На данный момент DirectX 11 остается основным API для компьютерных игр. Но, несмотря на это, эра DirectX 12 уже на подходе. Постепенно выходят игры под эту платформу, в том числе и благодаря стараниям Microsoft по продвижению своей новой операционной системы Windows 10. Компания решила подыграть игровой аудитории и дала добро на выпуск компьютерных версий некоторых игр, которые ранее значились в эксклюзивах Xbox One. За последние пару месяцев мы увидели переиздание Gears of War: Ultimate Edition, отличный экшен Quantum Break от авторов Alan Wake и файтинг Killer Instinct. Также поддержку DirectX 12 получили и некоторые игры от сторонних студий, в том числе новый Hitman. В мае этот список пополнит Total War: Warhammer, летом выйдет Deus Ex: Mankind Divided, а осенью начнется горячий сезон игровых блокбастеров, многие из которых уж точно не обойдутся без поддержки перспективного DirectX 12.
В данной статье мы решили оценить потенциал современных графических решений AMD и NVIDIA в первых играх с поддержкой DirectX 12. Группа видеокарт старшего и среднего ценовых сегментов будут протестированы в Gears of War: Ultimate Edition, Killer Instinct, Hitman (2016) и Quantum Break в разрешении 1920x1080 и 2560x1440.
В списке участников у нас окажутся представители разных поколений. Фактически DirectX 12 поддерживается всеми графическими картами совместимыми с DirectX 11, хотя у них разный уровень поддержки новых функций. По предварительным данным видеоадаптеры NVIDIA на архитектуре Maxwell второго поколения имеют наиболее полную поддержку Feature Level 12.1, представители AMD на GCN 1.2 и 1.1 имеют поддержку Feature Level 12.0. То есть GeForce GTX 970/980 вроде как должны были обладать неким преимуществом относительно Radeon Fury X или Radeon R9 390X. Зато графические ускорители AMD аппаратно поддерживают Async Compute, а у GeForce такой поддержки нет. Использование специальных асинхронных шейдеров позволяет лучше распараллелить вычисления. И эти возможности уже используются в играх под DirectX 12.
Кратко пройдемся по списку участников. Начнем с представителей AMD.
Radeon R9 390X и Radeon R9 290X
Обе видеокарты базируются на одном процессоре Hawaii (он же Grenada). Новая версия работает на повышенных частотах и оснащается 8 ГБ видеопамяти вместо 4 ГБ. В наших тестах загрузка памяти не превышала 4 ГБ, поэтому оба варианта можно было заменить одним видеоадаптером при разных частотах.
В роли обоих вариантов выступит MSI R9 290X Lightning при корректировке частот до 1000/5000 МГц и 1050/6000 МГц.
Radeon R9 290
Младшая модель на базе GPU Hawaii. Представлен ASUS R9290-DC2OC-4GD5 с должной корректировкой частот. Более новый Radeon R9 390 благодаря повышенным частотам по производительности ближе к Radeon R9 290X.
Обзор данного видеоадаптера в отдельной статье.
Radeon R9 380X
Топовый вариант на базе GPU Antigua с максимальным объемом памяти 4 ГБ.
Стандартную версию заменяет Sapphire Nitro R9 380X 4G D5 при понижении частот до рекомендованного уровня.
Radeon R9 280X и Radeon HD 7970
Два видеоадаптера разных серий на базе одного GPU. Отличаются только частотами.
Обе версии заменяет MSI R7970 Lightning с соответствующей корректировкой частот.
GeForce GTX 980 Ti
Топовая видеокарта NVIDIA среди массовых серийных моделей.
Тесты проводились на базе POSEIDON-GTX980TI-P-6GD5 с понижением частот и лимита мощности так, чтобы пиковое значение Boost находилось ниже уровня 1200 МГц. Такая корректировка позволяет достичь результатов уровня референса.
GeForce GTX 970
Младший вариант на базе GPU GP104 и одна из самых популярных видеокарт в нынешнем поколении GeForce.
