Сравнительное исследование профессиональных 3D-акселераторов в Solid Edge 10: август 2002 года


До сих пор мы рассматривали работу профессиональных ускорителей в приложениях DCC (Digital Content Creation). Однако только DCC-приложениями область применения профессиональных ускорителей не ограничивается. Есть огромный пласт других приложений, объединенных под общей аббревиатурой CAD (САПР — система автоматического проектирования в русскоязычной литературе). CAD-приложения ориентированы в первую очередь на профессиональных дизайнеров и инженеров. В CAD-приложениях строится модель какого-либо объекта или объектов, грубо говоря, они заменяют и дополняют обычный лист ватмана с чертежной доской. Для CAD-приложений весьма важным становится режим работы акселератора WIREFRAME. С этим режимом мы сталкивались и ранее, при тестировании в DCC-приложениях, но в CAD-приложениях этот режим — наиболее важный. Судите сами — если чертеж будет выполнен неряшливо, разве его примет экзаменатор или государственная комиссия? Именно поэтому аппаратное ускорение линий так важно для работы с такими системами.

Смысл работы этого режима, который иногда в русскоязычной литературе называют каркасным, состоит в отображении простых линий. Наше тестирование и покажет, насколько хорошо и качественно смогут различные акселераторы справиться с этой работой, ведь для многих из них производителями выделяется такая возможность, как аппаратное ускорение линий, в том числе и с применением антиалиасинга, что дает пользователям повод надеяться на качественное отображение линий без потери в скорости работы.

Достаточно часто CAD-приложения называют «Mechanical CAD», мы же для простоты будем называть их просто "CAD-приложения". Почти все профессиональные ускорители имеют сертификаты под наиболее распространенные CAD-приложения. Это значит, что ускоритель был протестирован с конкретным приложением, и в его работе не было замечено никаких критических моментов, а также то, что применение данного акселератора одобрено производителем данного CAD-пакета.

В нынешнем тестировании мы использовали один из множества CAD-пакетов — Solid Edge от компании Unigraphics. К сожалению, по техническим причинам версия используемого пакета была не самая последняя — 10-ая. Для тестирования работы ускорителей в самом пакете не предусмотрено никаких бенчмарков, однако специалисты с spec.org выпустили специально для тестирования с этой версией особый набор.

О самом тесте можно рассказать немного. Это достаточно объемный тест, позволяющий измерить производительность системы по работе CPU, Graphic, file system и так далее. Однако нас интересует только та часть, в которой можно измерить производительность именно видеоподсистемы компьютера. По условиям тест весьма «нежный»: помимо установленного самого пакета Solid Edge, он требует еще установку Microsoft Office, требуется снять метки с диска и во время теста не трогать мышь. Посему, перевернув мышки вверх ногами и затаив дыхание, приступим к измерениям.

Сам тест основан на работе скриптов. После запуска выбранного режима работы запускается скрипт, который, в свою очередь, открывает заранее сделанную модель объекта и выполняет над ней некоторые заранее определенные действия, например, вращение, кручение или масштабирование.

Тестирование проводилось на платформе:

  • Процессор Intel Pentium 4 2200 MHz (l2=512Kb)
  • Материнская плата ASUStek P4T-E (на i850)
  • Оперативная память 512MB RDRAM PC800
  • Жесткий диск Quantum FB AS 20GB.
  • Использовались мониторы ViewSonic P810 и ViewSonic P817E (21").

Для тестирования я использовал следующие профессиональные карты:

Обратите внимание, что у нас наиболее полно представлены линейки карт FireGL от ATI и линейки карт Quadro от NVIDIA.

Помимо этих карт, я также использовал ряд игровых карт:

  • NVIDIA GeForce2 TI
  • NVIDIA GeForce3 128MB
  • NVIDIA GeForce4 MX440
  • NVIDIA GeForce4 MX460
  • NVIDIA GeForce4 Ti4600
  • ATI RADEON 7500
  • ATI RADEON 8500
  • ATI RADEON 9000
  • SoftQuadro DCC 128MB
  • SoftQuadro4 750
  • SoftQuadro4 900

Я использовал следующие версии драйверов:

Для карт семейства ATI RADEON использовались драйвера версии 6118, для ATI FireGL2 — версия 2088, для ATI FireGL8x00 — версия 3036.

