Картка має 4096 МБ пам'яті GDDR5 SDRAM, розміщеної в 8 мікросхемах по 4 Гбіт (по 4 на кожній стороні PCB).

В якості синтетичних тестів DirectX 11 ми використовували приклади з пакетів SDK компаній Microsoft та AMD, а також демонстраційну програму Nvidia. По-перше, це HDRToneMappingCS11.exe та NBodyGravityCS11.exe з комплекту DirectX SDK (February 2010). Ми взяли і додатки обох виробників відеочіпів: Nvidia та AMD. З ATI Radeon SDK були взяті приклади (вони також є і в DirectX SDK). Додатково використовувалася демонстраційна програма компанії Nvidia, також відома, як Island11.

Синтетичні тести проводились на наступних відеокартах:

• Geforce GTX 970 GTX 970)
• Geforce GTX 980зі стандартними параметрами (скорочено GTX 980)
• Geforce GTX 770зі стандартними параметрами (скорочено GTX 770)
• Radeon R9 290Xзі стандартними параметрами (скорочено R9 290X)
• Radeon R9 290зі стандартними параметрами (скорочено R9 290)

Для аналізу продуктивності нової моделі відеокарти Geforce GTX 970 ми вибрали ці рішення з наступних причин. Geforce GTX 980 також є новітньою моделлю компанії Nvidia на базі того ж графічного процесора GM204, але в повній конфігурації і буде цікаво оцінити різницю між ними. А з попереднього сімейства для порівняння було взято модель Geforce GTX 770, яка є попередницею аналізованої новинки в цьому ж сегменті, і заснована на графічному процесорі GK104, схожому на позиціонування з GM204, але з попередньою архітектурою Kepler.

Від конкуруючої компанії AMD для нашого порівняння ми вибрали дві відеокарти, що базуються на однаковому графічному процесорі - Hawaii, але відрізняються за швидкістю. Плата Radeon R9 290 є головним ціновим конкурентомдля Geforce GTX 970, і ми порівняємо їх з ринкової точки зору, а Radeon R9 290X буде тим рішенням, до якого потрібно прагнути новинці в ідеалі, хоча ця відеокарта AMD помітно дорожче і споживає куди більше енергії.

Direct3D 10: тести піксельних шейдерів PS 4.0 (текстурування, цикли)

Ми відмовилися від застарілих тестів DirectX 9, так як усі потужні рішення відрізняються в них не надто показовими результатами, будучи серйозно обмеженими ПСП, філлрейтом або текстуруванням. До того ж, деякі з відеокарт некоректно працюють у таких додатках, а Nvidia і зовсім давно перестала оптимізувати D3D9-додатків.

У другу версію RightMark3D увійшли два вже знайомі нам тести PS 3.0 під Direct3D 9, які були переписані під DirectX 10, а також ще два нові тести. У першу пару додалися можливості включення самозатінення та шейдерного суперсемплінгу, що додатково збільшує навантаження на відеочіпи.

Дані тести вимірюють продуктивність виконання піксельних шейдерів із циклами при великій кількості текстурних вибірок (у найважчому режимі до кількох сотень вибірок на піксель) та порівняно невеликому завантаженні ALU. Іншими словами, у них вимірюється швидкість текстурних вибірок та ефективність розгалужень у піксельному шейдері.

Першим тестом піксельних шейдерів буде Fur. При найнижчих налаштуваннях у ньому використовується від 15 до 30 текстурних вибірок із карти висот та дві вибірки з основної текстури. Режим Effect detail - "High" збільшує кількість вибірок до 40-80, включення "шейдерного" суперсемплінгу - до 60-120 вибірок, а режим "High" спільно з SSAA відрізняється максимальною "вагою" - від 160 до 320 вибірок з карти висот.

Перевіримо спочатку режими без увімкненого суперсемплінгу, вони відносно прості, і співвідношення результатів у режимах Low і High повинно бути приблизно однаковим.

Продуктивність у тесті залежить від кількості та ефективності блоків TMU, впливає також і ефективність виконання складних програм. А у варіанті без суперсемплінгу додатковий вплив на продуктивність робить ще й ефективний філлрейт та пропускна здатність пам'яті. Результати при деталізації рівня "High" виходять до півтора рази нижче, ніж при "Low".

У задачах процедурної візуалізації хутра з великою кількістютекстурних вибірок з випуском відеочіпів на базі архітектури GCN компанія AMDвирвалася вперед за продуктивністю, і зараз плати Radeon є лідерами в цих порівняннях, що говорить про значно більш високу ефективність виконання цих програм. Такий висновок підтверджується і сьогоднішнім порівнянням - представлена ​​нещодавно відеокарта Nvidia програла обом конкурентам від AMD, зокрема своєму головному супернику в особі Radeon R9 290.

