У першій частині статті ми розглядали процесори, а тепер настала черга відеокарт - другого найважливішого компонента системи для роботи з 3D-графікою. Як було сказано раніше, процесор розкриває потенціал відеокарти. Потужна відеокарта при слабкому процесорі безглузда, оскільки не буде працювати в повну силу. Точно так же безглузда слабка відеокарта при потужному процесорі. Але замінити відеокарту простіше, ніж процесор, тому будемо приймати його за точку відліку. Щоб не заплутатися в характеристиках сучасних процесорів і відеокарт, підбираючи відповідні для системи, привожу таблицю відповідності. Оскільки для роботи з 3D-графікою традиційно використовуються процесори Intel і відеокарти NVidia, їх ми і розглянемо в даній таблиці. В інтернеті існують подібні таблиці відповідності для процесорів AMD і відеокарт Radeon.
Спочатку я вирішив протестувати два бюджетних рішення від NVidia: GeForce GTX 750 Ti і Quadro K620. Вартість GTX 750 Ti становить близько 7,5 тисяч рублів, а K620 - близько 11, що дозволило зібрати тестові системи на базі процесора 7700K вартістю 75 і 79 тисяч рублів відповідно. Зрозуміло, що це нижчий ціновий сегмент і всі наступні моделі серій покажуть себе краще. Моїм завданням було визначити необхідний мінімум для комфортної роботи і зробити вибір на користь ігрового або професійного рішення. Потім я придбав одну з найбільш потужних на сьогоднішній день відеокарт - GTX 1070. Її ціна становила близько 30 тисяч рублів (зараз вона коштує дорожче), таким чином, сумарна максимальна вартість комплектуючих мого комп'ютера дійшла до позначки в 100 тисяч рублів. GTX 1070 з'явилася в 2016 році, а GTX 750 Ti і K620 - в 2014. Вони зараз широко представлені на ринку.
NVidia Quadro K620, GTX 750 Ti і GTX 1070 від різних виробників
K620 і GTX 750 Ti побудовані на базі архітектури Maxwell (графічний процесор GM 107, виконаний по 28 нм технології), мають обсяг пам'яті, рівний 2 гігабайтам і 128-бітну шину. Частота ядра обох карт відрізняється незначно. Принциповими відмінностями є різні типи і частоти відеопам'яті, число шейдерних процесорів (ядер CUDA) і пропускна здатність карт. Характеристики обох карт, на мій погляд, є стартовим мінімумом для роботи з 3D-анімацією на сьогоднішній день. Що стосується GTX 1070 на базі архітектури наступного покоління Pascal (графічний процесор GP104, 16 нм), то можу сказати, що її продуктивності аніматору повинно вистачити на кілька років вперед.
Дам деякі пояснення характеристик відеокарт.
Процесор і технологія говорять про новизну моделі.
Частота ядра, тип і частота пам'яті, а також розрядність шини визначають швидкість обробки графіки (зрозуміло, чим вище значення - тим краще). Шина - це «міст» між процесором і пам'яттю відеокарти. «Ширина» цього "моста" вимірюється в бітах і показує величину потоку даних, якими може оперувати процесор.
Об'єм пам'яті важливий при роботі з великими складними сценами (на сьогоднішній день мінімальний обсяг дорівнює 2 Гб). Зауважу, що на 128 бітових шинах навряд чи має сенс обсяг пам'яті, що перевищує 2 Гб, оскільки через «вузькості» шини процесор не зможе оперативно обробляти дані більшого обсягу.
Частота відеопам'яті має вирішальне значення: це найбільш наочний показник швидкодії відеокарти. Хто захоплюється комп'ютерними іграми - підтвердить. Плавність обертання і масштабування важких сцен з текстурами і освітленням, швидкість роботи вьюпорті Maya - багато в чому визначаються саме частотою пам'яті відеокарти.
Ряд виробників випускає моделі з т.зв. заводським розгоном: в них ті ж самі процесори і чіпи пам'яті працюють на підвищених частотах. Приріст продуктивності таких відеокарт становить близько 5% в порівнянні з моделями на стандартних частотах. При високих навантаженнях такі відеокарти вимагають хороших систем охолодження. На мій погляд, одним з кращих рішень на сьогоднішній день є система iChill X4 від Inno3D, що складається з чотирьох вентиляторів: трьох на площині відеоплати і одного, розташованого перпендикулярно збоку. Незважаючи на велику кількість вентиляторів, це дуже тиха система, що дозволяє охолоджувати не тільки сам відеопроцесор, а й інші мікрочіпи по всій площі відеокарти. Однак X4 - досить громіздка система (відеокарта займає 2,5 слоти) і її дизайн може не всім сподобатися, але це єдині її недоліки.