Для карт на базе чипов от NVIDIA использовалась последняя доступная на момент тестирования официальная версия драйвера — 3082.

Для 3Dlabs Wildcat VP870 была использована версия драйвера 0423. VP870 был протестирован как в режиме максимальной геометрии, так и в режиме максимальных текстур.

Почему я включил в тестирование игровые карты? Мне приходит достаточно много писем с просьбами протестировать игровые карты наряду с профессиональнами, поскольку игровые карты значительно дешевле и более распространены. Следуя народным чаяниям, я выполняю данную просьбу, тем более, что не нахожу в ней ничего абсурдного.

Тестирование проводилось под Windows XP professional. На чистую операционную систему устанавливались необходимые драйвера (системные и по устройствам) и пакет Solid Edge 10. В настройках драйверов для видеокарт отключался режим Vsync, выставлялось разрешение экрана 1280x1024x32bit (такое требуется по условиям теста), и, где возможно, включалась оптимизация в режиме OpenGL под конкретное приложение, в данном случае, Solid Edge. Там, где было невозможно включить такую оптимизацию, использовались настройки по умолчанию, то есть, в большинстве случаев, OpenGL defaults. После чего устанавливался пакет SPECaps с набором тестов для Solid Edge. Из набора тестов нас интересовал только пакет для тестирования видеосистемы.

Визуально все карты отображали задачи, поставленные тестом, абсолютно одинаково . Никаких артефактов и прочих глюков замечено не было, скорее всего, так и должно быть, поскольку по условиям теста достаточно было отображать линии (каркасный режим) и Solid Shaded — а это не такая уж и сложная задача для современных акселераторов.

Как вы уже могли догадаться, тест проверяет работу акселератора в следующих режимах: Solid Shading, Wireframe и Solid Shading Textures.

В задачи теста входит замер как времени выполнения работ, так и количества кадров в секунду при полной перерисовке сцены. После чего, исходя из показателей теста, выдается оценка.

Итак, первым тестом идет работа в режиме Solid Shading. Прежде чем смотреть на результаты, я прокомментирую используемые сокращения в диаграмме. SE — означает, что в драйверах включалась оптимизация в OpenGL специально для Solid Edge. Забегая вперед, могу сказать, что данную оптимизацию можно включить практически на всех профессиональных картах. Претензий по качеству визуализации первого режима работы не возникло ни к одной карте, ни к игровой, ни к профессиональной. Все карты рендерили изображение с одинаковым качеством.

Открытым оставался только вопрос скорости рендеринга. И теперь самое время посмотреть на результаты:

Довольно интересные результаты. Посмотрите на совершенно очевидное превосходство профессиональной карты FireGL 8800 от ATI над игровыми картами этой же компании. На этом фоне просто бросается в глаза превосходство игровой карты от NVIDIA GeForce 4 Ti 4600 над профессиональными картами этой же компании. Довольно интересная получается ситуация. При этом абсолютная победа карты от 3Dlabs Wildcat VP870 выглядит достаточно впечатляюще, хотя и странно, так как это победа в режиме оптимизации текстур, хотя в данном пакете более логично смотрелась бы победа в режиме оптимизации геометрии. Если же разобраться дальше и глубже, то победа именно в этом режиме оптимизации в принципе правильна. Ведь на каркасный режим в этом тесте накладывается предварительная «текстурная болванка». Поэтому победа именно в режиме оптимизации текстур становится достаточно правильной. Помимо этого можно сказать, что игровые карты также имеют право на жизнь при работе с Solid Edge, и даже более того! Порой игровые карты быстрее профессиональных! В остальном картина достаточно показательна и комментировать дальше нет смысла, читатель и так увидит все сам.



