Пять процессоров и Radeon R7 260X: сравниваем производительность бюджетных и интегрированных GPU в играх и программах общего назначения
Сравниваем производительность бюджетных и интегрированных GPU
Весь прошлый год мы занимались тестированием процессоров, используя их встроенное видеоядро. В принципе, это нормальное дело с практической точки зрения — в большинстве современных компьютеров (в том числе и настольных) никакой другой графики, кроме встроенной, давно уже нет. Однако такой подход, во-первых, не давал нам возможности тестировать системы без интегрированной графики, а во-вторых, оставлял «за кадром» любителей поиграть. Нет, безусловно, игровые приложения в наши тестовый набор всегда входили, ну и что? Все равно обычным вердиктом являлся «поиграть как-то можно, но если уж вам хочется это иногда делать, лучше уж купите дискретную видеокарту».
Поэтому в этом году мы решили добавить в список потенциальных тестовых конфигураций и снабженные дискретным графическим адаптером. Скорее всего, даже, разными, но относительно стандартизованными на время проведения тестов. Разумеется, в такой комплектации мы будем тестировать не все процессоры, но наиболее характерные модели — точно. Сегодня же начнем с одного процессора AMD и четырех Intel в паре с Radeon R7 260X. Преследовать мы будем двоякие цели. Во-первых, интересно — как повлияет использование этой видеокарты на приложения общего назначения, некоторые из которых уже способны «нагружать» работой и GPU. Во-вторых, посмотреть — что же там с играми. Все-таки видеокарта относительно недорогая — ее цена составляет порядка 6000 рублей. Но насколько она опережает встроенную графику, и какие процессоры с ней имеет смысл использовать — это интересно. Вот и изучим.
Конфигурация тестовых стендов
| Процессор | AMD A10–7850K | Intel Pentium G3470 | Intel Core i3–4170 | Intel Core i5–4690K | Intel Core i7–4790K |
| Название ядра | Kaveri | Haswell | Haswell | Haswell | Haswell |
| Технология пр-ва | 28 нм | 22 нм | 22 нм | 22 нм | 22 нм |
| Частота ядра, ГГц | 3,7/4,0 | 3,6 | 3,7 | 3,5/3,9 | 4,0/4,4 |
| Кол-во ядер/потоков | 2/4 | 2/2 | 2/4 | 4/4 | 4/8 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 192/64 | 64/64 | 64/64 | 128/128 | 128/128 |
| Кэш L2, КБ | 2×2048 | 2×256 | 2×256 | 4×256 | 4×256 |
| Кэш L3, МиБ | — | 3 | 3 | 6 | 8 |
| Оперативная память | 2×DDR3–2133 | 2×DDR3–1600 | 2×DDR3–1600 | 2×DDR3–1600 | 2×DDR3–1600 |
| TDP, Вт | 95 | 53 | 53 | 88 | 88 |
| Графика | Radeon R7 | HDG | HDG 4400 | HDG 4600 | HDG 4600 |
| Кол-во ГП / EU | 512 ГП | 10 EU | 20 EU | 20 EU | 20 EU |
| Частота std/max, МГц | 720 | 350/1100 | 350/1150 | 350/1200 | 350/1250 |
| Цена |
T-10674781 |
T-12649826 Н/Д (0) |
T-12515768 Н/Д (0) |
T-10887398 Н/Д (0) |
T-10820114 Н/Д (0) |
Итак, как уже было сказано, использовать мы будем пять процессоров. С Intel все просто — это старшие модели Pentium, Core i3, i5 и i7 соответственно. Все они содержат интегрированный GPU, но достаточно слабый — платить тут приходится как раз за разную процессорную часть. Соответственно, интересно и ее сравнить в равных условиях. Для старших моделей, конечно, Radeon R7 260X априори слабоват (как мы уже не раз говорили, в игровом компьютере видеокарта должна стоить вдвое дороже процессора), но надо же с чего-то начинать :)
С AMD тоже все просто — мы взяли самый быстрый APU, а именно A10–7850K. Разумеется, его-то никто не будет использовать совместно с дискретным видео, поскольку тут-то основная часть цены за графику, но… Но есть у этого APU брат-близнец — Athlon X4 860K, где процессорная часть в точности такая же, как в А10–7850К, а графика просто заблокирована. И вот он-то как раз еще и стоит недорого, так что вполне может оказаться в одном компьютере с Radeon R7 260X. В общем, все практично :)
Что касается прочих условий тестирования, то они были равными, но не одинаковыми: все процессоры тестировались как с использованием интегрированной графики, так и совместно с Radeon R7 260X, а частота работы оперативной памяти была максимальной поддерживаемой по спецификациям. А вот ее объем (8 ГБ) и системный накопитель (Toshiba THNSNH256GMCT, емкостью 256 ГБ) были одинаковыми для всех испытуемых.
