550 ti в современных играх. Видеокарты

"Cредний класс" от nVidia

В современной линейке видеоускорителей nVidia обращает на себя внимание следующий интересный момент: между мощными графическими картами GTX 460 и компромиссными решениями GTS 450 пролегает почти двухкратная разница в цене. За 3300-4000 рублей можно приобрести относительно "бюджетную" и не очень производительную GTS 450, тогда как более мощный ускоритель GeForce GTX 460 обойдется почти в два раза дороже.

Отсутствие промежуточного решения – это явное упущение, которое необходимо было срочно исправить. Тем более, что компания AMD ещё полгода назад представила графический ускоритель соответствующего уровня - Radeon HD 5770. С точки зрения производительности HD 5770 находится как раз между GTS 450 и GTX 460, а стоит всего на пару сотен рублей дороже GTS 450.

Не удивительно, что выход видеокарты, способной стать достойным конкурентом Radeon HD 5770, не заставил себя долго ждать. Анонсированная около месяца назад GeForce GTX 550 Ti должна поменять нынешнюю расстановку сил и обеспечить более высокую производительность по сравнению с GTS 450. Новая карта является, скорее, недостающим звеном в линейке nVidia, нежели заменой GTS 450.

GeForce GTX 550 Ti основана на новом графическом процессоре GF116, переработанном на транзисторном уровне для оптимизации энергопотребления.

Подобно другим недорогим современным решениям nVidia, процессор GF116 состоит из одного кластера обработки графики, объединяющего четыре потоковых мультпроцессора SM (Streaming Multiprocessor). Каждый мультипроцессор имеет 48 универсальных шейдерных ядер, 8 блоков обработки текстур и по одному движку полиморфных преобразований (Polymorph Engine). Таким образом, всего ядро GF116 включает 192 шейдерных ядра, 32 блока обработки текстур и четыре движка Polymorph. Графический процессор оснащён тремя конвейерами обработки растра, каждый из которых объединяет 8 блоков растеризации (ROP).

Именно здесь кроется основное отличие от графического процессора GF106, на базе которого создана GTS 450. В GF106 один из трёх конвейеров ROP отключен на заводе, тогда как GF116 лишена данного ограничения – все три обладают полной функциональностью. Таким образом, с точки зрения архитектуры GF116 приближается к "необрезанной" версии GF106 в графической карте GeForce GTX 460M, предназначенной для мобильных ПК.

Каждый конвейер ROP состоит из восьми 32-битных блоков, образующих три канала обращения к видеопамяти. На выходе мы получаем 24 блока растеризации, подсоединённых к 192-битной шине памяти. Благодаря широкой шине памяти и более высоким тактовым частотам, пропускная способность памяти на 70% выше по сравнению с GTS 450. Разница между этими картами должна быть наиболее заметна при включенном анти-алиасинге.

Другое важное отличие от GF106 состоит в том, что к каждому из трёх каналов памяти могут быть подключены чипы разного объёма. На практике это позволяет создавать карты с 1 Гбайт памяти (конфигурация с микросхемами по 64 и 32 Мбайт). Это существенно отличает новинку от GTS 460 SE, графическое ядро которой тоже имеет 192-битную шину памяти (3 канала по 64 бит), но предполагает использование одинаковых микросхем, вследствие чего общий объём может составить либо 768 Мбайт (3х256 Мбайт), либо 1,5 Гбайт (3х512 Мбайт). Полтора гигабайта памяти – слишком много для карты среднего уровня, 768 Мбайт – не слишком красиво смотрится с точки зрения привлекательности на полках магазинов.

Зная архитектуру и ключевые особенности GTX 550, можно предполагать, как новинка поведёт себя в реальных приложениях. По-существу, перед нами – "разогнанный" GTS 450 с увеличенным на 50% числом блоков ROP, 192-битной шиной памяти и повышенными частотами графического ядра, шейдерных ядер и видеопамяти.

Указывая на данные усовершенствования, nVidia утверждает, что новая карта превосходит GTS 450 на 28% по общей производительности и на 20% - по соотношению производительности на ватт. Далее мы подробно рассмотрим, соответствуют ли эти показатели действительности. Пока же сравним новинку с близкими по классу картами, представленными на рынке.

Положение на рынке

Для nVidia "экономичная" модель GTX 460 SE со 192-битной шиной и 768 Мбайт памяти выходит за рамки изначально задуманной линейки. Данная карта создавалась для того, чтобы заполнить пустующую нишу. GTX 550 должна стать единственным представителем nVidia в среднем ценовом классе. Доступность же GTX 460 SE на прилавках в ближайшее время напрямую зависит от того, насколько быстро nVidia наладит производство новых графических процессоров.

Сравнивая GeForce GTX 460 SE с новой картой nVidia, мы наблюдаем идентичную организацию работы с памятью – 192-битную шину памяти и 24 блоков ROP. Однако сходства на этом заканчиваются: графический процессор GF104, используемый в GTX 460, на 50% мощнее, оснащён 336 шейдерными ядрами и 56 блоками текстур. Разница в производительности отчасти сглаживается за счёт того, что GTX 550 Ti имеет более высокие тактовые частоты.

Если же сравнить новинку с GeForсe GTS 450, то здесь архитектура процессора и число шейдерных ядер совпадают, но GTX 550 отличается широкой шиной памяти (192 бит вместо 128 бит), причем память работает на более высокой частоте.

Самое интересное – сравнить новинку с AMD Radeon HD 5770. Последняя, как и GTS 450, имеет 128-битную шину памяти. Графический процессор HD 5770, с точки зрения архитектуры, примерно соответствует GTS 450/GTX 550. На большее количество шейдерных ядер у Radeon не следует обращать внимание, так как у AMD и nVidia они не равны между собой. Вероятно, GeForce GTX 550 и Radeon HD 5770 имеют сходную производительность, за исключением режимов, непосредственно зависящих от пропускной способности памяти (например, при включённом анти-алиасинге). В этих режимах новинка обеспечит более высокие показатели.

С точки зрения дизайна референсные модели GTX 550 и GTS 450 весьма похожи. Это полноразмерные платы по 21 см в длину, занимающиеся два слота PCI. Вот как выглядит референсная GeForce GTX 550 Ti:

Однако не будем забывать, что референсная модель – это не более чем вариант, предложенный nVidia производителям. В нашем тесте приняли участие заметно отличающиеся от референсной карты "оверклокерские" модели MSI и Zotac.

Zotac GeForce GTX 550 Ti AMP! Edition

Плата Zotac имеет длину 19 см, то есть несколько меньше референсной модели. Это, несомненно, плюс для тех, кому нужно свободное пространство в корпусе. Вместе с тем, перед нами полноценная видеокарта с графическим ядром 1 ГГц и шейдерными ядрами, функционирующими на частоте 2 ГГц (соответственно, на 100 и 200 МГц быстрее референсной модели). Память также разогнана и работает на частоте 4400 МГц.

Внешне карта производит приятное впечатление. Отделка выполнена из черного пластика, который дополняет золотистая сетка в форме сот. Черный и золотистый – фирменные цвета Zotac. Как видим, дизайн карты хорошо продуман. Не менее проработана конструкция системы охлаждения платы: кулер и радиатор составляют единое целое, и при работе карта производит минимальный шум, насколько это возможно.

Если обратить внимание на заднюю панель, можно обнаружить не менее заметные отличия от референсного дизайна. Вместо порта mini-HDMI предусмотрены полноразмерные порты HDMI и DisplayPort. Плата имеет поддержку HDMI 1.4, что позволяет подключать 3D-мониторы и передавать звук. Как и на референсной плате, имеется два разъёма DVI.

В коробке находится CD-диск с драйверами и утилитами, справочное руководство, краткое руководство по установке, разъём дополнительного питания, наклейка на корпус и брошюра Zotac Boost, посвящённая разгону с помощью идущего на диске софта.

С учетом наличия полноразмерных портов HDMI и DisplayPort, перед владельцем данной видеокарты вряд ли возникнет необходимость покупки переходников, кроме, разве что, DVI-VGA.

CD-диск содержит утилиту Zotac Firestorm, с помощью которой пользователь получает возможность дополнительного разгона карты.

Интерфейс программы реализован просто и незамысловато. Можно регулировать частоту графического процессора, памяти, шейдерных конвейеров, снизить скорость вращения вентилятора для уменьшения уровня шума. Из недостатков – отсутствие функции регулировки напряжений, что не очень хорошо для платы, которая позиционируется как оверклокерская.

MSI N550GTX-Ti Cyclone II

Размер платы соответствует референсному дизайну, но Cyclone II несколько толще из-за мощного кулера, который по короткой стороне выступает сантиметра на три за текстолит платы.

Кулер, несомненно, является центральным элементом дизайна платы. Основание радиатора состоит из никелированных пластин, прикреплённым к двум массивным полуокружностям, отводящим тепло. Размер самого кулера примерно такой же, как и на модели Zotac, но за счёт необычной конструкции кулера кажется чуть меньше, чем есть на самом деле. MSI отмечает, что система охлаждения на 20% эффективнее по сравнению с референсной моделью, что обеспечивает выигрыш примерно на 23 градуса Цельсия (в рабочем режиме).

С учётом конструктивных уловок, не вызывает удивления, что карта MSI обладает "фабричным" разгоном, однако частоты чуть ниже по сравнению с моделью Zotac. Графическое ядро функционирует на частоте 950 МГц, шейдерные ядра – 1900 МГц, память – 4300 МГц.

Набор интерфейсов на задней панели соотвествует референсному дизайну. Карта оснащена двумя портами DVI и одним mini-HDMI.

Коробка от MSI имеет традиционно яркое оформление. В ней вы сможете обнаружить пару переходников mini-HDMI -> HDMI и DVI -> VGA, а также разъём дополнительного питания. Кроме того, в комплект поставки входят: справочное руководство, краткое руководство по установке, CD-диск. Кроме драйверов nVidia, на диске идёт фирменная утилита MSI Afterburner, отвечающая за оверклокерские функции (включая контроль напряжений).

Тестовый стенд и бенчмарки

Мы протестировали все современные видеокарты среднего ценового диапазона: GeForce GTX 550 Ti, GeForce GTX 460 SE 768 Мбайт. Также представлена GeForce GTS 450, так что мы сможем понять, какое повышение производительности даёт широкая шина памяти.

Отметим, что в нашем распоряжении отсутствовала референсная модель nVidia. Пришлось ограничиться "оверклокерскими" картами Zotac и MSI, имеющими более высокие частоты по сравнению с эталонной картой.

Тестирование производительности

Прежде чем приступить к тестированию в реальных играх, выполним ряд синтетических тестов. Начнем с 3DMark 11:

Судя по этому бенчмарку, GTX 550 и Radeon HD 5770 держатся наравне, GTS 450 им уступает, а GTX 460 SE – лидирует примерно с таким же отрывом. Сохранится ли подобная расстановка сил в реальных играх? Посмотрим, но, в любом случае, новинка уступает GeForce GTX 460 SE, которую призвана сместить с прилавков.

Бенчмарк Unigine Heaven наиболее показателен с точки зрения скорости тесселяции. Здесь мы наблюдаем, что GTX 550 Ti немного быстрее Radeon HD 5770, причём как при активной, так и при отключенной тесселяции. GTX 460 SE продолжает лидировать в гонке.

Перейдем к игровым приложениям и начнём с одного из самых "тяжёлых" - Crisis 2.

Как видим, играть можно. Правда, мы запустили этот бенчмарк на минимальных игровых установках качества, но картинка выглядит очень прилично. Возможно, лучше, чем многие шутеры выдают на максимальном качестве.

GTX 550 Ti обеспечивает достаточную для игры производительность даже на разрешении 1920х1080, обеспечивая 33 кадра/с.