У першому нашому тесті нова відеоплата моделі Geforce GTX 970 виявилася явно швидше свого цінового аналога з попереднього покоління у вигляді GTX 770, але перевага не дуже велика. Результат пояснимо більш ефективним виконанням цієї задачі новим GPU і помітно більшою швидкістюзаповнення, оскільки швидкість текстурування у GTX 970 не надто висока. Відставання 16% від GTX 980 говорить на користь упору у продуктивність блоків TMU та ALU.

Подивимося на результат цього ж тесту, але з увімкненим «шейдерним» суперсемплінгом, який збільшує роботу в чотири рази: можливо, в такій ситуації щось зміниться, і ПСП з філлрейтом впливатимуть менше:

У умовах нова відеокарта Geforce GTX 970 також випереджає аналогічну модель з попереднього покоління - GTX 770, опиняючись між останньою і GTX 980. Від свого більш продуктивного побратима на GM204 вона відстає на 15-18%, а відставання від головного цінового конкурента у вигляді R9 290 лише збільшилося - у подібних обчисленнях чіпи компанії AMD явно сильні, оскільки вони віддають перевагу попіксельним обчисленням.

Наступний DX10-тест вимірює продуктивність виконання складних піксельних шейдерів з циклами за великої кількості текстурних вибірок і називається Steep Parallax Mapping. При низьких налаштуваннях він використовує від 10 до 50 текстурних вибірок з карти висот та три вибірки з основних текстур. При включенні важкого режиму з самозатінення число вибірок зростає в два рази, а суперсемплінг збільшує це число в чотири рази. Найбільш складний тестовий режим із суперсемплінгом та самозатіненням вибирає від 80 до 400 текстурних значень, тобто у вісім разів більше у порівнянні з простим режимом. Перевіряємо спочатку прості варіанти без суперсемплінгу:

Другий піксель-шейдерний тест Direct3D 10 цікавіший з практичної точки зору, так як різновиди parallax mapping широко застосовуються в іграх, а важкі варіанти, на зразок steep parallax mapping, давно використовуються в багатьох проектах, наприклад, в іграх серій Crysis і Lost Planet. Крім того, в нашому тесті, крім суперсемплінгу, можна включити самозатінення, що збільшує навантаження на відеочіп ще приблизно вдвічі - такий режим називається High.

Діаграма дуже схожа на попередню (також без включення суперсемплінгу), і цього разу нова Geforce GTX 970 виявилася ближче до GTX 980, ніж до GTX 770. Новинка продовжує помітно випереджати модель попереднього покоління від Nvidia, а старшій програє вже трохи менше - 1 . Схоже, що новий графічний процесор Nvidia у піксельних шейдерах справляється з роботою краще за попередні рішення.

Ну а якщо брати порівняння з відеокартами AMD, то в цьому випадку все приблизно так само, як було раніше в минулому тесті. Новинка GTX 970 поступається і Radeon R9 290X і R9 290, хоча підібралася до свого цінового конкурента дещо ближче. Подивимося, що змінить включення суперсемплінгу:

При включенні суперсемплінгу і самозатінення завдання виходить ще важчим і спільне включення відразу двох опцій збільшує навантаження на карти майже у вісім разів, викликаючи серйозне падіння продуктивності. Різниця між швидкісними показниками протестованих відеокарт трохи змінилася, включення суперсемплінга дається взнаки менше, ніж у попередньому випадку.

Обидва графічні рішення AMD Radeon і в цьому D3D10-тесті піксельних шейдерів працюють явно ефективніше, порівняно з конкуруючими платами Geforce, але новий чіп GM204 злегка змінив ситуацію в кращий бік- представлена ​​раніше друга з топових плат Geforce GTX 970 на другому чіпі архітектури Maxwell стала помітно швидше попередньої Geforce GTX 770 і в найскладніших умовах відстає від Radeon R9 290, що суперничає з нею, лише на 10%.

Direct3D 10: тести піксельних шейдерів PS 4.0 (обчислення)

Наступна пара тестів піксельних шейдерів містить мінімальну кількість текстурних вибірок зниження впливу продуктивності блоків TMU. У них використовується велика кількість арифметичних операцій, і вимірюють вони саме математичну продуктивність відеочіпів, швидкість виконання арифметичних інструкцій у піксельному шейдері.

Перший математичний тест – Mineral. Це тест складного процедурного текстурування, у якому використовуються лише дві вибірки з текстурних даних та 65 інструкцій типу sin та cos.

Результати граничних математичних тестів найчастіше приблизно відповідають різниці за частотами та кількістю обчислювальних блоків, оскільки на результати впливає і різна ефективність їх використання в конкретних завданнях, і оптимізація драйверів, і новітні системи управління частотами та живленням, і навіть упор у ПСП, особливо у разі найшвидших рішень. У випадку тесту Mineral, нова модель Geforce GTX 970 виявилася помітною. швидше плати GTX 770 із попереднього покоління, яку замінила в лінійці компанії Nvidia. А від старшої GTX 980 вона відстає лише на 12%.