Методика тестирования
Для оценки производительности мы использовали нашу методику измерения производительности с применением бенчмарков iXBT Application Benchmark 2015 и iXBT Game Benchmark 2015. Все результаты тестирования в первом бенчмарке мы нормировали относительно результатов референсной системы, которая в этом году будет одинаковой и для ноутбуков, и для всех остальных компьютеров, что призвано облегчить читателям нелегкий труд сравнения и выбора:
| Процессор | Intel Core i5–3317U |
| Чипсет | Intel HM77 Express |
| Память | 4 ГБ DDR3–1600 (двухканальный режим) |
| Графическая подсистема | Intel HD Graphics 4000 |
| Накопитель | SSD 128 ГБ Crucial M4-CT128M4SSD1 |
| Операционная система | Windows 8 (64-бит) |
| Версия видеодрайвера графического ядра Intel | 9.18.10.3186 |
iXBT Application Benchmark 2015
Мы возлагали большие надежды на эту группу приложений, благо в нее входит SVPMark, существенным образом использующий OpenCL-код. Однако, как видим, первичной все равно является производительность процессора. Да и к тому же медленный процессор и «ускорять» нет смысла. Core i7 получил 10% прироста от установки дискретной видеокарты, но вот Pentium стал быстрее только на 5%, хотя в его случае интегрированное графическое ядро медленнее. В общем, надеяться на то, что медленный процессор с быстрой видеокартой вдруг обгонит быстрый с медленной не стоит. Такое может произойти разве что если в приложении нет ничего кроме OpenCL-кода, но где б найти такое, одновременно не являющееся сферической синтетикой в вакууме:)
Здесь ускорения вообще никакого, а Core i7 умудрился даже проиграть сам себе. Виной тому стал многопоточный тест в Adobe After Effects CC 2014.1.1. Дело в том, что для его нормальной работе рекомендуется иметь как минимум 2 ГБ на каждый поток вычисления: в противном случае тест может «выпасть» в однопоточный режим и начать работать еще медленнее, чем без задействования технологии Multiprocessing (как ее называет Adobe). В общем, для полноценной работы в восемь потоков (что как раз «умеют» все настольные Core i7) желательно наличие 16 ГБ оперативной памяти, а мы используем во всех системах 4 ГБ на канал, т.е. 8 ГБ для процессоров с двухканальным контроллером памяти. Вот и выяснилось, что такого количества памяти хватает при использовании интегрированного видеоядра, но недостаточно при установке дискретной видеокарты (забегая вперед скажем, что та же проблема была обнаружена нами и в случае AMD FX-8350 — при 8 ГБ ОЗУ этот тест становится однопоточным). Так что этот момент следует учитывать — потребности в оперативной памяти с точки зрения некоторых программ при работе с дискретной видеокартой увеличиваются. А ведь когда-то одной из причин покупки дешевой «затычки» было нежелание «делиться» системной памятью — те времена остались в прошлом.