Crisis 2 явно больше заточена под карты семейства GeForce. Чем иначе можно объяснить тот факт, что Radeon HD 5770 обнаружилась в числе аутсайдеров данного теста наряду с заведомо менее производительной GTS 450? Что касается GTX 460 SE, эта видеокарта вновь и с заметным отрывом стала лидером.

В новом шутере Bulletstorm от компании Electronic Arts мы получили довольно интересный результат. Обратите внимание на резкий провал производительности fps в разрешении 1680x1050.

Связано это с тем, что игра изначально создавалась для консолей с разрешением 1080х720 либо 1920х1080, то есть соотношение сторон монитора должно быть кратно восьми. Если же ваш монитор поддерживает иное разрешение (1680х1050, 1600х900, 1440х900, 1366х768), в текущей версии Bulletstorm производительность при игре на "родном" разрешении монитора будет невысокой. Данная проблема знакома разработчикам, и скорее всего, будет исправлена либо в новой версии игры, либо с помощью патча.

Если же рассматривать результаты как есть, то HD 5770 с заметным отрывом превосходит GTX 550 на разрешении 1680х1050, и даже немного опережает GTX 460 SE. На 1920х1080 отставание GTX 550 от Radeon значительно сокращается, а GTX 460 SE хоть формально и обходит HD 5770, но не обеспечивает ощутимого преимущества.

Перейдем к пост-апокалиптической игре "Метро-2030" - первой в обзоре, где используется функция тесселяции.

Radeon HD 5770 и GeForce GTX 550 демонстрируют близкую производительность во всех режимах. Возможно, дело в том, что данная игра не очень требовательна к ресурсам видеокарты, ведь и результаты других участников тестирования весьма близки.

Посмотрим, что покажет новинка в ещё одном популярном шутере – Lost Planet 2 от компании Capcom.

И вновь результаты Radeon HD 5770 и GeForce GTX 550 Ti близки, а GTX 460 SE лидирует со значительным отрывом.

Аналогичные результаты сохраняются и в игре Alien vs. Predator.

Теперь попробуем испытать участников нашего тестирования в гоночном симуляторе – игрой с поддержкой DirectX 11 от компании Codemasters.

В этом тесте Radeon HD 5770 значительно опережает другие карты, включая GTX 460 SE. Судя по всему, игра имеет оптимизацию для архитектуры AMD.

В Just Cause 2 расстановка сил выглядит более привычно:

GTX 550 имеет небольшое преимущество над HD 5770, за исключением работы на разрешении 1920х1080 – здесь карты показывают равный результат. В который раз лидером теста становится GTX 460 SE.

Перейдем к H.A.W.X. 2 – игре, вызвавшая интересную полемику. nVidia говорит, что настройки тесселяции в данной игре приемлемы, а AMD – что они безосновательно завышены с целью создать видимость преимущества архитектуры GeForce. Мы решили немного поэксперементировать с параметрами, принудительно установив уровень тесселяции для Radeon HD 5770 через драйвер на значение 4х, которое обеспечивает примерно такое качество изображения, как и в случае установки через приложение. Мы не делали скриншотов, чтобы объективно выявить разницу в этих двух режимах, но по визуальным ощущениям качество картинки в двух данных режимах сравнимо. Обеспечит ли заниженный уровень тесселяции прирост скорости?

Небольшая разница в пользу принудительного определения тесселяции через драйвер имеет место, но в любом из этих двух режимов Radeon HD 5770 безнадёжно уступает GTX 550 и даже не может достигнуть уровня GTS 450. По-видимому, данная игра имеет оптимизацию для карт nVidia. Но результат всё же стоит взять во внимание, так как H.A.W.X. 2 – реальное игровое приложение, а не синтетический бенчмарк.

Может ли обеспечить более широкая шина памяти превосходство GeForce GTX 550 при использовании функции полноэкранного сглаживания? Давайте выясним это, взяв для начала игру Aliens vs Predator.

Любопытно, что установка 2хAA приводит к снижению скорости примерно на 30%, а если выбрать режим 4xAA, то снижение производительности относительно 2хАА намного менее существенно.

Теперь посмотрим на результат в Just Cause 2:

Как мы и предполагали, GTX 550 заметно превосходит Radeon HD 5770 при включенном анти-алиасинге. Стоит отметить, что 128-битная GeForce GTS 450 смотрится в этом тесте почти на равных с Radeon HD 5770, что указывает на недостатки архитектуры Radeon. Результат данного теста также позволяет судить, что использование чипов памяти разного объёма в модели GTX 550 не сказывается негативным образом на производительности видеокарты.

Так или иначе, в играх вроде Aliens vs Predator использование полноэкранного сглаживания может приводить к серьёзному снижению производительности. В Just Cause 2 данный эффект намного менее заметен.

Разгон и работа в режиме SLI

Посмотрим, насколько эффективен заводской разгон в картах Zotac GeForce GTX 550 Ti AMP! Edition и MSI N550GTX-Ti Cyclone II.

Также было бы интересно выяснить, на какой прирост производительности можно рассчитывать при использовании двух видеокарт GeForce GTX 550 в режиме SLI.

Карты с заводским разгоном находятся примерно между референсной GTX 550 и GeForce GTX 460 SE. Это не может не радовать, ведь в скором времени GTX 460 SE снимут с продаж.

Кроме того, можно сделать вывод, что использование второй видеокарты GTX 550 в режиме SLI сулит реально ощутимый прирост скорости. Конкретные значения производительности варьируются, в зависимости от игры, но очевидно, что за последние годы технологии SLI и CrossFire совершили большой скачок в развитии.

Энергопотребление, температура, уровень шума

В нашем распоряжении отсутствовала референсная модель nVidia, так что результаты замеров ограничены картами MSI и Zotac с заводским разгоном. Мы имитировали референсный режим, занизив частоты до номинальных. Стоит учитывать, что референсная видеокарта будет потреблять меньше энергии (и, возможно, меньше греться).

Radeon HD 5770 оказался самым экономичным – энергопотребление ниже, чем у GTS 450. Под нагрузкой карты MSI и Zotac потребляют больше энергии, чем референсная GTX 460 SE (особенно в этом отношении отличилась модель Zotac).

Звание самой холодной карты завоевала MSI Cyclone 2 – после пятиминутного стресс-теста FurMark температура повысилась лишь на 32 градуса относительно окружающей среды. Это намного меньше, чем у других участников теста. Так что мощный кулер на плате – не только элемент дизайна. Другие участники теста показали примерно равный уровень с точки зрения тепловыделения. Исключением стала лишь модель GTX 460 SE, которая оказалась ближе к результатам MSI.

Теперь мы видим, какую цену придется заплатить за эффективное охлаждение у MSI. Уровень шума, который производит в работе самая холодная видеокарта в тесте, оказался заметно выше, чем другие модели. Впрочем, карта Zotac не сильно отстаёт от MSI. Почётное третье место в данном анти-рейтинге занимает HD 5770. Отметим, что столь неутешительные показатели видеокарта обеспечивает после пятиминутного стресс-теста. Что касается игровых приложений, здесь картина несколько лучше. Тем не менее, относительно тихими при полной загрузке являются только две модели nVidia – GTS 450 и GTX 460 SE.

GTX 550: мощная настолько, насколько требуется

Давайте взглянем на среднюю производительность по результатам пройденных бенчмарков при разрешении 1680х1050 – именно это разрешение является основной целью использования карт данного класса. За основу (100%) мы взяли результаты самой слабой карты GTS 450):

Как видим, GTX 550 оказался достойным конкурентом Radeon HD 5770, но не более. В большинстве игр производительность данных моделей почти равна, хотя есть отдельные игра, в которых одна из карт ощутимо обгоняет другую.

Правда, эта диаграмма не отражает производительность со включенным анти-алиасингом. Если включить данный "улучшатель" картинки, GeForce GTX 550 положит на лопатки Radeon в подавляющем большинстве игр.

Учитывая, что GTX 550 будет стоит немного выше HD 5770, необходимо определиться, планируете ли вы использовать режим анти-алиасинга. Если да, то выбор в пользу модели Radeon представляется далеко не очевидным, поскольку в этом случае придется серьезно занижать настройки качества картинки, чтобы сохранить приемлемую частоту кадров в большинстве игр.

Кроме того, отдельные покупатели могут сделать выбор в пользу GeForce/Radeon, исходя из определенных специфических задач. Например, если предполагается использовать сразу три монитора – Radeon позволит это сделать, ограничившись одной картой, а владельцам GeForce придется объединить две в режиме SLI. Потребители, предпочитающие 3D-фильмы и игры, скорее всего, остановят свой выбор на GeForce. Дело в том, что режим HD-3D поддерживают только карты Radeon 6000-й серии. Существуют и другие фирменные функции, такие как CUDA и PhysX у nVidia, APP у Radeon. Впрочем, не будем далеко уходить от темы нашего обзора.

Причиной появления GTX 550 была необходимость предложить свою альтернативу модели Radeon HD 5770. Рекомендованная цена новинки составляет $150, реальная стоимость может немного колебаться в ту или иную сторону относительно этого значения. Таким образом, GTX 550 будет чуть дороже главного конкурента, хотя разница в 5-10 долларов вряд ли окажет решающее влияние на выбор той или иной модели. При этом, по стоимости новинка приближается к более мощной GTX 460 SE 768 Мб – в скором времени эту модель планируется снять с производства. Хотя по производительности новинка уступает GTX 460 SE, но если взять для сравнения "оверклокерские" модели MSI и Zotac, отставание от GTX 460 SE будет весьма невелико.

В любом случае, появление новой видеокарты среднего ценового диапазона не может не радовать. GeForce GTX 550 – это достойный конкурент Radeon HD 5770, а у потенциального покупателя видеокарты AMD теперь есть альтернатива.

Компания NVIDIA продолжает обновлять модельный ряд. Все новинки пятисотой серии являются доработанными старыми решениями. Основная работа инженеров была направлена на оптимизацию структуры GPU так, чтобы уменьшить токи утечки и поднять их энергоэффективность. Это позволило обновленным GF100 и GF104 в лице GF110 и GF114 продемонстрировать неплохой прирост производительности благодаря повышенным частотам и дополнительным вычислительным блокам, которые были неактивны у предшественников.

Новый GeForce GTX 550 Ti создавался по этой же схеме. Это улучшенный и разогнанный GeForce GTS 450 . Но в отличие от того же GeForce GTX 460 с 336 потоковыми процессорами, который превратился в GTX 560 Ti с 384 потоковыми процессорами, у графического процессора GF106 изначально были активны все вычислительные блоки.

Первое наше знакомство с GeForce GTX 550 Ti будет не с референсной моделью, а с видеокартой MSI Cyclone, которая может похвастать оригинальной системой охлаждения и заводским разгоном.

• переходник DVI/D-Sub;
• переходник mini-HDMI/HDMI;
• переходник питания c двух molex на PCI-E 6-pin;
• диск с драйверами;
• инструкции.

Система охлаждения состоит из трех секций. Боковые набраны из тонких алюминиевых пластин, которые нанизаны на тепловые трубки, выходящие из основания. А центральная часть напоминает BOX-кулер процессоров Intel — цельный алюминиевый радиатор с загнутыми лепестками, раздваивающимися на конце.

GeForce GTX 460 768MB

Новый видеоадаптер NVIDIA призван заполнить нишу между GeForce GTS 450 и младшими GeForce GTX 460, поэтому в наше тестирование мы добавили 192-битный адаптер на GF104.

GeForce GTS 450 1024MB

В роли стандартного видеоадаптера выступит MSI N450GTS Cyclone 1GD5/OC с пониженными до стандартных значений частотами — 783/1566/3608 МГц.

GeForce GTX 260 896MB

В приложениях под DirectX 9 и DirectX 10 мы сравним новичка с GeForce GTX 260. Адаптер устанавливался на стандартные частота 576/1242/1998 МГц.

