Takt na takt: Je GTX 560 Ti víc než GTX 460 OC?

16. 2. 2011

GeForce GTX 460 na mučidlech

Dal jsem tedy dohromady výsledky mírně přetaktovaného modelu GeForce GTX 460 v provedení Cyclone od MSI, stejnou kartu jsem přetaktoval na frekvence GeForce GTX 560 Ti, a spolu s nimi najdete v grafech i výsledky referenční GeForce GTX 560 Ti a konečně i výsledky Gigabyte GeForce GTX 560 Ti SuperOverclock, která se pohybuje kolem horní hranice frekvencí, kterých jsou schopné GeForce GTX 560 Ti dosahovat.

„Opravená“ GF104

GeForce GTX 560 Ti dostala oproti GeForce GTX 460 vylepšené jádro. Zlí jazykové tvrdí třeba to, že jde jen o opravenou, konečně plně funkční GTX 460, nebo že jde jen o další revizi GF104, kterou Nvidia vydává za nový čip. K tomu bych dodal snad jen jediné – nepamatuji, že by se někdy jen s novou revizí čipu na stejném výrobním procesu (a dost možná ani s přechodem na lepší proces) zlepšily provozní vlastnosti jako je spotřeba či dosahované maximální frekvence natolik, jako je tomu právě při srovnání GeForce GTX 460 s GTX 560 Ti.

V tabulce jsou papírové parametry všech čtyř testovaných konfigurací GeForce GTX 460 a 560 Ti a pro
srovnání i GTX 460 na referenčních taktech.

	Nvidia GeForce GTX 460 (ref.)	MSI N460GTX Cyclone 1GD5/OC	MSI N460GTX Cyclone 1GD5/OC, přetaktovaná	Nvidia GeForce GTX 560 Ti (ref.)	Gigabyte GTX 560 Ti SuperOverclock


Jádro	GF104	GF104	GF104	GF114	GF114
Výrobní proces	40 nm	40 nm	40 nm	40 nm	40 nm
Velikost jádra	~330 mm²	~330 mm²	~330 mm²	~330 mm²	~330 mm²
Tranzistorů	1,95 mld.	1,95 mld.	1,95 mld.	1,95 mld.	1,95 mld.
Stream procesorů	336	336	336	384	384
Takt jádra	675 MHz	725 MHz	822 MHz	822 MHz	1000 MHz
Takt SP	1350 MHz	1450 MHz	1644 MHz	1644 MHz	2000 MHz
ROP/RBE	32	32	32	32	32
Texturovacích jedn.	56	56	56	64	64
Paměť	1 GB GDDR5	1 GB GDDR5	1 GB GDDR5	1 GB GDDR5	1 GB GDDR5
Takt pamětí	3600 MHz	3600 MHz	4008 MHz	4008 MHz	4580 MHz
Šířka sběrnice	256 b	256 b	256 b	256 b	256 b
Propustnost pamětí	115,2 GB/s	115,2 GB/s	128,3 GB/s	128,3 GB/s	146,6 GB/s
Fillrate (pixely)	21,6 Gpx/s	23,2 Gpx/s	26,3 Gpx/s	26,3 Gpx/s	32,0 Gpx/s
Fillrate (textury)	37,8 Gtx/s	40,6 Gtx/s	46,0 Gtx/s	52,6 Gtx/s	64,0 Gtx/s
FLOPS	907,2 GFLOPS	974,4 GFLOPS	1104,8 GFLOPS	1262,6 GFLOPS	1536,0 GFLOPS
Max. spotřeba	160 W	-	-	170 W	-
Délka karty	21 cm	21 cm	21 cm	23 cm	24,5 cm
Shader model	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0

Co je nového?

Ve stručnosti ještě krátká rekapitulace toho, co se u GTX 560 Ti změnilo. Nejviditelnějšími změnami jsou nárůsty taktovacích frekvencí a počtu stream procesorů. Takty narostly z původních 675/1350 (jádro/SP) na 822/1644 MHz. O poznání rychleji běží i paměti – při 4008 MHz efektivně dělá nárůst efektivní frekvence nějakých 400 MHz.