В этой же группе ускорение от использования дискретной видеокарты есть, но небольшое — порядка 10% для быстрых процессоров и менее для медленных. «Быстрыми» же с точки зрения программ обработки фотографий являются Core i3 и выше, а вот пытаться «пришпорить» Pentium нет смысла. Для А10 эффект тем более мизерный — у них встроенное видеоядро не такое уж и медленное, да и весь выигрыш от дискретного GPU, похоже, «съедают» пересылки данных. В общем, и здесь по-прежнему нужен быстрый процессор. Переложить что-то на дискретную видеокарту можно, но принципиально расклад все равно не изменится — как были Core i5 немного быстрее, чем Core i3, так и остаются например.
Практически «тютелька в тютельку» — как мы уже говорили, программу никто не перерабатывал со времен господства Core 2, так что какой уж тут OpenCL?
Вот Audition хотя бы пытается что-то делать при поддержке видеокарты, но мог бы и не пытаться — заметного эффекта нет.
Распознавание текста, разумеется, выполняется процессором. Переложить какие-то алгоритмы на GPU может и можно, но разработчики явно не видят в этом практического смысла.
То же самое касается и архиваторов: применение OpenCL в них возможно (WinZip во всяком случае на бумаге это делает уже давно), но пока эта политика не стала массовой, поскольку… овчинка выделки не стоит.
 |
 |
Должна ли дискретная видеокарта сказываться на скорости дисковых операций — вопрос, разумеется, риторический.
В общем и целом приходим к примерному паритету. В некоторых приложениях прирост есть, однако небольшой, а будучи размазанным по всем приложениям, так и вовсе теряется. Не говоря уже о том, что возможны и провалы — например, как уже было показано выше, в одной из программ нам не хватило памяти. При использовании интегрированного видеоядра хватало, а вот с дискретной видеокартой не хватило. И такое ныне бывает. При этом самое главное, что нигде в программах общего назначения (даже положительно реагирующих на GPU-ускорение) мы не получили картины, о которой втайне мечтали многие (и не только пользователи, но и производители) — медленный процессор с быстрой видеокартой ни разу не обогнал быстрый процессор с медленной.
Таким образом, на данный момент потребность в быстрой графике может возникнуть лишь в случае специфических приложений. В лучшем случае — групп приложений. И одной из таких групп мы сейчас и займемся.
Игры — минимальное качество
Разрешение мы сегодня снижать не стали — все тесты проводились только в Full HD. А вот вариантов настройки качества наша методика содержит два крайних — минимальное и максимальное. Любая интегрированная графика, в чем мы уже не раз убеждались, в лучшем случае «вытягивает» только первый вариант, а в худшем не справляется и с ним. Посмотрим — что меняет графика дискретная.
Собственно, после первого же шага тему можно закрывать :) Лучший IGP — Radeon R7 в A10–7850K, который позволяет с трудом перевалить за нижнюю границу комфорта в этой игре, на что Intel HD Graphics пока не способна. Но дискретный Radeon R7 совсем другое дело — уверенная сотня кадров в секунду независимо от процессора.
Как мы уже не раз писали, WoT — идеальная игра для процессоров Intel, которым, тем не менее, встроенный GPU развернуться в полную силу не дает. А вот дискретная видеокарта — дает, так что частота кадров мгновенно «улетает» за ту же сотню. Примечательно, что у A10–7850K положение дел обратное — игра работает даже немного медленнее, чем на встроенной графике. В общем, этим процессорам в ней «не хватает» явно не GPU — его даже «много» :)
Формально игра не слишком требовательна к графической системе, реально же даже «на минималках» встроенной графики пока маловато, а с дискреткой гонки уносятся в неведомые дали :) Примечательно, что и в этом случае процессорозависимость сохраняется — Core i5 к примеру быстрее, чем Core i3, хотя на это можно уже и не обращать внимания (при таких абсолютных результатах). Жаль, что бенчмарк (не игра!) на Pentium не запускается.
