Тесты GeForce GTX Titan | Введение
Новейшую видеокарту GeForce GTX Titan мы уже описывали в статьях “NVIDIA GeForce GTX Titan 6 Гбайт: GK110 в игровой видеокарте” и “Тесты GeForce GTX Titan 6 Гбайт”. В роли игрового ускорителя она считается самой быстрой однопроцессорной картой, которую только можно купить. Но как этот хвастливый “Титан” поведёт себя в профессиональных приложениях? До официальной презентации этой видеокарты было невозможно провести целый ряд тестов, поскольку драйверы NVIDIA не работали в большинстве неигровых приложений, которые мы пытались запустить.
Тем не менее, можно предположить, что благодаря графическому процессору GK110, впервые появившемуся в паре ускорителей NVIDIA Tesla, GeForce GTX Titan станет фаворитом на рынке, где карты за $1000 никого не смущают. Итак, мы берём эту видеокарту и несколько других, рассчитанных на настольные компьютеры моделей (вроде Radeon HD 7970, Radeon HD 6970, GeForce GTX 680 и GeForce GTX 580), чтобы проверить, на что способны два последних поколения флагманских игровых ускорителей при работе с приложениями класса рабочей станции.
В нашем тесте принимает участие карта Titan, присланная компанией Gigabyte. Она построена на базе эталонного дизайна NVIDIA, причём Gigabyte добавила в комплект поставки некоторые опции, чтобы выделиться на фоне других производителей. Речь идёт о большом коврике для мыши, наборе игральных карт, нескольких кабелях и непременных переходниках.
Чтобы свести к минимуму слабые места платформы, процессор предыдущего поколения в нашем тестовом стенде уступил место разогнанному Core i7-3770K. Зависимость производительности исполняемых приложений от производительности процессора перестала наблюдаться на тактовой частоте 4,6 ГГц, что лишь иллюстрирует тот факт, что возможности старого софта ограничиваются мощностью ЦП. Оптимизация под многопоточность и программные интерфейсы CUDA и OpenCL играют значительную роль в задачах на рендеринг, однако некоторые типы нагрузки так и не были распараллелены.
Тестовая система | |
Процессор | Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge), 22 нм, 4C/8T, 8 Мбайт общей кэш-памяти L3, включённый Hyper-Threading, разгон до 4,6 ГГц |
Оперативная память | 32 Гбайт Corsair Dominator Platinum @ 2066 МТ/с |
Материнская плата | Gigabyte G1.Sniper 3, Intel Z77 Express |
SSD | 2 x Corsair Neutron 480 Гбайт |
Операционная система | Windows 7 Ultimate x64 (со всеми обновлениями) |
Драйверы | GeForce 314.22 WHQL Catalyst 13.3 Beta 3 |
Мы уже знаем, что происходит, когда графический процессор GK110 бросается в игровую пучину. Что же случится, если использовать то же самое железо для работы в профессиональной среде?
Эта статья станет вступительной к большому сравнительному тесту графических ускорителей для рабочих станций, который мы готовимся провести со всеми новыми картами семейства Quadro на базе микроархитектуры Kepler. Мы намерены использовать те же самые бенчмарки (и многие другие), чтобы сравнить два поколения продуктов NVIDIA и AMD. В настоящее время мы всё ещё решаем некоторые проблемы с драйверами, что показывает, насколько важно осуществлять сертификацию драйверов для моделей премиум-класса. Результаты этих игровых карт тоже попадут в материалы сравнительного теста.
DirectX: AutoCAD 2013, 2D
Когда дело касается 2D-приложений на основе DirectX, даже графические карты одного поколения демонстрируют существенный разброс в производительности. И эта разница ещё заметнее, если взять ускорители из разных семейств.
Начнём наши тесты с популярного приложения Autodesk AutoCAD 2013 со всеми обновлениями и отключённой функцией вертикальной синхронизации (v-sync).
Тесты GeForce GTX Titan | Результаты тестов
Общий результат тестов на производительность в 2D
GeForce GTX Titan оказалась чуть медленней двух других десктопных карт GeForce. Справедливости ради стоит отметить, что этот бенчмарк менее всего дружелюбен к Radeon HD 7970 GHz Edition. В целом же, различия между всеми пятью конкурсантами весьма незначительны, и все они достаточно неплохо показали себя в этом тесте.
