Драйверы NVIDIA ForceWare: возможности и влияние на быстродействие

Продолжаем начатые исследования влияния низкоуровневой программной части систем на производительность – на этот раз речь пойдет о видеодрайверах компании NVIDIA.

И этот производитель всегда радует потребителя информацией об исправлении различных ошибок и увеличении производительности в различных играх и приложениях, выпуская очередную версию пакета ForceWare, который и содержит видеодрайверы.

Согласитесь, приятно, что, не меняя ничего в аппаратной части, даже настроек, а просто установив новый пакет драйверов, любимая игра начнет «бегать» быстрее и избавится от неприятных «багов». Но насколько велико влияние драйвера на производительность системы, при использовании достаточно распространенных недорогих ускорителей?

Попробуем ответить на этот вопрос, собрав стандартную тестовую систему, которую мы еще используем при тестировании видеокарт:

А в качестве «подопытного» массового и относительно производительного графического ускорителя воспользуемся лабораторным EVGA e-GeForce 8600 GTS 256 Мб. Но прежде чем переходить к анализу результатов, давайте познакомимся с особенностями и изменениями в тех версиях ForceWare, которые в разное время нами использовались.

ForceWare 158.18 beta
Апрель 2007

Этот комплект драйверов являлся официальной бета-версией для Windows Vista, для Windows XP аналогичный по возможностям и назначению пакет имел версию ForceWare 158.19. Оба комплекта получили сертификаты WHQL. В этом выпуске к уже «освоенным» ускорителям high-end уровня 8-й серии была добавлена поддержка всех остальных видеокарт NVIDIA среднего и начального уровней: GeForce 8600 GTS, GeForce 8600 GT и GeForce 8500 GT, GeForce 8400 GS и GeForce 8300 GS.

Среди основных нововведений можно выделить обновление пользовательского интерфейса панели управления и увеличение производительности видеокарт GeForce 8 в большинстве популярных игр и приложений. Также была включена поддержка PureVideo HD. Однако пока режим SLI для GeForce 8800 работает пока только для DirectX 9 приложений.

ForceWare 158.28 WHQL
Июнь 2007

В этой версии драйверов, которые имели WHQL-сертификат, были официально представлены все наработки из предыдущих предварительных релизов, а также была продолжена работа по увеличении стабильности и быстродействия при использовании режима SLI.

Среди нововведений и других особенностей отметим:

• драйвер имеет WHQL-сертификат;
• драйвер устранял проблему при включении NVIDIA SLI в международных версиях Windows Vista;
• повышена производительность в различных 3D приложениях;
• представлена поддержка PureVideo HD;
• добавлена поддержка установки вертикальной синхронизации в DirectX-приложениях;
• обновлен интерфейс панели управления nVIDIA Control Panel;
• устранены ошибки совместимости для игр и приложений.

ForceWare 162.22 WHQL
Август 2007

В этом официальном WHQL-релизе драйвера ForceWare, который официально поддерживал графические ускорители на (в) чипах линеек GeForce 6100-8800, производилось дальнейшее улучшение совместимости и производительности с различными приложениями.

Среди нововведений этой версии:

• Улучшена поддержка технологии NVIDIA SLI на DirectX 9, DirectX 10 и OpenGL;
• Добавлена опция "Изменение размера рабочего стола HDTV";
• Улучшенная поддержка Lost Planet;
• Исправлено много ошибок, связанных с совместимостью с разными играми и приложениями.

ForceWare 163.11 beta
Август 2007

Эта beta-версия пакета в первую очередь исправляла ошибки совместимости с игрой World in Conflict, но также был произведен целый ряд улучшений, которые касались работы с ускорителями на GeForce 8800 GTX и GeForce 8600 (исправлены проблемы и ошибки в настройках, приложениях и играх, включая Star Wars: Republic Commando, Supreme Commander, Battlefield 2, Company of Heroes (DirectX 10). А для GeForce 8500/8400/8300, для которых включен режим SLI, была исправлена ошибка проигрывания видео с HD DVD-носителей через плеер WinDVD.

ForceWare 163.44 beta
Август 2007

Следующий beta-релиз ForceWare, на этот раз направленный на частичное исправление так называемой ошибки VRam bug, которая касалась всех видеокарт на чипах NVIDIA 8-й серии и была вызвана недочетами программирования в системе управления памятью. Упомянутая проблема снижала производительность карт, а в ряде случаев могла привести к зависанию игры.

Также была произведена оптимизация работы в новом хите BioShock, демо-версия которого была представлена в то время. Кроме того, были исправлены ошибки при работе и с другими играми и приложениями и произведены оптимизации производительности, порою достаточно заметные. Например, по результатам тестов того времени в S.T.A.L.K.E.R. быстродействие увеличивалось до 48%. А для ускорителей на чипах серий GeForce 8600, 8500 и 8400 была добавлена поддержка PureVideo HD.

