DirectX 11: ATI vs. nVidia

Rozhraní DirectX 11 nabízí mnoho výhod, musíte však k němu mít odpovídající grafickou kartu. Přinášíme srovnání dvou výkonných "grafik" od ATI i nVidie.
THOMAS LITTSCHWAGER

Tento souboj probíhá na trhu s grafickými kartami už dlouhá léta. Jednou nabízí nejrychlejší grafickou kartu světa ATI, jindy zas nVidia. Tentokrát jsme proti sobě postavili zástupce obou firem, kteří podporují moderní rozhraní DirectX 11. Jak ATI, tak nVidia hovoří o svých novinkách v superlativech a nechají si za ně i dobře zaplatit. V Chipu jsme se tedy rozhodli vyzkoušet slabé a silné stránky grafických karet ATI Radeon HD 5870 a nVidia GeForce GTX 480.

Technologie: Spousta výpočetních jader

Na začátku našeho souboje bude vhodné srovnat technické parametry obou produktů: velikost, množství tranzistorů a frekvence jader i pamětí. Co se fyzických rozměrů týče, jsou na tom obě karty velice podobně. GTX 480 měří na délku 26,7 cm, zatímco HD 5870 28,2 cm. Je to sice jen o půl centimetru, bod zde ale tedy získává nVidia. Obě karty jsou vyrobeny za použití 40nm výrobního procesu. Grafický čip ATI (s kódovým označením Cypress) zabírá plochu 334 mm2, nVidia (kódové označení čipu je GF100) zabere plochu 530 mm2. Z toho můžeme usuzovat na vyšší provozní teplotu, nákladnější výrobu, a tedy i na vyšší cenu grafických čipů nVidia. Tentokrát tedy bod pro ATI.
Nyní se dostáváme k funkční výbavě obou soupeřů. Pod krytem grafického čipu GF100 se skrývá 480 shaderových výpočetních jednotek spojených do 32 shaderových multiprocesorů po 15 jednotkách. Na grafickém čipu ATI Cypress (RV870) najdeme 1 600 streamovacích procesorů, seřazených do 320 shaderovacích jednotek. Opět bod pro ATI.
Z hlediska frekvenčního kmitočtu je souboj mezi oběma grafickými procesory vyrovnaný. Taktovací frekvence čipu ATI je o něco vyšší než u nVidie (850 MHz v porovnání se 700 MHz), ale frekvence shaderovacích jednotek nVidie je o řád vyšší než u ATI (1 401 MHz versus 850 MHz). Frekvence pamětí je u ATI vyšší než u nVidie (2 400 MHz versus 1 848 MHz). Na rozdíl od ATI však nVidia používá u modelu GTX 480 paměť GDDR5 s kapacitou 1,5 GB, zatímco ATI u čipu HD 5870 sice používá stejný typ pamětí GDDR5, ale její kapacita činí pouze 1 GB.
Co se technických specifikací týče, je tedy zatím souboj vyrovnaný a průběžné skóre ukazuje stav 2:2. Nyní bude záležet jen na porovnání výkonu, ceny, spotřeby elektrické energie a na hlučnosti.

Výkon: Tuhý boj o vítězství

Obě karty podporují rozhraní standardu DirectX 11 a Shader model 5.0, což nám usnadní přímé porovnání. Při měření standardním benchmarkem 3DMark Vantage je nVidia GF100 s celkovým výsledkem GPU 16 419 bodů o něco rychlejší než ATI Cypress, který dosáhl výsledku 15 112 bodů. Se stejným drobným náskokem jsme se u karty nVidia GTX480 setkali při měření frekvence snímků ve hře Crysis. nVidia dosáhla 84 fps, zatímco ATI lehce zaostávala na 79 fps. Ve hře PT Boats: Knights of the Sea byl výsledek 53,1 fps oproti 48,7 fps a ve hře World in Conflict dosáhla nVidia 57 fps a ATI 54 fps. Výrazného náskoku se dočkala nVidia pouze ve hře Unreal Tournament III, kde dosáhla 168 fps, zatímco ATI (samozřejmě při stejném vysokém rozlišení) vykázala pouze 121 fps. V jednom případě ale zvítězila ATI, a to ve hře Quake Wars, kde čip HD 5870 dosahoval 123 fps, zatímco nVidia GTX480 byla se 117 fps o něco pomalejší.
Podobných výsledků jsme byli svědky i u grafické části klasického benchmarku PCMark 05, kde GTX 480 zaznamenala výsledek 28 257 bodů, zatímco ATI Radeon HD 5870 předvedla o něco vyšší výkon: 29 475 bodů. Odhlédneme-li od grafického výkonu a zaměříme-li se na výpočetní výkon obou grafických čipů, zjistíme, že HD 5870 dosahuje výkonu 2 700 GFLOPS a při dvojité přesnosti (která je důležitá u vědeckých výpočtů) vykazuje 550 GFLOPS. nVidia GTX 480 je na jednu stranu s výsledkem 1 345 GFLOPS při běžném výpočtu pomalejší, na druhou stranu je při dvojité přesnosti s 672 GFLOPS rychlejší než ATI.