DirectX: AutoCAD 2013, 3D
Если тесты в 2D мы прогоняем исключительно для полноты картины, то в тестах на 3D мы рассчитываем увидеть большую часть различий между этими картами. Кроме того, именно ради производительности в 3D вы платите за один флагманский графический ускоритель больше, чем за другой.
Общий результат тестов на производительность в 3D
Хотя в 2D-тесте все наши участники выглядят похоже, этого не скажешь о результатах бенчмарка в 3D. Здесь NVIDIA GeForce GTX Titan вырывается вперёд, оставляя за собой GeForce GTX 680 и GeForce GTX 580. Между тем, оба поколения видеокарт на архитектуре AMD оказались значительно медленнее. 40-процентная разница в производительности между GeForce GTX Titan и Radeon HD 7970 помещает их в совершенно разные весовые категории.
Любопытно, что разница между результатами карт GeForce GTX Titan, GeForce GTX 680 и GeForce GTX 580 весьма невелика. Если у вас уже есть один из этих экс-флагманов, возможно, не стоит вкладывать ещё $1000 в покупку ускорителя на чипе GK110 специально для работы в AutoCAD.
OpenGL: Maya 2013
Мы вернёмся к компьютерному рендерингу изображений чуть позже. На этой странице приведены результаты тестирования в пакетах SPECapc 2009 и Maya 2013 со всеми обновлениями. Данные представляют собой время обработки каждой сцены (без учёта нагрузки).
Maya Benchmarks 1-4
Maya Benchmarks 5-8
NVIDIA GeForce GTX Titan не слишком обгоняет два других ускорителя семейства GeForce в Maya 2013, и даже местами отстаёт от них. При этом весьма впечатляет тот факт, что самая старая из них, GeForce GTX 580, в некоторых тестах умудряется идти вровень с соперниками.
Однако лидерство флагмана NVIDIA на чипе GK110 далеко не бесспорно: она выступает хуже конкурентов в отдельных бенчмарках, особенно в тех, где используются сложные сетки и тени. Возможно, что драйверы для новых чипов ещё не доведены до совершенства.
У видеокарты Radeon HD 7970 GHz Edition также были проблемы в этих тестах, и она отстаёт от своих предшественников по результатам нескольких измерений. Мы понимаем, что все эти карты предназначены для обычных настольных компьютеров, однако OpenGL – это программный интерфейс, используемый не только в профессиональных приложениях. Стоило бы уделять больше внимания оптимизации программного обеспечения под этот API.
OpenGL: CATIA And EnSight
Несколько слов о SPECviewperf 11
Для тестирования мы взяли разные компоненты пакета бенчмарков SPECviewperf 11. В них используется оригинальный код каждого из тестовых приложений, благодаря чему мы получаем сразу несколько популярных программ в одном пакете. К сожалению, из-за этого мы вынуждены работать с устаревшими версиями этих программ. В любом случае, SPECviewperf 11 достаточно хорошо выявляет достоинства и недостатки графических ускорителей при тех конкретных нагрузках, на которых мы их тестировали, так что более свежая версия одного или нескольких входящих в его состав приложений не повлияет на общую картину.
CATIA (catia-03)
CATIA – прекрасный пример того, насколько может отличаться производительность разных видеокарт, построенных на основе одной архитектуры. Превышающую 60 процентов разницу между GeForce GTX Titan и GeForce GTX 680 можно объяснить только проблемами с драйвером.
EnSight (ensight-04)
Карты NVIDIA выстроились в том порядке, в котором мы и ожидали. Но их все оставила позади AMD Radeon HD 7970 GHz Edition.
OpenGL: LightWave и Maya
Lightwave (light01)
AMD Radeon HD 7970 GHz Edition намного опережает всех своих соперников в тесте LightWave. Карты семейства GeForce оказались значительно медленней, и их результаты очень близки друг к другу.
Maya (maya-03)
Этот подтест из пакета SPECviewperf аналогичен тому, что мы описывали в одном из предыдущих пунктов. Карте NVIDIA GeForce GTX Titan так и не удалось опередить GeForce GTX 680, но при этом она легко обошла Radeon HD 7970 GHz Edition.
