Профессиональные видеокарты NVIDIA Quadro M6000, M5000, M4000 и M2000: обзор и тестирование
Введение
Наша лаборатория традиционно старается следить не только за рынком игровых видеокарт, но и за профессиональными графическими ускорителями серий AMD FirePro и NVIDIA Quadro, предназначенными для работы в пакетах трёхмерного моделирования и проектирования. И мы вынуждены констатировать, что в последнее время прогресс в этой сфере несколько замедлился. Если игровые решения продолжают обновляться с завидной регулярностью, то в части профессиональных ускорителей оба разработчика внедрять новые архитектуры совсем не торопятся. Компания AMD до сих пор продолжает продвигать свои видеокарты FirePro поколения Sea Islands, представленные ещё в 2014 году. NVIDIA же хотя и обновляет видеокарты серии Quadro, делает это очень размеренно, не выводя новую линейку Quadro целиком, а время от времени заменяя в ней по одной-две видеокарты. И в итоге мы в любом случае приходим к заметному удлинению жизненного цикла графических решений для рабочих станций.
Впрочем, о чём рассказать в очередном тестировании профессиональных видеокарт, нам всё же есть. С момента нашего прошлого изучения линейки Quadro прошло уже почти два года, и к настоящему моменту NVIDIA всё же смогла осуществить полный перевод таких видеокарт верхнего и среднего ценового диапазона на архитектуру Maxwell 2. И пусть этот процесс занял немало времени, но зато сегодня в любой ценовой категории старше $400 можно найти свою Quadro, модельный номер которой начинается с литеры «M» — именно она указывает на то, что перед нами представитель поколения Maxwell 2.
Надо сказать что видеоускорители, основанные на архитектуре Maxwell 2, кому-то могут показаться далеко не такими уж и современными предложениями. Действительно, на рынке геймерских видеокарт NVIDIA уже начала продвижение своей следующей архитектуры, Pascal. Однако нужно понимать, что приход Pascal в видеокарты для ускорения графики в CAD/CAM/CAE-системах — дело далеко не ближайшего будущего. Прежде чем мы получим в своё распоряжение решения серии Quadro, базирующиеся на следующей за Maxwell 2 архитектуре, разработчики профессиональных пакетов должны опробовать и оптимизировать под неё своё программное обеспечение, а это — процесс совсем не быстрый. Иными словами, очень маловероятно, что видеокарты Quadro на архитектуре Pascal смогут появиться на рынке ранее середины следующего года. И более того, последняя плата серии Quadro, основанная на процессоре семейства Maxwell 2, была анонсирована лишь этой весной, что, учитывая длительный жизненный цикл продуктов такого рода, явно указывает на актуальность архитектуры Maxwell 2 в качестве варианта для профессиональных дизайнеров и инженеров.
Именно поэтому мы решили провести очередное тестирование линейки NVIDIA Quadro, в котором бы были сведены воедино все имеющиеся профессиональные решения с архитектурой Maxwell 2. Достаточно интересно посмотреть, как современные видеокарты для рабочих станций, анонсированные в период с лета прошлого года и заканчивая этой весной, показывают себя на фоне решений поколений Maxwell 1 и Kepler, которые NVIDIA предлагала в 2012–2015 годах.
Quadro M6000 24 Гбайт
Как уже было сказано выше, компания NVIDIA в настоящее время вступает в фазу выведения на рынок новой графической архитектуры Pascal. Процессоры этого поколения уже нашли применение в флагманских моделях игровых ускорителей и готовятся начать экспансию в сфере высокопроизводительных вычислений. Однако рынок видеокарт для рабочих станций, ориентированных на трёхмерное проектирование и моделирование, развивается гораздо более инерционно. Здесь до недавних пор актуальным был перевод линейки видеокарт семейства Quadro со старой архитектуры Kepler, поэтому когда все Quadro получили, наконец, процессоры с архитектурой Maxwell 2, NVIDIA приняла решение повременить с дальнейшими улучшениями. Тем более, профессиональные инженеры, работающие в CAD/CAM/CAE-системах, получили вполне достаточный на современном этапе уровень производительности и острой необходимости в увеличении скорости графических карт они не испытывают. В итоге, старшим профессиональным видеоакселератором серии Quadro, который предлагает и будет предлагает компания NVIDIA в ближайшее время, останется вторая версия Quadro M6000 — модель, во многом родственная игровой карте GeForce GTX Titan X.
