Test: 2x GeForce GTX 480 vs Radeon HD 5970

Odczucia odbiorców po premierze kart GTX 480 i 470 były mieszane. Z jednej strony otrzymaliśmy zaawansowaną technologię i potężne narzędzia do obliczeń GPGPU, a z drugiej produkty wyposażone w hałaśliwe systemy chłodzące, osiągające wysokie temperatury i cechujące się nieokiełznanym apetytem na energię. Jeśli dodać do tego jedynie dobrą, ale nie powalającą na tle konkurencji wydajność w grach, to nic dziwnego, że wielu oczekujących na premierę układu GF100 mogło się rozczarować.

Czy GeForce GTX 480 mając brata bliźniaka do pomocy zrehabilituje się jeśli chodzi o wydajność w grach i zdeklasuje inne, najbardziej wydajne karty graficzne na rynku? Zapraszamy do dalszej części recenzji.

Wraz z premierą Fermi NVIDIA udostępniła kilka aplikacji, dzięki którym można sprawdzić możliwości tej architektury. Większość z nich mogliśmy już podziwiać na wszelkiego rodzaju imprezach i prezentacjach, teraz mogliśmy zaś sprawdzić ich działanie w praktyce. Zanim przejdziemy do emocjonującego pojedynku, pozwolimy sobie napisać o nich kilka zdań.

O zaletach teselacji wiemy już od dawna, jednak jeszcze żaden deweloper nie wykorzystał tej technologii w grze w sposób, który uwidaczniałby kolosalną różnicę w jakości generowanej grafiki.

NVIDIA w swoich demach pokazue, że ta różnica faktycznie może być olbrzymia, oraz - oczywiście! - że karty graficzne oparte na architekturze Fermi radzą sobie z tym problemem znakomicie.

Nie da się ukryć, że generowana za pomocą GF100 realistyczna woda i włosy robią naprawdę duże wrażenie. 

Interaktywny ray-tracing liczony za pomocą GPU to kolejna technologia na którą NVIDIA zwraca szczególną uwagę. Oczywiście do wprowadzenia ray-tracingu w grach droga jeszcze daleka, ale dobrze wiedzieć, że pierwsze kroki w tym kierunku zostały uczynione.

Supersonic Sled to z kolei prosta gra prezentująca możliwości PhysX. Naszym zadaniem jest pokonanie toru za pomocą pojazdu szynowego o napędzie odrzutowym. Nie jest to zadanie proste, bo musimy zadbać o to, by "oblatywacz" przeżył kolejne bicie rekordu przejazdu, a tor niespodziewanie kończy się przed przepaścią, więc warto zadbać o wczesne hamowanie. Jakby tego było mało, pojazd mknący z taką prędkością powoduje dodatkowo wstrząsy, które mogą spowodować zawalenie się pobliskich masywów skalnych, a odłamki skalne mają tą właściwość, że często spadają wprost na głowę dzielnego oblatywacza.

Pęd pojazdu mknącego z zawrotną prędkością rozbija na kawałki pobliskie zabudowania, czy też mosty po których przejeżdżamy. W proces obliczeń fizycznych zaangażowane są równocześnie GPU (małe odłamki), jak i CPU (duże części rozpadających się konstrukcji).

Kolejny z nowych benchmarków NVIDII, sprawdzający w praktyce działanie PhysX. GTX 480 uzyskiwał średnio wynik 2,5 razy wyższy od topowej karty poprzedniej generacji.

Dokładne sprawdzenie różnic pomiędzy architekturami kart NVIDII za pomocą oprogramowania wykorzystującego CUDA to temat na zupełnie oddzielny artykuł. Wypadałoby także porównać Fermi z kartami Evergreen, jeśli chodzi o możliwości obliczeniowe OpenCL i DirectCompute. Jeśli w komentarzach dacie nam znać, że chcecie zobaczyć taki artykuł na łamach benchmark, natychmiast zabieramy się do roboty. ;-)

Od początku było wiadomo, że dwie karty GeForce GTX 480 zgłoszą spore zapotrzebowanie na energię elektryczną. Po otwarciu obudowy pierwsze co rzuca się w oczy to zasilacz o mocy 1 kW. W teorii powinien on wystarczyć do zasilenia praktycznie każdego domowego komputera. Jeszcze nie tak dawno temu, z okazji różnych imprez branżowych, można było podziwiać dwa komputery obsługiwane przez jeden zasilacz o takiej mocy.