Обычную версию заменяет MSI GTX 970 Gaming 4G с ограничением пикового Boost в 1200 МГц.
GeForce GTX 780 Ti
В тестировании принимал участие полностью референсный образец, который описывался в отдельном обзоре.
GeForce GTX 780
Еще один референсный видеоадаптер. Отметим, что его частота ядра после прогрева опускалась вплоть до базового уровня, поэтому общий уровень производительности меньше нереференсных вариантов.
Характеристики тестируемых видеокарт AMD
| Видеоадаптер | Radeon R9 390X | Radeon R9 290X | Radeon R9 290 | Radeon R9 380X | Radeon R9 280X | Radeon HD 7970 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ядро | Grenada | Hawaii | Hawaii | Antigua | Tahiti | Tahiti |
| Количество транзисторов, млн. шт | 6020 | 6020 | 6020 | 5000 | 4313 | 4313 |
| Техпроцесс, нм | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 |
| Площадь ядра, кв. мм | 438 | 438 | 438 | 366 | 352 | 352 |
| Количество потоковых процессоров | 2816 | 2816 | 2560 | 2048 | 2048 | 2048 |
| Количество текстурных блоков | 176 | 176 | 160 | 128 | 128 | 128 |
| Количество блоков рендеринга | 64 | 64 | 64 | 32 | 32 | 32 |
| Частота ядра, МГц | до 1050 | до 1000 | до 947 | до 970 | 1000 | 925 |
| Шина памяти, бит | 512 | 512 | 512 | 256 | 384 | 384 |
| Тип памяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
| Частота памяти, МГц | 6000 | 5000 | 5000 | 5700 | 6000 | 5500 |
| Объём памяти, МБ | 8192 | 4096 | 4096 | 4096 | 3072 | 3072 |
| Поддерживаемая версия DirectX | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Интерфейс | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 |
| Уровень TDP, Вт | 275 | 290 | 275 | 190 | 250 | 250 |
Характеристики тестируемых видеокарт NVIDIA
В таблице указаны официальные спецификации, на диаграммах производительности указан полный диапазон частот GPU, включая пиковые значения Boost.
| Видеоадаптер | GeForce GTX 980 Ti | GeForce GTX 970 | GeForce GTX 780 Ti | GeForce GTX 780 |
|---|---|---|---|---|
| Ядро | GM200 | GM204 | GK110 | GK110 |
| Количество транзисторов, млн. шт | 8000 | 5200 | 7100 | 7100 |
| Техпроцесс, нм | 28 | 28 | 28 | 28 |
| Площадь ядра, кв. мм | 601 | 398 | 561 | 561 |
| Количество потоковых процессоров | 2816 | 1664 | 2880 | 2304 |
| Количество текстурных блоков | 176 | 104 | 240 | 192 |
| Количество блоков рендеринга | 96 | 56 | 48 | 48 |
| Частота ядра, МГц | 1000–1075 | 1051–1178 | 875–926 | 863–900 |
| Шина памяти, бит | 386 | 256 | 384 | 384 |
| Тип памяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
| Частота памяти, МГц | 7010 | 7010 | 7000 | 6008 |
| Объём памяти, МБ | 6144 | 3584 + 512 | 3072 | 3072 |
| Поддерживаемая версия DirectX | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Интерфейс | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 |
| Уровень TDP, Вт | 250 | 145 | 250 | 250 |
Тестовый стенд
Конфигурация тестового стенда следующая:
- процессор: Intel Core i7-3930K (3,2@4,4 ГГц, 12 МБ);
- кулер: Thermalright Venomous X;
- материнская плата: ASUS Rampage IV Formula/Battlefield 3 (Intel X79 Express);
- память: Kingston KHX2133C11D3K4/16GX (4x4 ГБ, DDR3-2133@1866 МГц, 10-11-10-28-1T);
- системный диск: Intel SSD 520 Series 240GB (240 ГБ, SATA 6Gb/s);
- дополнительный диск: Hitachi HDS721010CLA332 (1 ТБ, SATA 3Gb/s, 7200 об/мин);
- блок питания: Seasonic SS-750KM (750 Вт);
- монитор: ASUS PB278Q (2560х1440, 27″);
- операционная система: Windows 10 x64;
- драйвер GeForce: NVIDIA GeForce 364.72;
- драйвер Radeon: AMD Grimson 16.4.1.