Základní konfigurace samotného jádra se nezměnila. Počet stream procesorů narostl ze 336 na 384 díky jednomu aktivnímu streaming multiprocessoru navíc (+48 SP). Spolu s ním přibylo ještě osm texturovacích jednotek.

Obdobně jako u GTX 580 a 570 použila v jádře oproti GTX 460 více druhů tranzistorů, díky čemuž se podařilo srazit spotřebu a zlepšit dosahované frekvence. Právě vyšší taktovací frekvence jsou v případě GTX 560 nezanedbatelným přínosem – i když se často dá s GTX 460 dotáhnout na frekvence GTX 560 Ti a argumentovat tím, že potom už rozdíl ve výkonu nestojí za řeč, GeForce GTX 460 už při těchto tak vysokých taktech dochází síly, zatímco pro GTX 560 Ti je to jen začátek a nabízí obdobně velkou rezervu.

Další změny už se odehrály u referenčního designu karty. O dva centimetry delší GTX 560 Ti dostala robustnější napájení s jednou fází pro jádro navíc (čtyři pro jádro a jedna pro paměti) a větší a výkonnější chlazení. Poslední změna je snad nejméně podstatná, díky tomu, že má GTX 460 s GTX 560 Ti k sobě velmi blízko, už totiž většina výrobců osazuje vlastní chladiče odzkoušené často už na GeForce GTX 460 a modelů s referenčním chladičem je minimum.

Karty jsem protáhl většinou herních titulů, které používáme při testování.

Testovací sestava

Testovací konfigurace

Testy probíhaly na čtyřjádrovém Core i7-920 taktovaném na 3,92 GHz a konečně zadní systémový ventilátor a ventilátor na chladiči procesoru oproti dřívějšku nahradilly 2000otáčkové 120mm ventilátory Nanoxia regulované na 1500 ot./min.

Hardware

monitor: HP LP3065 (30", 2560 × 1600 px, S-IPS)
procesor: Intel Core i7-920 (20 × 196 MHz = 3,92 GHz, Turbo
Boost a HyperThreading vypnuty)
základní deska: Gigabyte GA-X58A-UD5 (Intel X58, ICH10R, BIOS
F6)
paměti: 6 GB Kingston DDR3-1600 (1176 MHz, 9-9-9-24-1T, 1,64 V)
pevný disk: Western Digital VelociRaptor VR150 (WD3000GLFS)
optická mechanika: Lite-On DH-4O1S (Blu-ray, DVD-ROM)
zdroj: Enermax Revolutin 85+, 920 W
skříň: Cooler Master Centurion 534
chladič CPU: Scythe Mugen 2 (1500 rpm) + Noctua NT-H1
systémové větráky: Nanoxia 120 mm, 1500 ot./min+ Cooler Master 12 cm
1000
ot./min

Operační systém, nastavení a ovladače

Microsoft Windows 7 Ultimate (64bitová verze)
vypnuta automatické defragmentace, aktualizace i swap file na
všech jednotkách
DirectX redist August 2010
Intel INF
9.1.1.1
Nvidia
GeForce 260.89 pro GeForce GTX 460
Nvidia GeForce 266.56 pro GeForce GTX 560 Ti

Grafické karty testujeme na 30" LCD panelu HP LP3065

Za poskytnutí procesoru Intel Core i7-920 děkujeme společnosti Intel

Za poskytnutí testovacích pamětí DDR3 děkuji společnosti Kingston

Za
poskytnutí základní desky GA-X58A-UD5 děkujeme
společnosti Gigabyte

Za zaslání Blu-ray mechaniky děkuji společnosti Lite-On
IT

Za poskytnutí desítek balení teplovodivé pasty Noctua NT-H1
děkujeme
společnosti RASCOM
Computerdistribution

poskytnutí her Battlefield Bad Company 2 děkujeme
společnosti
Electronic Arts Czech Republic.

