Пять процессоров и Radeon R7 260X

Сравниваем производительность бюджетных и интегрированных GPU


Весь прошлый год мы занимались тестированием процессоров, используя их встроенное видеоядро. В принципе, это нормальное дело с практической точки зрения — в большинстве современных компьютеров (в том числе и настольных) никакой другой графики, кроме встроенной, давно уже нет. Однако такой подход, во-первых, не давал нам возможности тестировать системы без интегрированной графики, а во-вторых, оставлял «за кадром» любителей поиграть. Нет, безусловно, игровые приложения в наш тестовый набор всегда входили, ну и что? Все равно обычным вердиктом являлся «поиграть как-то можно, но если уж вам хочется это иногда делать, лучше купите дискретную видеокарту».

Поэтому в этом году мы решили добавить в список потенциальных тестовых конфигураций и снабженные дискретным графическим адаптером. Скорее всего, даже, разными, но относительно стандартизованными на время проведения тестов. Разумеется, в такой комплектации мы будем тестировать не все процессоры, но наиболее характерные модели — точно. Сегодня же начнем с одного процессора AMD и четырех Intel в паре с Radeon R7 260X. Преследовать мы будем двоякие цели. Во-первых, интересно — как повлияет использование этой видеокарты на приложения общего назначения, некоторые из которых уже способны «нагружать» работой и GPU. Во-вторых, посмотреть — что же там с играми. Все-таки видеокарта относительно недорогая — ее цена составляет порядка 6000 рублей. Но насколько она опережает встроенную графику, и какие процессоры с ней имеет смысл использовать — это интересно. Вот и изучим.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор AMD A10-7850K Intel Pentium G3470 Intel Core i3-4170 Intel Core i5-4690K Intel Core i7-4790K
Название ядра Kaveri Haswell Haswell Haswell Haswell
Технология пр-ва 28 нм 22 нм 22 нм 22 нм 22 нм
Частота ядра, ГГц 3,7/4,0 3,6 3,7 3,5/3,9 4,0/4,4
Кол-во ядер/потоков 2/4 2/2 2/4 4/4 4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ 192/64 64/64 64/64 128/128 128/128
Кэш L2, КБ 2×2048 2×256 2×256 4×256 4×256
Кэш L3, МиБ 3 3 6 8
Оперативная память 2×DDR3-2133 2×DDR3-1600 2×DDR3-1600 2×DDR3-1600 2×DDR3-1600
TDP, Вт 95 53 53 88 88
Графика Radeon R7 HDG HDG 4400 HDG 4600 HDG 4600
Кол-во ГП / EU 512 ГП 10 EU 20 EU 20 EU 20 EU
Частота std/max, МГц 720 350/1100 350/1150 350/1200 350/1250
Цена
T-10674781
$162(67)
T-12649826
Н/Д(0)
T-12515768
Н/Д(0)
T-10887398
Н/Д(0)
T-10820114
Н/Д(0)

Итак, как уже было сказано, использовать мы будем пять процессоров. С Intel все просто — это старшие модели Pentium, Core i3, i5 и i7 соответственно. Все они содержат интегрированный GPU, но достаточно слабый — платить тут приходится как раз за разную процессорную часть. Соответственно, интересно и ее сравнить в равных условиях. Для старших моделей, конечно, Radeon R7 260X априори слабоват (как мы уже не раз говорили, в игровом компьютере видеокарта должна стоить вдвое дороже процессора), но надо же с чего-то начинать :)

С AMD тоже все просто — мы взяли самый быстрый APU, а именно A10-7850K. Разумеется, его-то никто не будет использовать совместно с дискретным видео, поскольку тут-то основная часть цены за графику, но... Но есть у этого APU брат-близнец — Athlon X4 860K, где процессорная часть в точности такая же, как в А10-7850К, а графика просто заблокирована. И вот он-то как раз еще и стоит недорого, так что вполне может оказаться в одном компьютере с Radeon R7 260X. В общем, все практично :)

Что касается прочих условий тестирования, то они были равными, но не одинаковыми: все процессоры тестировались как с использованием интегрированной графики, так и совместно с Radeon R7 260X, а частота  работы оперативной памяти была максимальной поддерживаемой по спецификациям. А вот ее объем (8 ГБ) и системный накопитель (Toshiba THNSNH256GMCT, емкостью 256 ГБ) были одинаковыми для всех испытуемых.

