Testsystem, mjukvara och metod

IMG_6631.jpg

Komponenter

Komponent

Modell

Processor

Intel Core i7-4960X @ 4,4 GHz

Moderkort

Asus Rampage IV Extreme

Minne

16 GB Corsair Vengeance, 1 866 MHz, 9-10-9-27

Grafikkort

  • AMD Radeon R9 290X (Ü)

  • AMD Radeon R9 290

  • AMD Radeon R9 280X

  • Sapphire Radeon R9 285 Dual-X OC

  • AMD Radeon R9 285

  • AMD Radeon R9 280

  • AMD Radeon R9 270X

  • AMD Radeon R9 270

  • AMD Radeon R7 265

  • AMD Radeon R7 260X

  • AMD Radeon HD 7970 GHz

  • AMD Radeon HD 6970

  • AMD Radeon HD 5870

  • Nvidia Geforce GTX 980

  • Nvidia Geforce GTX 970

  • Asus Geforce GTX 960 Strix

  • Gigabyte Geforce GTX 960 Windforce 2X

  • MSI Geforce GTX 960 Gaming

  • Nvidia Geforce GTX 780 Ti

  • Nvidia Geforce GTX Titan

  • Nvidia Geforce GTX 780

  • Nvidia Geforce GTX 770

  • Nvidia Geforce GTX 760

  • Nvidia Geforce GTX 750 Ti

  • Nvidia Geforce GTX 680

  • Nvidia Geforce GTX 660

  • Nvidia Geforce GTX 580

  • Nvidia Geforce GTX 480

Lagring

Crucial M4 256 GB

Nätaggregat

Corsair AX1200i 1 200 W

Skärm

2x Asus PB278Q

Operativsystem

Windows 8.1 Enterprise 64-bit

För tester efter januari 2015 har SweClockers uppdaterat testsystemen, modifierat inställningar och installerat nya versioner av alla mjukvaror. Det innebär att resultaten inte är direkt jämförbara med äldre recensioner. Nämnvärt är att Radeon R9 290X primärt testas med kortet inställt i prestandafrämjande "Über mode".

Sist men inte minst, då flera moderna grafikkort kommer med variabla klockfrekvenser beroende på bland annat temperatur har SweClockers förändrat förfarandet något. Varje modell där temperaturen har en prestandainverkan värms upp ordentligt genom flera minuters konstant belastning innan testerna påbörjas, vilket öppnar upp för mer realistiska siffror.

Drivrutiner

Mjukvaran som används är alltid de senaste drivrutinerna för respektive komponent som finns tillgängliga vid testtillfället om ej annat anges. Relevanta versioner och annan information noteras nedan.

Geforce Drivers 347.25 Beta

  • Nvidia Geforce GTX 960

Geforce Drivers 347.09

  • Nvidia Geforce GTX 400-900

  • Nvidia Geforce GTX Titan

AMD Catalyst Omega 14.12 (14.501.1003)

  • AMD Radeon R9 200

  • AMD Radeon HD 5000-7000

Testmjukvara

tcvista_ONLINE.jpg

Bildfrekvens och renderingstider för spel snappas upp med mjukvaran Fraps alternativt med inbyggd funktion. Vidare analys av datan sker med hjälp av Microsoft Excel.

Applikation

Beskrivning

3DMark, Fire Strike

Senaste testsviten från Futuremark bjuder på tyngre belastning och högre upplösning än någonsin.

Unigine Valley

Senast ut från Unigine är Valley, även här med tunga DX11-effekter och dedikerat testläge.

Battlefield 4

DICE Battlefield-titel bjuder på både DirectX 11-grafik och tung fysik.

Dragon Age: Inquisition

Senaste upplagan av Biowares RPG-saga är rullar med Frostbite under huven, vilket ger gott om effekter för grafikknarkare.

Hitman: Absolution

Agent 47 på nya äventyr, den här gången med DirectX 11 under huven och nya trick i rockärmen.

Far Cry 4

Nya miljöer och nya karaktärer står på menyn, men fortsatt påkostad grafik vilket sätter rejäl press på hårdvaran.

Sleeping Dogs

Grand Theft Auto-liknande titel i asiatisk miljö, med DX11-grafik och testläge.

Bioshock Infinite

Bland molnen svävar staden Columbia, givetvis med DX11-grafik som stöd och separat testläge.

Metro: Last Light Redux

Andra delen i Metro-sagan bjuder på effekter uppskruvade till max och utlovar stenhård press på alla grafikkort.

Tomb Raider

Återstarten av Tomb Raider introducerar en färsk spelmotor och mängder av smaskiga effekter, givetvis med DX11-stöd.

Thief

Renässans och omstart för smygserien, den här gången med DirectX 11-grafik och stöd för AMD Mantle.