ForceWare 163.67 beta
Сентябрь 2007

Наиболее значимый сентябрьский beta-выпуск драйверов для ускорителей на сериях графических процессоров GeForce 6/7/8/Quadro Fx от NVIDIA. В этом релизе исправлена ошибка управления памятью при запуске DirectX 9 приложений на чипах серии GeForce

8. Также исправлены ошибки совместимости и произведена оптимизация производительности для Company of Heroes (DirectX 10), Civilization 4, S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl, Age of Empires 3, 3DMark06, 3DMark05.

ForceWare 163.69 WHQL
Сентябрь 2007

Данная официальная WHQL-версия драйверов предназначена для видеокарт линеек GeForce 6, 7 и 8. Среди особенностей этого релиза:

• Улучшенная совместимость и производительность при использовании технологии NVIDIA SLI с приложениями под DirectX 9, DirectX 10 и OpenGL;
• Улучшенная совместимость с играми BioShock, Crysis, Enemy Territory: Quake Wars, Hellgate: London и World in Conflict;
• Улучшена пост-обработка HD-видео в форматах H.264, VC-1 и MPEG-2 на картах GeForce 8500 и 8600;
• Улучшена совместимость с разными приложениями.

ForceWare 163.69 WHQL
Сентябрь 2007

Следующая WHQL-версия ForceWare содержала новые оптимизации для многих популярных игр и приложений, а также улучшала и дополняла различные возможности:

• улучшена работа с видеопамятью на видеокартах семейства GeForce 8 в приложениях с API DirectX 9, как в одиночных, так и в SLI-конфигурациях;
• улучшена производительность в играх с логотипом Way It’s Meant To Be Played, таких как BioShock, Crysis, Enemy Territory: Quake Wars, Hellgate: London и World in Conflict;
• улучшена поддержка аппаратного ускорения воспроизведения видео PureVideo HD форматов H.264, VC-1 и MPEG-2 HD для видеокарт GeForce 8600, 8500 и 8400;
• драйвер поддерживает один GPU и NVIDIA SLI с Microsoft DirectX 9.0c и OpenGL 2.1 для Windows 2000/XP/MCE/2003/x64.

Кроме того, основным отличием этой версии от предыдущей является совместимость с игрой PT Boats: Knights of the Sea, а также новый SLI-профиль для командной игры Team Fortress 2. Следует отметить и устранение проблем при запуске теста 3DMark06 на системах с несколькими видеокартами GeForce 8600, что приводило к появлению черного экрана вместо изображения.

ForceWare 163.71 beta
Сентябрь 2007

Следующая официальная версия драйверов компании NVIDIA для видеокарт на своих чипах имела следующий перечень особенностей:

Сертификация WHQL для GeForce FX, 6, 7 и 8;

• Улучшенная работа в режиме NVIDIA SLI в программах, поддерживающих DirectX 9.0c и OpenGL 2.1;
• Улучшенная совместимость с играми BioShock, Crysis, Enemy Territory: Quake Wars, Hellgate: London, Team Fortress 2 и World in Conflict;
• Ускорение декодирования PureVideo HD для видеокарт GeForce 8600, 8500 и 8400;
• Исправления многих ошибок, связанных с совместимостью с разными играми и приложениями.

ForceWare 163.75 WHQL
Октябрь 2007

Среди нововведений этой официальной WHQL-версии драйверов ForceWare:

• Улучшенная поддержка игр BioShock, Crysis, Enemy Territory: Quake Wars, Hellgate: London и World in Conflict;
• Улучшенная поддержка технологии NVIDIA SLI в приложениях DirectX 9.0c, DirectX 10 и OpenGL 2.1;
• Ускорение декодирования PureVideo HD при работе с картами GeForce 8600, 8500 и 8400;
• Улучшена производительность менеджера графической памяти на серии GeForce 8 для приложений DirectX 9
• Улучшена совместимость с PT Boats: Knights of the Sea;
• Добавлены профили NVIDIA SLI для Team Fortress 2, Half-Life 2: Episode 2, Portal, Clive Barker's Jericho, SEGA Rally Revo, NHL 08 и European Street Racing;
• Добавлена поддержка карт GeForce 7150 / NVIDIA nForce 630i, GeForce 7100 / NVIDIA nForce 630i, GeForce 7050 / NVIDIA nForce 630i, GeForce 7050 / NVIDIA nForce 610i и GeForce 7100 / NVIDIA nForce 620i.

ForceWare 169.01 beta
Октябрь 2007

Эту бета-версию драйверов ForceWare компания NVIDIA выпустила специально к выходу демо-версии боевика нового поколения Crysis от CryTek. Именно под эту игру и была произведена значительная оптимизация. Кроме оптимизаций для Crysis, драйвер так же включает несколько исправлений, которые касаются совместимости с другими играми и приложениями.