Мало того, навіть порівняння Geforce GTX 970 з конкуруючою з нею платою від компанії AMD виявляється на користь першої! Оновлення архітектури Nvidia з Kepler до Maxwell призвело до того, що їхній новий чіп у таких тестах навіть має перевагу перед конкуруючими рішеннями від AMD. У цьому математичному тесті відеокарта Radeon R9 290, що конкурує з новинкою за ціною, виявилася трохи, але все ж позаду, що можна назвати відмінним результатом для другої плати на чіпі GM204.

Розглянемо другий тест шейдерних обчислень, що зветься Fire. Він важчий для ALU, і текстурна вибірка в ньому лише одна, а кількість інструкцій типу sin та cos збільшена вдвічі, до 130. Подивимося, що змінилося зі збільшенням навантаження:

Та й у другому нашому математичному тесті з RigthMark ми бачимо приблизно такі ж результати відеокарт щодо один одного – різниця між тестами вийшла несуттєвою. Так, нова Geforce GTX 970 так само сильно випереджає GTX 770, відстаючи від GTX 980 на ті ж 12%. Та й Radeon R9 290 все так само, хоч і трохи, але все ж таки відстає від новинки виробництва Nvidia. У тестах пікової математичної продуктивності новий відеочіп Nvidia показує себе просто чудово!

Direct3D 10: тести геометричних шейдерів

У пакеті RightMark3D 2.0 є два тести швидкості геометричних шейдерів, перший варіант має назву «Galaxy», техніка аналогічна «point sprites» з попередніх версій Direct3D. У ньому анімується система частинок на GPU, геометричний шейдер із кожної точки створює чотири вершини, що утворюють частинку. Аналогічні алгоритми мають отримати широке використання у майбутніх іграх під DirectX 10.

Зміна балансування в тестах геометричних шейдерів не впливає на кінцевий результат рендерингу, підсумкова картинка завжди абсолютно однакова, змінюються лише способи обробки сцени. Параметр «GS load» визначає, в якому з шейдерів виробляються обчислення – у вершинному чи геометричному. Кількість обчислень завжди однакова.

Розглянемо перший варіант тесту Galaxy, з обчисленнями у вершинному шейдері, для трьох рівнів геометричної складності:

Співвідношення швидкостей при різній геометричній складності сцен приблизно однакове для всіх рішень, продуктивність відповідає кількості точок, з кожним кроком падіння FPS близьке до дворазового. Завдання це для потужних сучасних відеокарт дуже просте, і продуктивність у ній обмежена швидкістю обробки геометрії, а іноді і пропускною здатністю пам'яті та/або філлрейтом.

Різниця між результатами відеокарт на чіпах Nvidia та AMD обумовлена ​​відмінностями в геометричних конвеєрах чипів цих компаній, і вона дуже помітна. Якщо в попередніх тестах з піксельними шейдерами плати AMD справлялися з роботою не гірше, а то й краще за рішення Nvidia, то перші ж тести геометрії показують, що в таких завданнях плати Nvidiaдуже конкурентоспроможні.

Нова модель відеокарти Geforce GTX 970 випереджає аналогічну GTX 770 з попереднього покоління мало не вдвічі, а відставання від GTX 980 на такому ж чіпі становить вже звичні 15-16%. Відеокарти Radeon цього разу сильно відстають, і це можна пояснити тим, що геометрична продуктивність у графічних процесорів компанії AMD гірша, ніж у Nvidia. Особливо відзначився новий GM204, який справляється з роботою помітно швидше, ніж навіть GK110. Подивимося, як зміниться ситуація при перенесенні частини обчислень до геометричного шейдера:

При зміні навантаження в цьому тесті цифри трохи покращилися і для плат AMDі для рішень Nvidia, але різниця невелика і нічого особливо не змінює. Відеокарти в цьому тесті геометричних шейдерів слабо реагують на зміну параметра GS load, що відповідає за перенесення частини обчислень геометричний шейдер, тому і висновки залишаються колишніми.

Плата Nvidia на базі урізаного графічного процесора архітектури Maxwell більш ніж у півтора рази швидше за аналогічну модель попереднього покоління, від GTX 980 відстає на 13-14%, ну а обидва рішення конкурента (Radeon R9 290X і R9 290) залишаються далеко позаду.