Пропускна здатність - обсяг даних, які відеокарта здатна «переварити» за одиницю часу. Також є наочним показником продуктивності.
Ядра CUDA, які іменуються по-різному: потокових мультипроцесорів, універсальними процесорами, шейдерними блоками і т.д. - це архітектура паралельних обчислень від NVidia, що дозволяє управляти потоками даних, оптимізуючи їх для обробки. Кожне таке ядро має обмежений обсяг пам'яті, тому кількість ядер суттєво впливає на продуктивність. Найбільш помітно ядра CUDA проявляють себе при роботі з 2D-зображеннями дуже високою роздільною здатністю (4К і вище) і при обробці великих відеофайлів: монтаж, композітінг, рендеринг.
TDP (thermal design power) - це кількість теплової енергії, що виділяється відеокартою і розсіюється системою охолодження. TDP відповідає енергоспоживанню відеокарти при максимальних навантаженнях. Відповідно, високі значення TDP вимагають потужних блоків живлення комп'ютера. Для більшості топових відеокарт підійде блок живлення на Потужність 600 Вт.
Звернемося до нашого тестового стенду.
Після апгрейда центрального процесора швидкість обробки графіки в реальному часі зросла, в середньому, на 35 відсотків, що не так помітно безпосередньо при роботі з 3D-анімацією, але відчутно позначається на обробці відео, швидкості відкриття програм, завантаження файлів, референсів і т.д . Найбільш істотний приріст продуктивності спостерігався при рендеринге ( CPU-тест Cinebench ). Подивимося, як покаже себе професійна відеокарта Quadro K620 в порівнянні з ігровою GTX 750 Ti. Сама NVidia рекомендує Quadro K620 в якості початкового, бюджетного рішення для CAD-додатків, для анімації же пропонуються моделі, починаючи з К2200 і більш потужні. Однак, слід зазначити, що вони майже втричі дорожче. Так, Quadro K2200 знаходяться в одному ціновому діапазоні з предтоповой GeForce GTX 1070, з якої трохи пізніше ми порівняємо Quadro K620 і GTX 750 Ti.
При заміні «ігровий» відеокарти GTX 750 Ti на «професійну» Quadro K620 виникла проблема: при підключенні одного з моніторів за стандартним кабелю DVI-D зображення було нечитабельним через перешкоди. При заміні кабелю на DVI-I перешкоди зникли. Для другого монітора довелося задіяти перехідник з DVI (йде в комплекті), щоб підключити його до гнізда Display Port, самому поширеній на сучасних відкритих (не плутати з HDMI). Також слід відзначити, що у серії Quadro відсутня можливість підключення двох відеокарт в режимі SLI, за винятком ряду топових моделей.
На продуктивності системи заміна відеокарти позначилася, в цілому, негативно. Ми вже говорили про апгрейд Pentium G4620 на Core i7 7700K. Після заміни GTX 750 Ti на Quadro K620 до тесті OpenGL (Cinebench) приріст продуктивності від нового процесора був повністю знівельовано, повернувшись до 77 кадрів в секунду. Навіть результат процесорного рендер-тесту впав до 719 балів. Позначилася більш повільна пам'ять і менше число ядер CUDA. Однак в тестах професійних CAD-програм Creo і Catia відеокарта K620 була приблизно вдвічі швидше, ніж GTX 750 Ti. Тест ж Maya був повністю провалений: близько 20 балів проти 37 у GTX 750 Ti. Розчарувала Quadro і в тестах 3ds Max 2015 : Обертання і масштабування складних об'єктів з текстурами зайняло майже вдвічі більше часу, ніж на GTX 750 Ti. Тільки в сценах з механічним кулею і морським чудовиськом продуктивність мало відрізнялася від GTX 750 Ti і GTX 1070. Мабуть, ключове значення в цих тестах грає центральний процесор комп'ютера. показники GPU Test в порівнянні з GTX 750 Ti впали майже втричі: 13 fps і 819 балів. Причина - знову ж - в повільної відеопам'яті Quadro K620.