Тестирование проводилось при двух разрешениях в каждом приложении. Выбирался стандартный профиль максимального качества графики без каких-то дополнительных корректировок.
Результаты тестирования
Gears of War: Ultimate Edition
Переиздание Gears of War стало первым эксклюзивом для Windows 10. Игра переведена на более новую версию движка Unreal Engine, улучшены текстуры и детализация. Есть встроенный бенчмарк, но без какой-то фиксации результатов по его итогам. Он запускался на 100 секунд, фиксировался минимальный fps и средний результат на конец теста. Ниже приведен более короткий пример, но и по нему видно, что тестовая сцена зациклена.
Для каждого режима выполнялось по четыре повтора теста. Выбран профиль высокого качества графики. Игра работает на платформе UWP, что предполагает ряд ограничений. На данный момент эти игры ограничены частотой обновления монитора в 60 Гц, не поддерживают SLI и CrossFire, среди средств мониторинга работает только Action!
В режиме Full HD старшие участники тестирования стремятся к отметке в 60 fps, поэтому разницы между ними, по сути, нет. Заметно небольшое преимущество Radeon R9 290 над GeForce GTX 970. Неожиданно в конце рейтинга GeForce GTX 780, этот видеоадаптер уступил даже старому Radeon HD 7970.
При повышении разрешения почти не сбавляет результаты GeForce GTX 980 Ti. Он является лидером в данной игре, за ним идут Radeon R9 390X и Radeon R9 290X. GeForce GTX 970 и GeForce GTX 780 Ti при стандартных частотах совсем не конкуренты Radeon R9 290, они лишь немного обгоняют Radeon R9 380X и Radeon R9 280X. Но все участники достойно справляются с игрой. Отметим, что загрузка памяти в бенчмарке при режиме 2K достигала 2,5 ГБ. В игре можно дополнительно включить 4K-текстуры, тогда используется до 4 ГБ памяти (игра рекомендует 6 ГБ). На младших моделях такие текстуры не успевают подгружаться, появляются мутные поверхности. Поэтому данный режим не использовался в сравнении. В любом случае ясно, что 4K-текстуры имеет смысл включать только на топовых видеокартах.
Killer Instinct
Еще один бывший эксклюзив Xbox One, который теперь предлагается бесплатно в ограниченной версии через магазин Windows Store. Игра тоже имеет встроенный бенчмарк, результаты которого представлены баллами, а не fps. Сама же частота кадров на обычных мониторах выше 60 не поднимается, поэтому система сравнения баллов в данном случае более наглядная.
Высокое качество графики. Три повтора теста производительности для каждого участника.
В разрешении 1920x1080 лидирует GeForce GTX 980 Ti, но обратите внимание, сколь мало отставание Radeon R9 390X. GeForce GTX 970 чуть слабее GeForce GTX 780 Ti. Оба они находятся на уровне Radeon R9 280X, обгоняя Radeon R9 380X. GeForce GTX 780 неплохо уступает Radeon HD 7970.
Повышение разрешение меняет ситуацию в пользу представителей AMD. Мы видим совершенно неожиданное соотношение, когда даже Radeon R9 290X немного обгоняет GeForce GTX 980 Ti. Интересно, что практически исчезает разница между тройкой младших Radeon. На одном уровне с ними GeForce GTX 970, чуть быстрее GeForce GTX 780 Ti.
Любой результат на уровне 1000 баллов соответствует средней частоте кадров в 60 fps. И только на GeForce GTX 780 это значение было ближе к уровню 50 fps. Так что даже самый слабый участник обеспечивает комфортный игровой процесс в игре. Загрузка видеопамяти в самом тяжелом режиме менее 2 ГБ.