На жаль, Hyperlight - другий тест геометричних шейдерів, що демонструє використання відразу кількох технік: instancing, stream output, buffer load, в якому використовується динамічне створення геометрії за допомогою малювання в два буфери, а також нова можливість Direct3D 10 – stream output, на всіх сучасних відеокартах компанії AMD просто не працює. Якогось моменту чергове оновлення драйверів Catalyst призвело до того, що даний тестперестав запускатися на платах цієї компанії, і ця помилка не виправлена ​​вже кілька років. Так що розглядаємо в цьому тесті лише результати відеокарт Nvidia:

Тут ми бачимо приблизно те саме, що і в тесті Galaxy - друга відеоплата на чіпі GM204 все так само швидше за GTX 770, хоча різниця між ними вже скоротилася, а відставання від Geforce GTX 980 знизилося до 6-9%. Можливо, у тяжкому режимі щось зміниться:

У таких умовах результати різних відеокарт компанії Nvidia змінилися і різниця між GTX 980 і GTX 970 збільшилася до 10-13%. Нова Geforce GTX 970 хоч і швидше за подібну ж плату з минулого покоління у вигляді Geforce GTX 770, але відставання останньої вже явно менше. У будь-якому випадку новинка показала себе дуже непогано, вона дуже ефективно справляється з різними програмами на основі геометричних шейдерів.

Direct3D 10: швидкість вибірки текстур із вершинних шейдерів

У тестах Vertex Texture Fetch вимірюється швидкість великої кількості текстурних вибірок з вершинного шейдера. Тести схожі, по суті, тому співвідношення між результатами карт у тестах «Earth» і «Waves» має бути приблизно однаковим. В обох тестах використовується displacement mapping на підставі даних текстурних вибірок, єдина істотна відмінність полягає в тому, що в тесті Waves використовуються умовні переходи, а в Earth - ні.

Розглянемо перший тест Earth, спочатку в режимі Effect detail Low:

Наші попередні дослідження показали, що на результати цього тесту може впливати філлрейт і пропускна здатність пам'яті, що особливо добре помітно в простому режимі. Нова топова відеокарта компанії Nvidia в ньому показує швидкість вище, ніж аналогічна за ринковим позиціонуванням плата GTX 770 з попереднього покоління, а в легкому режимі явно впирається в ПСП. Відставання від старшої GTX 980 становило 6-9%.

Головний ціновий конкурент новинки у вигляді Radeon R9 290 цього разу трохи випереджає платню від Nvidia, особливо в легкому режимі. Різниця в інших двох режимах не надто велика, а в найскладнішому вона становить лише 4%. Подивимося на продуктивність цього ж тесті зі збільшеною кількістю текстурних вибірок:

Ситуація на діаграмі помітно змінилася, рішення компанії AMD у важких режимах втратили значно більше, ніж плати Geforce, і значно. Нова відеоплата Geforce GTX 970 показала швидкість вищу, ніж обидва конкуренти (за винятком найлегшого режиму, де вона уперлася в пропускну здатність пам'яті). Якщо ж порівнювати новинку з рішенням цієї компанії з попереднього покоління, то GTX 970 випереджає плату GTX 770 з хорошим запасом. Ну а відставання від GTX 980 складає звичні 6-8%.

Розглянемо результати другого тесту текстурних вибірок із вершинних шейдерів. Тест Waves відрізняється меншою кількістю вибірок, зате в ньому використовуються умовні переходи. Кількість білінейних текстурних вибірок у разі до 14 («Effect detail Low») чи до 24 («Effect detail High») на кожну вершину. Складність геометрії змінюється аналогічно до попереднього тесту.

Результати у другому тесті вершинного текстурування "Waves" не надто схожі на те, що ми бачили на попередніх діаграмах. Швидкісні показники всіх Geforce в цьому тесті сильно погіршилися, і хоча нова модель Nvidia Geforce GTX 970 трохи швидше за GTX 770, але різниця мізерна, а старшій моделі GTX 980 новинка програє і зовсім до 19%. Якщо порівнювати її з конкурентами, обидві плати серії Radeon R9 290 змогли показати кращу продуктивність у цьому тесті. Розглянемо другий варіант цього завдання:

З ускладненням завдання у другому тесті текстурних вибірок швидкість всіх рішень стала нижчою, і найбільше постраждали відеокарти Nvidia. У висновках змінюється не дуже багато, але нова модель Geforce GTX 970 відстає від GTX 980 вже цілих 17-23%, та й у порівнянні її з попередницею із серії Geforce GTX 700, новинка програє - справа явно в недостатній швидкості текстурування. А вже ті ж гроші Radeon R9 290, що стоїть, новинка від Nvidia поступилася в цьому тесті і зовсім мало не вдвічі.

