Введение
Продавцы любят большие числа, поскольку они являются простым и прямолинейным способом продавать продукты. Например, версия 2.0 всегда лучше версии 1.0, тактовая частота в три гигагерца быстрее, чем два гигагерца, а четыре гигабайта памяти всяко лучше, чем три. Редкий покупатель будет сомневаться в извечном двигателе продаж “больше – лучше”.
К сожалению, в реальном мире всё намного сложнее, чем можно было представить по простым числам. Иногда версия 2.0 теряет элегантный интерфейс, из-за которого версия 1.0 была столь привлекательна. Часто тактовая частота 3 ГГц оказывается медленнее 2 ГГц, если новая архитектура уже не такая удачная. А дополнительная память в ряде случаев вообще не даёт никакой разницы.
Производители видеокарт давно используют объём памяти в качестве инструмента маркетинга. С самых первых видеокарт вам требовался определённый объём памяти, чтобы видеокарта просто работала в разрешении, например, 1024×768. Затем появились 3D-ускорители, память на видеокартах стала использоваться для хранения текстур и для поддержки таких функций, как сглаживание (AA), пост-обработка и карты нормалей.
Впрочем, целью нашей статьи не было показать, на что расходуется видеопамять. Вместо этого мы хотели узнать, как разные объёмы видеопамяти будут сказываться на производительности в играх. То есть какие преимущества (если они есть) несёт покупка видеокарты с увеличенным объёмом памяти?
Впрочем, перед началом тестов необходимо разобраться в нескольких важных вопросах, с которых мы и начнём.
Пропускная способность памяти и объём
Самое большое заблуждение кроется в том, что чем больше видеопамяти будет на видеокарте, тем выше будет производительность. Однако это по большей части ошибочно. Если пропускная способность видеопамяти напрямую влияет на производительность, то объём видеопамяти не сказывается напрямую на частоте кадров. Иногда объём памяти косвенно влияет на производительность, и мы поговорим о таких случаях чуть позже.
Пропускная способность памяти зависит от двух важных факторов: от тактовой частоты и ширины интерфейса. Тактовая частота шины памяти измеряется в мегагерцах, как и частота, например, CPU. Ширина интерфейса памяти измеряется в битах – например, ширина 128 битов. Мы не будем углубляться в детали, но вы должны знать, что шина памяти на частоте 200 МГц даёт в два раза большую пропускную способность, чем шина на 100 МГц, если другие характеристики совпадают. Точно так же 128-битная шина памяти должна дать в два раза большую пропускную способность, чем 64-битная шина.
Всё становится несколько сложнее, поскольку в данном случае мы рассматриваем две характеристики: тактовую частоту и пропускную способность. Например, на частоте 200 МГц 64-битная шина памяти должна давать примерно такую же пропускную способность, что и 128-битная шина на 100 МГц. Есть и другие факторы, такие как задержки памяти. Технология также играет свою роль, поскольку память GDDR5 даёт в два раза большую пропускную способность памяти по сравнению с GDDR4 на равных тактовых частотах. Но главное, что вы должны помнить – чем больше пропускная способность, тем выше будет производительность в играх.
Однако данная статья отнюдь не посвящена пропускной способности памяти. Мы рассмотрим влияние на производительность объёма видеопамяти, который измеряется в мегабайтах (MB) или гигабайтах (GB).
Как мы уже сказали выше, объём памяти, установленной на видеокарту, не влияет напрямую на производительность в играх, однако косвенно он сказываться может. Видеопамять будет ухудшать производительность в том случае, если её будет недостаточно для требований игры. Но при всех равных характеристиках видеокарта с двумя гигабайтами (2048 Мбайт) видеопамяти даст точно такую же производительность, что и видеокарта с 512 Мбайт памяти – если игра будет требовать памяти меньше 512 Мбайт. Если же настройки игры и разрешение требуют больше 512 Мбайт памяти, то на видеокарте с 512 Мбайт видеопамяти вы получите меньшую производительность по сравнению с моделью на 2 Гбайт.