Надо сказать, что Quadro M6000 уже фигурировала в наших тестированиях ранее. Фактически, первые продукты с таким названием прибыли на рынок ещё в первой половине 2015 года. Однако в марте текущего года M6000 получила важное обновление: у карты, базирующейся на максимальной по мощности версии графического процессора GM200, был удвоен объём видеопамяти.
Напомним: оригинальная версия Quadro M6000 оснащалась 12 Гбайт видеопамяти, для чего на плате распаивалось 24 микросхемы GDDR5 ёмкостью по 4 Гбит. Теперь же на рынке стали доступны более ёмкие чипы видеопамяти объёмом 8 Гбит, и именно благодаря им обновлённая модификация Quadro M6000 получила в своё распоряжение 24 Гбайт памяти, что на данный момент — максимально возможный объём, достижимый с имеющейся в GM200 шиной памяти шириной 384 бит.
Стоит отметить, что целевая аудитория Quadro M6000 24 Гбайт по мнению производителя, при этом не изменилась. Это всё те же профессионалы, работающие в системах автоматизированного проектирования со сложными моделями и текстурами высокого разрешения. Увеличение же доступного объёма видеопамяти в некоторых случаях позволит им перейти к использованию более реалистичных режимов отображения в окнах проекции, что в конечном итоге повышает комфортность рабочей среды. Кроме того, дополнительная видеопамять будет полезна и при работе в сверхвысоких разрешениях, например, при использовании «стен» из мониторов или использовании гарнитур виртуальной реальности. Иными словами, Quadro M6000 24 Гбайт — это не какой-то узкоспециализированный нишевый продукт, а относительно массовое решение (в той степени, в которой эту характеристику можно применить к профессиональной видеокарте стоимостью несколько тысяч долларов).
Кроме того, выпуск Quadro M6000 24 Гбайт решил и ещё одну задачу — имиджевую. Профессиональные видеокарты достаточно долго предлагали не более 8 Гбайт памяти, однако в течение последних лет наметилась устойчивая тенденция к росту объёмов видеопамяти. Однако в этой гонке на первое место смогла выйти компания AMD, у которой в ассортименте появилась FirePro W9100 c 16 Гбайт памяти. NVIDIA же, сделав карту с 24 Гбайт на борту смогла дать отпор своему конкуренту. Правда, учитывая наличие у W9100 шины памяти шириной 512 бит, AMD оказалась способна довести объём памяти своей флагманской видеокарты до 32 Гбайт. Однако на данном этапе для профессиональных карт AMD более актуальным было бы увеличение производительности графического процессора, а не наращивание памяти.
Что же касается всех прочих помимо объёма памяти характеристик, то Quadro M6000 24 Гбайт очень похожа на свою предшественницу. В этой плате используется такой же 28-нм процессор GM200 из серии Maxwell 2, поэтому новая M6000 обладает привычным набором из 3072 CUDA-ядер. Возможности чипа при этом никак не блокируются — в профессиональном ускорителе доступен его полный потенциал, так что по конфигурации процессора рассматриваемая карта аналогична GeForce GTX Titan X.
В то же время у профессионального ускорителя немного ниже рабочие частоты. Как и в прошлой версии M6000, графический процессор на свежей модификации карты работает при частоте 988–1114 МГц, а память тактуется на эффективной частоте 6,6 ГГц. Но несмотря на это, Quadro M6000 продолжает предлагать высочайший уровень быстродействия, достигающий на операциях с одинарной точностью планки в 7 Тфлопс. Для сравнения: теоретическая производительность старшего профессионального видеоадаптера AMD — почти на 30 процентов ниже.
Небольшое отставание Quadro M6000 24 Гбайт в рабочих частотах от полупрофессионального ускорителя Titan X позволяет без проблем вписать профессиональную карту в 250-ваттный тепловой пакет и обойтись при этом лишь одним восьмиконтактным разъёмом для подключения питания. Кроме того, всё это положительным образом сказывается на уровне шума, генерируемого штатной системой охлаждения, а также на надёжности и сроке службы.
