Исследование эффективности CrossFireX в режимах x8+x8 и x16+x4 на платформе Sandy Bridge
13-05-2011
В предыдущих материалах не раз было обращено внимание на оправданность использования сборок CrossFireX. Однако при прошлых анализах конфигураций CrossFireX в тестовый стенд подбирались только высокопроизводительные компоненты. Вследствие этого в качестве используемой материнской платы было задействовано решение, которое имеет поддержку двух слотов PCI-E x16 в режиме работы x16+x16. Существенным недостатком такой реализации режима CrossFireX является высокая стоимость самой материнской платы. С другой стороны на массовом потребительском рынке присутствует достаточно большое количество доступных материнских плат, особенно для платформ Intel под процессоры на ядре Clarkdale и более новом Sandy Bridge, с поддержкой технологии CrossFireX в режимах x8+x8 и x16+x4. Сам факт асимметрии пропускной способности PCI-E x16 разъемов должен обеспечивать существенное падение суммарного быстродействия графической системы из двух видеокарт. Но столь ли критично это будет?
Обратим внимание, что для системы с CrossFireX, которая собрана из двух менее производительных видеокарт требуется и меньшая пропускная способность разъемов PCI-E x16. Тогда становится интересно, насколько понизится быстродействие графических ускорителей из ТОП-сегмента (Radeon HD 6970) и насколько из массового сегмента (Radeon HD 6870)?

Чтобы ответить на все выше заданные вопросы о работе конфигураций 2-Way CrossFireX x8+x8 и x16+x4 были использованы следующие графические ускорители: два AMD Radeon HD 6970 2 ГБ для первой сборки (второй получен методом перепрошивки BIOS AMD Radeon HD 6950 2 ГБ), и ASUS Radeon HD 6870 и MSI Radeon HD 6870 для второй сборки.
Тестовая конфигурация же выглядела следующим образом:
| 
 Процессор  | 
 Intel Core i5-2500K (LGA 1155, 4 core, 3,3 ГГц, L3 6 МБ)  | 
| 
 Материнские платы  | 
 ASUS P8P67 (Intel P67, LGA 1155, DDR3, ATX) для x16+x4  | 
| 
 Кулер  | 
 Scythe Kama Angle rev.B (LGA 1156/1366 support)  | 
| 
 Оперативная память  | 
 2х DDR2-1200 1024 МБ Kingston HyperX KHX9600D2K2/2G  | 
| 
 Жесткий диск  | 
 Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS, 500 ГБ, SATA-300, NCQ  | 
| 
 Блок питания  | 
 CHIEFTEC CFT-850G-DF (850 Вт, 140+80 мм, 25дБ)  | 
| 
 Монитор  | 
 ASUS VG236H (Full HD, 1920x1080, 3D, 120 Гц) + NVIDIA 3D Vision Kit  | 
| 
 Операционная система  | 
 Microsoft Windows 7 64-bit  | 
2-Way CrossFireX на Radeon HD 6970

Сравниваем 2-Way CrossFireX x8+x8 и x16+x4 на Radeon HD 6970
В первую очередь проанализируем производительность работы 2-Way CrossFireX из двух более мощных видеокарт Radeon HD 6970 при работе PCI-E x16 разъемов в режимах x8+x8 и x16+x4.

