовности потратить круглую сумму на домашнюю игровую станцию (или сэкономить, дождавшись выхода Samsung U28D590 и его аналогов) можно прямо сейчас ворваться в мир Ultra HD. А мы выясним, чье игровое железо для этого наиболее приспособлено — AMD или NVIDIA.

⇡#GeForce GTX 780 (Ti) vs Radeon R9 290(X) в 4К

Тест в Ultra HD является финальной ареной для двухпроцессорных сборок топовых игровых видеоадаптеров — AMD Radeon R9 290X и NVIDIA GeForce GTX 780 Ti, равно как и облегченных модификаций последних — R9 290 и «нетитанового» GTX 780. Судя по результатам первого раунда этой битвы, это самый подходящий арсенал для покорения Ultra HD. Если взять наиболее требовательные игры 2013 года с максимальными настройками графики и полноэкранным сглаживанием, то пара чипов Hawaii или GK110 с натяжкой обеспечивает комфортную частоту смены кадров 60 FPS при разрешении WQHD, а в 3840х2160 — аж в 2,25 больше пикселей. В общем, легко не будет.

Напомним, что в результате стремительной многоходовки AMD и NVIDIA в октябре-ноябре прошлого года высшая лига дискретных видеоадаптеров на момент написания статьи состоит из двух пар близких по производительности продуктов: Radeon R9 290X ($549 — здесь и далее для удобства указаны рекомендованные цены на рынке США) и GeForce GTX 780 Ti ($649), во-первых, и R9 290 ($449) вместе с GTX 780 ($499) — во вторых. По итогам тестов, которые мы провели как на одиночных видеокартах, так и на сборках SLI/CrossFire при разрешениии вплоть до WQHD, в первой паре нестойкое преимущество принадлежит продукту NVIDIA, во второй — AMD.

А вот игры в 4K уже вполне могут сдвинуть баланс в пользу «красных»: все основания на то заложены в спецификациях видеоадаптеров. Резонно ожидать, что Radeon R9 290 упрочит победу над более дорогим соперником — GeForce GTX 780. Прелесть R9 290 в том, что от старшего брата, R9 290X, ему достался в неприкосновенности весь back-end, включающий 64 ROP и 512-битную шину памяти с пропускной способностью 320 Гбайт/с. Именно эти параметры имеют особую важность при таком бешеном количестве экранных пикселей. GeForce GTX 780, обладающий 48 ROP и пропускной способностью памяти 288 Гбайт/с, здесь находится в заведомо невыгодном положении.

В GeForce GTX 780 Ti NVIDIA с лихвой компенсировала ограничение 384-битной шины памяти за счет разгона памяти до 7000 МГц, что в итоге дает пропускную способность 336 Гбайт/с — даже больше, чем у Radeon R9 290X. Однако последний по-прежнему имеет преимущество в виде 64 ROP против 48 блоков в GTX 780 Ti, что может поколебать чаши весов.

Увеличение разрядности до 512 бит как приоритетный метод расширения пропускной способности памяти также имеет для AMD один приятный побочный эффект — штатным объемом VRAM для Radeon R9 290/290X является 4 Гбайт, а GeForce GTX 780(Ti) довольствуется 3 Гбайт памяти. Казалось бы, и этого должно хватить. Но как бы не так. Если судить по нашим замерам, две наиболее жадных до видеопамяти игры при разрешении 3840х2160 с бескомпромиссными настройками выходят за этот предел, что не может пройти бесследно для видеокарт NVIDIA.

Наконец, у адаптеров NVIDIA есть один неявный тормоз, который может в какой-то мере проявиться в тестах при разрешении Ultra HD в двухпроцессорных конфигурациях. Пропускная способность мостика SLI, используемого для синхронизации кадровых буферов, составляет 1 Гбайт/с, чего уже недостаточно для прокачки кадров размером 3840х2160 пикселей 60 раз в секунду (1423,83 Мбайт/с). Видеокарты AMD на GPU Tahiti избавлены от этого ограничения — они осуществляют синхронизацию по шине PCI-E (пропускная способность слота PCI-E 3.0 x16 составляет 16 Гбайт/с). Впрочем, не вполне ясно, как именно этот недостаток повлияет на производительность: то ли съест какой-то процент FPS, то ли увеличит время подготовки отдельных кадров (с чем не так давно столкнулась AMD).

Но не будем забывать, что в сегодняшнем тестировании участвуют не только видеокарты на топовых GPU Hawaii и GK110, но и «двухголовые» адаптеры на базе следующих по старшинству чипов AMD и NVIDIA, которые также достойны соревноваться в разрешении Ultra HD, — Radeon HD 7990 и GeForce GTX 690. По идее, оба обладают большим совокупным числом вычислительных блоков, распределенным по двум «головам», чем единственный более крупный GPU. Увы, посторонние факторы ставят под сомнение их успех. В случае с GTX 690 очевиден крайний дефицит набортной памяти: только три из одиннадцати игр в нашей тестовой методике укладываются в скромные 2 Гбайт VRAM (которые, напомним, не суммируются в SLI или CrossFire), выделенные каждому GPU.