Но версии Quadro M6000 с разным объёмом памяти совпадают по рабочим параметрам не совсем полностью. Несмотря на формально одинаковые паспортные характеристики GPU и идентичные частоты, отличия в производительности старой и новой версий M6000 могут обуславливаться не только одним лишь объёмом видеопамяти. Как указывает NVIDIA, в современной версии ускорителя используется улучшенная микропрограмма, которая управляет частотой GPU по более эффективному алгоритму, в котором предусмотрено больше промежуточных состояний при динамическом регулировании частоты. Поэтому в реальных нагрузках Quadro M6000 24 Гбайт сможет обеспечить лучшие результаты.
При этом компания NVIDIA не стала дополнительно задирать для Quadro M6000 24 Гбайт ценовую планку. Официальная цена этой модели установлена на том же уровне, что и для прошлой 12-гигабайтной версии — $5000. В свете этой ценовой политики новый ускоритель M6000 24 Гбайт попросту вытесняет из продажи старый. И в скором времени видеокарт для рабочих станций на базе процессора GM200 с 12 Гбайт памяти на прилавках магазинов не останется вовсе.
В этой связи совершенно закономерно, что Quadro M6000 24 Гбайт предлагает ровно такие же возможности по подключению мониторов, как и её предшественница. Плата несёт на себе четыре порта DisplayPort 1.2 и один порт Dual-Link DVI-I. Одновременно из этого набора могут работать любые четыре порта.
Quadro M5000
Хотя первоначальная версия Quadro M6000 и появилась на рынке более года тому назад, это была не первая профессиональная карта на архитектуре Maxwell. В младших картах вроде Quadro K2200 и K620 процессоры из семейства Maxwell 1 использовались и до того. Поэтому получилось так, что обновление модельного ряда по каким-то причинам долго не затрагивало лишь профессиональные ускорители среднего звена. Но в конце лета прошлого года дело дошло и до них. Именно тогда и были выпущены Quadro M5000 и M4000, в которые попала профессиональная версия процессора GM204, хорошо знакомая продвинутым пользователям по игровой карте GeForce GTX 980.
Та версия чипа GM204, которая используется в Quadro M5000, имеет полную неурезанную конфигурацию. Это значит, что число CUDA-ядер в процессоре этой карты — 2048, а количество блоков растеризации и текстурирования равно 64 и 128 соответственно. Шина памяти у такого решения — 256-битная.
Однако не стоит думать, что Quadro M5000 полностью повторяет характеристики родственного игрового видеоускорителя. Разница есть, например, в объёме видеопамяти — профессиональная карта располагает 8 Гбайт GDDR5 SDRAM. Плюс, добавлены и некоторые специфические возможности, например, аппаратная поддержка ECC для коррекции ошибок памяти. Причём, данная технология работает в M5000 полностью аналогично M6000, несмотря на то, что эти карты базируются на разных модификациях GPU.
Частота работы памяти у Quadro M5000, как и у старшей карты, установлена в 6,6 ГГц. Это — достаточно консервативная скорость по меркам игровых ускорителей, но в профессиональных решениях она используется для снижения тепловыделения и повышения стабильности. Массив памяти собран из 16 чипов ёмкостью по 4 Гбит. Стоит отметить, что в отличие от флагманского профессионального ускорителя объём памяти M5000 в сравнении с аналогичными по позиционированию видеокартами поколения Kepler не увеличился. И это значит, что NVIDIA продолжает ориентировать M5000 на ту же целевую аудиторию, которая ранее пользовалась картами уровня K5200 или K5000.
Однако по сравнению с предшествующими решениями M5000 может предложить заметно более высокую производительность. Учитывая, что тактовые частоты графического процессора у этой видеокарты находятся в интервале 861–1038 МГц, производитель обещает пиковую производительность на операциях одинарной точности, достигающую 4,3 Тфлопс. Таким образом, внедрение архитектуры Maxwell 2 увеличивает быстродействие более чем на 40 процентов, что представляется очень заметным шагом вперёд.