3DMark Vantage: тести Feature

Синтетичні випробування з пакету 3DMark Vantage покажуть нам те, що ми раніше пропустили. Feature тести з цього тестового пакета мають підтримку DirectX 10 і цікаві тим, що відрізняються від наших і досі актуальні. При аналізі результатів відеокарти моделі Geforce GTX 970 у цьому пакеті ми зробимо якісь нові та корисні висновки, що вислизнули від нас у тестах із пакетів сімейства RightMark. Feature Test 1: Texture Fill

Перший тест вимірює продуктивність блоків текстурних вибірок. Використовується заповнення прямокутника значеннями, які зчитуються з маленької текстури з використанням численних текстурних координат, які змінюються кожен кадр.

Ефективність відеокарт AMD та Nvidia у текстурному тесті компанії Futuremark досить висока та підсумкові цифри різних моделейблизькі до відповідних теоретичних параметрів. На жаль, але різниця у швидкості між GTX 970 і GTX 770 на користь вирішення попереднього покоління, що легко зрозуміло теоретично - у новинки менше блоків TMU. Якщо порівнювати GTX 970 з GTX 980, то модель, що розглядається сьогодні, на основі урізаного чіпа GM204 в текстуруванні поступається 16%, що менше теоретичної різниці.

Що ж до порівняння швидкості текстурування нової топової відеоплати Nvidia з аналогічним за ціною рішенням конкурента, то тут новинка також поступається своєму головному супернику з цінової ніші - Radeon R9 290, причому дуже сильно. Проте порівняно мала кількість текстурних блоків у GM204 високою частотою роботи GPU не перекрити. Feature Test 2: Color Fill

Друге завдання – тест швидкості заповнення. У ньому використовується дуже простий піксельний шейдер, який не обмежує продуктивність. Інтерполіроване значення кольору записується у позаекранний буфер (render target) з використанням альфа-блендінгу. Використовується 16-бітний позаекранний буфер формату FP16, що найчастіше використовується в іграх, що застосовують HDR-рендерінг, тому такий тест є цілком своєчасним.

Цифри другого підтесту 3DMark Vantage показують продуктивність блоків ROP, іноді - з урахуванням величини пропускної здатності відеопам'яті (т.н. «ефективний філлрейт»), тому тест вимірює пропускну здатність та/або продуктивність ROP, і цього разу схоже на друге. Результат у топової плати Geforce GTX 970, що розглядається сьогодні, набагато (більш ніж у півтора рази) краще, ніж у GTX 770, а старшій GTX 980 новинка поступилася теж чимало - 17%.

Якщо порівнювати швидкість заповнення сцени новою відеокартою Geforce GTX 970 з відеокартами AMD, то плата в цьому тесті, що розглядається нами, показує швидкість заповнення сцени, що перевищує ту, на яку здатні і ідентична за ціною Radeon R9 290 і навіть дорожча Radeon R9 290X - все- таки оптимізації ефективності стиснення даних буфера кадру і багато блоків ROP зробили свою справу. Feature Test 3: Parallax Occlusion Mapping

Один із найцікавіших feature-тестів, оскільки подібна техніка вже використовується в іграх. У ньому малюється один чотирикутник (точніше, два трикутники) із застосуванням спеціальної техніки Parallax Occlusion Mapping, що імітує складну геометрію. Використовуються досить ресурсомісткі операції з трасування променів та карта глибини. великого дозволу. Також ця поверхня затінюється за допомогою важкого алгоритму Strauss. Це тест дуже складного та важкого для відеочіпа піксельного шейдера, що містить численні текстурні вибірки при трасуванні променів, динамічні розгалуження та складні розрахунки освітлення Strauss.

Цей тест із пакета 3DMark Vantage відрізняється від проведених нами раніше тим, що результати в ньому залежать не тільки від швидкості математичних обчислень, ефективності виконання розгалужень або швидкості текстурних вибірок, а від кількох параметрів одночасно. Для досягнення високої швидкості в цьому завданні важливим є правильний баланс GPU, а також ефективність виконання складних шейдерів.

В даному випадку, важлива і математична і текстурна продуктивність, і в цій «синтетиці» з 3DMark Vantage нова плата Geforce GTX 970 виявилася майже на 40% швидше за свій аналог на базі графічного процесора архітектури Kepler, хоча й поступилася 17% платі GTX 980 на основі такого ж чіпа GM204, але у повноцінній його версії.

Новинка небагато (13%) програє і своєму супернику за ціною у вигляді AMD Radeon R9 290, що пояснюється тим, що графічні процесори виробництва компанії AMD у цьому завдання працюють дуже ефективно, а тепер і нові плати на базі графічного процесора GM204 підібралися до Radeon. на близьку відстань. Feature Test 4: GPU Cloth

Четвертий тест цікавий тим, що розраховує фізичну взаємодію (імітація тканини) за допомогою відеочіпа. Використовується вершинна симуляція за допомогою комбінованої роботи вершинного та геометричного шейдерів з кількома проходами. Використовується stream out для перенесення вершин з одного симуляції проходу до іншого. Таким чином, тестується продуктивність виконання вершинних та геометричних шейдерів та швидкість stream out.