Впрочем, как оно там могло бы быть — по Metro понять можно, где Pentium уже как-то маловато. Это можно списать и на всего два потока вычислений, хотя у двухмодульных процессоров AMD, как видим, дела обстоят немногим лучше. Но главное — пока еще в эту игру в таком режиме невозможно играть ни на какой интегрированной графике, а на дискретной — даже с большим запасом.
Примечательно, что у чуть более старой версии Metro требования к процессорам выше, хотя требования к графике, да и вообще общий уровень производительности сравним с Last Light. Но общий вердикт все тот же — Athlon X4 и современные Pentium в паре с дискретной видеокартой играть позволяют, любые процессоры без дискретки нет. Хотя и хорошо заметно, что даже при использовании относительно бюджетной видеокарты экономить на процессоре не стоит — лучше иметь Core i3 (еще лучше — Core i5). Но это при минимальном качестве — понятно, что при его увеличении от процессоров будет зависеть все меньше и меньше.
Hitman чем-то похож на оригинальную версию Metro с той лишь разницей, что тут уже кое-как можно было пробовать поиграть и на IGP процессоров семейства AMD A10. При этом приставоччный характер игры делает ее восприимчивой к числу потоков вычисления, так что и Core i7 формально лишним не будет. Но в основном что именно формально — разница между 50 и 80 FPS с практической точки зрения куда меньше, чем между 25 и 30;)
Игра очень требовательна к GPU, так что никаким интеграшкам тут делать совсем нечего. От процессора ее производительность зависит, но довольно любопытным образом — ей нужны не потоки как таковые (на самом деле даже FX-8350 еле-еле обгоняет Pentium), а быстрый процессор исключительно от Intel. Но не слишком быстрый — Core i5 более чем достаточно.
Минимальные настройки Tomb Raider весьма щадящи к графике, так что как-то поиграть можно и на IGP (но не всех, разумеется). Установка же дискретной видеокарты позволяет получить более 125 FPS независимо от процессора.
Никакой интегрированной графики недостаточно, но дискретная справляется с большим запасом. От процессора если что и требуется, то однопоточная производительность.
И здесь та же самая ситуация. В принципе, можно считать, что мы просто «уперлись» в GPU. Да, разумеется, поверить в такое при использовании минимальных настроек сложно, но ведь игры действительно «тяжелые», а видеокарта бюджетная. Впрочем, 70, 90, 100 тем более — это довольно много. Можно даже попробовать повысить качество, продолжая удерживаться в комфортных границах.
Игры — максимальное качество
А что будет, если двинуть все ползунки на максимум? Интегрированную графику «победили» в сухую и с разгромным счетом, но, может быть, дальше особо нет смысла двигаться? Ставим недорогую дискретную видеокарту и все. Проверим эту гипотезу.
В этой игре Radeon R7 260X способен «вытянуть» и максимальные настройки. Причем обратите внимание — частота кадров такая же, как на лучших интегрированных GPU «на минималках». Комментарии излишни.
Любопытно, что «танкам» для максимальных настроек этой видеокарты тоже хватает лишь впритык. Учитывая то, что частота кадров в этой игре существенным образом зависит от игровой карты и прочей боевой обстановки, в каких-то условиях и этого может оказаться недостаточным. А разница между процессорами, естественно, практически отсутствует — все определяется видеокартой.
Равно как и в Grid2, но здесь частота кадров даже с запасом. В общем, для таких игр Radeon R7 260X и то уже не совсем необходим, не говоря уже о более быстрых видеокартах, поскольку даже в режиме максимальных настроек производительность его уже избыточная. Но на этом идиллия и заканчивается…
Некоторые из оставшихся семи игр, впрочем, близко подбираются к нижней границе комфорта, так что настройки в них можно в конечном итоге держать ближе к максимальному, нежели к минимальному уровню. Некоторым даже такая «полупобеда» не под силу. Главный вывод — провокационная гипотеза не подтвердилась: более быстрые видеокарты нужны :) Во всяком случае, если у пользователя нет желания оставаться с минимальными настройками качества. Насколько быстрые? А вот это уже зависит от конкретных игр — не исключено, что даже топовые модели не позволят «играть во все и на максимуме», не говоря уже о промежуточных стадиях. Главное, что хорошо видно — чем выше требования к качеству, тем выше требования к видеокарте и тем меньше зависит от процессора.