Radeon HD 5770 1024MB

Из линейки продуктов AMD в тестировании попал Radeon HD 5770 . Именно на соперничество с этой моделью ориентирован новый продукт NVIDIA. Старый GeForce GTS 450 немного не дотягивал до уровня HD 5770, а вот GeForce GTX 550 Ti призван положить его на обе лопатки, если верить заверениям калифорнийской компании.

Тестовый стенд

Конфигурация тестового стенда следующая:

• процессор: Core i7-965 EE (3,2@3,95 ГГц, BCLK 172 МГц);
• кулер: Thermalright Venomous X;
• материнская плата: Gigabyte GA-X58A-UD3R (Intel X58 Express);
• память: G.Skill F3-12800CL8T-6GBRM (3x2GB, DDR3-1600@1720 МГц, 8-8-8-24-1T);
• жесткий диск: Hitachi HDS721010CLA332 (1 ТБ, SATA2, 7200 об/мин);
• блок питания: Seasonic SS-850HT (850 Вт);

• операционная система: Windows 7 Ultimate x64;
• драйвер GeForce GTX 550 Ti: NVIDIA GeForce 267.59;
• драйвер остальных GeForce: NVIDIA GeForce 266.58;
• драйвер Radeon HD 5770: ATI Catalyst 11.2.

Тестирование проводилось в соответствии с данной методикой , но число игр уменьшено и задействовано только разрешение 1680x1050. Добавлены приложения Bulletstorm и Two Worlds 2.

В первой игре все настройки в положении High, дополнительные опции из Engine.ini не задействовались. SmoothFrameRate, который ограничивает максимальный fps в 62 кадра, отключить не удалось (редактирование соответствующего пункта в Engine ничего не дает). Для тестирования выбрана игровая заставка, которая активируется после бездействия пользователя в главном меню. Время теста 207 секунд, прогонялся по два раза для каждого режима. Отметим, что данная сценка, возможно, самая ресурсоемкая в игре, поскольку насыщена детализированными объектами при высокой дальности прорисовки и интенсивном освещении. Большую часть времени в игре fps будет заметно выше.

В игре Two Worlds 2 версии 1.2 все настройки установлены на максимальное значении. Для тестирования выбрана первая локация. Совершалась прогулка по одному и тому же маршруту от замка через разрушенный мост и лесную рощу до ручья. Для каждого режима тест повторялся по четыре раза.

Результаты тестирования в приложениях под DirectX 9

Crysis: Warhead

Just Cause 2

В конец статьи мы вынесли результаты в новом 3DMark. Результаты на графике получены при профиле настроек Performance (1280x720).

Выводы

По итогам нашего тестирования видно, что Radeon HD 5770 не теряет актуальности. Данная видеокарта успешно конкурировала с GeForce GTS 450 и теперь все еще в состоянии противостоять GeForce GTX 550 Ti. За новичком осталось преимущество в трех приложениях из одиннадцати (Just Cause 2, DiRT 2, Lost Planet 2). Еще в одном случае идет речь о преимуществе в более простом режиме (Mafia 2). В двух играх GeForce выигрывает при активации сглаживания (Two Worlds 2 и Battlefield: Bad Company 2), причем в одной из них нужен еще разгон для того, чтобы с комфортом можно было играть при этом самом сглаживании.

С разгоном ситуация не меняется. GPU у GeForce GTX 550 Ti изначально работает на очень высокой частоте и получить большой прирост производительности уже не получится. Хотя частотный потенциал GF 116 лучше чем у GF106. Если из всех представителей старой серии, побывавших у нас, только один смог продемонстрировать стабильность на 1 ГГц, то GTX 550 Ti без всяких проблем одолел и большие значения.

В сравнении с предшественником выигрыш в производительности иногда укладывается в разницу по тактовым частотам. Но в некоторых случаях увеличенная пропускная способность шины памяти дает еще неплохой прирост (Two Worlds 2, Aliens vs. Predator). Впрочем, даже если где-то разница и доходит до 30% и более, то для того, чтобы догнать GeForce GTX 460 768MB этого все равно оказывается мало.

Трансформация GeForce GTS 450 в GeForce GTX 550 Ti вышла не настолько удачной, как это было с GeForce GTX 580 или GeForce GTX 560 . В «запасе» у GPU не имелось дополнительных вычислительных блоков, как у GF100 и GF104. GeForce GTX 550 Ti — достойная видеокарта с хорошей производительностью, но никаких революций в своем сегменте она не принесла. На фоне предшественника это, безусловно, интересное решение, ведь производительность GeForce GTX 550 Ti как у предельно разогнанного GeForce GTS 450, а то и больше. А такой старичок, как GeForce GTX 260 и вовсе уже не в состоянии конкурировать с новинкой в современных играх. Но обещанного полного разгрома Radeon HD 5770 мы пока что не увидели. Так что привлекательность новой модели будет зависеть от дальнейшего ценообразования.

Ну и немного слов надо сказать о MSI N550GTX-Ti Cyclone II. Это стандартная видеокарта с хорошей системой охлаждения. Преимущество в производительности над простым референсом до 5-6%. Немного, но этого иногда хватает, чтобы нагнать Radeon HD 5770 в тех играх, где лидерство остается за картой AMD. Разгонный потенциал хороший, но, скорее всего, он не отличается от возможностей простого референса.

Оборудование для тестирования было предоставлено следующими компаниями:

• 1-Инком — память G.Skill F3-12800CL8T-6GBRM;
• MSI — видеокарты R5770 Hawk, N450GTS Cyclone 1GD5/OC, N460GTX Cyclone 768D5/OC;
• Syntex — блок питания Seasonic SS-850HT (S12D-850).

В начале 2011 года компания Nvidia выпустила видеокарту GTX 560 Ti . После проведения подробного тестирования стало ясно, что новинка заслуживает звание лучшей видеокарты в соотношении цена/ производительность .

Это неудивительно, ведь при низкой цене, энергопотреблению и прочих факторах, видеокарта справляется с GTX 470. Об предшественнице GTX 460, которую заменила новинка говорить нечего, видеокарта с легкостью обгоняет GTX 460 на 30% и более.

Замена старой серии GTX 4xx, на новую GTX 5xx внушает доверие. Компания Nvidia серьёзно доработала архитектуру и сейчас её новинки наиболее популярны и обсуждаемые в сети.

Сегодня рассмотрим очень интересное бюджетное решение: замену GTX 450 — Nvidia GTX 550 Ti . Новинка построена на новом GPU GF116 и классифицируется как «Sniper» . По сути GF116 является доработанным GF106 (используется в GTX 450 ) .

Внешне GTX 550 Ti - это компактная видеокарта длянебольших корпусов.

С т орца видеокарты имеется один 6-пиновый коннектор, это говорит об умеренности апетита GTX 550 Ti.

Подробные технические характеристики

На тесты нам попала видеокарта Inno3D GeForce GTX 550 Ti , производители видимо не смогли удержаться и немного разогнали видеокарту. В связи с этим пришлось снизить частоты до номинальных.

Нам также был интересен разгонный потенциал и мы разогнали новинку с помощью утилиты MSI Afterburner версии 2.1.0 .

После повышения напряжения ядра до 1150 мВ, нам удалось достичь 1040 /1300 Mhz для ядра и памяти соответственно. Разгонный потенциал новинки порадовал, что непременно скажется на производительности в играх.

Компания Nvidia в качестве основной конкуренции сравнивает новинку с HD 5770, но после выхода на рынок стоимость видеокарты идёт практически наравне с HD 6850 и GTX 460.

Энергопотребление

Что касается энергопотребления, новинках хоть и не много потребляет энергии, но всё же больше чем HD 6850.

Шум

По поводу шума, ситуация получилось несколько неоднозначная. Высокие показатели шума, это следствие неполадки в регулировки скорости вращения кулера.

Это значение почему-то нельзя поставить ниже 41 %. Будем надеяться что в следующей версии BIOS, данное недоразумение будет исправлено. В работе шум оборотов кулера едва слышен. По сравнению с конкурентами показатели наивысшие.

Температура

GTX 550 Ti без труда выдержит летнюю жару в маленьком корпусе, даже после разгона с повышенным напряжением. Данный факт не может не радовать.

Игровое Тестирование

Конфигурация тестового стенда

1 Процессор — Intel Core i5-2500K
Материнская плата - Biostar TP67XE
Оперативная память — Kingston KHX1600C8D3K2/4GX
Видеокарта — Inno3D GeForce GTX 550 Ti
Системный жесткий диск — WDC SSC-D0064SC-2100 (64Гб)
Корпус — AeroCool Xpredator Evil Black Edition
Блок питания — Enermax Revolution 85+ ERV1250EGT (1250Вт)
Монитор — 21.5" Benq V2220H
Операционная система
Windows 7 Домашняя Расширенная х64

2 S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat

В разогнанном состоянии видеокарта идёт на одном уровне с HD 6850, соответственно без разгона GTX 550 Ti идёт позади всех.

При включённом сглаживании мы видим примерно такую же производительность в тесте. Видеокарта не выдаёт приемлемый уровень производительности.

3 Aliens vs Predator

В данном игровом приложении мы наблюдаем туже ситуацию. Роль догоняющего выполняет GTX 550 Ti. Хотя получается у видеокарты это не очень хорошо.

4 Lost Planet 2

Первая игра в который мы видим толк от разгона, ведь видеокарте наконец удалось обойти HD 6850 при стандартных частотах.

Metro 2033

Metro 2033 — игра в которой даже высокопроизводительным видеокартам приходится не сладко. Об производительности GTX 550 Ti в данном случае особо ничего не скажешь.
Производительность ниже минимального уровня Fps. С GTX 550 Ti в Metro 2033 можно играть только с отключенным сглаживанием и настройками DX10.

Вывод

По всем показателям мы видим вполне удачную замену под устаревшей GTX 450. Хотя сейчас цена на видеокарту мягко говоря неадекватная, мы с уверенностью можем утверждать что в ближайшее время (1-2 недели), видеокарту уже можно будет купить по приемлемой цене.

Что касается производительности, то видеокарта идеально подходит тем, кто решил сменить свои GTX 250, 8800 GT и 9600 GT.

GPU: Geforce GTX 550 Ti (GF116) Интерфейс: PCI Express x16 920 (номинал — 900) 1025 (4100) (номинал — 1025 (4100)) 192 192/1840 (номинал — 192/1800) 192 32 (BLF/TLF/ANIS) Размеры (мм): Цвет текстолита: синий RAMDACs/TMDS: интегрированы в GPU Выходные гнезда: 2×DVI (Dual-Link/HDMI), HDMI-mini SLI (Hardware)
GPU: Geforce GTX 550 Ti (GF116) Интерфейс: PCI Express x16 Частота работы GPU (ROPs) (МГц): 1000 (номинал — 900) Частота работы памяти (физическая (эффективная)) (МГц): 1100 (4400) (номинал — 1025 (4100)) Ширина шины обмена с памятью (бит): 192 Число вычислительных блоков в GPU/частота работы блоков (МГц): 192/2000 (номинал — 192/1800) Число операций (ALU) в блоке: 1 Суммарное число операций (ALU): 192 Число блоков текстурирования: 32 (BLF/TLF/ANIS) Число блоков растеризации (ROP): 24 Размеры (мм): 195×100×33 (последняя величина — максимальная толщина видеокарты) Цвет текстолита: красный RAMDACs/TMDS: интегрированы в GPU Выходные гнезда: 1×DVI (Dual-Link/HDMI), HDMI, VGA Поддержка многопроцессорной работы: SLI (Hardware)