Методика тестирования

Для оценки производительности мы использовали нашу методику измерения производительности с применением бенчмарков iXBT Application Benchmark 2015 и iXBT Game Benchmark 2015.  Все результаты тестирования в первом бенчмарке мы нормировали относительно результатов референсной системы, которая в этом году будет одинаковой и для ноутбуков, и для всех остальных компьютеров, что призвано облегчить читателям нелегкий труд сравнения и выбора:

Процессор Intel Core i5-3317U
Чипсет Intel HM77 Express
Память 4 ГБ DDR3-1600 (двухканальный режим)
Графическая подсистема Intel HD Graphics 4000
Накопитель SSD 128 ГБ Crucial M4-CT128M4SSD1
Операционная система Windows 8 (64-бит)
Версия видеодрайвера графического ядра Intel 9.18.10.3186

iXBT Application Benchmark 2015

Мы возлагали большие надежды на эту группу приложений, благо в нее входит SVPMark, существенным образом использующий OpenCL-код. Однако, как видим, первичной все равно является производительность процессора. Да и к тому же медленный процессор и «ускорять» нет смысла. Core i7 получил 10% прироста от установки дискретной видеокарты, но вот Pentium стал быстрее только на 5%, хотя в его случае интегрированное графическое ядро медленнее. В общем, надеяться на то, что медленный процессор с быстрой видеокартой вдруг обгонит быстрый с медленной, не стоит. Такое может произойти разве что если в приложении нет ничего кроме OpenCL-кода, но где б найти такое, одновременно не являющееся сферической синтетикой в вакууме :)

Здесь ускорения вообще никакого, а Core i7 умудрился даже проиграть сам себе. Виной тому стал многопоточный тест в Adobe After Effects CC 2014.1.1. Дело в том, что для его нормальной работы рекомендуется иметь как минимум 2 ГБ на каждый поток вычисления: в противном случае тест может «выпасть» в однопоточный режим и начать работать еще медленнее, чем без задействования технологии Multiprocessing (как ее называет Adobe). В общем, для полноценной работы в восемь потоков (что как раз «умеют» все настольные Core i7) желательно наличие 16 ГБ оперативной памяти, а мы используем во всех системах 4 ГБ на канал, т.е. 8 ГБ для процессоров с двухканальным контроллером памяти. Вот и выяснилось, что такого количества памяти хватает при использовании интегрированного видеоядра, но недостаточно при установке дискретной видеокарты (забегая вперед скажем, что та же проблема была обнаружена нами и в случае AMD FX-8350 — при 8 ГБ ОЗУ этот тест становится однопоточным). Так что этот момент следует учитывать — потребности в оперативной памяти с точки зрения некоторых программ при работе с дискретной видеокартой увеличиваются. А ведь когда-то одной из причин покупки дешевой «затычки» было нежелание «делиться» системной памятью — те времена остались в прошлом.

В этой же группе ускорение от использования дискретной видеокарты есть, но небольшое — порядка 10% для быстрых процессоров и менее для медленных. «Быстрыми» же с точки зрения программ обработки фотографий являются Core i3 и выше, а вот пытаться «пришпорить» Pentium нет смысла. Для А10 эффект тем более мизерный — у них встроенное видеоядро не такое уж и медленное, да и весь выигрыш от дискретного GPU, похоже, «съедают» пересылки данных. В общем, и здесь по-прежнему нужен быстрый процессор. Переложить что-то на дискретную видеокарту можно, но принципиально расклад все равно не изменится — как были Core i5 немного быстрее, чем Core i3, так и остаются например.

Практически «тютелька в тютельку» — как мы уже говорили, программу никто не перерабатывал со времен господства Core 2, так что какой уж тут OpenCL?

Вот Audition хотя бы пытается что-то делать при поддержке видеокарты, но мог бы и не пытаться — заметного эффекта нет.

Распознавание текста, разумеется, выполняется процессором. Переложить какие-то алгоритмы на GPU может и можно, но разработчики явно не видят в этом практического смысла.

То же самое касается и архиваторов: применение OpenCL в них возможно (WinZip во всяком случае на бумаге это делает уже давно), но пока эта политика не стала массовой, поскольку... овчинка выделки не стоит.

Должна ли дискретная видеокарта сказываться на скорости дисковых операций — вопрос, разумеется, риторический.

В общем и целом приходим к примерному паритету. В некоторых приложениях прирост есть, однако небольшой, а будучи размазанным по всем приложениям, так и вовсе теряется. Не говоря уже о том, что возможны и провалы — например, как уже было показано выше, в одной из программ нам не хватило памяти. При использовании интегрированного видеоядра хватало, а вот с дискретной видеокартой не хватило. И такое ныне бывает. При этом самое главное, что нигде в программах общего назначения (даже положительно реагирующих на GPU-ускорение) мы не получили картины, о которой втайне мечтали многие (и не только пользователи, но и производители) — медленный процессор с быстрой видеокартой ни разу не обогнал быстрый процессор с медленной.

Таким образом, на данный момент потребность в быстрой графике может возникнуть лишь в случае специфических приложений. В лучшем случае — групп приложений. И одной из таких групп мы сейчас и займемся.