| 
 Тестовый пакет  | 
 AMD Radeon HD 6970 + 6970 2GB GDDR5 CrossFireX x8+x8  | 
 AMD Radeon HD 6970 + 6970 2GB GDDR5 CrossFireX x16+x4  | 
 Падение производи-  | |
| 
 Futuremark 3DMark Vantage  | 
 Performance  | 
 26909  | 
 25992  | 
 -3,41  | 
| 
 GPU Score  | 
 32959  | 
 30980  | 
 -6,00  | |
| 
 Futuremark 3DMark 11  | 
 Performance  | 
 8822  | 
 8455  | 
 -4,16  | 
| 
 Tessmark 0.2.2 (OpenGL 4.0)  | 
 1920x1080, Insane  | 
 1007  | 
 1009  | 
 0,20  | 
| 
 Call Of Juarez, DirectX 9.0c,  | 
 1680x1050  | 
 214,66  | 
 189,13  | 
 -11,89  | 
| 
 1920x1080  | 
 195,74  | 
 174,17  | 
 -11,02  | |
| 
 Crysis Warhead, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 118  | 
 111,89  | 
 -5,18  | 
| 
 1920x1080  | 
 112,91  | 
 104,77  | 
 -7,21  | |
| 
 Crysis Warhead, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 112,91  | 
 109  | 
 -3,46  | 
| 
 1920x1080  | 
 111,35  | 
 101,53  | 
 -8,82  | |
| 
 Far Cry 2, DirectX 10, Ultra Quality,  | 
 1680x1050  | 
 123,49  | 
 123,4  | 
 -0,07  | 
| 
 1920x1080  | 
 122,09  | 
 123,01  | 
 0,75  | |
| 
 Far Cry 2, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 122,36  | 
 121,99  | 
 -0,30  | 
| 
 1920x1080  | 
 121,93  | 
 120,46  | 
 -1,21  | |
| 
 Aliens vs. Predator DX11  | 
 1680x1050  | 
 152,1  | 
 137,1  | 
 -9,86  | 
| 
 1920x1080  | 
 136,1  | 
 124  | 
 -8,89  | |
| 
 Aliens vs. Predator DX11  | 
 1680x1050  | 
 140  | 
 127,7  | 
 -8,79  | 
| 
 1920x1080  | 
 124,1  | 
 115  | 
 -7,33  | |
| 
 Colin McRae: DiRT 2, DirectX 11,  | 
 1680x1050  | 
 131,1  | 
 93,31  | 
 -28,83  | 
| 
 1920x1080  | 
 131,18  | 
 86,31  | 
 -34,20  | |
| 
 Colin McRae: DiRT 2, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 98,127  | 
 84,51  | 
 -13,88  | 
| 
 1920x1080  | 
 95,6  | 
 72,03  | 
 -24,65  | |
| 
 Stone Giant, DirectX 11,  | 
 1920x1080  | 
 113  | 
 109  | 
 -3,54  | 
| 
 Unigine Heaven Benchmark 2.1,  | 
 No Tesselation  | 
 120,7  | 
 110,6  | 
 -8,37  | 
| 
 Tesselation  | 
 54,4  | 
 50,4  | 
 -7,35  | |
| 
 S.T.A.L.K.E.R: Call of Pripyat  | 
 1680x1050  | 
 130,75  | 
 129,25  | 
 -1,15  | 
| 
 1920x1080  | 
 121,5  | 
 120  | 
 -1,23  | |
| 
 Metro 2033 Benchmark,  | 
 1680x1050  | 
 75,5  | 
 73  | 
 -3,31  | 
| 
 1920x1080  | 
 72,5  | 
 68  | 
 -6,21  | |
| 
 Metro 2033 Benchmark,  | 
 1680x1050  | 
 68,5  | 
 64  | 
 -6,60  | 
| 
 1920x1080  | 
 61  | 
 56,5  | 
 -7,38  | |
| 
 Lost Planet 2 Benchmark,  | 
 1680x1050  | 
 62  | 
 57,1  | 
 -7,90  | 
| 
 1920x1080  | 
 58  | 
 55,7  | 
 -3,97  | 
Суммарное падение скорости работы при переходе с x8+x8 на x16+x4 для связки 2-Way CrossFireX из видеокарт Radeon HD 6970 составляет 2-9%, и это достаточно существенное снижение производительности, которое будет заметно в игровом процессе. Отметим, что уменьшение пропускной способности разъемов PCI-E x16 из-за их асимметрии уменьшает прирост производительности от использования второго графического ускорителя до 20%. Такое снижение также можно назвать существенным, если учесть, что добавление второй видеокарты дает прирост быстродействия графической системы на 70-80%.
2-Way CrossFireX на Radeon HD 6870

ASUS EAH6870/2DI2S/1GD5 на Radeon HD 6870

MSI Radeon HD 6870 (R6870-2PM2D1GD5)
Сравниваем 2-Way CrossFireX x8+x8 и x16+x4 на Radeon HD 6870
Теперь рассмотрим менее чувствительную к пропускной способности разъемов PCI-E x16 графическую подсистему из двух Radeon HD 6870 в режимах 2-Way CrossFireX x8+x8 и x16+x4.