Учитывая всё это, нам было очень интересно посмотреть на результаты тестов некоторых популярных игр с разными настройками и разрешениями на трёх видеокартах, оснащённых 512 Мбайт, 1 Гбайт и 2 Гбайт видеопамяти. Мы взяли три модели на основе GPU ATI Radeon HD 4870, при этом мы выставили одинаковые тактовые частоты, чтобы пропускная способность и производительность GPU были идентичными. Сначала позвольте вкратце рассказать о каждой видеокарте.
Powercolor AX4870 512MD5-G (Radeon HD 4870 512MB)
Мы начнём с видеокарты PowerColor Radeon HD 4870, оснащённой 512 Мбайт видеопамяти.
Данная видеокарта обладает заводским разгоном GPU до 770 МГц по сравнению с эталонной частотой 750 МГц, но мы снизили частоту для тестирования, чтобы условия были равными. Память GDDR5 работала на частоте 900 МГц, что соответствует стандартной частоте памяти видеокарт Radeon HD 4870. Видеокарта на момент публикации продавалась по цене около $135 на Newegg (от 6700 руб. в России).
XFX 487A-ZHFC (Radeon HD 4870 1GB)
Версия XFX видеокарты Radeon HD 4870 оснащена 1024 Мбайт (1 Гбайт) видеопамяти, GPU работает на эталонной частоте 750 МГц, а память GDDR5 – на 900 МГц. Данная модель обойдётся в $145 при покупке на Newegg (от 6200 руб. в России).
Sapphire Vapor-X (Radeon HD 4870 2GB)
Видеокарта Sapphire оснащена в четыре раза большим объёмом памяти, чем модель на 512 Мбайт. Она использует такое же графическое ядро на 750 МГц, память GDDR5 работает на 900 МГц, как и в случае эталонной модели Radeon HD 4870, однако видеокарта оснащена кулером, отличающимся от эталонного. Данную модель можно купить за $227 на Newegg (от 7400 руб. в России).
Теперь, когда вы ознакомились с тестовыми видеокартами, позвольте привести конфигурацию системы, на которой мы будем проводить тесты.
Тестовая конфигурация
Аппаратная конфигурация | |
CPU | Intel Core i7-920 (Nehalem), 2,67 ГГц, QPI-2400, кэш 8 Мбайт, разгон до 3,06 ГГц@ 153 МГц Bclk |
Материнская плата | ASRock X58 Supercomputer, Intel X58, BIOS P1.90 |
Сеть | Встроенный контроллер Realtek 1 Гбит/с |
Память | Kingston PC3-10700, 3 x 1024 Мбайт, DDR3-1225, CL 9-9-9-22-1T |
Видеокарты | Три Radeon HD 4870 |
Жёсткий диск | Western Digital Caviar WD50 00AAJS-00YFA, 500 Гбайт, 7200 об/мин, кэш 8 Мбайт, SATA 3,0 Гбит/с |
Блок питания | Thermaltake Toughpower 1200W, 1200 Вт, ATX 12V 2.2, EPS 12v 2.91 |
Программное обеспечение и драйверы | |
Операционная система | Microsoft Windows Vista Ultimate 64-bit 6.0.6001, SP1 |
Версия DirectX | DirectX 10 |
Графические драйверы | Catalyst 9.9 |
Тесты и настройки
3D-игры | |
Crysis | Patch 1.2.1, DirectX 10, 64-bit executable, benchmark tool Test Set 1: High Quality, No AA Test Set 2: Very High Quality, No AA |
Far Cry 2 | DirectX 10, in-game benchmark Test Set 1: Very High Quality, No AA Test Set 2: Ultra High Quality, 4x AA |
World In Conflict | Patch 1009, DirectX 10, timedemo Test 1: Very High Details, No AA/No AF Test 2: Very High Details 4x AA/16x AF |
Left 4 Dead | Version 1.0.1.4, custom THG benchmark Test Set 1: Highest Settings, No AA, No AF Test Set 2: Highest Settings, 4x AA, 16x AF |
Grand Theft Auto IV | Patch 1.0.2.0, in-game benchmark Test Set 1: Med, Med, Med, Med, High, 30,70,51,10 Test Set 2: High, Very High, Very High, Very High, High, 50,70,51,10 |
Crysis
Чтобы продемонстрировать разницу в объёме памяти в Crysis мы сначала проведём тесты с настройками качества “High”, а затем – с настройками “Very High”. Настройки “Very High” используют текстуры высокого разрешения, повышают разрешение теней и добавляют расширенную пост-обработку, что должно показать разницу в производительности трёх видеокарт с разными объёмами памяти.