При этом Quadro M5000 можно отнести и к числу относительно экономичных видеокарт для рабочих станций. Её тепловой пакет установлен в 150 Вт, а для подключения питания используется единственный шестиконтактный разъём. В результате, данный ускоритель может быть установлен в рабочих станциях небольшого формата и с пониженным уровнем шума. Стоит отметить, что система охлаждения Quadro M5000 имеет почти такой же дизайн, как и у старшей карты, разве только наружный кожух выполнен не из металла, а из пластика. Тем не менее, используемый кулер занимает два слота и имеет полноразмерную длину (267 мм), что позволяет комплектному вентилятору работать при очень небольших оборотах. При этом сама видеоплата выполнена в укороченном дизайне, что подчёркивает её относительную простоту.
В итоге, в лице Quadro M5000 профессиональные пользователи получили производительный 3D-ускоритель со значительно большей по сравнению с предшественниками поколения Kepler производительностью, который попутно предлагает лучшую энергоэффективность даже по сравнению с флагманской M6000. Конечно, при сопоставлении с видеокартой верхнего уровня M5000 не столь производительна и не обладает столь впечатляющим по объёму массивом видеопамяти. Но зато в M5000 в полной мере присутствует дисплейный контроллер нового поколения, который позволяет подключать к ней четыре монитора с 4K-разрешением и частотой развёртки 60 Гц без каких-либо ограничений. Кроме того, M5000 обладает также и появившимися в архитектуре Maxwell аппаратными блоками, позволяющими осуществлять HEVC-кодирование видео в реальном времени.
Аналогично M6000 на M5000 можно обнаружить набор разъёмов из четырёх портов DisplayPort 1.2 и одного порта Dual-Link DVI-I. Стоимость же Quadro M5000 составляет $2000, что делает её на фоне M6000 гораздо доступнее.
Quadro M4000
Стоит заметить, что профессиональные видеокарты NVIDIA четырёхтысячной серии исторически выступают одним из самых востребованных предложений, поскольку они традиционно объединяют приемлемую стоимость, хорошую производительность, а также компактный и высокоэффективный дизайн. А в новом поколении графических карт компания NVIDIA решила дополнительно повысить привлекательность своего решения такого уровня, и по возможности приблизила его характеристики к M5000. Итогом же стало то, что Quadro M4000 не только основывается на том же GPU, что и M5000, но и несёт на себе аналогичный объём видеопамяти.
Впрочем, графический процессор, лежащий в основе Quadro M4000, это всё-таки не совсем полноценный чип GM204. Его возможности в данном случае несколько урезаны в целях упрощения, удешевления и повышения экономичности. В результате, число CUDA-процессоров в Quadro M4000 составляет лишь 1664 штук. До 104 штук сокращено также и количество текстурных блоков, хотя число ROP осталось нетронутым — их 64. В обычном режиме у M4000 работает и контроллер памяти: ширина шины составляет привычные 256 бит.
В сумме это делает Quadro M4000 немного похожей по конфигурации на игровую карту GeForce GTX 970, но до полной аналогии далеко — профессиональное решение имеет более мощный растеризатор и больший объём видеопамяти. Её объём у M4000 составляет 8 Гбайт. Правда, частота памяти снижена до 6,0 ГГц, плюс M4000 не может предложить аппаратную коррекцию ошибок, так что массив GDDR5 у M4000 всё же несколько слабее, чем у карты более высокого уровня. Но, тем не менее, для представительницы четырёхтысячной серии это большой шаг вперёд: прошлые ускорители такого класса располагали лишь 4 или даже 3 Гбайт памяти.
Любопытный факт: как вы наверняка помните, отключение части CUDA-ядер в игровой версии процессора GM204 приводило к серьёзному снижению скорости работы с частью видеопамяти у GeForce GTX 970. В Quadro M4000 же ничего подобного не наблюдается: в этой карте все 8 Гбайт видеопамяти демонстрируют одинаковую производительность с пропускной способностью 192 Гбайт/с. И это значит, что архитектура профессионального ускорителя продумана гораздо лучше, и в нём есть не только полный набор блоков растровых операций, но и объём L2-кеша GPU точно такой же, как у M5000.