Do obciążenia obu kart graficznych używaliśmy programu FurMark (wersja Multi GPU). Należy zaznaczyć, że w codziennym użytkowaniu raczej nie zdarzy się sytuacja obciążenia obu układów graficznych w 100%. Naszym celem było jednak sprawdzenie maksymalnych wartości, zarówno jeśli chodzi o pobór energii, jak i o temperatury.

Zastosowanie chłodzenia wodnego miało oczywisty wpływ na temperatury układów obu kart, ale również na ilość pobieranej energii. Odpowiednia temperatura pracy Fermi wpływa więc również znacząco na oszczędność energii elektrycznej.

W przypadku wysokowydajnych systemów multi-GPU nie ma co liczyć na niskie temperatury. Trzymajcie się - będzie gorąco.

Odczyt z GPU-Z w stanie spoczynku przy standardowym systemie chłodzącym

Niespodzianki nie ma. Przy maksymalnym obciążeniu najwyższa zarejestrowana temperatura GF100 to prawie 100 stopni Celsjusza.

Letnie upały mogą być dla Fermi prawdziwym wyzwaniem, chociaż reszta dwuprocesorowych mocarzy również lubi grzać się w ciepełku. 

Oczywiście dwie karty graficzne to nie to samo co jedna z dwoma układami GPU, ale i tak apetyt na energię testowego zestawu z Fermi po prostu wgniata w ziemię.

Maksymalną wartość poboru energii jaką udało nam się zarejestrować przy referencyjnym chłodzeniu obu kart GTX 480 to ok. 960W. Dlaczego rodzaj chłodzenia jest tu tak istotny, przekonacie się już za chwilę. Należy też zaznaczyć, że jedynie karty graficzne zostały obciążone w stopniu maksymalnym (nie obciążaliśmy dodatkowo CPU).

Biorąc pod uwagę to, że zastosowany zasilacz firmy Corsair należy do klasy wydajnościowej 80+, to przy 960 W pobieranych z sieci, do podzespołów komputera trafiało około 750 W energii.

Zastosowanie chłodzenia wodnego diametralnie zmienia sytuację. Poniższa tabelka przedstawia wzrost zapotrzebowania kart na energię wraz ze wzrostem temperatury układów graficznych.

¹ woda 32 °C, powietrze z chłodnic 28 °C

² przy tej temperaturze GPU woda ma 48 °C, a powietrze wydmuchiwane z chłodnic 37 °C

³ przy tej temperaturze GPU woda ma 56 °C, a powietrze wydmuchiwane z chłodnic 45 °C

Temperatura układu GF100 ma kolosalny wpływ na ilość pobieranej energii. Przy maksymalnym obciążeniu kart i średnich obrotach wentylatorów i pompki, platforma z chłodzeniem wodnym pobierała niemal 100 W mniej niż w przypadku standardowego chłodzenia powietrzem.

Powtórzymy, że w normalnych zastosowaniach jest niemal niemożliwe obciążenie GPU w takim stopniu. Przy zastosowaniu chłodzenia wodnego zapotrzebowanie na energię podczas rozgrywki czy w czasie trwania testu 3D Mark wahało się od 600 do 700W.

Jakby nie patrzeć, 3DMark06 jest już benchmarkiem dość wiekowym i obecnie przydaje się do sprawdzania wydajności układów graficznych ze średniej i niższej półki. 

Z wyników można wywnioskować, że jeśli chodzi o gry wykorzystujące SM 2.0 i 3.0, dwa GTX 480 w trybie SLI będą spisywały się podobnie jak Radeon HD 5970 - przynajmniej jeśli chodzi o tryby bez AA. Już od pierwszych testów Fermi wiadomo, że karty te przy wykorzystaniu wygładzania krawędzi spowalniają swoje działanie w znacznie mniejszym stopniu niż inne konstrukcje.