Игры — минимальное качество

Разрешение мы сегодня снижать не стали — все тесты проводились только в Full HD. А вот вариантов настройки качества наша методика содержит два крайних — минимальное и максимальное. Любая интегрированная графика, в чем мы уже не раз убеждались, в лучшем случае «вытягивает» только первый вариант, а в худшем не справляется и с ним. Посмотрим — что меняет графика дискретная.

Собственно, после первого же шага тему можно закрывать :) Лучший IGP — Radeon R7 в A10-7850K, который позволяет с трудом перевалить за нижнюю границу комфорта в этой игре, на что Intel HD Graphics пока не способна. Но дискретный Radeon R7 совсем другое дело — уверенная сотня кадров в секунду независимо от процессора.

Как мы уже не раз писали, WoT — идеальная игра для процессоров Intel, которым, тем не менее, встроенный GPU развернуться в полную силу не дает. А вот дискретная видеокарта — дает, так что частота кадров мгновенно «улетает» за ту же сотню. Примечательно, что у A10-7850K положение дел обратное — игра работает даже немного медленнее, чем на встроенной графике. В общем, этим процессорам в ней «не хватает» явно не GPU — его даже «много» :)

Формально игра не слишком требовательна к графической системе, реально же даже «на минималках» встроенной графики пока маловато, а с дискреткой гонки уносятся в неведомые дали :) Примечательно, что и в этом случае процессорозависимость сохраняется — Core i5 к примеру быстрее, чем Core i3, хотя на это можно уже и не обращать внимания (при таких абсолютных результатах). Жаль, что бенчмарк (не игра!) на Pentium не запускается.

Впрочем, как оно там могло бы быть — по Metro понять можно, где Pentium уже как-то маловато. Это можно списать и на всего два потока вычислений, хотя у двухмодульных процессоров AMD, как видим, дела обстоят немногим лучше. Но главное — пока еще в эту игру в таком режиме невозможно играть ни на какой интегрированной графике, а на дискретной — даже с большим запасом.

Примечательно, что у чуть более старой версии Metro требования к процессорам выше, хотя требования к графике, да и вообще общий уровень производительности сравним с Last Light. Но общий вердикт все тот же — Athlon X4 и современные Pentium в паре с дискретной видеокартой играть позволяют, любые процессоры без дискретки нет. Хотя и хорошо заметно, что даже при использовании относительно бюджетной видеокарты экономить на процессоре не стоит — лучше иметь Core i3 (еще лучше — Core i5). Но это при минимальном качестве — понятно, что при его увеличении от процессоров будет зависеть все меньше и меньше.

Hitman чем-то похож на оригинальную версию Metro с той лишь разницей, что тут уже кое-как можно было пробовать поиграть и на IGP процессоров семейства AMD A10. При этом приставочный характер игры делает ее восприимчивой к числу потоков вычисления, так что и Core i7 формально лишним не будет. Но в основном что именно формально — разница между 50 и 80 FPS с практической точки зрения куда меньше, чем между 25 и 30 ;)

Игра очень требовательна к GPU, так что никаким интеграшкам тут делать совсем нечего. От процессора ее производительность зависит, но довольно любопытным образом — ей нужны не потоки как таковые (на самом деле даже FX-8350 еле-еле обгоняет Pentium), а быстрый процессор исключительно от Intel. Но не слишком быстрый — Core i5 более чем достаточно.

Минимальные настройки Tomb Raider весьма щадящи к графике, так что как-то поиграть можно и на IGP (но не всех, разумеется). Установка же дискретной видеокарты позволяет получить более 125 FPS независимо от процессора.

Никакой интегрированной графики недостаточно, но дискретная справляется с большим запасом. От процессора если что и требуется, то однопоточная производительность.

И здесь та же самая ситуация. В принципе, можно считать, что мы просто «уперлись» в GPU. Да, разумеется, поверить в такое при использовании минимальных настроек сложно, но ведь игры действительно «тяжелые», а видеокарта бюджетная. Впрочем, 70, 90, 100 тем более — это довольно много. Можно даже попробовать повысить качество, продолжая удерживаться в комфортных границах.

Игры — максимальное качество

А что будет, если двинуть все ползунки на максимум? Интегрированную графику «победили» в сухую и с разгромным счетом, но, может быть, дальше особо нет смысла двигаться? Ставим недорогую дискретную видеокарту и все. Проверим эту гипотезу.

В этой игре Radeon R7 260X способен «вытянуть» и максимальные настройки. Причем обратите внимание — частота кадров такая же, как на лучших интегрированных GPU «на минималках». Комментарии излишни.

Любопытно, что «танкам» для максимальных настроек этой видеокарты тоже хватает лишь впритык. Учитывая то, что частота кадров в этой игре существенным образом зависит от игровой карты и прочей боевой обстановки, в каких-то условиях и этого может оказаться недостаточным. А разница между процессорами, естественно, практически отсутствует — все определяется видеокартой.