Как и M5000, Quadro M4000 обходится одним разъёмом для подключения питания, но её расчётное тепловыделение составляет всего 120 Вт. Это на 30 Вт меньше теплового пакета, установленного для M5000, однако профессиональная карта поколения Kepler, K4200, была ещё экономичнее — её TDP ограничивался величиной 105 Вт. Однако нужно понимать, что произошедший рост тепловыделения сопряжён с серьёзным увеличением производительности, обусловленным как улучшениями в архитектуре Maxwell, так и почти 25-процентным ростом числа CUDA-ядер. Учитывая, что частота графического процессора у Quadro M4000 составляет 773 МГц (динамическое изменение частоты в зависимости от нагрузки в данном случае не работает), данная карта способна обеспечить пиковую производительность на уровне внушительных 2,6 Тфлопс. И эта величина, кстати, заметно выше, чем у выпущенной в 2012 году видеокарты более высокого уровня Quadro K5000.
Как и предшествующие карты того же уровня, Quadro M4000 может похвастать компактным однослотовым дизайном. Сама печатная плата, на которой собран этот акселератор, позаимствована у M5000. Однако кулер совсем иной: хотя он и имеет такой же принцип конструкции, для M4000 не нужна такая производительность охлаждения, как в старших картах. Поэтому у Quadro M4000 уменьшена вдвое не только толщина радиатора, но и до 240 мм сокращена длина системы охлаждения. В связи с таким изменением габаритов инженерам NVIDIA пришлось пересмотреть набор выводов, расположенных на задней панели видеокарты. Оттуда был исключён DVI-порт, в результате чего M4000 получила лишь четыре разъёма DisplayPort 1.2. И это — вполне логичный выбор. Как уже говорилось, в графических процессорах поколения Maxwell используется новый дисплейный контроллер, который позволяет подключать к одной видеокарте сразу четыре полноценных монитора с 4K-разрешением. И Quadro M4000 — не исключение.
Несмотря на то, что с выпуском Quadro M4000 компания NVIDIA несколько улучшила общий дизайн видеокарт такого уровня, на цене это не сказалось. Официально M4000 оценена в $1250, однако на практике партнёры производителя, например, PNY, готовы продавать эту видеокарту за сумму порядка $850. В итоге, как и предшественники, M4000 вновь оказывается очень выгодным по соотношению цены и производительности вариантом для графических рабочих станций среднего уровня.
Quadro M2000
Quadro M2000 — один из самых последних профессиональных графических акселераторов, представленных компанией NVIDIA. Он был анонсирован прошедшей весной и ознаменовал завершение перевода линейки Quadro на архитектуру Maxwell 2. И хотя NVIDIA к тому времени уже занялась подготовкой внедрения своей следующей архитектуры, Pascal, в игровые ускорители, такой шаг представляется актуальным всё равно. Действительно, производительность профессиональных карт среднего уровня нетрудно увеличить и без перевода на Pascal, а вводить в обращение новую архитектуру до её всестороннего тестирования в CAD/CAM/CAE-системах было бы крайне опрометчиво. Иными словами, M2000 — это вполне актуальное и востребованное дополнение линейки, особенно если принять во внимание, что все старшие профессиональные карты на момент анонса M2000 уже располагали архитектурой Maxwell 2.
Quadro M2000 заменяет собой K2200 — ускоритель, который тоже базировался на архитектуре Maxwell, но на её первой версии. В основе K2200 лежал процессор GM107, теперь же массовая профессиональная видеокарта получила в своё распоряжение более современный и продвинутый чип — GM206. Правда, в несколько урезанном виде: число CUDA-ядер в M2000 сокращено до 768 штук. Это значит, что данная профессиональная видеокарта больше всего похожа на GeForce GTX 950. Однако даже несмотря на это, прирост теоретической производительности по сравнению с K2200 более чем очевиден: новинка может гарантировать на операциях одинарной точности 1,8 Тфлопс, а это — 38-процентное улучшение. Таким образом, преимущества обновлённого ускорителя двухтысячной серии смогут почувствовать на себе не только инженеры, работающие в пакетах для моделирования и проектирования, но и специалисты, использующие в своей деятельности системы рендеринга методом трассировки лучей, например, ту же NVIDIA Iray. Плюс, графический процессор в Quadro M2000 предлагает 32 блока растеризации и 64 блока текстурирования, что выступает достаточно неплохим арсеналом при работе в окнах проекции.