Швидкість рендерингу в цьому тесті також залежить відразу від кількох параметрів, і основними факторами впливу повинні бути продуктивність обробки геометрії та ефективність виконання геометричних шейдерів. Тобто, сильні сторони чіпів Nvidia мали проявитися саме тут, але ні - всі плати Nvidia показали не надто високу (і однакову!) швидкість. В результаті, нова модель Geforce GTX 970 показала результат приблизно на одному рівні з GTX 770 та GTX 980 – тут щось явно не так.

Порівняння з платами Radeon у цьому тесті призводить до зрозумілих висновків - незважаючи на меншу кількість геометричних виконавчих блоків та відставання по геометричній продуктивності, в порівнянні з конкуруючими рішеннями Nvidia, обидві плати Radeon у цьому тесті працюють дуже ефективно і обганяють всі три плати Geforce, представлені в порівнянні. Feature Test 5: GPU Particles

Тест фізичної симуляції ефектів з урахуванням систем частинок, розрахованих з допомогою відеочіпа. Також використовується вершинна симуляція, кожна вершина є одиночною частинкою. Stream out використовується з тією ж метою, що у попередньому тесті. Розраховується кілька сотень тисяч частинок, всі анімуються окремо, також розраховуються зіткнення з картою висот.

Аналогічно одному з тестів нашого RightMark3D 2.0 частинки малюються за допомогою геометричного шейдера, який з кожної точки створює чотири вершини, що утворюють частинку. Але тест найбільше завантажує шейдерні блоки вершинними розрахунками, а також тестується stream out.

У другому «геометричному» тесті з 3DMark Vantage ситуація серйозно змінилася, цього разу нова модель Geforce GTX 970 працює помітно краще – новинка на 23% швидше за свого попередника в особі GTX 770, і на 14% відстає від старшого варіанту GTX 980.

Порівняння новинки Nvidia з конкуруючими відеокартами компанії AMD цього разу набагато позитивніше, адже обидві плати від компанії-суперника показують трохи гірші результати, новинка випереджає Radeon R9 290 на 5%, і навіть дорожча модель у вигляді Radeon R9 290X також зовсім трохи трохи відстала. У результаті: плати на чіпах AMD краще виконують синтетичний тест імітації тканин із тестового пакету 3DMark Vantage, а за Nvidia залишається тест із розрахунком частинок, хоча в обох завданнях використовуються геометричні шейдери. Feature Test 6: Perlin Noise

Ну і останній feature-тест пакету Vantage є математично-інтенсивним тестом відеочіпа, він розраховує кілька октав алгоритму Perlin noise у піксельному шейдері. Кожен колірний канал використовує власну функцію шуму для більшого навантаження відеочіп. Perlin noise – це стандартний алгоритм, що часто застосовується в процедурному текстуруванні, він використовує багато математичних обчислень.

У цьому випадку продуктивність рішень не повністю відповідає теорії, але вона близька до того, що ми бачили в інших математичних тестах. У математичному тесті з пакету компанії Futuremark, що показує пікову продуктивність відеочіпів у граничних завданнях, ми бачимо розподіл результатів, що відрізняється, в порівнянні з аналогічними тестами з нашого тестового пакета. Головною відмінністю стало те, що результат новинки Geforce GTX 970 тепер нижчий, ніж у Radeon R9 290.

Відеочіпи компанії AMD з архітектурою GCN досі справляються з подібними завданнями краще за конкурента, особливо в тих випадках, коли виконується інтенсивна «математика». Друга модель компанії Nvidia з сімейства Geforce GTX 900 у цьому тесті показала непоганий результат, обігнавши Geforce GTX 770 аж на 42% і відставши від GTX 980 лише на 13% (при дещо більшій теоретичній різниці), але цього не вистачило, щоб наздогнати Radeon R9 290 є головним суперником новинки за ціною. Різниця між ними виявилася близько 10% на користь рішення AMD.

Direct3D 11: Обчислювальні шейдери

Щоб протестувати анонсоване сьогодні рішення компанії Nvidia у завданнях, що використовують такі можливості DirectX 11, як тесселяція та обчислювальні шейдери, ми скористалися прикладами з пакетів для розробників (SDK) та демонстраційними програмами компаній Microsoft, Nvidia та AMD.

Спочатку ми розглянемо випробування, що використовують обчислювальні (Compute) шейдери. Їх поява - одне з найбільш важливих нововведень в останніх версіях DX API, вони вже використовуються в сучасних іграх для виконання різних завдань: постобробки, симуляцій і т. п. У першому тесті показаний приклад HDR-рендерингу з tone mapping з DirectX SDK, з постобробкою , що використовує піксельні та обчислювальні шейдери.