Hitman
Первый эпизод Hitman (он же Intro Pack) тоже имеет бенчмарк. Вот только он адекватно не работает, вылетает и зависает. Поэтому тестирование проводилось в ручном режиме. Единственным приложением, которое позволяет измерять показатели производительности в DirectX 12 является программа Action!, которая и использовались. Запускалась вступительная тренировочная миссия, и измерялся fps во время начальной сцены. Отметим, что по нашим наблюдениям в этой сцене производительность ниже, чем во второй миссии, на базе которой построен бенчмарк.
Установлено максимально качество графики для всех доступных параметров. Установлено сглаживание SMAA.
И снова видеокарты NVIDIA терпят фиаско. Невероятная еще недавно ситуация, когда Radeon R9 290X быстрее GeForce GTX 980 Ti, уже нас не удивляет. GeForce GTX 780 Ti является конкурентом для Radeon R9 280X, а GeForce GTX 970 конкурирует с Radeon HD 7970.
Игра поддерживает DirectX 11, поэтому решено было провести тесты и в таком режиме под ОС Windows 7.
Переход к DirectX 11 обеспечивает рост производительности у всех участников. И по факту это опровергает утверждения о том, что DirectX 12 вообще дает какой-то прирост. Для GeForce GTX 980 Ti разница в результатах под разными DirectX на уровне 30% и более, а Radeon R9 390X и Radeon R9 290X теряют от 10% по минимальному fps до 24% по среднему fps. То есть переход к DirectX 12 улучшает позиции AMD, но и в DirectX 11 показатели Radeon отличные, хотя GeForce GTX 980 Ti не уступает Radeon R9 390X, а по минимальному показателю даже обгоняет.
Приятным моментом для владельцев GeForce является тот факт, что все участники тестирования обеспечивают приемлемые результаты для комфортной игры в DirectX 11. А переход на DirectX 12, по сути, не нужен, ведь никаких визуальных преимуществ такой режим не обеспечивает.
Теперь посмотрим, как сложится противостояние при высоком разрешении 2560x1440 в DirectX 12.
GeForce GTX 980 Ti скатывается до уровня Radeon R9 290. GeForce GTX 970 и GeForce GTX 780 Ti проигрывают Radeon R9 380X. Объем памяти тут не критичен, поскольку загружалось в тестовой сцене около 2,5 ГБ.
На днях вышел второй эпизод и вся игра обновилась. Резко упала производительность относительно приведенных нами результатов, хотя визуально игра не изменилась. Все, чтобы было замечено — рост загрузки видеопамяти. Видно, что разработчики попутно работают над графическим движком и вносят какие-то изменения. Но эти изменения трудно назвать положительными. При наличии поддержки нового DirectX игра все еще выглядит хуже Absolution.
Quantum Break
Самым ожидаемым эксклюзивом DirectX 12 и Windows 10 являлся Quantum Break. В игре нет никаких встроенных средств тестирования. По пять раз переигрывался вступительный эпизод первой главы, fps измерялся при помощи Action! Даная сцена весьма ресурсоемка из-за обилия источников освещения и отражающих поверхностей. Во многих других игровых эпизодах частота кадров выше.
Для начала проведем тестирование при профиле максимального качества в разрешении 1920x1080.
Уже в таком режиме игра использует более 3 ГБ видеопамяти. В итоге мы видим слайд-шоу на GeForce GTX 780. У GeForce GTX 780 Ti ситуация несколько лучше, но периодически игра тоже может срываться с 30 fps до 20 fps. В итоге нормально играть на GeForce GTX 780 Ti нельзя. А вот Radeon с 3 ГБ памяти внезапно показывают лучшие результаты, превышают рубеж в 30 fps и у них нет резких просадок. Почти равны GeForce GTX 970 и Radeon R9 380X, хотя у представителя NVIDIA мизерный перевес. Не радует GeForce GTX 980 Ti, вновь застрявший где-то на уровне Radeon R9 290.