Spotřeba a hlučnost: ATI vítězí

Celkový výsledek souboje bude tedy záležet na spotřebě a hlučnosti jednotlivých karet. V klidovém provozu činí její příkon cca 50 W a při plné zátěži může dosáhnout až na 300 W, což je nepřijatelně vysoká spotřeba. ATI HD 5780 je o poznání skromnější. Při běžném klidovém provozu si řekne cca o 20 W a při plném výkonu dosahuje maximálně na 190 W.
Stejná situace panuje i v případě měření hlučnosti: GTX 480 je jasně slyšet i při klidovém běhu, kdy jsme naměřili 1,8 sonu. V plném zápřahu pak doslova řve a vydává hlučnost celých 12 sonů! V testovací laboratoři Chipu jsme se zatím s takto hlasitou grafickou kartou nesetkali. Oproti tomu HD 5870 patří s hlučností 0,9 sonu v klidovém režimu a maximální hodnotou 3,1 sonu při plném výkonu k tišším kartám.
AUTOR@CHIP.CZ

PROFIL - ATI Radeon HD 5870
Cena cca 8 500 Kč
Výkonná, tichá a úsporná grafická karta
Počet tranzistorů: 2 154 milionu
Počet výpočetních jednotek: 1 600
Výpočetní výkon: 2 720 GFLOPS
3DMark Vantage: 15 112 bodů
Crysis: 79 fps
Hlučnost: 0,9 sonu (klid), 3,1 sonu (plný výkon)
Spotřeba: od 20 do 190 wattů
Ideální karta pro hráče – vysoký výkon, tichý provoz a rozumná spotřeba.
NAMĚŘENÉ HODNOTY:
3DMark Vantage 15 112 bodů
Quake Wars 123 fps
Spotřeba 190 W
Hlučnost 3,1 Sonu
Nízká hlučnost a rozumná spotřeba: V těchto kategoriích si vede HD 5870 obzvláště dobře.

PROFIL - nVidia GeForce GTX 480
Cena cca 13 000 Kč
Hlučnější, žravější, ale výkonnější
Počet tranzisotrů: 3 miliardy
Počet výpočetních jednotek: 480
Výpočetní výkon: 1 345 GFLOPS
3DMark Vantage: 16 419 bodů
Crysis: 84 fps
Hlučnost: 1,8 sonu (klid), >12 sonů (plný výkon)
Spotřeba: od 50 do 300 wattů
O málo rychlejší než ATI HD 5870, kromě rychlosti ale za ATI zaostává.
NAMĚŘENÉ HODNOTY:
3DMark Vantage 16 419 bodů
Quake Wars 117 fps
Spotřeba 300 W
Hlučnost > 12 sonů
Výkon: V běžných benchmarcích vykazuje GeForce GTX 480 drobný výkonnostní náskok.


Alternativy od 1 200 do 15 000 Kč
CELÁ ŘADA ATI HD 5000:
Společnost ATI představila první modely podporující rozhraní DirectX 11 již v září 2009, a to půl roku před nVidií, a dokonce i před oficiálním uvedením rozhraní DirectX 11 společností Microsoft. Od té doby se na trhu objevila větší část kompletní řady – od základního modelu Radeon HD 5450 cca za 1 200 Kč přes dalších deset modelů střední třídy až po variantu HD 5850 cca za 7 000 Kč. Speciálním modelem je nejdražší karta HD 5970 cca za 15 000 Kč, která na sobě nese dva plnohodnotné grafické čipy, kterými je osazena námi popisovaná verze HD 5870. Dvouprocesorová karta HD 5970 stále vede naše výkonnostní tabulky.
CENA: od 1 200 Kč vč. DPH
INFO: www.amd.com

NVIDIA GEFORCE GTX 470:
Řada GeForce-400 je stále velmi mladá a první modely se objevily na trhu až koncem března letošního roku. Zatím bychom ji vlastně ani neměli nazývat "řadou", protože kromě modelů GTX 480 je na trhu pouze model GTX 470, který má procesor se 448 streamovacími jednotkami. Jak lze očekávat, model GTX 470 se výkonově řadí někam doprostřed výkonnostního rozsahu karet ATI HD 5xxx. Je o něco rychlejší než HD 5850 a o trochu pomalejší než HD 5870. Cena cca 9 000 Kč odpovídá jeho průměrnému výkonu. Na další varianty série GeForce-400 zatím napjatě čekáme.
CENA: cca 9 500 Kč vč. DPH
INFO: www.nvidia.com


Foto: Malý, ale výkonný: Grafický čip karty ATI HD 5870 zabírá jen 63 procent velikosti GPU GF100.
Foto: Rozměrný čip: Grafický čip GT100, který využívá nVidia GeForce GTX 480, má nadměrné rozměry i spotřebu.