Za
poskytnutí hry Aliens vs. Predator děkujeme společnosti CD Projekt.

CD Projekt

Za
poskytnutí hry Anno 1404 děkujeme společnosti Playman.

Aliens vs. Predator (DX11), Battlefield Bad Company 2 (DX11), Call of Duty 5: World at War (DX9)

Aliens vs. Predator

Scénu z úvodu hry jsme nově nahradili samostatným benchmarkem, který je na internetu k dispozici ke stažení zdarma. Běží pouze v režimu DirectX 11 a je o poznání náročnější než náš původní test.

Battlefield Bad Company 2

Hned v úvodní misi se po probití zákopy dostanete po louku. Zde se po střetu s Japonci hra uloží. Nastavím FRAPS na 45 sekund a z tohoto checkpointu běžím kolem hořícího zera a dále pralesem až k můstku u vodopádu. Karty jsou otestovány v režimu DirectX 10 i novějším DirectX 11. Ten u DX11 GPU vynutíte v souboru C:\Users\xyz\Documents\BFBC2\settings.ini. Nastavení společně s uloženou pozicí si můžete stáhnout zde.

Za poskytnutí hry Battlefield Bad Company 2 děkujeme společnosti Electronic Arts Czech Republic.

Call of Duty 5: World at War

Benchmark probíhá pomocí FRAPSu. Ten nastavte na 35 sekund. V
možnostech hry aktivujte konzoli a do ní vepište devmap pel1b. Tím se
dostanete na začátek mise Houževnatý (Relentless). Jakmile se tak stane,
spusťte FRAPS. Nově už nemusíte pro srovnatelnost výsledků s EHW držet klávesu pro pohyb vpřed, nechte jen doběhnout oněch 35 sekund a nic nedělejte.

Colin McRae: DiRT 2 (DX11, DX9), Crysis Warhead (DX9, DX10)

Colin McRae: DiRT 2

Pro testování DiRT 2 používám velký dávkový soubor, který umožňuje otestovat bez nějakého zasahování čtyři různé tratě ve čtyřech nastaveních. Pro srovnatelnost výsledků s DirectX 10 a 10.1 kartami mám sadu konfiguračních XML s vynuceným DirectX 9, další sada XML zapíná DirectX 11 (na GPU, jež ho umí), teselaci i nejvyšší úroveň detailů postprocessingu.

Měří se na čtyřech tratích: Maroko (méně náročná, ale výsledky srovnatelné s volně stažitelným demem), L.A. (noční, stadión dělá některým kartám problémy), Malajsie (na některých GPU nejnáročnější) a Londýn (ten je v plné hře jako základní benchmark). Veškeré použité XML a dávky pro testování najdete v tomto ZIPu.

Crysis Warhead

K otestování výkonu v Crysis: Warhead používám utilitu Framebuffer
Crysis Warhead Benchmarking Tool 0.31. Aby bylo měření kompatibilní s
ověřovaným (ranked) benchmarkem, nechávám volbu na mapě ambush a
implicitním čase (v tomto případě noc). Používám rozhraní DirectX 10 a
zkouším jak nastavení Gamer (hráč, odpovídá detailům high v původním
Crysis), tak Enthusiast (very high). Beru výsledek druhého měření, kdy
už je hra načtena v paměti. Měření jsou opakovatelná s minimální odchylkou.

Far Cry 2 (DX10.1), Just Cause 2 (DX10), Mafia II (DX9)

Far Cry 2

Pro testy jsem používal zabudovaný benchmark, test Ranch Medium. Výsledky v grafech jsou z plynulejšího ze dvou opakování. Používám režim DirectX 10 a maximální detaily. Anti-aliasing zapínám přes nabídku hry.

Více v článku Far Cry 2: výkon grafických karet a vliv nastavení.