Подсистема памяти Quadro M2000 имеет объём 4 Гбайт и работает по 128-битной шине. Частота используемых микросхем GDDR5 составляет 6,6 ГГц, что наделяет видеокарту пропускной способностью памяти на уровне 106 Гбайт/с. Любопытно, что частота процессора GM206 у M2000 не постоянна, как у M4000, а варьируется в интервале от 796 до 1163 МГц в зависимости от нагрузки и температурного режима.
M2000 серьёзно превосходит K2200 по всем параметрам: по вычислительной производительности, по пропускной способности памяти, по скорости заполнения, но при этом новая карта сохранила компактный форм-фактор.
Она не только обладает однослотовой системой охлаждения, но и длина ускорителя в сборе не превышает 160 мм. Более того, для M2000 не нужно даже дополнительного питания — всю необходимую электроэнергию этот ускоритель получает от слота PCI Express. Правда, в сравнении с K2200 потребление и тепловыделение платы всё-таки несколько выросло. Для M2000 установлен 75-ваттный тепловой пакет, в то время как прошлый ускоритель двухтысячной серии вписывался в 60-ваттные рамки. Впрочем, вряд ли это можно расценивать как заметный недостаток: в реальной работе нагрев M2000 совсем незначителен.
Выпуская Quadro M2000, разработчики компании NVIDIA переосмыслили её оснащение видеовыходами. Учитывая, что карты поколения Maxwell 2 могут работать с четырьмя полноценными 4K-мониторами, производитель сделал ставку на разъёмы DisplayPort 1.2, коих на M2000 уместилось четыре штуки. Все иные подключения возможны через переходники, которые поставщики профессиональных карт обычно вкладывают в коробки с ускорителями. Тут же стоит подчеркнуть, что M2000, несмотря на кажущуюся простоту, аналогично более мощным профессиональным платам поколения Maxwell, может «потянуть» пару 5K-мониторов с частотой обновления 60 Гц или даже экзотический проектор с разрешением 8K.
Цена Quadro M2000 весьма демократична. Этот профессиональный видеоускоритель можно приобрести примерно за $450.
Сравнение технических характеристик
В результате последовательного вывода на рынок нескольких профессиональных видеокарт, основанных на архитектуре Maxwell 2, линейка таких ускорителей приобрела, наконец, стройную внутреннюю логику. Так, старшие высокопроизводительные предложения представлены теперь парой M6000 24 Гбайт и M5000, а средний уровень закрывают ускорители M4000 и M2000. Сравнительные характеристики этих четырёх решений мы свели в следующей таблице, которая станет ключом к пониманию результатов, полученных нами при практическом тестировании.
Что же касается нижнего уровня, который непосредственной темой нашего материала не является, то в нём пока ещё можно найти видеокарты, построенные на архитектуре Maxwell 1. Это — Quadro K1200 и Quadro K620.
Наглядную картину того, как соотносятся между собой различные карты Quadro последних поколений, можно почерпнуть из следующей схемы. На ней мы показали принадлежность видеокарт к различным поколениям архитектуры и их самые основные характеристики.
Как нетрудно заметить, именно набор из Quadro M6000, M5000, M4000 и M2000 включает в себя наиболее актуальные, современные и интересные решения. Все остальные видеокарты серии Quadro относятся к предыдущим поколениям, хотя NVIDIA и продолжает предлагать некоторые из них в нижних ценовых сегментах.
Как мы тестировали
Тестирование профессиональных видеокарт мы выполняли, используя в качестве платформы рабочую станцию, основанную на флагманском десктопном четырёхъядерном процессоре Intel Core i7–6700K с наиболее современной архитектурой Skylake, имеющем номинальную тактовую частоту 4.0 ГГц. Также, в составе тестовой платформы использовалась материнская плата на чипсете Intel Z170 и 16 Гбайт скоростной двухканальной памяти стандарта DDR4–2666 SDRAM. Вместе с профессиональными видеокартами, относящимися к поколению Maxwell 2, в сравнении приняли участие карты двух предыдущих поколений.