Посмотрим теперь на производительность в 2560x1440. Поскольку некоторые участники испытывали проблемы и в меньшем разрешении, то из сравнения отброшены младшие видеоадаптеры.
Теперь у GeForce GTX 970 начали проявляться резкие просадки fps, да и общий уровень быстродействия упал. В итоге этот видеоадаптер опустился ниже Radeon R9 280X, хотя у него самого памяти больше, а игра в таком режиме загружала около 3,7 ГБ. Улучшил позиции GeForce GTX 980 Ti, сравнявшийся с Radeon R9 390X.
Игра самая требовательная из нашего списка тестовых приложений. И хотя младшие участники показатели неудовлетворительные результаты, они могут нормально проявить себя при более низких настройках графики. Поэтому мы провели дополнительно сравнение младших видеокарт на профиле среднего качества в разрешении 1920x1080.
С таким режимом даже GeForce GTX 780 легко справляется. Причем этот бывший аутсайдер обгоняет Radeon HD 7970. А GeForce GTX 780 Ti удается добиться преимущества над Radeon R9 280X.
Отдельных комментариев требует система игрового разрешения. Quantum Break работает по тому же принципу формирования итоговой картинки, что и на консоли Xbox One. А поскольку это очень производительная консоль (сарказм), то итоговая картинка формируется за счет масштабирования из меньшего изображения при соотношении 3:2. Изображение 1920x1080 получается из 1280x720 со сглаживанием и специальными фильтрами. Информация эта была официально озвучена на форуме Remedy. Если в будущем игра получит какое-то обновление, позволяющее включать родное разрешение, то ее требования к графическим ускорителям могут оказаться еще выше.
Выводы
Первые игры с поддержкой DirectX 12 резко меняют привычное соотношение между графическими ускорителями. Во всех тестах мы видим преимущество AMD Radeon над ближайшими конкурентами от NVIDIA. И даже Radeon R9 390X успешно конкурирует с флагманским GeForce GTX 980 Ti, а ведь у AMD есть еще Fury и Fury X. В среднем классе GeForce GTX 970 скатывается до уровня Radeon R9 380X. Очень неплохие показатели у старых видеокарт на базе GPU Tahiti. Radeon HD 7970 удерживает преимущество над GeForce GTX 780, а ведь два года назад это казалось бы невероятным.
Похоже, что архитектура видеокарт NVIDIA, оптимально сбалансированная для DirectX 11, слабовато реализует себя в новом DirectX 12. Свою роль может играть и тот факт, что большинство тестовых игр изначально разрабатывались для консоли Xbox One с графикой AMD, поэтому они лучше используют особенности архитектуры Radeon.
В итоге можно отметить крайне позитивную для AMD тенденцию с производительностью под новым API. Пока пользователи Radeon явно в более выигрышном положении. Но стоит ли обладателям GeForce срочно бежать за новыми видеокартами? Трудно ответить. Первые игры под DirectX 12 уже есть, но нет таких игр, которые демонстрировали бы кардинальное улучшение графики. А пример Hitman показывает лишь резкое снижение частоты кадров при переходе от DirectX 11 к DirectX 12 без каких-то визуальных изменений. Так что при наличии выбора лучше играть под DirectX 11. Проблема в том, что игры от Microsoft такого выбора не дают, вынуждая переходить на Windows 10 и DirectX 12. Но и тут большинство проектов с умеренными системными требованиями. В Gears of War: Ultimate Edition или Killer Instinct вы вполне сможете играть на видеокартах среднего класса. К моменту, когда мы увидим графически сильные проекты, поднимающие планку качества графики на новый уровень, на рынке уже будут другие видеокарты. Так что ждем выхода решений на базе AMD Polaris, NVIDIA Pascal и новых тестов. Оставайтесь с нами, впереди много интересных статей!