Radeon HD 7990 в большинстве игр проскочил через бутылочное горлышко требований к памяти, но имеет собственную уникальную проблему. Дело в том, что алгоритм Frame Pacing, с помощью которого AMD уменьшила разброс времени подготовки отдельных кадров в CrossFire-системах (тем самым сделав выдачу кадров более равномерной), пока не касается GPU, синхронизирующихся по шине CFBI (с мостиками в случае отдельных видеоадаптеров), с конфигурациями Eyefinity. А именно в качестве Eyefinity сейчас работают 4K-мониторы, ведь они все являются «тайловыми». Так что результаты Radeon HD 7990 в бенчмарках с 4К-разрешением вплоть до выхода обещанного AMD лекарства следует воспринимать как некую потенциальную производительность, которая не вполне соотносится с воспринимаемой плавностью изображения. Мы не занимались специальными тестами с помощью NVIDIA FCAT, но из достоверных источников известно, что HD 7990 в 4К просто отбрасывает каждый второй кадр, что фактически сводит на нет преимущество CrossFire. Такие дела.

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

Для измерения мощности системы используется стенд с блоком питания Corsair AX1200i. Энергосберегающие технологии CPU во всех тестах отключены. Шина PCI-Express работает в режиме 3.0. Для активации PCI-E 3.0 на видеокартах серий GeForce 600 и 700 в системе на чипсете X79 применяется патч от NVIDIA.

В настройках драйвера NVIDIA всегда в качестве процессора для вычисления PhysX выбирается CPU. В настройках AMD настройка Tesselation всегда переводится из состояния AMD Optimized в Use application settings. В CrossFire-конфигурациях остается включенной опция Frame Pacing.

В 4К-тестах использовался монитор ASUS PQ321QE с матрицей 31,5 дюйма и разрешением 3840х2160, отдельный обзор которого также есть на нашем сайте.

⇡#Участники тестирования

В тестировании производительности приняли участие следующие конфигурации:

• 2 x AMD Radeon R9 290X (1000/5000 МГц, 4 Гбайт), Uber Mode
• 2 x AMD Radeon R9 290 (947/5000 МГц, 4 Гбайт)
• AMD Radeon HD 7990 (1000/6000 МГц, 6 Гбайт)
• AMD Radeon R9 290X (1000/5000 МГц, 4 Гбайт), Uber Mode
• AMD Radeon R9 290 (947/5000 МГц, 4 Гбайт)
• 2 x NVIDIA GeForce GTX 780 Ti (875/7000 МГц, 3 Гбайт)
• 2 x NVIDIA GeForce GTX 780 (863/6008 МГц, 3 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 690 (915/6008 МГц, 4 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 780 Ti (875/7000 МГц, 3 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 780 (863/6008 МГц, 3 Гбайт)

Как и в первой части тестирования видеоадаптеров на базе AMD Hawaii и NVIDIA GK110 в SLI/CrossFire, в качестве образцов GeForce GTX 780 Ti мы использовали карты нереференсного дизайна от Inno3D и GAINWARD. Напомним, что они собой представляют.

Для тестов SLI видеокарты приведены к референсным частотам: 875/7000 МГц (базовая частота GPU и частота памяти соответственно). Охлаждение организовано таким образом, чтобы устойчивая частота под нагрузкой соответствовала результатам референсного образца.

GAINWARD GeForce GTX 780 Ti Phantom

Inno3D iChill GeForce GTX 780 Ti

Для тестов одиночной видеокарты GeForce GTX 780 Ti использовался референсный образец. То же верно для любых конфигураций GeForce GTX 780 и прочих участников тестирования.

NVIDIA GeForce GTX 780

NVIDIA GeForce GTX 780 Ti

AMD Radeon HD 7990

NVIDIA GeForce GTX 690

⇡#Производительность: синтетические тесты

Unigine Heaven 4

• Первые места занимают SLI-системы на базе GK110.
• Причем GTX 780 оттеснил R9 290X вниз с микроскопическим отрывом, хотя в разрешении WQHD у них соотношение обратное.
• Одиночный GeForce GTX 780 Ti столь же эффективен, как и GTX 690 с Radeon HD 7990, чем выделяется среди прочих систем с одним GPU.
• Как и в CLI/CrossFire, среди одиночных GPU лидируют продукты NVIDIA.