Начнём с настроек “High”.
Только в высоком разрешении 2560×1600 мы наблюдаем падение производительности у видеокарты с 512 Мбайт. Давайте посмотрим, что получится, если перейдём на настройки “Very High”.
Опять же, мы не наблюдаем различий по средней частоте кадров за исключением разрешения 2560×1600, но игра в нём идёт столь медленно, что результаты представляют только теоретический интерес. Впрочем, если оценивать минимальную частоту кадров, то она на 512-Мбайт видеокарте постоянно ниже, так что в этом отношении дополнительная память даёт преимущество.
Crysis остаётся одной из самых требовательных по производительности игр на рынке. Тот факт, что 512-Мбайт видеокарта дала такую же среднюю частоту кадров, что и 2-Гбайт модель в разрешении 1920×1200 предполагает, что Crysis довольно консервативно подходит к использованию видеопамяти в своём движке.
Far Cry 2
Far Cry 2 – не такая требовательная игра, как Crysis, поэтому мы сразу же выставили самый высокий уровень детализации (Ultra Quality). Для второго прогона мы оставили этот же уровень качества, но добавили сглаживание 4xAA, чтобы увеличить требования к видеопамяти.
Сначала позвольте привести результаты тестов без сглаживания (AA).
Мы наблюдаем небольшие ограничения 512 Мбайт памяти в разрешении 1920×1200, а в разрешении 2560×1600 падение усиливается. Как и в случае Crysis, 1-Гбайт видеокарта дала производительность на уровне модели с 2 Гбайт. Давайте посмотрим, изменит ли ситуацию включение сглаживания.
Теперь мы получаем кое-что интересное. Мы видим, что включение 4xAA приводит к существенному падению производительности у 512-Мбайт видеокарты, которое только усиливается при повышении разрешения, карта заметно “тормозит” в режиме 2560×1600. Впрочем, падение производительности до разрешения 1920×1200 невелико, да и даже в этом разрешении можно играть.
World In Conflict
В World in Conflict мы применим такую же стратегию, что и в Far Cry 2: мы проведём один прогон с максимальными доступными настройками, а затем протестируем игру со сглаживанием 4xAA и 16x анизотропной фильтрацией (AF), чтобы увеличить использование видеопамяти.
Мы не наблюдаем существенной разницы, которая достойна внимания. Теперь позвольте перейти в режим с 4xAA и 16xAF.
И здесь результаты очень близки. 512-Мбайт видеокарта получает небольшое падение производительности в разрешении 2560×1900, но в 1920×1200 мы не наблюдаем существенной разницы. Игра World in Conflict, по всей видимости, сильнее всего зависит от производительности CPU.
Left 4 Dead
Наша методика тестов хорошо показала себя, поэтому мы применим её и к игре Left 4 Dead, один прогон мы сделаем с максимальным уровнем детализации, а во втором добавим 4xAA и 16xAF.
Начнём с прогона без сглаживания и анизотропной фильтрации.
Результаты оказываются очень близки. Режим теста Left 4 Dead, к сожалению, не даёт минимальной частоты кадров. Но результаты по средней частоте кадров настолько близки, что это и не очень нужно. Теперь давайте увеличим нагрузку с помощью сглаживания и анизотропной фильтрации.
Мы вновь не видим разницы. Движок Left 4 Dead разрабатывала Valve, которая славится прекрасной визуализацией даже на старом “железе”. Можно утверждать, что движок Left 4 Dead очень эффективно использует текстурную память даже в разрешении 2560×1600 на 512-Мбайт видеокарте, пусть даже перед нами старый движок Source.
Grand Theft Auto IV
Самый интересный тест мы припасли напоследок: Grand Theft Auto IV.
