Missä on energiatehokkaimmat grafiikkasuorittimet? NVIDIA vai AMD?

Yksi uusien GPU: iden ja siksi näytönohjainten suunnittelijoiden suurimmista huolenaiheista on energiankulutus, koska PCI Express -rajapinta tuo mukanaan rajoituksia niiden lähettämän tehon suhteen. Tämä pahenee, jos otamme huomioon, että energiankulutus suurimman VRAM -kaistanleveyden saavuttamiseksi, mitattuna pikojouleina lähetettyä bittiä kohti, on yhä suurempi ja jättää siten grafiikkalaitteistoa hallitsevan prosessorin yhä pienemmäksi. energian puolella.

Siksi kolmen päägrafiikkalaitteiston valmistajan haaste: Intel, AMD ja NVIDIA; Ei ole enää se tosiasia, että aina suunnitellaan uusia grafiikkasuorittimia, jotka piirtävät enemmän pikseliä ruudulle, laskevat enemmän monikulmioita tai enemmän TFLOPSia, vaan pikemminkin pyrkivät saamaan mahdollisimman suuren suorituskyvyn yhä vähemmän käytettävissä olevalla energialla.

Mitkä ovat joule -kehykset?

Jos puhumme kahden näytönohjaimen välisestä delta energiatehokkuudesta, meidän on vertailtava samaa peliä samoissa olosuhteissa sekä grafiikka -asetusten että resoluution suhteen. Sillä tavalla, että molemmat ottavat täsmälleen saman kuvan ja voimme mitata kunkin suorituskyvyn kuvien ottamisnopeuden mukaan, ilmeisesti sen, joka tekee eniten kuvia voittajaksi.

Kahdesta käsitteestä, kuten kehyksestä sekunnissa ja watista, jotka eivät ole mitään muuta kuin joulea sekunnissa, voimme saada jouleja kehystä kohti. On selvää, että näytönohjain, joka kuluttaa vähiten jouleja kehyksen luomisessa, on energiatehokkaampi mainitussa pelissä.

Miten grafiikkakortin joulekehykset mitataan? Tapa tehdä se on hyvin yksinkertainen, meidän on vain jaettava näytönohjaimen kulutus sen saamilla kehyksillä sekunnissa ja siten yksinkertaisella tavalla kunkin GPU erityisesti saadaan.

Paras tapa mitata energiatehokkuutta

Mutta eikö ole paljon parempi verrata kahden näytönohjaimen teknisiä tietoja paperille? Ei oikeastaan, koska annetut luvut ovat teoreettisia maksimia, jotka voidaan antaa vain ihanteellisissa olosuhteissa, jotka 99.9%: ssa eivät täyty yhdestä tai toisesta. Älkäämme unohtako, että kehystä luotaessa prosessori on myös tärkeä elementti, jonka on oltava sama kaikissa vertailuissa, sekä nopeus RAM.

Siksi on tehokkaampaa verrata kahta grafiikkasuoritintaa toisiinsa reaalimaailmassa. Lisäksi tämän avulla voimme löytää pullonkaulat samasta laitteistosta ja tietää, onko sitä rajoittanut VRAM -kaistanleveys vai grafiikkaprosessorin laskentakapasiteetti.

Joule -kehykset ja uudet arkkitehtuurit

Tällä hetkellä kaikki PC -grafiikkaprosessorit toimivat vaihtelevalla nopeudella, mikä tarkoittaa, että sen työmäärästä riippuen se asetetaan suuremmalle tai pienemmälle nopeudelle. Emme saa unohtaa, että videopelit ovat visuaalisesti yhä monimutkaisempia ja tämä tarkoittaa käsiteltävän datan määrän kasvua. Siksi jos peli on suhteellisen vanha, grafiikkasuorittimemme ei aio astua kiihdyttimen päälle sen renderöimiseksi, kun kaikki vakiotaajuus kehyksissä sekunnissa on 60 Hz.

Joten kun ostat uuden näytönohjaimen, on paljon parempi valita uudemmat arkkitehtuurit, ei vain siksi, että uudet pelit hyödyntävät parhaitareuna tekniikoita, mutta koska energiatehokkuus on paljon vanhempi. Jos korjaisimme resoluution, grafiikka -asetukset ja kuvataajuuden, näkisimme, että MMD: n RX 6000 olisi tehokkaampi kuin saman merkin RX 5000 ja jopa RX Vega. Ja sama voidaan sanoa NVIDIA: sta, jossa GeForce Ampere on tehokkaampi kuin Turing ja nämä kuin Pascal -arkkitehtuurilla varustetut.

Jokainen lammas kumppaninsa kanssa, jokainen GPU sen resoluutiolla

Kehykset joulea kohti antavat meille aina erittäin selkeää tietoa siitä, miksi on olemassa huippuluokan grafiikkasuorittimia ja mikä on syy, miksi sekä NVIDIA, Intel että AMD suosittelevat markkinoinnissaan tiettyjä näytönohjaimia joillekin ja muille resoluutioille.

Yksinkertaisella havainnolla huomaamme, että keskitason tai pienemmän näytönohjain ei pysty siirtämään suurta kuvataajuutta suuremmalla resoluutiolla kuin se on tarkoitettu. Jos poimimme kehykset jouleilla, näkisimme, että ne ovat vähemmän tehokkaita, kun lisäämme pelien ulostulon resoluutiota. Syynä on, että virrankulutus säilyy, mutta kehysten määrä vähenee . Näin ollen esimerkiksi kun luodaan sama kehys 4K: ssa, RTX 3080 on tehokkaampi kuin RTX 3070.

Emme voi myöskään unohtaa edistyneimmän tekniikan käyttöä. Uudemmat grafiikkasuorittimet lisäävät niihin usein erityyppisiä kiihdyttimiä, jotka suorittavat toiminnon paljon pienemmillä energiakustannuksilla. Kun nämä pienet yksiköt eivät ole grafiikkaprosessorissa, energiatehokkuus on paljon pienempi.

Eri GPU: iden vertaaminen kehyksissä jouleittain

Yllä olevissa kahdessa taulukossa näemme kehysten kehityksen jouleina eri NVIDIA- ja AMD -näytönohjainten sukupolvilla, minkä avulla voimme tietää, miten ne ovat kehittyneet energiatehokkuuden suhteen, mutta myös kuinka suuret resoluutiot vaikuttavat suorituskykyyn .

Saadut tulokset antavat meille erittäin tarkan vihjeen, ja siitä huolimatta, että uusien arkkitehtuurien muotojen edistymisestä huolimatta, jokaisen GPU: n kehyksessä mitattu suorituskyky ei ole kaksinkertaistunut koko tämän ajan, mikä osoittaisi tarvetta tekoälyalgoritmeja, kuten NVIDIA DLSS, Intel XeSS tai AMD FSR kehysnopeuden lisäämiseksi tietyissä resoluutioissa, renderöinti pienemmäksi sisäisesti, ja siten lisätä kehysten määrää joulea kohti.

Lopuksi emme ole sisällyttäneet Intelin ja AMD: n grafiikkasuorittimien energiatehokkuutta, koska syynä on se, että osana samaa sirua kuin suoritin ja virtalähdejärjestelmän jakaminen on paljon vaikeampaa.