Just Cause 2

Just Cause 2 bylo jedním z příjemných překvapení první čtvrtiny roku 2010 (alespoň po grafické stránce) a autoři mysleli i na integrovaný benchmark. Ty jsou ve hře hned tři, všechny vypadají velmi dobře, konec Desert Sunrise a hlavně nejnáročnější Concrete Jungle pak přímo parádně. Výsledky měření jsou z náročnějšího Dark Tower a Concrete Jungle, méně náročný Desert Sunrise už vynechávám.

Je trochu škoda, že Bokeh filtr a GPU simulace vody (která pak vypadá opravdu fantasticky) je realizována pouze přes Nvidia CUDA a nikoli třeba DirectCompute. V tomto max. nastavení by se tedy mohly srovnávat jen GeForce.

Mafia II

Do metodiky jsme zařadili i zejména u nás populární Mafii II. Testy se zapnutým vyhlazováním jsou oproti většině ostatních her trochu exotické. Ve hrách se totiž nejčastěji používá vyhlazování MSAA (obvykle 4×, náročnější uživatelé nastavují i 8×), zatímco vývojáři Mafie sáhli k méně efektivnímu 2× SSAA (supersampling).

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (DX11), H.A.W.X. 2 (DX11), World in Conflict (DX10)

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat

Pro testování této moderními technologiemi nabité hry používám samostatný benchmark. V něm pak celkové nastavení Ultra, Enhan. full dynamic lighting (DX10 nebo DX11 podle toho, co GPU podporuje). Je-li DirectX10.1 podporován, je zatržen i v Advanced Options. DirectX 10 karty testuji pouze s 4× MSAA, DirectX 11 akcelerátory potom ještě navíc s MSAA for A-teste objects (anti-aliasing transparentních textur), SSAO Mode nastaveným na HDAO, kvalitou na Ultra (verze Compute Shader), zaplou teselací i CHS (Contact hardening shadows).

Tom Clancy's H.A.W.X. 2 benchmark

Hlavním tématem benchmarku H.A.W.X. 2 je teselace a distribuci dema pomáhala v počátcích hodně Nvidia. I z tohoto důvodu se snad ještě před jeho uvedením ozvalo samotné AMD s komentářem, že je benchmark nachystaný pro karty Nvidie a záměrně vypuštěný těsně před uvedením nové generace Radeonů se záměrem poškodit je. Na vině má být zbytečně jemná teselace polygonové sítě, která kartám GeForce nedělá problémy, zatímco Radeony výrazně brzdí.

Kvůli kontroverznosti, dost možná i troše pravdy na až zbytečném počtu malých trojúhelníků v síti (v kontrastu s odfláklými animacemi výbuchů apod.) a také faktu, že i na slabším hardwaru (i s logem Radeon) jede test na vysoké detaily plynule, jsme se rozhodli nechat jej mimo metodiku, z níž počítáme celkový (průměrný) výkon.

World in Conflict

Testuji s upraveným profilem very high details (zapnul jsem i
water reflects clouds (voda odráží oblaka), anizotropní filtrování
navýšil na 16×). Používám vestavěný benchmark.

Shrnutí výsledků a verdikt

Závěrečné shrnutí

V dalších grafech je shrnutý poměr výkonu jednotlivých karet v procentech. Jakkoliv mám averzi vůči grafům, které nemají počátek v nule, v případě, že budeme chtít znázornit rozdíly ve výkonu napříč jednotlivými tituly a zároveň udržet graf při rozumné šířce nic jiného nezbývá. Uvádím ale oba druhy, tedy s počátkem v nule a s počátkem na 80 %, resp. 70 %.

První dva grafy mají za základ (100 %) přetaktovanou GeForce GTX. Z nich je patrné, že GTX 560 Ti na stejných taktech je v průměru asi o 11 % rychlejší.

Další dva grafy mají za základ GeForce GTX 560 Ti na referenčních taktech.