Inno3D Geforce GTX 550 Ti 1024 МБ 192-битной GDDR5, PCI-E

Карта имеет 1024 МБ памяти GDDR5 SDRAM, размещенной в шести микросхемах на лицевой сторонe PCB. При этом четыре микросхемы памяти имеют емкость по 1 Гбит, и две микросхемы — по 2 Гбит. Есть смысл еще раз напомнить, что карта требует дополнительного питания, причем одним 6-контактным разъемом. О системах охлаждения. Inno3D Geforce GTX 550 Ti 1024 МБ 192-битной GDDR5, PCI-E Продукт обладает простой СО, представляющей собой банальный округлый центральный радиатор из алюминиевых сплавов. Над ним размещен большой вентилятор, а все это получило этакую стилизованную пластиковую оправу. Вентилятор работает на невысоких оборотах, потому шума практически нет даже под сильной нагрузкой. Микросхемы памяти не охлаждаются, только ядро. Gainward Geforce GTX 550 Ti Golden Sample 1024 МБ 192-битной GDDR5, PCI-E Кулер по сути аналогичной конструкции, центральный радиатор в большим вентилятором в центре. А длинный кожух — это лишь дизайн, декорация. Вентилятор также работает на малых оборотах, потому почти бесшумен. Микросхемы памяти также не охлаждаются. Мы провели исследование температурного режима с помощью утилиты MSI Afterburner (автор А. Николайчук AKA Unwinder) и получили следующие результаты: Inno3D Geforce GTX 550 Ti 1024 МБ 192-битной GDDR5, PCI-E Gainward Geforce GTX 550 Ti Golden Sample 1024 МБ 192-битной GDDR5, PCI-E Очевидно, что даже при таком очень существенном разгоне ядра, как у карты компании Gainward, нагрев не превышает критические значения и нормален для карт такого класса. Теперь о комплектации. Видеокарта от Inno3D прибыла к нам без упаковки и комплекта, потому мы изучим лишь комплект от Gainward. Базовый комплект поставки должен включать в себя руководство пользователя, диск с драйверами и утилитами. Упаковка. Установка и драйверы Конфигурация тестового стенда: Компьютер на базе Intel Core i7-975 (Socket 1366) процессор Intel Core i7-975 (3340 МГц); системная плата Asus P6T Deluxe на чипсете Intel X58; оперативная память 6 ГБ DDR3 SDRAM Corsair 1600 МГц; жесткий диск WD Caviar SE WD1600JD 160 ГБ SATA; блок питания Tagan TG900-BZ 900W. операционная система Windows 7 64 бит; DirectX 11; монитор Dell 3007WFP (30″); драйверы ATI версии Catalyst 11.2; Nvidia версии 266.58/266.66/267.59. VSync отключен. Синтетические тесты Используемые нами пакеты синтетических тестов можно скачать по ссылкам: D3D RightMark Beta 4 (1050) с описанием на сайте http://3d.rightmark.org . D3D RightMark Pixel Shading 2 и D3D RightMark Pixel Shading 3 — тесты пиксельных шейдеров версий 2.0 и 3.0 ссылка . RightMark3D 2.0 с кратким описанием: , . Синтетические тесты проводились на следующих видеокартах: Geforce GTX 550 Ti GTX 550 ); Geforce GTX 460 со стандартными параметрами, модель с 768 МБ видеопамяти (далее GTX 460 ); Geforce GTS 450 со стандартными параметрами (далее GTS 450 ); Radeon HD 6850 со стандартными параметрами (далее HD 6850 ); Radeon HD 5770 со стандартными параметрами (далее HD 5770 ). Для сравнения результатов новой модели Geforce GTX 550 Ti мы выбрали именно эти видеокарты по следующим причинам: Radeon HD 6850 и Radeon HD 5770 основаны на разных GPU и являются наиболее близкими по цене решениями от конкурирующей с Nvidia компании AMD. Geforce GTS 450 — видеокарта на схожем графическом процессоре из предыдущего поколения, а GTX 460 с 768 МБ памяти — это близкое по характеристикам решение предыдущей линейки, основанное на более мощном чипе GF114. Direct3D 9: тесты Pixel Filling В тесте определяется пиковая производительность выборки текстур (texel rate) в режиме FFP для разного числа текстур, накладываемых на один пиксель: В нашем первом тесте видеокарты традиционно показывают цифры, далёкие от теоретически возможных значений, и поэтому мы перепроверим их ещё раз в аналогичном тесте 3DMark Vantage. Результаты данной синтетики для GTX 550 Ti не дотягивают до пиковых значений, по ней получается, что новая видеокарта выбирает до 21 текселя за один такт из 32-битных текстур при билинейной фильтрации в этом тесте, что значительно ниже теоретической цифры в 32 отфильтрованных текселя. Что касается сравнения с другими платами, то по скорости текстурирования новый GTX 550 Ti оказался ровно посередине между GTS 450 и GTX 460. Иначе говоря, новый чип работает несколько эффективнее его старшего собрата из предыдущей линейки — GF104. Ну а обе сравниваемые видеокарты от компании AMD значительно опережают все решения Nvidia, в том числе и новое, во всех режимах с любым количеством накладываемых на пиксель текстур. Что интересно, разница наиболее очевидна в случаях с небольшим количеством текстур, хотя там должно сказываться больше ограничение по ПСП. Похоже, что Radeon выполняют задачу эффективнее, хотя также не достигают реально возможных показателей. Рассмотрим тест филлрейта: Во втором синтетическом тесте, который показывает скорость заполнения, видно всё то же самое, но уже с учетом количества записанных в буфер кадра пикселей. И по диаграмме видно странное ограничение скорости рендеринга у решений Nvidia в условиях вплоть до четырёх текстур включительно, а у видеокарт AMD — лишь до двух-трех текстур на пиксель. Максимальный результат всё так же остаётся за решениями AMD, значительно более эффективно справляющимися с нашим синтетическим тестом. Удивительно, что в простых условиях лучший результат показывает Radeon HD 5770, а в сложных вперёд выходит уже HD 6850. Рассматриваемое сегодня решение Nvidia уступает всем, кроме предшественницы GTS 450, хотя её соответствующие теоретические характеристики близки к цифрам младшей видеокарты AMD. Direct3D 9: тесты Pixel Shaders Первая группа пиксельных шейдеров, которую мы рассматриваем, очень проста для современных видеочипов, она включает в себя различные версии пиксельных программ сравнительно низкой сложности: 1.1, 1.4 и 2.0, встречающихся в старых играх. Эти тесты пиксельных шейдеров младших версий весьма и весьма просты для современных GPU даже такого уровня, и они явно не могут показать возможности современных видеочипов. Производительность в этих тестах ограничена по большей части скоростью текстурных модулей, с учётом эффективности блоков (см. выше) и кэширования текстурных данных. Также есть некоторое влияние ПСП видеопамяти. Хорошо заметно, что GF116 повторяет результаты GF106, но с учётом более высоких тактовых частот GPU для GTX 550 Ti. Новая модель снова расположилась примерно посередине между GTS 450 и GTX 460. В самых простых шейдерах разница между GTX 550 Ti и GTX 460 составила 10-14% в пользу старой модели, что ниже теоретической разницы по мощности этих GPU. Похоже, что производительность GTX 460 в этом тесте больше ограничена пропускной способностью видеопамяти, и GTX 550 Ti весьма близка к ней в части задач. Впрочем, если брать сравнение с видеокартами AMD, то тут снова нет ничего позитивного — GTX 550 Ti во всех тестах проигрывает и HD 5770, и HD 6850. Впрочем, разница между ними зачастую не так уж велика. Посмотрим на результаты более сложных пиксельных программ промежуточных версий: Эти тесты традиционно более любопытны. В сильно зависящем от скорости текстурирования тесте процедурной визуализации воды «Water» используется зависимая выборка из текстур больших уровней вложенности, и поэтому карты в нём обычно располагаются по скорости текстурирования. В этом тесте GTX 550 Ti показывает теоретически вполне обоснованный результат, отставая от GTX 460 на 22%, что чуть меньше теоретической разницы. В этот раз новая GTX 550 Ti ближе уже к GTS 450. К сожалению, видеокарты AMD всё так же остаются впереди, хотя они оторвались не так далеко. Результаты второго подтеста иные, хотя тут GTX 550 Ti всё так же уступает всем решениям, кроме младшей сестры GTS 450. Тест более интенсивен вычислительно, и в нём уже сказывается влияние математической производительности. И поэтому тест гораздо лучше подходит для видеокарт AMD, обладающих заметно большим количеством блоков ALU. Разница между GTX 550 Ti и GTS 450 во втором тесте составила менее 20%. Direct3D 9: тесты пиксельных шейдеров Pixel Shaders 2.0 Эти тесты пиксельных шейдеров DirectX 9 сложнее предыдущих, они близки к тому, что мы сейчас видим в мультиплатформенных играх, и делятся на две категории. Начнем с более простых шейдеров версии 2.0: Parallax Mapping — знакомый по большинству современных игр метод наложения текстур, подробно описанный в статье . Frozen Glass — сложная процедурная текстура замороженного стекла с управляемыми параметрами. Существует два варианта этих шейдеров: с ориентацией на математические вычисления и с предпочтением выборки значений из текстур. Рассмотрим математически интенсивные варианты, более перспективные с точки зрения будущих приложений: Это универсальные тесты, зависящие и от скорости блоков ALU, и от скорости текстурирования, в них важен общий баланс чипа. Производительность видеокарт в тесте «Frozen Glass» схожа с той, что мы видели выше в «Cook-Torrance», и новая GTX 550 Ti снова уступает порядка 15% Geforce GTX 460, да и оба решения компании AMD также оказались привычно впереди. GTX 550 Ti по скорости снова примерно посередине между GTS 450 и GTX 460. Во втором тесте «Parallax Mapping» результаты тоже мало чем отличаются от предыдущих. Решения на основе чипов GF116 и GF106 привычно позади остальных, и GTX 550 Ti опережает только GTS 450, отставая на такое же расстояние от GTX 460. Разница между ними чуть выше — 17%, что подтверждает тот факт, что новому решению Nvidia больше всего не хватает математической производительности. Рассмотрим эти же тесты в модификации с предпочтением выборок из текстур математическим вычислениям: Положение нового решения относительно GTX 460 и GTS 450 не изменилось, они расположились на ровной лесенке по порядку: GTS 450, GTX 550 Ti, GTX 460. В этот раз видеокарты Nvidia стали даже ещё немного больше уступать HD 6850 и HD 5770. Разница между видеокартами на GF104 и GF116 получилась 15-20%, и по сравнению с математическим аналогом теста она немного увеличилась. В скорости текстурирования новому GTX 550 Ti похвастать также особо нечем. Но всё это были устаревшие задачи, в основном с упором в текстурирование или филлрейт, да и не особенно сложные. Далее мы рассмотрим результаты ещё двух тестов пиксельных шейдеров — версии 3.0, самых сложных из наших тестов пиксельных шейдеров для Direct3D 9 API, которые намного показательнее с точки зрения современных игр на ПК. Эти тесты отличаются тем, что сильнее нагружают и ALU, и текстурные модули, обе шейдерные программы сложные и длинные, включают большое количество ветвлений: Steep Parallax Mapping — значительно более «тяжелая» разновидность техники parallax mapping, также описанная в статье . Fur — процедурный шейдер, визуализирующий мех. А вот с тестами пиксельных шейдеров версии 3.0 у нового решения Nvidia всё гораздо лучше. Что и немудрено, так как оба PS 3.0 теста довольно сложны, почти не зависят от ПСП и текстурирования, и являются хоть и математическими, но с большим количеством переходов и ветвлений, с которыми неплохо справляется новая архитектура Nvidia. Хотя и последние видеокарты AMD показывают тут очень сильные результаты. Итак, в одном из наиболее сложных Direct3D 9 тестов (Fur) представленная сегодня GTX 550 Ti показала результат заметно выше чем у обоих Radeon, а во втором (Steep Parallax Mapping) оказалась на уровне HD 5770 и немного уступила HD 6850. Что касается сравнения с другими платами Nvidia, то в обоих тестах новое решение снова расположилось ровно между GTS 450 на GF106 и GTX 460 на GF104. Своему старшему собрату GTX 460 новое решение Nvidia уступает 20-23%, что объясняется меньшим количеством блоков ALU. В целом, результат для GTX 550 Ti по этой паре неплохой, ведь она успешно конкурирует с обоими представителями от AMD. Direct3D 10: тесты пиксельных шейдеров PS 4.0 (текстурирование, циклы) Во вторую версию RightMark3D вошли два знакомых PS 3.0 теста под Direct3D 9, которые были переписаны под DirectX 10, а также ещё два новых теста. В первую пару добавились возможности включения самозатенения и шейдерного суперсэмплинга, что дополнительно увеличивает нагрузку на видеочипы. Данные тесты измеряют производительность выполнения пиксельных шейдеров с циклами, при большом количестве текстурных выборок (в самом тяжелом режиме до нескольких сотен выборок на пиксель) и сравнительно небольшой загрузке ALU. Иными словами, в них измеряется скорость текстурных выборок и эффективность ветвлений в пиксельном шейдере. Первым тестом пиксельных шейдеров будет Fur. При самых низких настройках в нём используется от 15 до 30 текстурных выборок из карты высот и две выборки из основной текстуры. Режим Effect detail — «High» увеличивает количество выборок до 40-80, включение «шейдерного» суперсэмплинга — до 60-120 выборок, а режим «High» совместно с SSAA отличается максимальной «тяжестью» — от 160 до 320 выборок из карты высот. Проверим сначала режимы без включенного суперсэмплинга, они относительно просты, и соотношение результатов в режимах «Low» и «High» должно быть примерно одинаковым. Производительность в этом тесте зависит не только от количества и эффективности блоков TMU, но и от филлрейта. Результаты в режиме «High» получаются примерно в полтора раза ниже, чем в «Low», как и должно быть по теории. В Direct3D 10 тестах процедурной визуализации меха с большим количеством текстурных выборок решения Nvidia ранее были сильнее, но последняя архитектура AMD показывает схожие результаты. В результате, новая видеокарта Nvidia немного отстаёт от младшего Radeon и очень сильно уступает старшей модели конкурента, которая и стала лидером теста. Это говорит о явном влиянии ПСП на