⇡#Производительность: игровые тесты

Crysis Warhead

• Здесь, напротив, победа на стороне команды AMD — как в одиночных, так и в двойных конфигурациях.
• Примечательно, что GTX 780 Ti в режиме WQHD обладает такой же, как у R9 290, производительностью, но в 4К красный соперник получает весомое преимущество.
• Radeon HD 7990 показывает на удивление крепкий результат, недостижимый для GTX 690.

Battlefield 3

• В этой игре конфигурации SLI выпали из соревнования по вине бага: игра просто вылетает с ошибкой при таком сочетании разрешения и железа. В результате системы CrossFire безраздельно оккупировали пьедестал почета.
• Впрочем, среди видеокарт на одиночном GPU победу одержал GeForce GTX 780 Ti, а замыкает список обычный GTX 780. Расстановка сил одна и та же — как в WQHD, так и в 4K.

DiRT Showdown

• DiRT Shodown, как обычно, отдала лавры бойцам команды AMD. Обе видеокарты на чипе Hawaii в CrossFire с большим отрывом опережают SLI-сборки на базе GK110. То же происходит с одиночными GPU.
• Посмотите, как бодро выступил Radeon HD 7990. Жаль, что пока это совершенно дутые цифры.

Far Cry 3

• Смена разрешения привела к перераспределению призовых мест среди двухпроцессоных конфигураций. Если в WQHD лидируют карты NVIDIA, то в 4К Radeon R9 290X опережает GTX 780 Ti, а R9 290 обходит свою основную соперницу, GTX 780.
• В соответствующих парах одиночных GPU сохраняется соотношение в пользу NVIDIA, но карты AMD в 4К заметно подтянулись в производительности относительно конкурентов из «зеленого» лагеря.
• Вновь блистательно выступил Radeon HD 7990 с производительностью на уровне GeForce GTX 780 Ti (помним о проблеме с отброшенными кадрами в Eyefinity). А вот GTX 690 ждало сокрушительное фиаско по причине дефицита набортной памяти.

Tomb Raider

• Тестирование в 4К ничего не изменило в соотношении конфигураций SLI/CrossFire. GTX 780 Ti лидирует, GTX 780 и R9 290X практически равны, а R9 290 замыкает список.
• Среди одиночных GPU R9 290X и GTX 780 поменялись местами — в пользу последнего.
• Попытка запустить Tomb Raider в 4К на GeForce GTX 690 вызвала мощнейшие тормоза и в итоге — зависание игры. Все это — на фоне впечатляющих, но бесполезных результатов Radeon HD 7990.

Bioshock Infinite

• Сборка GeForce GTX 780 Ti, занимавшая второе место в WQHD, в 4К сместилась на третью ступень, уступив паре Radeon R9 290.
• Среди одиночных GPU флагман NVIDIA занимает первое место, а GTX 780 — последнее.
• Игра не очень требовательна к объему видеопамяти, поэтому GeForce GTX 690 успешно соревнуется с Radeon HD 7990.

Crysis 3

• Смена разрешения низвергла сборку двух GeForce GTX 780 со второго на последнее место в этой категории.
• Тандем GTX 780 Ti сохранил лидерство, но отрыв от соперников существенно уменьшился.
• Такая же перестановка наблюдается среди одиночных GPU.
• Высокие требования к объему памяти приводят к отчаянному слайд-шоу на GeForce GTX 690, в то время как Radeon HD 7990 свободен от этой проблемы.

Metro: Last Light

• В категории SLI/CF-систем продукты AMD зажаты между GeForce GTX 780 и GTX 780 Ti. Смена разрешения мало повлияла на соотношение сил.
• То же справедливо и для одиночных видеоадаптеров.
• Благодаря удивительно низким требованиям Metro: Last Light к объему видеопамяти GeForce GTX 690 почти не уступает Radeon HD 7990.

Company of Heroes 2

• CoH 2 в текущей версии абсолютно не совместима с SLI и CrossFire. Более того, в силу погрешности измерения результаты одиночной видеокарты могут даже превышать результаты двухпроцессорной сборки.
• Первую половину чарта оккупировали продукты AMD на базе чипа Hawaii. GK110 идет следом.
• Эта игра потребляет почти 4 Гбайт видеопамяти, поэтому при использованных настройках в 4К абсолютно неработоспособна на GeForce GTX 690 — вплоть до зависания. Radeon HD 7990 также не смог выдать ничего больше, чем жалкое слайд-шоу.

Batman: Arkham Origins

• На результаты в Batman также нисколько не повлияло увеличение разрешения. Видеокарты NVIDIA на GK110 как были впереди, так и остались — что в парных, что в одиночных конфигурациях.
• Низкие требования к памяти позволили в полную силу развернуться GeForce GTX 690.