Итого
Итак, первый опыт тестирования систем с дискретной видеокартой можно считать успешным. Строго говоря, он, конечно, не первый, поскольку методика используется и для тестирования ноутбуков, но, к сожалению, там сложнее подобрать результаты для прямого сравнения различных конфигураций, а, значит, и точно выявить все закономерности. В нашем же случае все просто. И получаем мы два важных с практической точки зрения вывода.
Во-первых, что касается влияния видеокарты на «общесистемную» производительность, то его по-прежнему можно считать отсутствующим. Нет, конечно, некоторые приложения умеют использовать GPU в своих целях и начинают работать немного быстрее. Ну и что? Если постараться, можно найти и такие тесты, которые будут сильно зависеть от дисковой системы. Да чего далеко ходить — то же копирование данных, которое у нас в списке тестов есть. Но в общем и целом в программах общего назначения по-прежнему определяющим является производительность собственно центрального процессора. Именно «процессорной» части процессора. Поэтому в принципе сравнивать при помощи нашей методики системы с разными видеокартами можно, пусть и с определенной погрешностью. Главное то, что даже в отдельных приложениях, имеющих хорошую оптимизацию под GPGPU, быстрый процессор в паре с медленной видеокартой будет быстрее медленного в паре с быстрой. Ярким примером этого является SVPMark: как ни крути, а Pentium G3470 с Radeon HD 270 все равно медленнее, даже чем Core i3–4170T с интегрированной графикой. Когда оба с интегрированной, впрочем, еще медленнее, но ведь дискретка положения дел не исправляет. И это в отдельных приложениях — чего уж говорить об общем балле, который дискретная видеокарта меняет буквально на считанные проценты.
Но (и это уже во-вторых) есть и приложения, где главным является вовсе не центральный, а графический процессор. Наиболее яркий пример задач такого рода — 3D-игры. Не просто игры, а 3D-игры. Если пользователя они не интересуют (а такое может быть даже если он во что-то на компьютере играет — казуалки и многое другое особых требований к графике не предъявляют), то все просто. Если интересуют — тоже просто: нужна быстрая видеокарта в первую очередь. И во вторую тоже. Да и в третью она же. Разница между процессорами тоже иногда наблюдается, но лишь в случаях, когда FPS «и так много». Например, как выше в Metro 2033 при минимальных настройках — Pentium почти вдвое медленнее, нежели старший Core i7. Подумать только — почти вдвое! А с другой стороны и на системе с Pentium получилось 48 кадров в секунду, т.е. играть все равно можно. В режиме же максимального качества Radeon R7 260X «не тянет» эту игру сам по себе с любым процессором. А какой-нибудь Radeon R9 280X может быть справится с ней даже работая в паре с каким-нибудь Celeron G1840, причем стоить эта связка (которая «тянет») будет сравнимо с Core i5 + 260X (которая «не тянет»). Т.е. если уж говорить о практическом применении, в игровом компьютере процессор за 2000 рублей с видеокартой за 14000 рублей со здравым смыслом совместимы, а вот процессор за 10000 рублей с видеокартой за 6000 уже ему противоречат. И уж точно в игровом компьютере делать нечего процессору за 20000 рублей без дискретной графики. Банальности? Общеизвестно? Да, разумеется. Но некоторые до сих пор сомневаются :)
Впрочем, что там с более мощными видеокартами и где та минимальная граница, после которой все модели начнут справляться хотя бы со всеми нашими тестами, мы пока в точности не знаем. Поэтому этот вопрос отложим на будущее. Немного отдаленное, поскольку в ближайшем нам представится возможность протестировать некоторые системы без интегрированной графики — путь к этому открыт.
Полный текст статьи читайте на iXBT
