Один из способов измерить производительность различных видеокарт - измерить их энергоэффективность, где для этого используются так называемые кадры на джоуль. Это позволяет нам знать эволюционные тенденции и, следовательно, видеть, как они масштабируются по поколениям и архитектуре, чтобы сравнивать не только их производительность, но и их эффективность потребления. Что можешь NVIDIA и AMD делать? Какой из них сегодня эффективнее?
Одной из самых больших проблем для разработчиков новых графических процессоров и, следовательно, видеокарт является потребление энергии, поскольку интерфейс PCI Express несет с собой ограничения с точки зрения предельной мощности, которую они могут передавать. Это усугубляется, если мы примем во внимание, что потребление энергии для достижения максимальной пропускной способности VRAM, измеряемое пикоджоулями на передаваемый бит, становится все более большим и, следовательно, оставляет процессор, который доминирует в графическом оборудовании, с все меньшим запасом. на энергетической стороне.
Вот почему задача трех основных производителей графического оборудования: Intel, AMD и NVIDIA; Это уже не факт, что постоянно разрабатываются новые графические процессоры, которые рисуют больше пикселей на экране, вычисляют больше полигонов или больше TFLOPS, а скорее стремятся получить максимально возможную производительность с все меньшим и меньшим количеством доступной энергии.
Какие рамки для джоуля?
Если мы говорим о разнице в энергоэффективности между двумя видеокартами, то нам нужно сравнить одну и ту же игру, работающую в одинаковых условиях, как с точки зрения настроек графики, так и разрешения. Таким образом, оба снимают одно и то же изображение, и мы можем измерить производительность каждого из них в соответствии со скоростью, с которой снимаются кадры, очевидно, тот, который дает наибольшее количество кадров, является победителем.
Из двух понятий, таких как количество кадров в секунду и ватт, которые представляют собой не что иное, как джоули в секунду, мы можем получить джоули на кадр. Очевидно, что видеокарта, которая потребляет наименьшее количество джоулей при генерации кадра, будет более энергоэффективной в указанной игре.
Как измеряется количество кадров на джоуль графической карты? Способ сделать это очень просто, нам нужно только разделить потребление видеокарты на количество кадров в секунду, которые она получает, и, таким образом, простым способом энергоэффективность каждого из них. GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР в частности получается.
Лучший способ измерить энергоэффективность
Но не лучше ли сравнить технические характеристики двух видеокарт на бумаге? Не совсем, поскольку приведенные цифры являются теоретическими максимумами, которые могут быть получены только в идеальных условиях, которые в 99.9% случаев не выполняются по тем или иным причинам. Не будем забывать, что при генерации кадра ЦП также важен элемент, который должен быть одинаковым во всех сравнениях, а также скорость Оперативная память.
Вот почему более эффективно сравнивать два графических процессора друг с другом в реальном сценарии. Кроме того, это позволяет нам найти узкие места в одном и том же оборудовании и узнать, ограничено ли оно пропускной способностью VRAM или вычислительной мощностью самого графического процессора.
Фреймы Джоуля и новые архитектуры
В настоящее время все графические процессоры ПК работают с переменной скоростью, это означает, что в зависимости от рабочей нагрузки он может работать на более высокой или более низкой скорости. Мы не должны забывать, что видеоигры становятся все более сложными визуально, а это означает увеличение объема обрабатываемых данных. Поэтому, если игра относительно старая, наш графический процессор не собирается нажимать на ускоритель для ее рендеринга, ведь стандартная частота в кадрах в секунду - 60 Гц.
Поэтому при покупке новой видеокарты гораздо лучше выбрать новую архитектуру не только из-за того, что в новых играх используются самые передовые технологии.край технологии включены в них, но из-за того, что энергоэффективность намного старше. Если бы мы исправили разрешение, настройки графики и частоту кадров, мы бы увидели, что RX 6000 от MMD будет более эффективным, чем RX 5000 той же марки и даже RX Vega. То же самое можно сказать и о NVIDIA, где GeForce Ampere более эффективны, чем Turing, и эти, чем те, которые имеют архитектуру Pascal.