Na całe szczęście, gier wykorzystujących Shader Model w wersji 4.0 jest coraz więcej. Cieszy również to, że deweloperzy docenili zalety DX11 i na rynku pojawiają się produkcje wykorzystujące nowe API Microsoftu.

Oto przedsmak tego co nas czeka w dalszych testach. Radeon HD 5970 nie potrafi się nawet zbliżyć do wyników uzyskiwanych przez dwie karty GTX 480 pracujących w SLI. Wynik testu procesora jest jak zwykle znacznie niższy na platformie z kartą Radeon, czego powodem jest oczywiście PhysX - komputery z kartami NVIDII zawsze uzyskują w tym teście wyższe wyniki. 

Po raz pierwszy widzimy jak Cryostasis z maksymalnymi ustawieniami działa przy średniej szybkości 60 klatek na sekundę w rozdzielczości 1920 x 1200. Czy to świadczy dobrze o kartach NVIDII, czy też źle o twórcach gry, to już oceńcie sami. ;-)

Firma Capcom wraz z premierą gry udostępniła zarówno demo, jak i benchmark pozwalający sprawdzić wydajność posiadanego sprzętu. Wprawdzie umożliwia on przetestowanie PhysX wyłącznie w wersji Low, jednak takie porównanie i tak z pewnością jest bardziej miarodajne od większości syntetycznych testów.

Wyniki mówią same za siebie. Przewaga duetu Fermi nad topową, dwuprocesorową kartą poprzedniej generacji jest po prostu miażdżąca.

Gdy w grę wchodzą poważne obliczenia za pomocą GPU, takie jak ekstremalna teselacja, dwa układy NVIDII nie dają szans Radeonowi HD 5970. Na razie twórcy gier w sporej części przypadków używają teselacji w miejscach, gdzie jej zastosowanie jest praktycznie niewidoczne podczas rozgrywki - przykładowo woda w DiRT 2, przez którą przejazd trwa sekundę, czy zaokrąglone filtry powietrza w maskach przeciwgazowych w S.T.A.L.K.E.R.: Zew Prypeci.

Jedna z pierwszych produkcji wykorzystujących zalety nowego API Microsoftu, w tym teselację. Niemniej teselacja w Zewie Prypeci jest praktycznie ograniczona do postaci.

Brak obsługi DX 10.1 fatalnie odbija się na możliwościach GTX 295. Duet Fermi zajmuje zasłużone pierwsze miejsce i nic nie wskazuje na to, by ta sytuacja miała się zmienić.

Rezygnacja z wygładzania krawędzi wyraźnie zmienia wyniki GTX 295 i zmniejsza dystans Radeona HD 5970 do duetu GTX 480. Niemniej jednak Fermi wciąż jest górą, a różnica w najbardziej obciążającym sprzęt teście SunShafts wynosi prawie 20 klatek na sekundę.

W dniu premiery Far Cry 2 można było nazwać grą wymagającą, ale bohaterowie tego testu nie powinni mieć żadnych problemów z płynną obsługą strzelanki w najwyższych ustawieniach.

GTX 480 SLI pozbawia rywali złudzeń. Warto zauważyć, że przy włączonym antyaliasingu minimalna liczba kl./s duetu Fermi jest wyższa od średniej ilości kl./s Radeona HD 5970. Przy wyłączonym wygładzaniu krawędzi Radeon próbuje nadrobiać zaległości, ale różnica prawie 50 kl./s mówi sama za siebie. W przypadku Fermi widoczna jest znacznie większa różnica pomiędzy minimalną a średnią ilością klatek. W tym konkretnym przypadku jest to jednak bez znaczenia - minimalna liczba klatek na sekundę nie spada poniżej 80.

Niezależnie od użytego trybu AA duet Fermi zawsze w czołówce, chociaż test w terenie zabudowanym potrafi solidnie obciążyć każdy sprzęt.

Testy z wyłączonym wygładzaniem krawędzi sprawiają, że Fermi dwukrotnie ląduje na drugim miejscu. Dzięki temu widać, jak karty NVIDII radzą sobie w trybach AA - spadek szybkości działania jest znacznie mniejszy niż w przypadku Radeona.