Vše je ještě i spolu s celkovým průměrem shrnuto v následujících tabulkách:

	MSI GF GTX 460 Cyclone, 725/1451/3600 MHz, 1024 MB	MSI GF GTX 460 Cyclone, 822/1645/4000 MHz, 1024 MB	Nvidia GeForce GTX 560 Ti, 822/1645/4000 MHz, 1024 MB	Gigabyte GeForce GTX 560 Ti SuperOC, 1000/2000/4580 MHz, 1024 MB
Aliens vs. Predator Benchmark	79,5 %	89,6 %	100,0 %	118,8 %
Battlefield: Bad Company 2	80,9 %	89,2 %	100,0 %	119,5 %
Colin McRae: DiRT 2	80,5 %	90,2 %	100,0 %	117,3 %
Call of Duty: World at War	80,0 %	87,9 %	100,0 %	115,3 %
Crysis Warhead	80,9 %	90,9 %	100,0 %	121,0 %
Far Cry 2	80,6 %	91,0 %	100,0 %	120,2 %
Just Cause 2	77,9 %	90,7 %	100,0 %	119,1 %
Mafia II	78,3 %	87,9 %	100,0 %	120,2 %
S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat	80,0 %	91,6 %	100,0 %	119,7 %
Tom Clancy's H.A.W.X. 2	81,9 %	92,2 %	100,0 %	119,9 %
World in Conflict	79,9 %	89,7 %	100,0 %	115,7 %
Celkem	80,0 %	90,1 %	100,0 %	118,8 %

	MSI GF GTX 460 Cyclone, 725/1451/3600 MHz, 1024 MB	MSI GF GTX 460 Cyclone, 822/1645/4000 MHz, 1024 MB	Nvidia GeForce GTX 560 Ti, 822/1645/4000 MHz, 1024 MB	Gigabyte GeForce GTX 560 Ti SuperOC, 1000/2000/4580 MHz, 1024 MB
Aliens vs. Predator Benchmark	88,7 %	100,0 %	111,6 %	132,7 %
Battlefield: Bad Company 2	90,7 %	100,0 %	112,2 %	134,0 %
Colin McRae: DiRT 2	89,3 %	100,0 %	110,8 %	130,0 %
Call of Duty: World at War	91,0 %	100,0 %	113,7 %	131,1 %
Crysis Warhead	88,9 %	100,0 %	110,0 %	133,1 %
Far Cry 2	88,5 %	100,0 %	109,9 %	132,1 %
Just Cause 2	85,8 %	100,0 %	110,2 %	131,3 %
Mafia II	89,1 %	100,0 %	113,8 %	136,7 %
S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat	87,4 %	100,0 %	109,2 %	130,7 %
Tom Clancy's H.A.W.X. 2	88,9 %	100,0 %	108,5 %	130,1 %
World in Conflict	89,0 %	100,0 %	111,4 %	128,9 %
Celkem	88,8 %	100,0 %	111,0 %	131,9 %

Jak vidíte, rozdíl mezi oběma čipy je i při stejných frekvencích dost podstatný a dá se říci, že je ekvivalentní s přetaktováním jádra o 100 a pamětí o 400 MHz efektivně.

I když v obchodech nenajdete model GTX 460 s přesně stejnými takty jako má GTX 560 Ti, pár karet k ní opravdu má velmi blízko. Z nich jsem vybral Gigabyte GeForce GTX 460 Super Overclock, která má takty 815/4000 MHz, což je oproti 822/4008 MHz u GTX 560 Ti prakticky neměřitelný rozdíl. A ještě jedna noticka – Gigabajtový Cyclone GTX 460 od MSI už z obchodů pomalu mizí.

Konečně zbývá ještě poměr výkon/cena. V grafech je cena za jedno procento výkonu. Jak vidíte, až na výjimečný a přinejmenším ještě nějaký čas nedostupný model GTX 560 Ti Super Overclock jsou síly velmi vyrovnané.

Pokud vybíráte, můžete se klidně rozhodovat podle „podružnějších“ okolností, jako je váš rozpočet nebo spotřeba. Na poměru cena/výkon totiž s žádnou ze zmíněných karet neproděláte.