OpenGL: Pro/ENGINEER и SolidWorks
Этот бенчмарк даёт ясно понять, что потребительские видеокарты без оптимизированных драйверов совершенно не годятся для работы в некоторых профессиональных приложениях. Ускорители семейств NVIDIA Quadro или AMD FirePro – гораздо лучший выбор для Pro/E. Здесь же GeForce GTX Titan занимает последнее место, не доходя даже до половины производительности, продемонстрированной Radeon HD 7970 GHz Edition.
SolidWorks (sw-03)
Тест в SolidWorks посылает вполне однозначный сигнал: не тратьте $1000 на GeForce GTX Titan, если для вас важна производительность в этом приложении. Инженерам, зарабатывающим с помощью программного пакета от Dassault, стоит осознать этот факт и взять профессиональную видеокарту.
OpenGL: TcVis и NX
Siemens Teamcenter Visualization Mockup (tvcis-02)
Как и в тесте Pro/ENGINEER, все эти цифры показывают, почему для профессиональных приложений лучше использовать оборудование соответствующего класса и специализированные драйверы. AMD Radeon HD 7970 GHz Edition – единственная карта, которая приблизилась к тому, что можно назвать работоспособностью, и когда мы говорим “приблизилась”, мы не имеем в виду, что она действительно работоспособна. Производительность GeForce GTX Titan безнадёжно далека от уровня, необходимого для этого типа нагрузки.
Siemens NX (snx-01)
Картина повторяется: AMD Radeon HD 7970 GHz Edition демонстрирует в три раза более высокую частоту кадров, чем Titan.
Из результатов тестов для нашего обзора графики уровня рабочих станций мы знаем, что карты NVIDIA серии Quadro чрезвычайно конкурентоспособны в профессиональных приложениях. Однако этого нельзя сказать о моделях, предназначенных для обычных настольных компьютеров. И, за исключением EnSight и Maya, даже тысячедолларовая GeForce GTX Titan абсолютно непригодна для профессионального использования.
OpenGL: Unigine Heaven
Хотя это и синтетический тест, Unigine Heaven 4.0 остаётся популярным бенчмарком для оценки работы игровых видеокарт с программным интерфейсом DirectX 11. Мы же просто торопимся перейти к измерениям производительности в OpenCL. Вот краткий список основных особенностей этого теста, составленный разработчиком:
- полноценное использование аппаратной тесселяции с настройкой параметров;
- рендеринг неба в динамике с объёмными облаками и настраиваемым циклом день-ночь;
- общее освещение в реальном времени и ограничение внешнего пространства в рамках площади экрана;
- кинематический и интерактивный режимы камеры, пролетающей или проходящей через объекты.
GeForce GTX Titan демонстрирует “заточенность” под игры и оставляет далеко позади GeForce GTX 680. Radeon HD 7970 GHz Edition – единственная видеокарта, которой удалось приблизиться к показателям Titan, что очень неплохо для ускорителя, стоящего вдвое дешевле.
OpenGL: Unigine Sanctuary
Второй синтетический тест Unigine на использование OpenGL имеет другие приоритеты и обладает иным набором особенностей:
- пять динамических источников света;
- HDR-рендеринг;
- Parallax occlusion mapping (технология рельефного текстурирования);
- Ambient occlusion mapping (технология рельефного текстурирования);
- полупрозрачность;
- объёмное освещение и туман;
- системы частиц;
- постпроцессинг.
Как и в тесте на производительность в DirectX 11, в этом бенчмарке NVIDIA GeForce GTX Titan финиширует первой. GeForce GTX 680 занимает второе место, а Radeon HD 7970 GHz Edition – третье.
OpenGL: Unigine Tropics
Результаты третьего теста на OpenGL от Unigine аналогичны тем, что приведены в предыдущем параграфе. NVIDIA GeForce GTX Titan – безусловный победитель с солидным отрывом от GeForce GTX 680. И вновь, краткий список особенностей этого теста по данным разработчика:
- рендеринг неба в динамике с рассеиванием света;
- “живая” вода с прибоем и рябью;
- особые материалы для имитации растительности;
- HDR-рендеринг;
- построение теней с разбивкой на параллельные слои;
- глубина поля;
- Ambient occlusion в реальном времени;
- до 2M полигонов на кадр;
- имитация изменения условий освещённости.