скорость рендеринга, этот показатель у HD 6850 максимален. А в случае GTX 550 Ti и GTX 460 разница в скорости соответствует теоретической разнице в скорости ALU и TMU — чуть выше 30%. Посмотрим на результат этого же теста, но с включенным «шейдерным» суперсэмплингом, увеличивающим работу в четыре раза, возможно в такой ситуации что-то изменится и ПСП с филлрейтом будут влиять иначе: Включение суперсэмплинга увеличивает теоретическую нагрузку вчетверо, и в таком случае все решения Nvidia сдают позиции, а обе видеокарты AMD выглядят ещё сильнее. Теперь оба Radeon выигрывают у всех карт Nvidia. При этом HD 6850 значительно опережает HD 5770. Вероятно, производительность ограничивается всё же производительностью ROP, которая у HD 6850 заметно выше. А вот в случае карт Nvidia всё иначе, GTX 550 Ti отстаёт от GTX 460, несмотря на большую ПСП и филлрейт. Второй тест, измеряющий производительность выполнения сложных пиксельных шейдеров с циклами при большом количестве текстурных выборок, называется Steep Parallax Mapping. При низких настройках он использует от 10 до 50 текстурных выборок из карты высот и три выборки из основных текстур. При включении тяжелого режима с самозатенением, число выборок возрастает в два раза, а суперсэмплинг увеличивает это число в четыре раза. Наиболее сложный тестовый режим с суперсэмплингом и самозатенением выбирает от 80 до 400 текстурных значений, то есть в восемь раз больше, по сравнению с простым режимом. Проверяем сначала простые варианты без суперсэмплинга: Этот тест интереснее с практической точки зрения, так как многие разновидности parallax mapping давно применяются в играх, а тяжелые варианты, вроде нашего steep parallax mapping используются во многих проектах, например, в играх серий Crysis и Lost Planet. Кроме того, в нашем тесте, помимо суперсэмплинга, можно включить и самозатенение, увеличивающее нагрузку на видеочип примерно в два раза — такой режим называется «High». Диаграмма весьма похожа на предыдущую (также без SSAA), и результаты близки даже по абсолютным цифрам. В обновленном D3D10 варианте данного теста без включения суперсэмплинга, новая модель GTX 550 Ti справляется с данной задачей примерно на 30% медленнее, чем GTX 460, основанная на чипе GF104. В этом тесте она явно ближе к GTS 450 по скорости, так как скорость текстурирования и математических вычислений у неё ближе к младшей модели. От обеих видеокарт производства AMD всё так же отстают обе платы на чипах GF106 и GF116, и только GTX 460 конкурирует с Radeon HD 5770. Ну а явным лидером снова становится HD 6850, основанная на чипе Barts. Данная видеокарта имеет явное преимущество по теоретическим характеристикам филлрейта и ПСП. Поглядим, что изменит включение суперсэмплинга. При включении SSAA и самозатенения задача получилась заметно более тяжёлой, совместное включение сразу этих двух опций увеличивает нагрузку на карты почти в восемь раз, вызывая большое падение производительности. Разница между скоростными показателями нескольких видеокарт изменилась, включение суперсэмплинга сказывается как и в предыдущем случае — карты производства AMD ещё больше упрочили свои показатели относительно решений Nvidia. Radeon HD 6850 остаётся впереди без вариантов, а второе место забирает HD 5770. Наш сегодняшний герой GTX 550 Ti отстаёт от обоих конкурентов и традиционно расположился между GTS 450 и GTX 460. Не очень высокий результат, хотя от платы на чипе GF104 новая видеокарта Nvidia отстаёт ровно на всё близкие к теоретическим 25-27%. Direct3D 10: тесты пиксельных шейдеров PS 4.0 (вычисления) Следующая пара тестов пиксельных шейдеров содержит минимальное количество текстурных выборок для снижения влияния производительности блоков TMU. В них используется большое количество арифметических операций, и измеряют они именно математическую производительность видеочипов, скорость выполнения арифметических инструкций в пиксельном шейдере. Первый математический тест — Mineral. Это тест сложного процедурного текстурирования, в котором используются лишь две выборки из текстурных данных и 65 инструкций типа sin и cos. Чисто математические тесты подтверждают, что графический процессор GF116 архитектурно не отличается от своего предшественника GF106, разница между GTX 550 Ti и GTS 450 почти соответствует теоретическим 15% по сравнительной производительности блоков ALU. Практический разрыв между решениями несколько больше из-за влияния ПСП, особенно на младшую модель. Все остальные решения также расположились примерно соответственно теоретическим показателям. Видеокарты AMD в этом синтетическом тесте традиционно значительно быстрее, так как в вычислительно сложных задачах современная архитектура AMD имеет просто огромное преимущество перед конкурирующими видеокартами Nvidia, даже несмотря на меньший КПД. Вот и в этот раз разница между картами Nvidia и AMD остаётся весьма большой, HD 6850 и HD 5770 показывают результаты примерно вдвое выше, чем GTX 550 Ti, что соответствует теории. Новая модель отстаёт от GTX 460 на близкие к теоретическим 27%. В наших прошлых исследованиях мы отметили, что данный тест не полностью зависит от скорости ALU, производительные решения ограничиваются ещё и скоростью видеопамяти. Поэтому рассмотрим второй тест шейдерных вычислений, который носит название Fire. Он ещё тяжелее для ALU, и текстурная выборка в нём только одна, а количество инструкций типа sin и cos увеличено вдвое, до 130. Посмотрим, что изменилось при увеличении нагрузки: Изменений в расположении карт по ранжиру немного, только разница между HD 6850 и HD 5770 немного сократилась. Во втором математическом подтесте скорость рендеринга ограничена почти исключительно производительностью шейдерных блоков, и разница между GTX 550 Ti и GTS 450 уменьшилась, хотя и осталась выше теоретической. Между новой моделью и GTX 460 лишь 27% разницы, хотя по теории должно быть чуть больше. Итог по математическим вычислениям всё тот же — у решений компании AMD есть явное преимущество, объясняемое большим количеством блоков ALU. Далее мы рассмотрим результаты тестирования геометрических шейдеров, они нам будут интересны потому, что основным ограничителем производительности в них часто является скорость обработки геометрии, и будет интересно сравнить GTX 550 Ti с конкурентами. Direct3D 10: тесты геометрических шейдеров В пакете RightMark3D 2.0 есть два теста скорости геометрических шейдеров, первый вариант носит название «Galaxy», техника аналогична «point sprites» из предыдущих версий Direct3D. В нем анимируется система частиц на GPU, геометрический шейдер из каждой точки создает четыре вершины, образующих частицу. Аналогичные алгоритмы должны получить широкое использование в будущих играх DirectX 10. Изменение балансировки в тестах геометрических шейдеров не влияет на конечный результат рендеринга, итоговая картинка всегда абсолютно одинакова, изменяются лишь способы обработки сцены. Параметр «GS load» определяет, в каком из шейдеров производятся вычисления — в вершинном или геометрическом. Количество вычислений всегда одинаково. Рассмотрим первый вариант теста «Galaxy», с вычислениями в вершинном шейдере, для трёх уровней геометрической сложности: Соотношение скоростей при разной геометрической сложности сцен примерно одинаково для всех решений. Производительность соответствует количеству точек, с каждым шагом падение FPS составляет около двух раз. Задача для современных видеокарт не особенно сложная, производительность ограничена не только скоростью выполнения геометрических шейдеров, но и пропускной способностью памяти. Geforce GTX 550 Ti снова оказался ровно посередине между GTX 460 и GTS 450, а разница между GTX 550 Ti и GTX 460 получилась около 22%. По сравнению с конкурентами, новая видеокарта Nvidia показала результат чуть выше, чем получилось у Radeon HD 5770, но в полтора раза ниже, чем у HD 6850. При этом HD 6850 не имеет большого количества блоков обработки геометрии. Это говорит о большом влиянии на результаты скорости блоков ROP и/или ПСП. Также возможно, что у HD 6850 «сработала» оптимизация геометрических блоков, которые сделали инженеры AMD. В данном тесте скорость выполнения ей геометрических шейдеров оказалась даже выше, чем у GTX 460, что очень неплохо. Посмотрим, что изменится при переносе части вычислений в геометрический шейдер: При изменении нагрузки в этом тесте, цифры для решений Nvidia и Radeon HD 6850 почти не изменились, а вот младшая видеокарта Radeon HD 5770 слегка подтянула свои результаты. А платы Nvidia в этом тесте вовсе не замечают изменения параметра GS load, отвечающего за перенос части вычислений в геометрический шейдер, и показывают аналогичные предыдущей диаграмме результаты. В результате, HD 5770 идёт ноздря в ноздрю вместе с представленной сегодня GTX 550 Ti. Перейдём к следующему тесту, который предполагает большую нагрузку именно на геометрические шейдеры. «Hyperlight» — это второй тест геометрических шейдеров, демонстрирующий использование сразу нескольких техник: instancing, stream output, buffer load. В нем используется динамическое создание геометрии при помощи отрисовки в два буфера, а также новая возможность Direct3D 10 — stream output. Первый шейдер генерирует направление лучей, скорость и направление их роста, эти данные помещаются в буфер, который используется вторым шейдером для отрисовки. По каждой точке луча строятся 14 вершин по кругу, всего до миллиона выходных точек. Новый тип шейдерных программ используется для генерации «лучей», а с параметром «GS load», выставленном в «Heavy» — ещё и для их отрисовки. Иными словами, в режиме «Balanced» геометрические шейдеры используются только для создания и «роста» лучей, вывод осуществляется при помощи «instancing», а в режиме «Heavy» выводом также занимается геометрический шейдер. Сначала рассматриваем лёгкий режим: Относительные результаты в разных режимах снова соответствуют нагрузке: во всех случаях производительность неплохо масштабируется и близка к теоретическим параметрам, по которым каждый следующий уровень «Polygon count» должен быть менее чем в два раза медленней. В этом тесте при сбалансированной загрузке скорость рендеринга для всех решений менее явно ограничена геометрической производительностью, и цифры говорят о явном упоре в ПСП. Новый Geforce GTX 550 Ti в этот раз уже ближе к GTX 460 (разница составляет лишь 9-13%), и с ростом сложности геометрии его отставание всё меньше и меньше. Что интересно, теперь новое решение Nvidia показывает результат ровно между двумя видеокартами AMD. Цифры должны измениться на следующей диаграмме, в тесте с более активным использованием геометрических шейдеров. Также будет интересно сравнить друг с другом результаты, полученные в режимах «Balanced» и «Heavy». А вот в этом тесте разница между GF116 и GF104 стала ближе к теоретически обоснованной — порядка 25%. К сожалению, у GF116 нет преимуществ по скорости исполнения геометрических шейдеров, так как он имеет в своём составе лишь один растеризатор, в отличие от двух у GF114 и GF104. Да и оптимизированная обработка геометрии в Barts позволила Radeon HD 6850 оказаться заметно впереди. Сравнение с видеокартами AMD показывает, что производительность GTX 550 Ti в этом тесте находится на уровне лишь младшей модели — HD 5770. А вот более новое решение компании — HD 6850 — неожиданно стало лидером теста, обогнав даже карту на GF104, имеющей два блока растеризации. На основе тестов геометрических шейдеров делаем вывод о том, что скорость растеризации и triangle setup может стать потенциально слабым показателем GF116 для общей производительности в некоторых современных играх с большим количеством геометрии. Хотя для решения такого низкого уровня показанные результаты неплохи, но стоящий столько же Radeon HD 6850 явно показал себя лучше. Впрочем, в задачах тесселяции скорость будет ограничена не растеризаторами, а тесселяторами, и в таких случаях новый GPU может показать более сильные результаты. Direct3D 10: скорость выборки текстур из вершинных шейдеров В тестах «Vertex Texture Fetch» измеряется скорость большого количества текстурных выборок из вершинного шейдера. Тесты схожи по сути и соотношение между результатами карт в тестах «Earth» и «Waves» должно быть примерно одинаковым. В обоих тестах используется на основании данных текстурных выборок, единственное существенное отличие состоит в том, что в тесте «Waves» используются условные переходы, а в «Earth» — нет. Рассмотрим первый тест «Earth», сначала в режиме «Effect detail Low»: Предыдущие исследования показали, что на результаты этого теста влияет и скорость текстурирования и пропускная способность памяти. Разница между решениями не очень большая, причём они явно показывают странные результаты, не ускоряясь в простых режимах. Свежая модель GTX 550 Ti традиционно настолько же быстрее GTS 450, насколько медленнее чем GTX 460. В сложном режиме GTX 550 Ti обгоняет обоих конкурентов от AMD (причём, HD 5770 отстал чуть ли не вдвое), а вот в среднем и лёгком результат нового решения явно чем-то ограничен. Поэтому HD 6850 выходит в среднем и лёгком режимах, а HD 5770 быстрее только в лёгком. Посмотрим на производительность в этом же тесте с увеличенным количеством текстурных выборок: Взаимное расположение карт на диаграмме изменилось не слишком сильно, но теперь упор видеокарт на чипах Nvidia во что-то неведомое стал ещё более заметен, особенно в самом лёгком режиме. И, что весьма интересно, GTX 550 Ti в этот раз значительно ближе к GTS 450, чем к GTX 460, основанной на другом чипе. Разница между решениями на базе GF116 и GF104 составила до 34%, что выше теоретической разницы в скорости текстурирования. Все остальные выводы можно просто повторить. Так как Nvidia сильнее в тяжёлом режиме, то GTX 550 Ti обгоняет обе карты AMD. В среднем режиме обходит уже только одну HD 5770, а в лёгком и вовсе уступает обоим конкурентам. Тут явно не обошлось без каких-то специфических оптимизаций драйвера Nvidia. Рассмотрим результаты второго теста текстурных выборок из вершинных шейдеров. Тест «Waves» отличается меньшим количеством выборок, зато в нём используются условные переходы. Количество билинейных текстурных выборок в данном случае до 14 («Effect detail Low») или до 24 («Effect detail High») на каждую вершину. Сложность геометрии изменяется аналогично предыдущему тесту. А вот тут уже результаты не похожи на те, что мы видели на предыдущих диаграммах. В тесте «Waves» в разных условиях мы видим уже явное преимущество Radeon HD 6850, а вот все остальные решения показывают ожидаемые результаты. Наш сегодняшний герой GTX 550 Ti в этом тесте показывает производительность лишь немногим выше, чем GTS 450, а от GTX 460 новая карта на чипе GF116 отстаёт аж на 36% в тяжёлом режиме. Похоже, что на результатах теста сказывается эффективность кэширования. Рассмотрим второй вариант этого же теста: Изменений с ростом сложности условий совсем немного, и ничего интересного мы не отметили. Относительные результаты графического процессора GF116 во втором тесте вершинных выборок при высокой детализации остались примерно на уровне конкурирующего Radeon HD 5770, в тяжёлом режиме GTX 550 Ti впереди, а в лёгком уступает. Ну а с Radeon HD 6850 сравнивать бессмысленно — эта видеокарта в данном тесте явно сильнейшая, и особенно это заметно в простых условиях. Разница между видеокартами на основе GF116 и GF106 составила 11-12%, что почти соответствует теоретической разнице по скорости текстурирования. А вот что касается сравнения GTX 460 и GTX 550 Ti, то практическая разница в 37-41% явно выше теоретических 31%. Похоже, производительность в этом тесте не ограничена одной лишь скоростью текстурирования, и уже сказывается влияние производительности блоков установки треугольников. 