| 
 Тестовый пакет  | 
 AMD Radeon HD 6870 + 6870 1GB GDDR5 CrossFireX x8+x8  | 
 AMD Radeon HD 6870 + 6870 1GB GDDR5 CrossFireX x16+x4  | 
 Падение производи-  | |
| 
 Futuremark 3DMark Vantage  | 
 Performance  | 
 24198  | 
 23082  | 
 -4,61  | 
| 
 GPU Score  | 
 27798  | 
 25911  | 
 -6,79  | |
| 
 Futuremark 3DMark 11  | 
 Performance Score  | 
 7522  | 
 7228  | 
 -3,91  | 
| 
 Tessmark 0.2.2 (OpenGL 4.0)  | 
 1920x1080, Insane  | 
 1115  | 
 1135  | 
 1,79  | 
| 
 Call Of Juarez, DirectX 9.0c,  | 
 1680x1050  | 
 160,4  | 
 144,67  | 
 -9,81  | 
| 
 1920x1080  | 
 143,5  | 
 131,96  | 
 -8,04  | |
| 
 Crysis Warhead, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 101,12  | 
 91,3  | 
 -9,71  | 
| 
 1920x1080  | 
 92,13  | 
 83,94  | 
 -8,89  | |
| 
 Crysis Warhead, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 94,56  | 
 85,96  | 
 -9,09  | 
| 
 1920x1080  | 
 86,06  | 
 78,79  | 
 -8,45  | |
| 
 Far Cry 2, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 125,44  | 
 125,53  | 
 0,07  | 
| 
 1920x1080  | 
 123,71  | 
 124,45  | 
 0,60  | |
| 
 Far Cry 2, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 120,05  | 
 114,67  | 
 -4,48  | 
| 
 1920x1080  | 
 117,74  | 
 108,46  | 
 -7,88  | |
| 
 Aliens vs. Predator DX11  | 
 1680x1050  | 
 114,2  | 
 106  | 
 -7,18  | 
| 
 1920x1080  | 
 102,3  | 
 95,2  | 
 -6,94  | |
| 
 Aliens vs. Predator DX11  | 
 1680x1050  | 
 102,5  | 
 96  | 
 -6,34  | 
| 
 1920x1080  | 
 91,8  | 
 86,5  | 
 -5,77  | |
| 
 Colin McRae: DiRT 2, DirectX 11,  | 
 1680x1050  | 
 92,81  | 
 79,83  | 
 -13,99  | 
| 
 1920x1080  | 
 86,1  | 
 80,01  | 
 -7,07  | |
| 
 Colin McRae: DiRT 2, DirectX 10,  | 
 1680x1050  | 
 92,3  | 
 75,85  | 
 -17,82  | 
| 
 1920x1080  | 
 78,31  | 
 74,8  | 
 -4,48  | |
| 
 Stone Giant, DirectX 11,  | 
 1920x1080  | 
 100  | 
 97  | 
 -3,00  | 
| 
 Unigine Heaven Benchmark 2.1,  | 
 No Tesselation  | 
 70,8  | 
 60,6  | 
 -14,41  | 
| 
 Tesselation  | 
 36,9  | 
 33,1  | 
 -10,30  | |
| 
 S.T.A.L.K.E.R: Call of Pripyat  | 
 1680x1050  | 
 119  | 
 109,75  | 
 -7,77  | 
| 
 1920x1080  | 
 107,5  | 
 99,25  | 
 -7,67  | |
| 
 Metro 2033 Benchmark, DirectX 11,  | 
 1680x1050  | 
 64  | 
 59  | 
 -7,81  | 
| 
 1920x1080  | 
 57,5  | 
 53,5  | 
 -6,96  | |
| 
 Metro 2033 Benchmark, DirectX 11,  | 
 1680x1050  | 
 53,5  | 
 50  | 
 -6,54  | 
| 
 1920x1080  | 
 47  | 
 44  | 
 -6,38  | |
| 
 Lost Planet 2 Benchmark,  | 
 1680x1050  | 
 53,4  | 
 48,1  | 
 -9,93  | 
| 
 1920x1080  | 
 48,3  | 
 45,9  | 
 -4,97  | |
Падение производительности при использовании двух разъемов PCI-E x16 в режиме x16+x4 по сравнению с x8+x8 для 2-Way CrossFireX из ускорителей на Radeon HD 6870 составило от 2 до 6-7%. Это немного ниже, чем для двух тандема из Radeon HD 6970, но такое снижение быстродействия все еще остается существенным. Этот факт заставляет рекомендовать к использованию для 2-Way CrossFireX сборок минимум x8 линий на каждый разъем PCI-E x16. Именно такой подход можно назвать оптимальным.
Итоги
Приведем результаты общего сравнения производительности обеих сборок видеокарт в режимах работы разъемов PCI-E x16 x8+x8 и x16+x4.














Как показала практика, производительность графических систем с несколькими графическими ускорителями напрямую зависит от пропускной способности разъемов PCI-E x16, в которые устанавливаются видеокарты. Имея распределение линий PCI-E x16+x4 мы получили общую пропускную способность на минимальном уровне связки, фактически равную х4+х4, что негативно влияет на быстродействие. Симметричное же распределение линий x8+x8 окажется наиболее оптимальным при организации 2-Way CrossFireX на материнских платах для процессоров Intel платформ LGA 1156 и LGA 1155.
Автор: Валерий Паровышник
Выражаем благодарность представительствам компаний AMD, ASUS и MSI за предоставленные для тестирования видеокарты.
Выражаем благодарность компаниям ASUS, Intel, Kingston, MSI и Seasonic за предоставленное для тестовых стендов оборудование.
Опубликовано : 13-05-2011
| Подписаться на наши каналы | |||||
   
    
  
  | 
 
   
    
  
  | 
 
   
    
  
  |  
 
   
    
  
  | 
||

  
  
  
  