Zmniejszenie rozdzielczości nie przynosi większych zmian w wynikach. Rozkład sił pozostaje identyczny.

Identycznie jak w przypadku recenzji karty GeForce GTX 470, do testów wybraliśmy taki fragment gry, który w maksymalny sposób obciążał karty graficzne. Gdy mamy do czynienia z zaawansowanymi efektami oświetleniowymi i trwającą na ekranie intensywną akcją, liczba klatek na sekundę w Metro 2033 może spaść właśnie do tego poziomu.

Przy rozdzielczości 1920 x 1200 oraz maksymalnych ustawieniach, duet Fermi wygrywa bezproblemowo, ale... nawet i on nie może zagwarantować płynnej akcji w każdych warunkach. Czy wygląd Metro 2033 usprawiedliwia tak wielkie wymagania sprzętowe? Mamy przed sobą następcę Crysisa - niestety w negatywnym tego słowa znaczeniu. Wygrana GTX 295 nad HD 5970 nie powinna budzić zdziwienia, bo gra działa szybciej przy wykorzystaniu bibliotek DX 10. Programistom PathEngine udało się chyba unicestwić większość technologii przyśpieszających działanie, które zaimplementowano w DX11.

Nie można zaprzeczyć, że gra prezentuje się bardzo ładnie, ale przy najwyższych ustawieniach jej optymalizacja pozostawia wiele do życzenia. Na całe szczęście ustawienia niższe nie powodują drastycznego pogorszenia jakości grafiki i pozwalają na płynną rozgrywkę na kartach graficznych o znacznie słabszej wydajności.

Duet GTX 480 pracujący w SLI wyszedł z tej próby zwycięsko. Jeśli liczy się dla ciebie wydajność i tylko wydajność, to 2x Fermi ci ją dostarczy. Żaden inny zestaw z dwoma układami graficznymi nie będzie szybszy. Jest to jednak rozwiązanie dalekie od ideału. Hemlock wprawdzie przegrał pojedynek, ale cena Radeona HD 5970 spadła do ok. 2500 złotych, podczas gdy jedna karta GTX 480 może kosztować ok. 2000 zł.

Kolejną kwestią są temperatury, jakie osiąga ten sprzęt oraz zapotrzebowanie na energię elektryczną. Entuzjaści nowych technologii/największych wydajności zapewne i tak machną na to ręką i zaopatrzą się w podobny zestaw. Przecież nie po to kupuje się wypasioną brykę wyposażoną w kosmiczne technologie, by martwić się tym, że spala dużo paliwa...

Stone Giant

Dociekliwi użytkownicy benchmark.pl z pewnością zauważyli, że w recenzji zabrakło testów innego nowego wynalazku NVIDII, czyli 3D Vision Surround (3D Vision na trzech monitorach naraz). Po prostu w czasie przeprowadzania testów nie otrzymaliśmy dostępu do odpowiednich sterowników, które by umożliwiały sprawdzenie tego cuda w praktyce. Gdy tylko będzie to możliwe, możecie się oczywiście spodziewać z obszernej recenzji.

Jeśli kwestia kosztów/poboru energii ma dla ciebie znaczenie drugorzędne, to duet kart GeForce GTX 480 zapewni  największą wydajność w grach jeśli chodzi o platformy oparte na dwóch GPU. Topowe karty NVIDII oparte na GF100 z pewnością mają spore problemy z emisją ciepła, co jednak było już wiadome od dnia premiery. Jeśli bierzemy pod uwagę zakup podobnego zestawu, wypadałoby z miejsca zaplanować zakup chłodzenia wodnego.

2 x GTX 480 przy chłodzeniu powietrzem i wodą

Dzięki takiemu rozwiązaniu pozbędziemy się nie tylko problemów z wysokimi temperaturami oraz sporego hałasu generowanego przez standardowe wentylatory montowane na referencyjnych kartach GTX 480, ale i możemy liczyć na mniejszy pobór energii. 

Dziękujemy Michałowi Desperakowi za pomoc w realizacji tekstu.