3DMark Vantage: Feature тесты Синтетические тесты из пакета 3DMark Vantage хоть уже и не новы, но они обладают поддержкой D3D10 и интересны тем, что отличаются от наших. При анализе результатов нового решения компании Nvidia в этом пакете мы сможем сделать какие-то полезные выводы, ускользнувшие от нас в тестах семейства RightMark. Feature Test 1: Texture Fill Первый тест — тест скорости текстурных выборок. Используется заполнение прямоугольника значениями, считываемыми из маленькой текстуры с использованием многочисленных текстурных координат, которые изменяются каждый кадр. В тесте текстурной производительности пакета Vantage результаты получаются не такие, как в нашем RightMark. И вот эти цифры больше похожи на истину, да и к теории они очень близки. В текстурной синтетике из 3DMark Vantage все видеокарты Nvidia заметно более эффективно используют имеющиеся текстурные блоки, и поэтому GTX 550 Ti показал результат лишь на 20-30% хуже, чем обе видеокарты Radeon, что подтверждается и теоретическими цифрами. Но всё же видеокарты AMD остаются быстрее, обладая большим количеством блоков текстурирования. Что касается сравнения с видеокартами Nvidia, то и тут получился вполне объяснимый результат — GTX 550 Ti обгоняет своего собрата GTS 450 и сильнее отстаёт от GTX 460, в полном соответствии с теорией. Разница между производительностью GTX 550 Ti и GTX 460 составила более 30%, что почти равно теоретической разнице по производительности TMU. В целом, новая видеокарта на базе чипа GF116 показывает неплохой результат, учитывая, что видеокарты Nvidia обычно сильно уступают конкурентам в таких тестах. Feature Test 2: Color Fill Тест скорости заполнения. Используется очень простой пиксельный шейдер, не ограничивающий производительность. Интерполированное значение цвета записывается во внеэкранный буфер (render target) с использованием альфа-блендинга. Используется 16-битный внеэкранный буфер формата FP16, наиболее часто используемый в играх, применяющих HDR-рендеринг, поэтому такой тест является вполне своевременным. Показатели производительности в этом тесте примерно соответствуют теоретическим цифрам филлрейта (производительности блоков ROP), но на некоторых результатах сказывается и влияние ПСП видеопамяти. Цифры не похожи на наши потому, что у нас используется целочисленный буфер с 8 бит на компоненту, а в тесте Vantage — 16 бит с плавающей точкой. Относительные результаты анонсированного GTX 550 Ti в этом тесте хуже, чем теоретические. Вероятно, влияние ПСП есть на некоторых из решений, так как по теории GTX 550 Ti должна быть быстрее GTX 460 с 768 МБ видеопамяти. Но новая модель Nvidia показывает результат хуже чем GTX 460, что не даёт ей догнать конкурентов от компании AMD, в том числе и имеющего меньшую теоретическую скорость заполнения Radeon HD 5770. Немудрено, что между HD 6850 и новой платой Nvidia — гигантская пропасть. Ну и по сравнению с GTS 450 новая модель в этом тесте оказалась быстрее лишь на 17%. Feature Test 3: Parallax Occlusion Mapping Один из самых интересных feature тестов, так как подобная техника уже используется в играх. В нём рисуется один четырехугольник (точнее, два треугольника), с применением специальной техники Parallax Occlusion Mapping, имитирующей сложную геометрию. Используются довольно ресурсоёмкие операции по трассировке лучей и карта глубины большого разрешения. Отрисовываемая поверхность затеняется при помощи тяжёлого алгоритма Strauss. Это тест очень сложного и тяжелого для видеочипа пиксельного шейдера, содержащего многочисленные текстурные выборки при трассировке лучей, динамические ветвления и сложные расчёты освещения по Strauss. Тест отличается от других подобных тем, что результаты в нём зависят не исключительно от скорости математических вычислений или эффективности исполнения ветвлений или скорости текстурных выборок, а от всего понемногу. И для достижения высокой скорости важен грамотный баланс блоков GPU и ПСП видеопамяти. Заметно влияет на скорость и эффективность выполнения ветвлений в шейдерах. Увы, но все чипы Nvidia в этом тесте показывают слабые результаты. Сильнейшая из них (GTX 460) не достаёт даже Radeon HD 5770, не говоря уже о более простых платах компании. Представленная сегодня GTX 550 Ti, предназначенная для верхней части нижнего ценового диапазона, не дотягивает до младшей из выбранных решений AMD примерно 50%. А по сравнению с видеокартами Nvidia ситуация привычная — новинка расположилась ровно между GTX 460 и GTS 450. Feature Test 4: GPU Cloth Тест интересен тем, что рассчитывает физические взаимодействия (имитация ткани) при помощи видеочипа. Используется вершинная симуляция, при помощи комбинированной работы вершинного и геометрического шейдеров, с несколькими проходами. Используется stream out для переноса вершин из одного прохода симуляции к другому. Таким образом, тестируется производительность исполнения вершинных и геометрических шейдеров и скорость stream out. И только тут решения Nvidia реабилитируются. Похоже, что на скорость рендеринга в этом тесте также влияет сразу несколько различных параметров. Но всё же, больше всего скорость зависит от производительности обработки геометрии и эффективности исполнения геометрических шейдеров. В этом тесте GTX 460 работает быстрее всех, являясь явным лидером сравнения. Ну а GTX 550 Ti обгоняет обе видеокарты AMD, хоть и с небольшим преимуществом. В данном тесте все платы Nvidia показывают более высокие результаты при выполнении сложных шейдеров. С выполнением геометрических шейдеров, скоростью обработки геометрии и эффективностью исполнения сложных программ у GF116 всё очень неплохо. Очень интересно, что GTX 550 Ti в этом тесте ближе по скорости к GTX 460, чем к GTS 450. Feature Test 5: GPU Particles Тест физической симуляции эффектов на базе систем частиц, рассчитываемых при помощи видеочипа. Также используется вершинная симуляция, каждая вершина представляет одиночную частицу. Stream out используется с той же целью, что и в предыдущем тесте. Рассчитывается несколько сотен тысяч частиц, все анимируются отдельно, также рассчитываются их столкновения с картой высот. Аналогично одному из тестов нашего RightMark3D 2.0, частицы отрисовываются при помощи геометрического шейдера, который из каждой точки создает четыре вершины, образующих частицу. Но тест больше всего загружает шейдерные блоки вершинными расчётами, также тестируется stream out. Результаты этого теста схожи с теми, что мы видели на прошлой диаграмме. Но в этот раз у Radeon HD 6850 нашлись резервы, чтобы подтянуть свои результаты. GTX 460 остаётся на лидирующей позиции, ну а наш герой GTX 550 Ti показывает скорость на уровне сильнейшей из двух плат AMD. Также отметим, что разница между видеокартами Nvidia снова несколько непривычна — результат GTX 550 Ti расположился на диаграмме ближе к результату GTX 460, а GTS 450 отстала от них довольно сильно. Поэтому мы склоняемся к тому, чтобы списать разницу на недостаток ПСП у младшего решения компании. В целом же, по двум синтетическим тестам имитации тканей и частиц из этого тестового пакета, в которых используются геометрические шейдеры, можно сделать вывод о том, что представленный графический процессор Nvidia показал очень хороший результат, опередив обе конкурирующие видеокарты от компании AMD. Даже с учётом наличия всего одного растеризатора в GF116. Feature Test 6: Perlin Noise Последний feature-тест пакета Vantage является математически-интенсивным тестом GPU, он рассчитывает несколько октав алгоритма Perlin noise в пиксельном шейдере. Каждый цветовой канал использует собственную функцию шума для большей нагрузки на видеочип. Perlin noise — это стандартный алгоритм, часто используемый в процедурном текстурировании, он использует очень много математических расчётов. Данный тест из пакета 3DMark Vantage измеряет пиковую математическую производительность видеочипов в предельных задачах. И показанная в нём скорость всех решений примерно соответствует тому, что получается по теории и нашим математическим тестам из пакета RightMark 2.0. Видеокарты AMD снова с треском выигрывают у всех решений компании Nvidia и в этом тесте. Мы уже не раз убеждались в том, что простые, но интенсивные математические расчёты выполняются на видеокартах Radeon значительно быстрее, чем на Geforce. Вот и в этом математическом тесте Geforce GTX 550 Ti, основанный на улучшенном чипе GF116, показывает скорость почти вдвое ниже, чем оба прямых конкурента, как и должно быть по теории. По сравнению с другими платами Nvidia, новая модель быстрее, чем GTS 450 на 22%, что меньше теоретической разницы. А отставание от GTX 460 составляет 27%, что совсем недалеко от теоретических 31%. А вот с обеими видеокартами AMD поделать ничего нельзя, они тут явно сильнее, как и в остальных предельных математических тестах. Выводы по синтетическим тестам По результатам проведённых синтетических тестов новой модели Nvidia Geforce GTX 550 Ti, основанной на улучшенном графическом процессоре GF116, а также результатам других моделей видеокарт от обоих производителей видеочипов, можно сделать вывод о том, что модификация чипа GF106 исходной архитектуры Fermi получилась технически неплохой, а вот рыночный успех в данном ценовом диапазоне будет больше зависеть от розничных цен. Во многих синтетических тестах новое решение Nvidia показало себя неплохо, порой на уровне Radeon HD 6850. И всё же, есть у него и явные слабые стороны. Обновленный GPU отличается от исходного GF106 повышенной тактовой частотой и увеличенным количеством активных блоков ROP и расширенным контроллером памяти. Эти модификации привели к увеличенной производительности (20-30% в большинстве случаев), и представленная сегодня видеокарта на основе этого GPU по скорости расположилась ровно посередине между GTS 450 и GTX 460. Особенно можно отметить высокий филлрейт и ПСП — по этому параметру GTX 550 Ti теоретически опережает даже довольно сильную модель GTX 460 с 768 МБ видеопамяти. А среди недостатков отметим то, что производительность геометрической обработки в GF116 невелика, во многом потому, что чип имеет лишь один растеризатор, хотя и четыре блока тесселяции. Итак, в некоторых задачах скорость растеризации может быть меньше, чем у конкурирующих графических процессоров. Вторым потенциальным недостатком мы считаем относительно низкую математическую и текстурную производительность, если сравнивать новый GPU с решениями AMD. В составе GTX 550 Ti есть ровно те же 192 ALU и 32 TMU, что и в GTS 450, и их недостаток может сказаться во многих играх. Результаты Geforce GTX 550 Ti в синтетических тестах должны подтвердиться в следующей части нашего материла, посвящённой тестированию в игровых приложениях. Будет интересно посмотреть, насколько успешно новое решение Nvidia будет конкурировать даже не с Radeon HD 5770, цену которого недавно снизили, а с HD 6850 — прямым конкурентом по цене. Эта видеокарта от AMD основана на GPU явно более высокого уровня, и она вполне может опередить GTX 550 Ti в большинстве игр. Ведь в реальных игровых приложениях скорость рендеринга может зависеть сразу от нескольких характеристик. И довольно часто она зависит от математической производительности и текстурирования, чем выгодно отличается конкурирующее с GTX 550 Ti по цене решение от компании AMD — Radeon HD 6850. Нам кажется, что рекомендованная цена на новую модель Nvidia несколько завышена. Возможно, изначально предполагалось, что её конкурентом станет Radeon HD 5770, но теперь новинке придётся бороться с подешевевшей Radeon HD 6850, что будет значительно труднее, и даже фабрично разогнанные версии GTX 550 Ti вряд ли с ней справятся.