Тест оказался интересен тем, что игра GTA IV сообщает точный объём видеопамяти, который ей требуется для графических настроек, выбранных пользователем – это нам подошло очень хорошо. Довольно интересно наблюдать влияние на требуемый объём памяти включение большей дистанции отображения, повышения разрешения текстур, детализации теней и просто подъёма разрешения экрана.
Мы использовали небольшую хитрость, чтобы GTA позволила нам использовать больше видеопамяти, чем установлено на наших 512-Мбайт и 1-Гбайт видеокартах. Мы создали текстовый файл “commandline.txt”, который содержал команду “-norestrictions”, после чего игра позволяла выбирать настройки выше ограничений “железа”.
В данном случае мы сначала проведём тесты с настройками, требующими чуть меньше 500 Мбайт памяти в разрешении 2560×1600. Во втором прогоне мы используем настройки, которые требуют больше 1 Гбайт видеопамяти, чтобы сравнить производительность 512-Мбайт и 1-Гбайт видеокарт по сравнению с 2-Гбайт моделью.
Сначала позвольте представить результаты с используемой памятью меньше 500 Мбайт.
Мы не удивились, не обнаружив существенной разницы. Теперь давайте посмотрим, что произойдёт, если игра будет использовать больше 1 Гбайт памяти.
Игра не запустилась с 512-Мбайт видеокартой в этом требовательном режиме. Карта с 1 Гбайт памяти показала удивительно близкий результат к 2-Гбайт модели в разрешении до 1920×1200, но заметно отстала в разрешении 2560×1600.
Заключение
Мы провели тесты разных игр в разных разрешениях и настройках качества. Каков будет итог? Сколько памяти достаточно для видеокарты? Давайте ответим на поставленный вопрос.
Для геймера можно назвать три основных фактора, которые сильнее всего будут сказываться на требуемой видеопамяти: разрешение, уровень визуального качества (детализация) и полноэкранное сглаживание. Для большинства геймеров 512 Мбайт видеопамяти будут достаточным объёмом, чтобы выкрутит на максимум один из приведенных параметров, а в большинстве случаев поднять оба параметра одновременно. Но если вы планируете выжать до максимума все три настройки (самое высокое разрешение, самый высокий уровень детализации и самый высокий уровень сглаживания), то покупка видеокарты с памятью больше 512 Мбайт кажется нам здравой идеей.
Но основным критерием всё же должно быть разрешение, поскольку оно является физическим ограничением для большинства геймеров. Обычно 20″ мониторы или модели с меньшей диагональю ограничены разрешением 1680×1050, поэтому в данном случае тратиться на 1 Гбайт видеопамяти смысла не имеет. Напротив, если диагональ вашего монитора 21″ или выше, а “родное” разрешении составляет 1920×1200, то покупка видеокарты с 1 Гбайт видеопамяти себя оправдает, если вы не будете значительно за это переплачивать.
Карта с 2 Гбайт видеопамяти будет полезна только для тех, кто использует разрешение 1920×1200 и выше с самыми высокими настройками визуального качества вместе с полноэкранным сглаживанием. Разница в цене таких моделей весьма существенна, поэтому видеокарта с 2 Гбайт памяти будет явно избыточна для владельцев мониторов с разрешением меньше 1920×1200.
Конечно, необходимо учитывать и другие факторы. Со временем игры будут наверняка требовать больше и больше видеопамяти. Впрочем, помните, что объём видеопамяти на карте не является абсолютным критерием производительности: 512-Мбайт Radeon HD 4870 или 896-Мбайт GeForce GTX 260 всегда будет работать быстрее, чем 2-Гбайт Radeon HD 4670 или GeForce 9600 GTS. Суть в том, что тип графического процессора намного сильнее влияет на производительность, чем объём установленной памяти. Мы регулярно проводим тесты, поэтому для сравнения производительности видеокарт мы рекомендуем заглянуть в соответствующий раздел.
В итоге даже 512 Мбайт видеопамяти дают прекрасную производительность в высоких разрешениях, если пользователь чуть снизит настройки качества и режимы сглаживания, чтобы карта полностью раскрыла свой потенциал. Но если вы планируете играть с максимальными настройками качества и полноэкранного сглаживания, то действительно имеет смысл доплатить за видеокарту с 1 или 2 Гбайт памяти.