Каждая овца со своим партнером, каждый GPU со своим разрешением
Количество кадров на джоуль всегда дает нам очень четкую информацию о том, почему существуют высокопроизводительные графические процессоры и почему NVIDIA, Intel и AMD в своем маркетинге рекомендуют определенные видеокарты для одних разрешений и других.
Путем простого наблюдения мы увидим, что видеокарта среднего или более низкого уровня не сможет перемещать большую частоту кадров при более высоких разрешениях, чем она предназначена. Если мы извлечем кадры по джоулям, мы увидим, что они менее эффективны, поскольку мы увеличиваем разрешение вывода игр. Причина в том, что энергопотребление сохраняется, но количество кадров уменьшается . Следовательно, например, при генерации одного и того же кадра в 4K RTX 3080 более эффективен, чем RTX 3070.
Мы также не можем забыть об использовании самых передовых технологий. Новые графические процессоры часто добавляют к ним с помощью различных типов ускорителей, которые выполняют эту функцию с гораздо меньшими затратами энергии. Когда эти маленькие блоки отсутствуют в графическом процессоре, энергоэффективность будет намного ниже.
Сравнение разных графических процессоров в кадрах по джоулям
| GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР | Потребление энергии | Рамки для джоуля (1080p) | Количество кадров на джоуль (1440p) | Эффективность (от 1080p до 1440p) | Рамки для джоуля (2160p) | Эффективность (от 1440p до 2160p) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Radeon VII | 265 W | 0.456 | 0.347 | -24% | 0.205 | -41% |
| RX 5500 XT | 127 W | 0.549 | 0.389 | -29% | 0.205 | - 46% |
| RX 5600 XT | 155 W | 0.652 | 0.469 | -28% | 0.262 | - 44% |
| RX 5700 | 165 W | 0.671 | 0.491 | -27% | 0.278 | - 43% |
| RX 5700 XT | 213 W | 0.579 | 0.423 | -27% | 0.241 | - 43% |
| RX 6800 XT | 293 W | 0.665 | 0.553 | -двадцать % | 0.300 | - 39% |
| RX 6900 XT | 301 W | 0.669 | 0.553 | -19% | 0.338 | - 38% |
| GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР | TDP | Рамки для джоуля (1080p) | Количество кадров на джоуль (1440p) | Эффективность (от 1080p до 1440p) | Рамки для джоуля (2160p) | Эффективность (от 1440p до 2160p) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GTX 1650 СУПЕР | 104 W | 0.633 | 0.439 | -31% | 0.226 | -48% |
| GTX 1660 | 117 W | 0.630 | 0.445 | -29% | 0.244 | -Четыре. Пять % |
| RTX 2060 SUPER | 178 W | 0.618 | 0.455 | -26% | 0.248 | -44% |
| RTX 2070 SUPER | 210 W | 0.610 | 0.455 | -25% | 0.249 | -43% |
| RTX 2080 SUPER | 178 W | 0.567 | 0.431 | -24% | 0.254 | -41% |
| RTX 2080 Ti | 262 W | 0.613 | 0.478 | -22% | 0.287 | -40% |
| RTX 3070 | 220 Вт | 0.738 | 0.575 | -22% | 0.341 | -41% |
| RTX 3080 | 325 W | 0.586 | 0.478 | -18% | 0.303 | -37% |
| RTX 3090 | 356 W | 0.572 | 0.477 | -17% | 0.311 | -35% |
В двух таблицах выше мы можем увидеть эволюцию кадров в джоулях на разных поколениях видеокарт от NVIDIA и AMD, что позволяет нам узнать, как они развивались с точки зрения энергетической производительности, а также как более высокие разрешения влияют на производительность. .
Полученные результаты дают нам очень конкретную подсказку, а именно, что, несмотря на развитие форм новых архитектур, производительность, измеренная в кадре на джоуль в каждом графическом процессоре, не дублировалась все это время, что продемонстрировало бы необходимость реализации алгоритмы искусственного интеллекта, такие как NVIDIA DLSS, Intel XeSS или AMD FSR для увеличения частоты кадров в определенных разрешениях, внутреннего рендеринга и увеличения количества кадров на джоуль.
В заключение мы не включили энергоэффективность графических процессоров Intel и AMD, причина в том, что, будучи частью того же чипа, что и ЦП, и разделяя систему питания, гораздо труднее сломать.