OpenGL: PostFX и TessMark
GPU Caps Viewer PostFX
Изначально этот тест был частью набора средств разработки (SDK) для видеокарт NVIDIA. Он сочетает 3D-рендеринг через программный интерфейс OpenGL с постпроцессингом через OpenCL. Вторая задача объясняет, почему AMD Radeon HD 7970 GHz Edition так вырывается вперёд.
TessMark
Как следует из названия, этот тест рассчитывает производительность тесселляции видеокарты с использованием программного интерфейса OpenGL 4.0. За NVIDIA GeForce GTX Titan чистая победа, второй приходит GeForce GTX 680.
Результаты этого теста резко отличаются от данных, полученных нами ранее в синтетических бенчмарках, ориентированных на вычисления. Карты NVIDIA, оптимизированные под максимально быструю обработку геометрии, возглавляют таблицы.
DirectX: Autodesk Inventor
По многочисленным просьбам читателей мы включили в наш набор бенчмарков Autodesk Inventor, и вот его результаты. Этот пакет работает с DirectX, а мы используем наш известный проект из 1000 кубов, способных вращаться, изменять размеры и перемещаться. Лучше всех в этом тесте выступила AMD Radeon HD 7970 GHz Edition, близко к которой идут две самых быстрых однопроцессорных карты NVIDIA. Ускорители на основе более старой микроархитектуры безнадёжно отстали.
CUDA: 3ds Max + iray Renderer
GeForce GTX Titan лидирует в тесте 3ds Max + iray с CUDA-ускорением, второе место занимает GeForce GTX 580. Учитывая низкую вычислительную производительность графического процессора GK104, нисколько не удивляет последнее место GeForce GTX 680 (не считая, конечно, Core i7-3770K). После множества проблем с получением поддержки CUDA в GeForce GTX Titan, в последней версии драйверов они были, наконец, решены. Карта распознаётся и работает без нареканий.
CUDA: Blender
В бенчмарке Blender, использующем программный интерфейс CUDA, GeForce GTX Titan в полной мере соответствует своему названию. Мы видим очередное подтверждение того, что графический процессор GK110 создан для интенсивных вычислений, в то время как GK104 не может даже приблизиться к нему по производительности.
CUDA: Octane
Octane снова доказывает, что GeForce GTX Titan с процессором GK110 значительно сильней в тестах, ориентированных на вычисления, чем GeForce GTX 680, которая отстаёт даже от своего предшественника GeForce GTX 580.
CUDA: FluidMark 1080p
Ускорители GeForce GTX Titan и GeForce GTX 680 показывают впечатляющие результаты, в то время как GeForce GTX 580 едва удаётся опередить Core i7.
OpenCL: Битмайнинг, LuxMark и ratGPU
Битмайнинг
Для проверки производительности в битмайнинге на базе программного интерфейса OpenCL мы использовали пользовательский интерфейс GUIMiner к программе CLMiner.
Микроархитектура GCN в чипах AMD известна своей эффективностью для нагрузки, которая делает упор на целочисленные вычисления. Даже архитектура VLIW4 в Radeon HD 6970 справляется с ней очень хорошо, опережая GeForce GTX Titan на чипе GK110. Карта GeForce GTX 580 уже представляет прошлое поколение, но всё равно она демонстрирует в этом тесте лучшие результаты, чем GeForce GTX 680.
LuxMark 2.0 – Сцена “Sala”
Разрыв между результатами NVIDIA GeForce GTX Titan и потерпевшей сокрушительное поражение GeForce GTX 680 в этом тесте увеличился ещё больше. AMD Radeon HD 7970 GHz Edition вновь возглавляет гонку.
ratGPU Renderer
В этом приложении есть встроенный бенчмарк, который мы любим использовать для измерения производительности в OpenCL. GeForce GTX Titan на доли секунды опережает GeForce GTX 680, при этом Radeon HD 7970 GHz Edition финиширует перед ними с большим отрывом.
OpenCL: вычислительные действия
Basemark CL
Нижеследующие тесты являются частью программного пакета Basemark CL компании Rightware.
Имитация жидкости
AMD Radeon HD 7970 GHz Edition приходит первым, за ней идёт GeForce GTX 580. GeForce GTX Titan и GeForce GTX 680 замыкают таблицу, продемонстрировав значительно меньшую производительность.