Швидкість розрахунків у обчислювальному та піксельному шейдерах для всіх плат AMD та Nvidia давно вже приблизно однакова, відмінності спостерігалися лише у відеокарт на основі GPU попередніх архітектур. Судячи з наших попередніх тестів, результати в задачі часом залежать не так від математичної потужності та ефективності обчислень, як від інших факторів, на кшталт пропускної спроможності пам'яті та продуктивності блоків ROP.

В даному випадку швидкість відеокарт все ж таки залежить найбільше саме від математичної продуктивності. Нова плата від компанії Nvidia в цьому тесті трохи попереду своєї попередниці в особі Geforce GTX 770, і поступається GTX 980 лише 12%, що можна пояснити теорією. Якщо порівнювати Geforce GTX 970 з прямим ціновим конкурентом в особі Radeon R9 290, то плата каліфорнійської компанії, що розглядається сьогодні, відстає від нього ще трохи більше.

Другий тест обчислювальних шейдерів також взятий з Microsoft DirectX SDK, у ньому показано розрахункове завдання гравітації N тіл (N-body) - симуляція динамічної системи частинок, яку впливають фізичні сили, такі як гравітація.

У цьому тесті найчастіше спостерігається наголос на швидкості виконання складних математичних обчислень, обробки геометрії та ефективність виконання коду з розгалуженнями. І в другому DX11-тесті розклад сил між рішеннями двох різних компаній вийшов зовсім інший.

Рішення компанії Nvidia цього разу явно сильніше, ніж плати суперника, а Geforce GTX 970 здивувала великим відставанням від старшої моделі - вона аж на 27% повільніша за старшу сестру GTX 980. Схоже, що позначаються серйозно урізані можливості з геометричної та математичної.

Direct3D 11: Продуктивність тесселяції

Обчислювальні шейдери дуже важливі, але ще одним важливим нововведенням у Direct3D 11 вважається апаратна тесселяція. Ми дуже докладно розглядали її у своїй теоретичній статті про Nvidia GF100. Тесселяцію вже давно почали використовувати в DX11-іграх, таких як STALKER: Поклик Прип'яті, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro Last Light, Civilization V, Crysis 3, Battlefield 3 та інших. У деяких із них тесселяція використовується для моделей персонажів, в інших – для імітації реалістичної водної поверхні чи ландшафту.

Існує декілька різних схемрозбиття графічних примітивів (тесселяції). Наприклад, phong tessellation, PN triangles, Catmull-Clark subdivision. Так, схема розбиття PN Triangles використовується в STALKER: Поклик Прип'яті, а в Metro 2033 – Phong tessellation. Ці методи порівняно швидко і просто впроваджуються в процес розробки ігор та існуючі двигуни, тому стали популярними.

Першим тестом тесселяції буде приклад Detail Tessellation із ATI Radeon SDK. У ньому реалізовано не тільки тесселяцію, а й дві різні техніки попіксельної обробки: просте накладання карт нормалей та parallax occlusion mapping. Що ж, порівняємо DX11-рішення AMD та Nvidia в різних умовах:

У тесті простого бампмапінгу швидкість плат не така вже й важлива, тому що це завдання давно стало занадто легким і продуктивність упирається в ПСП або філлрейт. Сьогоднішній герой огляду трохи перевершує попередню модель Geforce GTX 770, поступаючись GTX 980 більше 20%, а схоже з новинкою за ціною рішення конкурента у вигляді Radeon R9 290 явно найшвидше.

У другому підтесті з більш складними попіксельними розрахунками новинка все так само швидше моделі Geforce GTX 770, поступається GTX 980 на повноцінному GM204 близько 17%, і знову помітно відстає від конкуруючої Radeon R9 290. Все-таки ефективність виконання математичних обчислень архітектури GCN вищі, ніж у Kepler, хоча Maxwell і покращив позиції рішень Nvidia.

У підтесті із застосуванням легкого ступеня тесселяції, нова плата Nvidia майже нарівні з моделлю попереднього покоління Geforce GTX 770, а топова GTX 980 на 18% швидше. Якщо порівнювати новинку з єдиною платою виробництва AMD, то вона так само серйозно поступається, тому що в цьому тесті тесселяції розбиття трикутників дуже помірне і швидкість не впирається в продуктивність блоків обробки геометрії.

Другим тестом продуктивності тесселяції буде ще один приклад для 3D-розробників з ATI Radeon SDK – PN Triangles. Власне, обидва приклади входять також і до складу DX SDK, тому ми впевнені, що на їх основі створюють свій код ігрові розробники. Цей приклад ми протестували з різним коефіцієнтом розбиття (tessellation factor), щоб зрозуміти, як сильно впливає його зміна на загальну продуктивність.