ForceWare 169.09 beta
Ноябрь 2007

Основным нововведением этого выпуска драйверов было добавление официальной поддержки видеокарт на GeForce 8800 GT. Этот же драйвер рекомендован для использования с игрой Crysis. Так же были произведены различные исправления и улучшения, в основном при работе одиночных ускорителей и SLI-конфигураций на GeForce 8-й серии.

ForceWare 169.12 beta
Ноябрь 2007

В этом официальном beta-выпуске драйверов ForceWare программисты NVIDIA исправили проблемы при выходе операционной системы из спящего и ждущего режимов на видеокартах серии GeForce 8800. Так же была продолжена оптимизация производительности при работе с Crysis.

ForceWare 175.16 WHQL
Май 2008

Долгожданные WHQL-драйверы ForceWare 175.16 приносят поддержку целого ряда новых видеочипов, а при работе с Windows Vista и режимов работы. Подробнее список нововведений этого выпуска выглядит так:

• поддержка графических процессоров GeForce 9800 GX2, GeForce 9800 GTX, GeForce 9600 GT, GeForce 9600 GSO, GeForce 8300, GeForce 8200/ nForce 730a, GeForce 8100/NVIDIA nForce 720a;
• поддержка Hybrid SLI на nForce 780a SLI, nForce 750a SLI, nForce 730a, nForce 720a, GeForce 8300, GeForce 8200, GeForce 8100;
• поддержка GeForce Boost для GeForce 8500 GT и GeForce 8400 GS;
• поддержка HybridPower для GeForce 9800 GX2 и GeForce 9800 GTX;
• новые возможности PureVideo HD для карт GeForce 9800 GX2, 9800 GTX, 9600 GT и 9600 GSO, связанные с настройкой изображения;
• поддержка технологии NVIDIA GeForce 3D Stereo Technology;
• дополнительные страницы в NVIDIA Control Panel для управления разрешением экрана, настройки цветовых характеристик телевизора;
• улучшенная производительность во многих DirectX 9/10 и OpenGL приложениях;
• исправлены ошибки при работе многих игр и программ.

Что ж, теперь перейдем к практическим исследованиям, которые позволят определить влияние различных оптимизаций и исправлений в драйверах на производительность в играх и других приложениях, в первую очередь популярных тестовых пакетах от Futeremark.

Очень интересная ситуация с пакетами Futuremark 3DMark, по которым чаще всего измеряется производительность графической подсистемы. Поэтому на получение наибольшего результата именно в этих приложениях и направлен труд оптимизаторов, всеми правдами и неправдами. С одной стороны, только замена драйвера приносит увеличение производительности в этих пакетах на сотни «попугаев» (с 11199 у ForceWare 158.18 до 11979 у ForceWare 175.16 для 3DMark’05; с 5421 до 5855 для 3DMark'06). С другой стороны, такое изменение производительности в процентном выражении оказывается достаточно незначительным – всего +7% и +8% соответственно.

Примерно так же влияет оптимизация драйвера и на Serious Sam 2, обеспечивая максимальный прирост производительности те же 7%, но только в особо тяжелых режимах при применении полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации.

А вот работа с более требовательной к графической подсистеме Call Of Juarez проделана очень большая. Оптимизация драйвера принесла увеличение производительности до 27% в режимах без сглаживания и до невероятных 41% в тяжелых режимах.

Работа с Prey тоже, похоже, проведена заметная, но в нашей системе ощутимая разница получена только в самом простом режиме 1024х768 без сглаживаний. Видимо изменения коснулись не столько «обработки» самого приложения, сколько уменьшения нагрузки на центральный процессор при работе с OpenGL.

А вот с Crysis произошло самое интересное – с неоптимизированными под эту игру драйверами стабильность и быстродействие были наиболее предсказуемы, хотя в изображении можно было выявить некоторые артефакты, а после установки «рекомендуемых» ForceWare 169.xx удаление ошибок привело к падению производительности, которая вернулась к исходному уровню только с последним выпуском ForceWare.

Итог

Резюмируя полученные данные, пока только на одной видеокарте и с ограниченным набором приложений и игр, можно сказать, что мы выявили достаточно сильное влияние оптимизации драйверов ForceWare на производительность. Это заметно усложняет сопоставление тестовых результатов, которые получены в различное время при использовании последних актуальных драйверов на тот период. Однако, наиболее стойкими к оптимизациям, несмотря на все попытки программистов-оптимизаторов, оказались популярные бенчмарки от Futuremark, а также OpenGL игра Prey. В остальные игры и пакеты различные версии драйверов, к сожалению, вносят большую погрешность.

Но, с другой стороны, такое положение вещей позволяет всем владельцам графических ускорителей на процессорах NVIDIA GeForce рекомендовать постоянно обновлять драйвера, т.к. это может принести не только уменьшение проблем с качеством и совместимостью, но и заметный прирост производительности в любимой игре, что можно будет увидеть и невооруженным глазом.

Авторы: Александр Черноиван, Дмитрий Масюк