⇡#Выводы

Вначале хотелось бы дать ответ на вопрос, можно ли на имеющихся сегодня видеокартах играть в разрешении Ultra HD? Ответ утвердительный, если речь идет о двух GPU класса AMD Hawaii или NVIDIA GK110 в конфигурации SLI/CrossFire. На такой системе масса не слишком требовательных игр (таких как Bioshock Infinite или Batman: Arkham Origins) пойдет с частотой смены кадров на уровне 60 FPS, а тяжелые игры (вроде Crysis 3 и Far Cry 3) с натяжкой признаются играбельными, выдавая 25-35 FPS. Это, прошу заметить, на тестовой платформе с разогнанным до 4,6 ГГц шестиядерником Sandy Bridge-E. В общем, играть в 4К уже можно, но все еще дорого, и не всегда получается выставить максимальные настройки графики с полноэкранным сглаживанием. С теми же видеокартами в одиночном варианте нечего и думать о 60 FPS даже в нетребовательных играх с максимальными настройками качества. Хорошо бы удержаться на границе 30 кадров в секунду — либо, скрепя сердце, отключить сглаживание и пожертвовать детализацией. Но даже в таком случае игры в 4К — это, чего и говорить, потрясающий опыт и колоссальное открытие для игровой индустрии за несколько последних лет (с момента появления Full HD).

Если судить по бенчмаркам, AMD не зря постоянно делает акцент на 4К. В разрешении 3840х2160 тандем Radeon R9 290X в целом достиг паритета с парой GeForce GTX 780 Ti. Лишь в четырех тестах из девяти (отбрасываем Battlefield 3, где SLI и 4K оказались неработоспособным сочетанием — по меньшей мере в используемой нами сборке игры) GTX 780 Ti сохранил лидерство. Radeon R9 290, в свою очередь, закрепил победу над GeForce GTX 780, выиграв в трех тестах из девяти.

Среди одиночных видеокарт GeForce GTX 780 Ti по-прежнему силен: в семи из десяти тестов он показал большую производительность, чем Radeon R9 290X. Видать, в парном катании AMD все же помогает CrossFire посредством шины PCI-Express, а может, все дело просто в оптимизации используемых бенчмарков. В поединке Radeon R9 290 и GeForce GTX 780 по-прежнему перевес на стороне AMD (шесть тестов из десяти).

Что все это значит для потенциального покупателя? С позиции чистой производительности нет лучшего выбора, чем два AMD Radeon R9 290X в режиме CrossFire (если мы, конечно, остановимся на двух GPU), а в качестве одиночных видеокарт они c GTX 780 Ti, пожалуй, эквивалентны в 4К-разрешении. Пользователям, предпочитающим GeForce GTX 780 Ti по каким-либо причинам, не сводящимся к быстродействию (главной из которых может быть низкий уровень шума), придется за них отдельно доплатить. Впрочем, более разумно остановить выбор на Radeon R9 290: на практике разница с R9 290X не особо заметна, особенно в CrossFire и 4К-разрешении.

GeForce GTX 780 по итогам сегодняшних тестов остался мальчиком для битья, но имеет особое преимущество в том, что это единственная видеокарта, которая в реальности придерживается рекомендованной розничной цены в $500 (для рынка США, в России, соответственно, дороже, с поправкой на включенный в сумму налог и «логистическую трубу»). Со времен осенних релизов NVIDIA и AMD прошло достаточно времени, чтобы цены в рознице стабилизировались, но как GeForce GTX 780 Ti, так и обе видеокарты AMD по-прежнему дороже заявленных для них цен. Однако если на соотношение GTX 780 Ti и R9 290X это не влияет, то GTX 780, будучи более дорогой видеокартой согласно рекомендованной цене ($499 и $449 соответственно), на практике оказывается дешевле, что вполне соответствует его положению в рейтинге производительности.

Напоследок — пара слов о двухпроцессорных видеокартах GeForce GTX 690 и Radeon HD 7990. По чистой производительности GPU обе могли бы стать неплохой заменой монстрам на единственном чипе GK110 или Hawaii, но по разным причинам не могут выполнить эту задачу. GTX 690 категорически недостает объема оперативной памяти, что в ряде игр просто закрывает дорогу в 4К с максимальными настройками графики. У Radeon HD 7990 другая напасть: пока AMD не принесла поддержку Frame Pacing в конфигурации CrossFire на базе шины CFBI (CrossFire Bridge Interconnect) с дисплеями Eyefinity, HD 7990 исправно выдает неплохую скорость смены кадров, но фактически второй GPU у него пашет вхолостую. Выводы справедливы и по отношению к сборкам из одиночных видеокарт на базе тех же графических процессоров (кроме вариантов GeForce GTX 680/770 с 4 Гбайт RAM).