Да, вот таким получился этот продукт - 3/8 от монстра GTX 580, если считать по вычислительным блокам, или CUDA-процессорам, как любит их называть Nvidia. Другими словами, чуть меньше половинки. Интересно, что ранее решения такого ценового уровня были более слабыми и доходили по вычислительным блокам до 1/4 от топового GPU. Так или иначе, перед нами продолжатель GTS 450 (почему он получил суффикс GTX - известно только самой Nvidia). Мы все помним, как печатные платы у видеокарт с процессором Geforce GTS 450 имели уже разведенную шину обмена с памятью с 192 бит, но реально использовались только 128 бит (две микросхемы памяти просто не были установлены).

Теперь же, как и в случае с GTX 580 (когда это по сути то, чем должен был быть GTX 480 без урезаний), проведена работа над ошибками, и перед нами обновленный GTS 450, который получил новое имя GTX 550 Ti.

А уже о деталях архитектуры вам расскажет Алексей Берилло.

Часть 1: Теория и архитектура

Ещё в 2010 году компания Nvidia начала обновление своей линейки графических процессоров, получившее гордое звание «перезагрузки» линейки Fermi. Сначала вышли обновленные модели GTX 580 и GTX 570, основанные на улучшенном по сравнению с GF100 чипе, получившем название GF110. Затем, уже в начале этого года появилась модель GTX 560 Ti, напомнившая о старом-добром индексе «Titanium». Она также была основана на переработанном чипе GF114, который был улучшенным аналогом ранее выпущенного GF104.

Совершенно логично, что и GF106 (на этом чипе основана Geforce GTS 450) получил аналогичные улучшения, связанные с переразводкой графического процессора, результатом которых стали улучшенные частотные характеристики и показатели энергоэффективности. Новое решение также решили включить в линейку «Titanium», поэтому оно получило название Geforce GTX 550 Ti.

Со времени своего выпуска, модель Geforce GTS 450 стала одной из наиболее успешных современных видеокарт Nvidia на рынке. Что немудрено, так как именно решения с ценой в $130–150 продаются лучше всего. Ведь экономным и нетребовательным пользователям вполне хватает и 192 потоковых процессоров с гигабайтом видеопамяти на 128-битной шине.

Представленная сегодня модель ровно так же смещает старую вниз, как это ранее сделали другие видеокарты линейки GTX 500. GTX 550 Ti предлагает бо́льшую производительность за начальную цену всё ещё продающейся Geforce GTS 450. В целом, сегментирование рынка Nvidia видит примерно так (показаны только основные «игровые» сегменты):

Как видите, ключевыми отличиями решений из разных сегментов компания считает целевое разрешение и уровень полноэкранного сглаживания, количество потоковых процессоров, влияющее на вычислительные возможности, ширину шины памяти, а также требовательность по питанию, хотя и косвенную - выраженную в количестве и типе дополнительных разъёмов PCI-E.

Естественно, что для Geforce GTX 580 нет никаких преград по разрешению и уровню MSAA, средним уровнем Nvidia признаёт Geforce GTX 560 Ti и разрешения вроде 1920×1200 или 1920×1080, вместе с включенным MSAA. Ну а выпущенному сегодня Geforce GTX 550 Ti достаётся сегмент недорогих мониторов с разрешением порядка 1680×1050 и менее, также с полноэкранным сглаживанием.

GTX 550 Ti, как и его предшественник в виде GTS 450, целит в ценовую категорию видеокарт с ценой чуть ниже $150, но имеет несколько ключевых отличий - улучшенную производительность более энергоэффективного GPU, а также на 70% большую пропускную способность памяти из-за 192-битной шины (что, вероятно, объясняет включение сглаживания в состав целевых параметров данного сегмента).

Теоретическая часть статьи снова получилась небольшой, так как GF116 функционально полностью идентичен GF106, который во многом похож на GF110 и GF114, рассмотренные нами ранее, отличаясь от последнего чипа лишь количественно. А уж вычислительная архитектура «Fermi» нам с вами знакома ещё с осени 2009 года, поэтому будет полезно вспомнить предшествующие статьи о современной архитектуре компании Nvidia:

Графические ускорители серии Geforce GTX 550 Ti

• Кодовое имя чипа GF116;
• Технология производства 40 нм;
• 1,17 миллиарда транзисторов;
• Унифицированная архитектура с массивом процессоров для потоковой обработки различных видов данных: вершин, пикселей и др.;
• Аппаратная поддержка DirectX 11 API, в том числе шейдерной модели Shader Model 5.0, геометрических (geometry) и вычислительных (compute) шейдеров, а также тесселяции;
• 192-битная шина памяти, три независимых контроллера шириной по 64 бита каждый, с поддержкой GDDR5 памяти в микросхемах смешанной плотности;
• Частота ядра 900 МГц;
• Удвоенная частота ALU 1800 МГц;
• 4 потоковых мультипроцессора, включающих 192 скалярных ALU для расчётов с плавающей точкой (поддержка вычислений в целочисленном формате, с плавающей запятой, с FP32 и FP64 точностью в рамках стандарта IEEE 754-2008);
• 32 блока текстурной адресации и фильтрации с поддержкой FP16 и FP32 компонент в текстурах и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов;
• 3 широких блока ROP (24 пикселя) с поддержкой режимов антиалиасинга до 32 выборок на пиксель, в том числе при FP16 или FP32 формате буфера кадра. Каждый блок состоит из массива конфигурируемых ALU и отвечает за генерацию и сравнение Z, MSAA, блендинг;
• Запись результатов до восьми буферов кадра одновременно (MRT);
• Интегрированная поддержка RAMDAC, двух портов Dual Link DVI, а также HDMI и DisplayPort.

Спецификации референсной видеокарты Geforce GTX 550 Ti

• Частота ядра 900 МГц;
• Частота универсальных процессоров 1800 МГц;
• Количество универсальных процессоров 192;
• Количество текстурных блоков - 32, блоков блендинга - 24;
• Эффективная частота памяти 4104 (1026×4) МГц;
• Тип памяти GDDR5, 192-битная шина памяти;
• Объем памяти 1024 МБ;
• Пропускная способность памяти 98,5 ГБ/с;
• Теоретическая максимальная скорость закраски 21,6 гигапикселей в секунду;
• Теоретическая скорость выборки текстур 28,8 гигатекселей в секунду;
• Два разъема Dual Link DVI-I и один Mini HDMI;
• Один SLI-разъем;
• Шина PCI Express 2.0;
• Поддержка HDCP, HDMI, DisplayPort;
• Энергопотребление до 116 Вт (один 6-штырьковый разъём);
• Двухслотовое исполнение;
• Рекомендованная цена для России - 5999 руб (для США - $149).