Metod

SweClockers satsar framför allt på traditionella FPS-mätningarna, men kompletterar dessa med ett flertal grafer för renderingstider. I korthet innebär det att fokus flyttas från medeltal över längre perioder till detaljerade värden för varje uppritad bildruta, vilket kan ge nya insikter runt grafikkortens prestanda.

Problemen med förhållandevis inexakta FPS-mätningar har diskuterats i många år, men uppmärksammades på bred front först i samband med en serie artiklar signerade Techreport. SweClockers satsar på att ha renderingstider som en del av standarduppsättningen grafikkortstester, dock med varierande djup.

Viktigt att veta är att mätning med Fraps inte är en vattentät metod. Värdena läses av tidigt i den så kallade renderingspipelinen, vilket i praktiken innebär att optimeringar längre fram inte syns. Det är därför viktigt att koppla resultaten till subjektiva konstateranden – speglar graferna verkligheten?

geforce_gtx_titan-4.jpg

Sist men inte minst, grafikkort i toppklassen innebär enorma mängder råprestanda. För att verkligen låta modellerna sträcka på benen körs dessa tester därför primärt med upplösningen 2 560 × 1 440 pixlar, ackompanjerat av 5 760 × 1 080 pixlar över tre skärmar och UHD-upplösningen 3 840 × 2 160 pixlar för utvalda titlar.

Speltesterna kompletteras med resultat för upplösningen 1 920 × 1 080 pixlar, där utbudet av grafikkort dessutom i mån av tid breddas med äldre modeller. Observera dock att det i många fall uppstår rejäla flaskhalsar som håller tillbaka de snabbare konfigurationerna. Resultatet är att korten kan upplevas långsammare än de egentligen är.

Renderingstider

För att ta in värdena som presenteras och hänga med i jargongen krävs en viss förståelse för begreppen som används. Först ut är renderingstid, vilket i princip innebär tiden det tar för grafikkortet att rita upp en ensam bildruta. Måttet som används är millisekunder, där 60 FPS motsvaras av 1000/60 = 16,67 millisekunder. På samma sätt motsvaras 30 FPS av 1000/30 = 33,33 millisekunder per bildruta.

Ojämna renderingstider, "microstuttering"

Begreppet "microstuttering" har under den senaste tiden fått agera samlingsnamn för fenomenet med ojämna renderingstider. Traditionellt är dock beteckningen reserverad för system med dubbla grafikkort, där problemet är mycket snabba svängningar mellan en kort och en lång renderingstid. Resultatet blir vad som tycks vara en solid och bred linje utritat i en graf, där den upplevda bildfrekvensen i många fall är lägre än vad siffrorna visar.

Tekniskt beror problemet bland annat på att processorn är snabbare än de sammankopplade grafikkorten. Enkelt förklarat beräknas två bildrutor av processorn, vilka sedan fördelas ut på grafikkorten med mycket litet mellanrum. Dessa behandlas under en i sammanhanget längre period, och blir klara ungefär samtidigt.

exempel.png

Bildrutorna visas därför med mycket kort mellanrum efter varandra, innan en längre paus uppstår i väntan på att grafikkorten ska bli klara med nästa omgång renderingar. Resultatet är en oscillerande effekt, där mellanrummen mellan rutorna varierar kraftigt.

Lösning på problemet kan bland annat vara att sänka grafikkvaliteten tills processorn utgör systemets begränsning. Då hinner grafikkorten utföra jobbet utan problem, vilket ger en jämn ström av bilder. Fenomenet går även att lösa i mjukvara med olika begränsningar och utjämningstekniker, så kallad "frame pacing", vilket är implementerat i varierande grad.

Ojämna renderingstider, så kallat "jitter"

För att beskriva ojämna renderingstider med ett ensamt grafikkort har begreppet "jitter" i någon mån etablerats. I stort sett innebär det samma sak, men då fenomenet inte beror på samma underliggande orsaker som vid flera grafikkort kan en separat benämning vara på sin plats.

Ojämna renderingstider som "jitter" har ingen given förklaring i alla lägen, utan beror av flera olika variabler. Här har bland annat drivrutiner och speltitlar stor betydelse, och kan innebära väsentliga skillnader mellan två till synes likvärdiga system.

Oftast handlar det inte heller om kraftigt oscillerande värden och en solid massa i graferna likt vid "microstuttering", utan snarast problem med lite längre intervaller. Den subjektiva effekten är perioder av bra flyt avbrutna av små "hackanden", vilket i många fall kraftigt påverkar spelupplevelsen.

Fenomenet är också vad som varit i fokus för Techreports omtalade artiklar, där framför allt stortiteln Skyrim var det stora skräckexemplet innan optimeringar på drivrutinssidan löste problemet.