Таким образом, для тестов было задействовано следующее оборудование:
Процессор: Intel Core i7–6700K (Skylake, 4 ядра + HT, 4,0–4,2 ГГц, 8 Мбайт L3).
Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
Материнская плата: ASUS Maximus VIII Ranger (LGA 1151, Intel Z170).
Память: 4×4 Гбайт DDR4–2666 SDRAM, 15–17–17–35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M4A2666C16).
Видеокарты:
NVIDIA Quadro M6000 24 Гбайт;
NVIDIA Quadro M5000;
NVIDIA Quadro M4000;
NVIDIA Quadro M2000;
NVIDIA Quadro K6000;
NVIDIA Quadro K5200;
NVIDIA Quadro K5000;
NVIDIA Quadro K4200;
NVIDIA Quadro K4000;
NVIDIA Quadro K2200;
NVIDIA Quadro K2000;
NVIDIA Quadro K1200.
Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).
Тестирование проводилось в операционной системе Windows 7 Professional SP1×64.
Использовавшиеся версии драйверов:
Intel Chipset Driver 10.1.2.19;
Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1172;
NVIDIA Quadro Driver Release 362.56.
Тестирование видеокарт происходило в разрешениях 1920×1200 и 3840 × 2160 с отключенным параметром Vsync. Для тестирования использовались популярные приложения для автоматизированного проектирования и трёхмерного моделирования и специально разработанные корпорацией Standard Performance Evaluation Corporation (SPEC) тесты, а также бенчмарки, созданные в нашей лаборатории. На диаграммах с результатами тестов, если иное не указано специально, приведены нормализованные значения производительности.
Производительность
SPECviewperf 12.0.2
При тестировании профессиональных видеоускорителей первым делом мы всегда обращаемся к синтетическому тесту SPECviewperf, который за время своего существования занял место индустриального стандарта при первичной оценке производительности высокопроизводительных рабочих графических станций. Моделируя типовую нагрузку, этот тест показывает «чистую геометрическую» производительность ускорителей при работе через OpenGL и DirectX, которая определяется как аппаратными особенностями, так и качеством оптимизации драйверов. Принцип работы этого теста заключается в передаче графическому драйверу заранее сформированных трасс — последовательностей команд, задающих визуализацию сложных моделей, характерных для тех или иных профессиональных приложений.
Встроенные в SPECviewperf используемой нами двенадцатой версии скрипты воссоздают деятельность пользователя в окнах проекции в следующих профессиональных приложениях (в скобках приводятся названия соответствующих тестов): CATIA V6 R2012 (catia-04), Creo 2 (creo-01), Energy — абстрактный программный пакет для геологоразведки месторождений нефти и газа (energy-01), Maya 2013 (maya-04), Medical — проприетарное программное обеспечение для объёмного рендеринга изображений, формируемыми KT и МРТ сканерами (medical-01), Showcase 2013 (showcase-01), Siemens NX 8.0 (snx-02), Solidworks 2013 SP1 (sw-03). Результатом тестов выступает частота кадров при работе с теми или иными моделями.
Числа, полученные нами в SPECviewperf, прекрасно показывает, что предлагаемые компанией NVIDIA в настоящее время профессиональные ускорители поколения Maxwell 2 гораздо быстрее своих предшественников. Величина преимущества позволяет новым акселераторам опережать не только старые решения того же класса, но и замахиваться на полноценное соперничество со старыми видеокартами верхних ценовых категорий. Например, Quadro M5000 оказывается примерно на 15 процентов быстрее K6000, результаты Quadro M4000 почти дотягивают до показателей производительности K5200, а Quadro M2000 в большинстве тестов выдаёт производительность уровня K4200. Что же касается флагманского решения, Quadro M6000, то оно поднимает планку быстродействия профессиональных графических карт на принципиально новый уровень: это решение быстрее прошлого флагмана в среднем на 40 процентов.