Второй тест — это уже чисто каркасный режим работы. Вот тут проявляется во всей красе аппаратное ускорение линий. Что интересно — формальным лидером стала самая «старая» профессиональная карта в нашей лаборатории, FireGL2. Почему формальным — потому как превосходство над другими невелико, однако превосходство над самой современной картой от ATI уже более внушительное. Профессиональные карты от NVIDIA выстроились строго по возрастанию цены и производительности, лишь Quadro 4 900 слегка выбилась из картины. Совершенно загадочной для меня осталась победа текстурного режима работы над геометрическим у карты Wildcat VP870. Такую победу можно объяснить лишь неотлаженностью драйверов. Еще по результатам этого теста я бы обратил внимание, что игровые карты, за исключением откровенных аутсайдеров, показывают достаточно неплохие результаты.

И последний тест по видеосистеме, SmoothShading Textures



Победа Wildcat VP870 очевидна. Следом идет Quadro4 900 XGL, как самая мощная карта от NVIDIA, чуть-чуть хуже — «аналог» SoftQuadro 4, при этом сам Geforce 4 ti 4600 довольно сильно хуже обеих Quadro, что говорит о том, что реально сделать простым исправлением драйверов почти профессиональную карту из игровой. Среди карт от ATI явный лидер — FireGL 8800, ей в затылок дышит игровой RADEON 8500. Все остальное, пожалуй, наглядно видно на диаграмме и на остальных картах не стоит заострять внимание. Явные аутсайдеры не изменились, и чуда не произошло.

Мы рассмотрели по тестам все полученные нами результаты. И теперь самое время взглянуть на картину в целом:

Картина достаточно закономерна. Я думаю, что пытливый читатель и сам сделает свои выводы. Хотелось бы отметить только тот факт, что профессиональные карты гораздо лучше справляются со своей работой, нежели чем, игровые, не даром они и стоят в разы больше. Тем не менее, абсолютно все игровые карты нельзя равнять под одну гребенку. Точно так же нельзя равнять под одну гребенку и все профессиональные карты. Ведь они, в свою очередь также стоят по-разному, в зависимости от возможностей и скоростей, . И покупают их для разных целей. Лидеров наше тестирование показало. Но не забывайте, что Solid Edge — лишь одна из большой армии систем автоматического проектирования.

Дополнительное тестирование

Во время тестирования компания NVIDIA разродилась новыми драйверами, посему нам пришлось все карты, построенные на чипах этой компании, перетестировать с новой версией драйверов, в которой, кстати, по словам самой NVIDIA, была улучшена производительность в SPECviewperf, что дает надежду и на лучшую производительность в реальных задачах. Так это или нет, покажет наше дополнительное исследование карт на базе чипов NVIDIA. Волей неволей пришлось сделать обычную для 3DGITогов работу по сравнению разных версий драйверов. Итак, вот последняя на сегодня диаграмма.

Светло-синим цветом на диаграмме выделена предыдущая официальная версия драйверов 29.42, темно-синим цветом — новая официальная версия 30.82. Как вы и сами видите — в целом картина ухудшилась. Да, некоторые карты стали работать несколько быстрее, но что это за карты? Quadro DCC ? Для нее, кстати, очень мало сертифицированных приложений. Quadro 2 MXR быстрее стала? Не думаю, что новую версию оптимизировали именно под эту карту. Чуть быстрее Quadro 4 750? Разница настолько мала, что больше похожа на погрешность при измерениях. Можно сказать, что новые драйверы несколько хуже старых. Тем не менее, не стоит сильно драматизировать ситуацию. По большому счету, разница не так уж и велика. Тем не менее, версия 29.42 более предпочтительна, так как она хоть немного, но быстрее.

На этом тестирование в CAD-системах мы не заканчиваем. Впереди у нас будут как другие программные продукты, так и другие акселераторы, и, безусловно, новые версии драйверов. А от оптимизации драйверов в мире современного 3D-ускорения зависит достаточно много, а уж в мире профессионального моделирования — тем более.




Дополнительно

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.