Имитация волн
С этим заданием GeForce GTX Titan справилась немного лучше, придя к финишу после Radeon HD 7970 GHz Edition, но перед Radeon HD 6970. Карту GeForce GTX 680 подвела недостаточная вычислительная производительность, и она финишировала последней.
Рендеринг фрактала Julia
Видеокарты NVIDIA как на базе архитектуры Kepler, так и чипы предыдущего поколения Fermi, просто бессильны перед Radeon HD 7970 GHz Edition на основе микроархитектуры GCN.
Рендеринг оболочки Мандельброта
Карты семейства Radeon не столь хороши в рендеринге оболочки Мандельброта, ускорители NVIDIA последнего поколения почти вдвое быстрее.
OpenCL: Обработка изображений
GeForce GTX Titan на считанные баллы опережает GeForce GTX 680 во всех четырёх тестах на обработку изображений. В целом же, побеждают видеокарты AMD, причём Radeon HD 6970 из предыдущего поколения ускорителей демонстрирует весьма убедительные результаты.
OpenCL: Обработка видео
В целом, GeForce GTX Titan побеждает конкурентов в тестах Basemark на скорость обработки видео. Кроме того, новая карта сумела потеснить и прежнего флагмана GeForce GTX 680.
Тесты GeForce GTX Titan | Это быстрая карта, но не для рабочих станций
Подходит ли GeForce GTX Titan в качестве видеокарты для рабочих станций? Хороший вопрос. Нет сомнений в том, что GeForce GTX Titan – это выдающаяся игровая видеокарта, но её цена чересчур высока для того уровня производительности, который она демонстрирует в профессиональных приложениях. Кроме того, драйверы этой карты не сертифицированы для большей части программ, в которых мы её тестировали.
Существует несколько оптимизированных под программный интерфейс CUDA приложений, в которых Titan проявил себя хорошо: Blender, 3ds Max и Octane доказывают превосходство нового однопроцессорного флагмана NVIDIA перед GeForce GTX 680 и картой предыдущего поколения GeForce GTX 580. Суть в том, что если вы намерены использовать GeForce GTX Titan для рендеринга, сначала проверьте, насколько он хорош в том конкретном приложении, в котором вы работаете.
Производительность GeForce GTX Titan в OpenGL вызывает неоднозначные впечатления. Карта выдаёт превосходные показатели в большинстве 3D-приложений, но не настолько, чтобы оправдать тысячедолларовый ценник, отличающий Titan от других протестированных нами игровых ускорителей. Нам, безусловно, интересно, как будет выглядеть Titan, когда мы внесём её результаты в диаграммы грядущего теста видеокарт для рабочих станций. Впрочем, мы бы не рекомендовали (и, думаю, в NVIDIA с нами согласятся) этот ускоритель для ежедневной работы в студии дизайна. Правильные инструменты для такой работы – это карты серий Quadro и FirePrо, прежде всего, благодаря правильной оптимизации и сертифицированным драйверам.
Во время официальной презентации Titan представители NVIDIA указали нам на скрытый в драйверах переключатель, позволяющий задействовать полную производительность обработки инструкций FP64 (двойная точность вычислений с плавающей запятой), и пакет SiSoftware Sandra показал нам преимущества такого режима при определённых типах нагрузки. Но даже тогда в NVIDIA говорили, что эта функция больше полезна для разработчиков и, возможно, она не будет востребована в реальных приложениях.
Итак, каков же вывод?
Видеокарта GeForce GTX Titan, предоставленная нам компанией Gigabyte, – это хорошее устройство, которое благодаря графическому процессору GK110 способно одержать верх над оптимизированной для игр GeForce GTX 680 в большинстве профессиональных приложений. Но мы не думаем, что найдётся много желающих потратить $1000 на потребительский продукт, когда на рынке есть модели бизнес-класса с правильными драйверами и гарантией совместимости с профессиональным программным обеспечением.
Gigabyte предлагает отличную комплектацию, которая сделает ещё счастливее того, кто сможет отдать тысячу долларов за самую быструю однопроцессорную игровую видеокарту. Однако мы считаем, что вы захотите это сделать, только если у вас, во-первых, есть деньги на такую покупку и, во-вторых, у вас игровая система либо на основе платы формата ITX, либо планы по работе с несколькими графическими ускорителями. Во всех других случаях есть много вариантов гораздо лучшего вложения средств.