Новая модель Geforce GTX 550 Ti, выполненная на основе улучшенного графического процессора GF116, не заменит на рынке видеокарту Geforce GTS 450. В начале своего пути эти две модели будут сосуществовать в линейке компании вместе. Обновленный GPU выполнен по всё тем же технологическим нормам 40 нм, как и другие видеочипы этого поколения, а улучшение его характеристик стало возможным из-за отладки 40-нанометрового техпроцесса и глубокой переработки GPU.

Принцип наименования видеокарты снова немного изменился. Обновленная модель теперь не просто принадлежит к новому пятому поколению, и по сравнению с GTS 450 добавился не только суффикс Ti. По какой-то причине Nvidia решила перевести выпущенное решение на основе чипа GF116 в более высокий класс GTX, по сравнению с предшествующей аналогичной картой, относящейся к классу GTS. Неужели 192-битной шины достаточно для этого?

На базе видеочипа GF116 сегодня была выпущена единственная модель - GTX 550 Ti, и продавать её будут на североамериканском рынке по ценам от $149. Конкурентами данной платы одновременно являются и Radeon HD 5770 и Radeon HD 6850. Компания AMD предусмотрительно снизила рекомендованные цены перед анонсом конкурирующего решения, и теперь новая цена для HD 5770 равна $129, а для HD 6850 - $149. Что как раз чуть меньше или равно цене плат GTX 550 Ti со стандартными частотами. Российская рекомендованная цена для видеокарты от Nvidia ещё выше, хотя уже с момента анонса они будут продаваться дешевле.

Архитектура и аппаратные изменения

Как и в вышедших ранее моделях серии Geforce GTX 500, в анонсированном GTX 550 Ti используется улучшенный графический процессор, уже знакомый нам по предыдущей серии, и лишь слегка модифицированный для того, чтобы поднять производительность и улучшить энергетическую эффективность.

Модификации в GF116 направлены на то, чтобы снизить утечки и повысить выход годных чипов на высоких частотах, по сравнению с GF106. В результате, GTX 550 Ti имеет лучшие характеристики, работая при этом на частоте, почти на 120 МГц большей, чем графический процессор GTS 450. При этом он потребляет лишь на 10% больше энергии.

Подробная информация обо всех архитектурных особенностях Fermi дана в базовых обзорах линеек Geforce GTX 400 и 500, здесь мы лишь повторим основное. Geforce GTX 550 Ti использует ту же конфигурацию мультипроцессоров, что и GTS 450. GF116 содержит один кластер GPC, четыре мультипроцессора SM и три 64-битных контроллера памяти, сблокированных с кэш-памятью второго уровня и восемью блоками ROP в каждом. Итого, в состав нового GPU входит 192 потоковых процессора, собранных в четыре мультипроцессора по 48 штук в каждом.

А вот подсистема памяти GF116 всё же претерпела некоторые изменения. Каждый мультипроцессор имеет всё те же 64 килобайта начиповой памяти, и GPU в целом содержит 384 КБ унифицированной кэш-памяти второго уровня, которая обслуживает все запросы по загрузке и сохранению данных. Зато в составе GTX 550 Ti активны уже три контроллера памяти, а не два, как было в GTS 450, что в сумме составляет 192-битную шину.

Но даже это ещё не всё. В GF116 изменились не только частоты и ширина шины. Как вы помните из технических характеристик решения, при 192-битной шине памяти GTX 550 Ti каким-то образом содержит ровно 1 ГБ видеопамяти, хотя обычно в таких случаях должно получаться 768 или 1536 МБ. Если использовать одинаковые микросхемы GDDR5, конечно.

Так вот контроллер памяти нового GPU поддерживает использование чипов памяти смешанной плотности. Что и позволяет набрать ровно 1024 мегабайт, используя 192-битный интерфейс. Применяется четыре чипа одной плотности (32M×32) общим объёмом 512 мегабайт, и ещё два чипа вдвое большей плотности (64M×32), которые вместе также составляют 512 МБ. И в сумме как раз и получается 1 ГБ.

Интересно, каким образом решены некоторые трудности, и не возникнет ли проблем с производительностью в определённых условиях? Но решение любопытное и, видимо, имеет больше смысла для более дорогих чипов. Ведь если бы тот же GF110 поддерживал такую возможность, на него можно было бы поставить не 3 ГБ памяти, что пока явно излишне, а 2 ГБ, получив ту же производительность при меньшей себестоимости. Посмотрим, получит ли продолжение поддержка микросхем памяти смешанной плотности в будущих решениях Nvidia.

Как и все остальные графические процессоры архитектуры Fermi, GF116 использует несколько полиморфных движков (PolyMorph Engines), работающих параллельно, но лишь один блок растеризации (Raster Engine). Сравнительно большое количество движков PolyMorph в этом GPU способно обеспечить высокую производительность тесселяции, а вот единственный растеризатор, скорее всего, не будет настолько же эффективно выполнять задачи по растеризации, как у старших чипов Nvidia.

Графический процессор, лежащий в основе Geforce GTX 550 Ti, имеет лишь один растеризатор, как и конкурирующие с ним Radeon HD 6850 и HD 5770, но у чипов AMD растеризатор обычно работает эффективнее. Конечно, GTX 550 Ti в любом случае обеспечит достаточную производительность обработки геометрии, но вот преимущества перед своими конкурентами, которое имеют старшие чипы Nvidia, у него уже не будет.

Зато скорость самой тесселяции у нового чипа должна быть всё же выше, чем у того же Radeon HD 5770 (а возможно и HD 6850), ведь эта работа распределяется между четырьмя движками PolyMorph, в отличие от одного выделенного блока тесселяции (хотя и более производительного) у конкурентов. Это может сказаться в таких новых играх DirectX 11 с поддержкой тесселяции, как HAWX 2.

Важнейшее изменение GTX 550 Ti, с точки зрения производительности, состоит в значительном повышении тактовых частот GPU и памяти, а также расширение её шины. В отличие от референсной частоты чипа GTS 450, равной 783/1566 МГц, в GTX 550 Ti её повысили до 900/1800 МГц, что на 15% выше. С видеопамятью ещё лучше, её частота повышена с 3608 МГц до 4104 МГц, то есть на 14%, да ещё шина расширилась в полтора раза. В итоге общее увеличение пропускной способности GTX 550 Ti по сравнению с GTS 450 превышает 70%!

Подобное повышение теоретических характеристик вызывает рост практической производительности рендеринга в играх, особенно в случаях, когда скорость ограничена ПСП видеопамяти. Судя по тестам самой Nvidia, при типичных для GTX 550 Ti настройках (1680×1050 и MSAA 4x), одно только расширение шины до 192-бит даёт порядка 14% в среднем, а в случае некоторых игр даже выше (StarCraft II - 31%, Aliens vs Predator - 23%, Batman: Arkham Asylum - 21%).

Среднее ускорение от роста частот с 783/1566 до 900/1800 МГц составляет ещё примерно столько же (около 13–14%), а в некоторых современных играх, таких как Just Cause 2 и Battlefield Bad Company 2, оно и вовсе равно теоретическому приросту в частотах. Ну а в среднем по набору игровых тестов у Nvidia для Geforce GTX 550 Ti получились приросты FPS порядка 28%, что мы проверим в следующих разделах статьи, сравнив решение с другими видеокартами.

Как обычно для линейки Geforce GTX 500, заметно повышенные частоты и характеристики не вызвали такого же прироста в энергопотреблении. По данным компании, благодаря аппаратным модификациям, направленным на снижение потребления, GTX 550 Ti получилась в среднем на 20% энергоэффективнее, по сравнению со своей предшественницей.

При всём этом новый GPU имеет отличные возможности по разгону. Похоже, что без необходимости каких-либо модификаций, большинство плат GTX 550 Ti будет работать на частоте выше 1 ГГц. И для этого даже не нужно повышать напряжения и частоту вращения вентилятора референсной системы охлаждения. Поэтому, как и в случае со многими другими платами на чипах Nvidia, одновременно с видеокартами, имеющими стандартные частоты (900/1800/4100 МГц), на рынок выходят и фабрично разогнанные модели от партнёров компании.

Эти видеокарты имеют повышенные до 950-975-1000-1050 МГц частоты для GPU, что даст дополнительные 5–10% производительности в случаях отсутствия явной зависимости скорости рендеринга от пропускной способности памяти. И такие решения точно не будут редкими в продаже, так как уже все основные партнёры Nvidia объявили о планах по их выпуску. И на примере той же Geforce GTX 560 Ti мы видим, что зачастую сложнее найти решение с референсными частотами, нежели разогнанное фабрично.

Теоретические выводы

Очевидно, что GF116 - это доработанный и слегка улучшенный GF106, равно как и GTX 550 Ti - это ускоренный GTS 450. Обновленный GPU из верхней части нижнего ценового диапазона выгодно отличается от своего предшественника значительно повышенными тактовыми частотами, увеличенным количеством блоков ROP и заметно большей пропускной способностью видеопамяти при лишь немного возросшем энергопотреблении.

Представленный графический процессор может похвастать достаточной (особенно для видеокарт Nvidia) текстурной производительностью, высокими показателями филлрейта (производительность блоков ROP) и пропускной способности памяти. Среди возможных минусов решения - недостаток математической производительности (особенно в борьбе с HD 6850), который может ограничивать скорость нового решения в некоторых случаях, а также отсутствие преимущества по скорости обработки геометрии.

На наш взгляд, GTX 550 Ti вполне может стать неплохим вариантом для обновления видеоподсистемы для экономных пользователей, если его реальная цена будет соответствовать производительности. Хотя поддержка DirectX 11 появилась ещё во время выхода Windows 7, большинство пользователей до сих пор используют устаревшие модели видеокарт. Как мы уже отмечали ранее, более 80% пользователей не имеют в составе своих систем видеокарт с поддержкой DirectX 11.

Например, это такие видеокарты как Geforce 9600 и Geforce 8600, весьма популярные в своё время. И апгрейд таких систем до GTX 550 Ti даст не только большую функциональность в виде поддержки новых возможностей DirectX, но и впечатляющий прирост теоретической производительности в несколько раз по всем показателям: шесть раз по математической мощи, четыре раза по объёму видеопамяти, три раза по ПСП, три раза по скорости обработки геометрии.

Соответственно, при модернизации с Geforce 8600 GT до GTX 550 Ti пользователь не просто получит большую частоту кадров в играх, но и сможет повысить графические настройки в абсолютном большинстве игр с минимальных и средних до очень высоких или даже максимальных. Это вызовет заметное невооружённым глазом улучшение качества рендеринга. В качестве примера приведём скриншоты из Just Cause 2, которые сняты на Geforce 8600 GT и Geforce GTX 550 Ti при одинаковой производительности около 30 FPS.

Настройки Just Cause 2 на старой видеокарте Nvidia при 30 FPS получаются лишь минимальные («Lowest» в терминах игры) и при этом рендеринг ограничен разрешением 1280×1024, без включения полноэкранного сглаживания. С той же скоростью с игрой справляется Geforce GTX 550 Ti, но при очень высоких («Very High») настройках, в разрешении 1680×1050 и с включенным сглаживанием MSAA 4x.

По теоретическим показателям Geforce GTX 550 Ti выглядит вполне неплохо, но что касается сравнения с конкурирующими решениями от AMD, то тут всё будет определяться игровыми тестами и реальными розничными ценами (рекомендованная от Nvidia кажется нам немного завышенной). Это мы проверим в третьей части статьи, а вторая будет посвящена практической части исследования в синтетических тестах. В ней мы сравним производительность нового решения Nvidia со скоростью других решений от обоих производителей дискретных графических процессоров в предельных тестах.