У цьому вся тесті у важких режимах застосовується складніша геометрія, тому й порівняння геометричної потужності різних рішень приносить зовсім інші висновки. Усі представлені у матеріалі сучасні рішеннядосить добре справляються з легким та середнім геометричним навантаженням, показуючи високу швидкість. І хоча в легких умовах графічний процесор AMD у складі Radeon R9 290 чудово працює, навіть випереджаючи каліфорнійських конкурентів, які явно щось уперлися, то у важких режимах плати Nvidia виходять вперед з великим запасом. У найскладніших режимах представлена ​​торік Geforce GTX 970 показує швидкість помітно краще, ніж єдина Radeon.

Що стосується порівняння плат Nvidia різних поколінь між собою, то модель Geforce GTX 970, що розглядається сьогодні, теж нарощує перевагу зі зростанням геометричного навантаження, як і повинно бути по теорії. У результаті вона випереджає попередню плату Geforce GTX 770 у найскладнішому режимі майже вдвічі! Та й старша модель на топовому чіпі Maxwell не так вже й сильно обганяє новинку - різниця між ними становить лише 7-10%.

Розглянемо результати ще одного тесту – демонстраційної програми Nvidia Realistic Water Terrain, також відомої як Island. У цій демці використовується тесселяція і карти зміщення (displacement mapping) для рендерингу поверхні океану і ландшафту, що реалістично виглядає.

Тест Island не є суто синтетичним тестом для вимірювання виключно геометричної продуктивності GPUТак як він містить і складні піксельні і обчислювальні шейдери в тому числі, і таке навантаження ближче до реальних ігор, в яких використовуються всі блоки GPU, а не тільки геометричні, як у попередніх тестах геометрії. Хоча основною все одно залишається саме навантаження на блоки обробки геометрії.

Ми тестуємо всі відеоплати за чотирма різними коефіцієнтами тесселяції - в даному випадку налаштування називається Dynamic Tessellation LOD. При першому коефіцієнті розбиття трикутників, швидкість не обмежена продуктивністю геометричних блоків, і відеокарта Radeon R9 290 показує високий результат, навіть перевершує швидкість анонсованої недавно плати Geforce GTX 970, але вже на наступних щаблях геометричного навантаження продуктивність плати Radeon вперед.

Перевага нової плати Nvidia на відеочіпі GM204 у таких тестах сягає двох разів. Цікаво, що якщо порівняти Geforce GTX 970 з GTX 770, то різниця між їх продуктивністю доходить до півтора раза, що важко пояснити однією збільшеною швидкістю обробки геометрії. Цілком можливо, що справа ще й у тому, що GM204 помітно ефективніше працює в режимі змішаного навантаження, швидко перемикаючись від виконання графічних завдань до обчислювальних та назад. Від старшої моделі GTX 980 новинка відстає лише на 11-16%, що близько до теорії.

Проаналізувавши результати синтетичних тестів нової відеокарти Nvidia Geforce GTX 970, заснованої на графічному процесорі GM204 з урізаними функціональними блоками, а також розглянувши результати інших моделей відеокарт від обох виробників дискретних відеочіпів, можна зробити висновок про те, що відеокарта, що розглядається сьогодні, цілком зможе скласти конкуренцію. супернику за ціною від компанії AMD у вигляді Radeon R9 290, але і може стати однією з найвдаліших відеокарт у своєму ціновому сегменті. Вона зовсім небагато (порядку 7-15%) поступається старшій моделі GTX 980, а коштує набагато дешевше за неї.

Нова відеокарта компанії Nvidia показує досить високі результати в «синтетиці», близькі до показників Radeon R9 290. Взагалі, у цих рішень різні сильні сторони, в деяких тестах сильніший складніший графічний процесор AMD, у тому числі через більшу пропускну здатність пам'яті та ефективного виконання піксельних шейдерів, а інших швидше вже графічний процесор архітектури Maxwell. Звичайно, ситуація в реальних ігрових програмах може відрізнятися від результатів синтетичних тестів, але Geforce GTX 970 у будь-якому випадку стане сильним конкурентом для Radeon R9 290 і в іграх.

При цьому, Geforce GTX 970 ще й споживає енергії менше, ніж навіть Radeon R9 285, не кажучи про Radeon R9 290. У сенсі енергоефективності обидві нові моделі компанії (Geforce GTX 970 і GTX 980) виглядають приголомшливо - інженери Nvidia досягли високої . З ринкової точки зору все залежатиме від цін у магазинах і порівняння продуктивності в ігрових додатках.

І саме для того, щоб зробити висновки щодо реального стану справ, у наступній частині нашого матеріалу ми визначимо продуктивність новинки Nvidia в ігрових проектах, порівнявши її з конкурентами та оцінивши, у тому числі й виправданість роздрібної ціни рішення з урахуванням швидкості рендерингу Geforce GTX 970 та Radeon R9 290 у нашому наборі ігрових програм.