Иными словами, даже несмотря на то, что в профессиональные ускорители пока пришла лишь архитектура Maxwell 2 двухлетней давности, а не новомодная Pascal, их мощность выросла очень внушительно. И результатом наблюдаемого прогресса становится то, что сегодняшние инженеры-конструкторы и моделлеры могут довольствоваться для своих задач более дешёвыми GPU. Можно даже говорить о том, что новые карты серии Quadro понижают порог входа в профессиональную среду и позволяют перейти на использование полноценных высокопроизводительных рабочих станций тем пользователям, которые ранее по финансовым соображениям довольствовались какими-то «суррогатными» конфигурациями.
Впрочем, в полной мере при выборе графического ускорителя опираться на результаты SPECviewperf не стоит. Всё-таки этот бенчмарк имеет синтетическую природу, не учитывает нюансов конкретных приложений и почти не задействует сложные шейдерные эффекты, которые постепенно начинают использоваться для визуализации в том числе и профессиональными пакетами. Поэтому большое внимание мы уделили исследованию производительности в реальных приложениях для трёхмерного моделирования и автоматизированного проектирования.
Autodesk 3ds Max 2015
Тестирование в одном из популярнейших пакетов трёхмерного моделирования мы выполняли при помощи бенчмарка SPEC. Используемая нами версия этого работает с 3ds max 2015 SP3. Это достаточно свежая версия пакета, а значит, в тесте задействуются новые шейдеры DirectX 11, векторные карты, новый движок визуализации окон проекции Nitrous и многие другие современные динамические и визуальные эффекты.
Поскольку 3ds max 2015 для отображения моделей в окнах проекции активно пользуется современными средствами, предоставляемыми графическими картами, их производительность в этом пакете различается очень заметно. Даже если рассматривать самый простой FullHD (WUXGA) режим без полноэкранного сглаживания, использование флагманских ускорителей явно не лишено смысла. Но лучше всего плюсы производительных моделей Quadro проявляются в высоком 4K-разрешении. Причём, те профессиональные видеокарты, которые используют архитектуру Maxwell 2, как и в SPECviewperf, в 3ds max проявляют себя заметно сильнее предшественниц. И особенно показательно, что сегодняшняя M2000 с ценой менее $500 по своей производительности способна посоперничать с одним из флагманских ускорителей четырёхлетней давности — K5000. Не утратила своей статусности разве только старшая видеокарта поколения Kepler, K6000, но даже и она немного уступает в быстродействии современной модели более низкого класса, Quadro M5000.
Отметить нужно и ещё один важный момент. Несмотря на то, что скорость профессиональных ускорителей в последние годы заметно выросла, карты уровня Quadro M2000 для комфортной работы в 4K-разрешении со включённым сглаживанием всё-таки не хватает. Для таких режимов предпочесть лучше M4000 или даже ещё более мощные решения. Здесь также нельзя отрицать и положительный эффект от наращивания объёмов памяти профессиональных видеокарт. Все современные ускорители, в отличие от их предшественников, как минимум способны пройти полный цикл тестирования в высоком разрешении, то есть, вполне функциональны и работоспособны в том числе и в таких тяжёлых режимах.
При тестировании скорости работы со сложными моделями, результаты получаются не менее любопытными.
Внимание привлекает тот факт, что в режимах без сглаживания производительность упирается в мощность центрального процессора. Иными словами, за последние несколько лет развитие профессиональных 3D-ускорителей оказалось столь результативным, что мы пришли к ситуации, когда в ряде случаев они перестали являться самым узким местом современных графических рабочих станций. Впрочем, если говорить о режимах со сглаживанием, где на GPU ложится гораздо большая нагрузка, то в них влияние видеокарты на быстродействие заметно очень хорошо. И здесь ускорители поколения Maxwell 2 просто-таки на голову превосходят все предшествующие решения и демонстрируют кратный прирост быстродействия.
Что же касается остальных аспектов производительности в 3ds max, то соотношение результатов получается следующим:
Autodesk AutoCAD 2016
Ещё одно популярное приложение для трёхмерного проектирования, работающее через интерфейс DirectX — это AutoCAD. Нагрузка на ускорители, создаваемая этим
Полный текст статьи читайте на F-Center