Равно как и в Grid2, но здесь частота кадров даже с запасом. В общем, для таких игр Radeon R7 260X и то уже не совсем необходим, не говоря уже о более быстрых видеокартах, поскольку даже в режиме максимальных настроек производительность его уже избыточная. Но на этом идиллия и заканчивается...

Некоторые из оставшихся семи игр, впрочем, близко подбираются к нижней границе комфорта, так что настройки в них можно в конечном итоге держать ближе к максимальному, нежели к минимальному уровню. Некоторым даже такая «полупобеда» не под силу. Главный вывод — провокационная гипотеза не подтвердилась: более быстрые видеокарты нужны :) Во всяком случае, если у пользователя нет желания оставаться с минимальными настройками качества. Насколько быстрые? А вот это уже зависит от конкретных игр — не исключено, что даже топовые модели не позволят «играть во все и на максимуме», не говоря уже о промежуточных стадиях. Главное, что хорошо видно — чем выше требования к качеству, тем выше требования к видеокарте и тем меньше зависит от процессора.

Итого

Итак, первый опыт тестирования систем с дискретной видеокартой можно считать успешным. Строго говоря, он, конечно, не первый, поскольку методика используется и для тестирования ноутбуков, но, к сожалению, там сложнее подобрать результаты для прямого сравнения различных конфигураций, а, значит, и точно выявить все закономерности. В нашем же случае все просто. И получаем мы два важных с практической точки зрения вывода.

Во-первых, что касается влияния видеокарты на «общесистемную» производительность, то его по-прежнему можно считать отсутствующим. Нет, конечно, некоторые приложения умеют использовать GPU в своих целях и начинают работать немного быстрее. Ну и что? Если постараться, можно найти и такие тесты, которые будут сильно зависеть от дисковой системы. Да чего далеко ходить — то же копирование данных, которое у нас в списке тестов есть. Но в общем и целом в программах общего назначения по-прежнему определяющим является производительность собственно центрального процессора. Именно «процессорной» части процессора. Поэтому в принципе сравнивать при помощи нашей методики системы с разными видеокартами можно, пусть и с определенной погрешностью. Главное то, что даже в отдельных приложениях, имеющих хорошую оптимизацию под GPGPU, быстрый процессор в паре с медленной видеокартой будет быстрее медленного в паре с быстрой. Ярким примером этого является SVPMark: как ни крути, а Pentium G3470 с Radeon HD 270 все равно медленнее, даже чем Core i3-4170T с интегрированной графикой. Когда оба с интегрированной, впрочем, еще медленнее, но ведь дискретка положения дел не исправляет. И это в отдельных приложениях — чего уж говорить об общем балле, который дискретная видеокарта меняет буквально на считанные проценты.

Но (и это уже во-вторых) есть и приложения, где главным является вовсе не центральный, а графический процессор. Наиболее яркий пример задач такого рода — 3D-игры. Не просто игры, а 3D-игры. Если пользователя они не интересуют (а такое может быть даже если он во что-то на компьютере играет — казуалки и многое другое особых требований к графике не предъявляют), то все просто. Если интересуют — тоже просто: нужна быстрая видеокарта в первую очередь. И во вторую тоже. Да и в третью она же. Разница между процессорами тоже иногда наблюдается, но лишь в случаях, когда FPS «и так много». Например, как выше в Metro 2033 при минимальных настройках — Pentium почти вдвое медленнее, нежели старший Core i7. Подумать только — почти вдвое! А с другой стороны и на системе с Pentium получилось 48 кадров в секунду, т.е. играть все равно можно. В режиме же максимального качества Radeon R7 260X «не тянет» эту игру сам по себе с любым процессором. А какой-нибудь Radeon R9 280X может быть справится с ней даже работая в паре с каким-нибудь Celeron G1840, причем стоить эта связка (которая «тянет») будет сравнимо с Core i5 + 260X (которая «не тянет»). Т.е. если уж говорить о практическом применении, в игровом компьютере процессор за 2000 рублей с видеокартой за 14000 рублей со здравым смыслом совместимы, а вот процессор за 10000 рублей с видеокартой за 6000 уже ему противоречат. И уж точно в игровом компьютере делать нечего процессору за 20000 рублей без дискретной графики. Банальности? Общеизвестно? Да, разумеется. Но некоторые до сих пор сомневаются :)

Впрочем, что там с более мощными видеокартами и где та минимальная граница, после которой все модели начнут справляться хотя бы со всеми нашими тестами, мы пока в точности не знаем. Поэтому этот вопрос отложим на будущее. Немного отдаленное, поскольку в ближайшем нам представится возможность протестировать некоторые системы без интегрированной графики — путь к этому открыт.




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.