З установкою GTX 1070 система показала рекордні 145 балів в тесті Maya , Що майже всемеро перевищує результат Quadro K620 і вчетверо - GTX 750 Ti. Решта тести SPECviewperf також показали значне збільшення продуктивності. Перша частина тесту SPECaps for 3ds Max 2015 (Обертання і масштабування сцен) була пройдена «вліт». GPU test видав 7751 бал і 129 кадрів в секунду проти 819 балів і 13 кадрів в секунду у Quadro K620. GTX 750 Ti відстала менше - 2194 бали і 36 кадрів в секунду. Однак тести Cinebench не виявили настільки ж істотних переваг у GTX 1070. У порівнянні з GTX 750 Ti, прискорення склало всього 15 кадрів в тесті OpenGL, а швидкість процесорного рендеринга змінилася в межах похибки.
Отже, щоб розкрити потенціал відеокарти, потрібен потужний процесор. Як бачимо, при заміні Pentium на Core i7 продуктивність відеокарти в OpenGL зросла, в середньому, на 35%. Заміна ж «ігровий» GTX 750 Ti на «професійну» K620 негативно позначилася на продуктивності. Тест OpenGL показав повну втрату переваг від апгрейда процесора, а в 3ds Max робота сповільнилася майже вдвічі. Відеокарта Quadro змогла обійти GTX в тестах CAD-додатків, але для 3D-аніматорів в Maya або Max це ні про що не говорить. Недарма NVidia рекомендує для анімації топові моделі серії Quadro. Підходять для роботи аніматора і сучасні ігрові рішення, на зразок GTX 1070. Після установки даної відеокарти продуктивність графіки в Maya і 3ds Max практично подвоїлася (в порівнянні з GTX 750 Ti). Хочу також зауважити, що професійні карти не застраховані від глюків, зависань і некоректної роботи.
За час написання цієї статті на ринку з'явилося ще одне ігрове рішення - відеокарта GTX 1070 Ti. Цей новий продукт від NVidia породив безліч суперечок: одні стверджують, що при порівнянній з GTX 1080 ціною, карта не пропонує ніяких переваг, інші бачать в ній більш сучасну альтернативу GTX 1070. Судячи з тестів, представленим в інтернеті, GTX 1070 Ti дає перевагу максимум в 5-10% в порівнянні з GTX 1070. чи має сенс купувати «титанову» модель - вирішувати вам. Особисто мені в появі цієї моделі на ринку бачиться виключно маркетинговий хід і, якби зараз мені довелося вибирати між GTX 1070 Ti і GTX 1080, я б, звичайно, вибрав останню.
Коли у мене з'явилася можливість купити дорожчу відеокарту для апгрейда, я швидко зробив вибір на користь GTX 1070 (модель Ti тоді ще не вийшла), як найбільш компромісним рішенням між потужністю і ціною. З виробників я вибирав між Asus і Inno3D. Відкрите Asus можна налаштовувати через біос моєї материнської плати Asus Rog Strix Z270H. Однак мене більше зацікавив заводський розгін і система охолодження iChill Х4 відеокарт Inno3D. По суті, Inno3D за рік до появи GTX 1070 Ti випустили аналогічну по потужності відеокарту.
Нижче наведена таблиця з характеристиками топових відеокарт Inno3D на базі GTX 1070, 1070 Ti, 1080 і 1080 Ti (всі моделі з охолодженням iChill X4). Тут наведено їх базові характеристики і ціни станом на грудень 2017 року. Зверніть увагу, що між GTX 1070 і 1070 Ti практично немає відмінностей, а GTX 1080 і 1080 Ti розрізняються дуже сильно (природно, за ціною теж). Сподіваюся, ця таблиця допоможе вам зробити вибір на користь того чи іншого рішення.
Підведемо підсумки.
Для роботи 3D-аніматору необхідний досить потужний комп'ютер. Ідеальним поєднанням буде процесор Core i7 (Skylake, Kaby Lake, Coffee Lake) з топової ігровою відеокартою NVidia (починаючи з GTX 980). Обійдеться такий комп'ютер приблизно в сто тисяч рублів, але ці витрати будуть виправдані декількома роками зручної роботи. Купувати професійну відеокарту Quadro бюджетного класу не має сенсу, оскільки вона буде свідомо слабкіше ігрових моделей в цьому ж ціновому сегменті. Також не варто сліпо довіряти маркетинговим ходам розробників, на зразок новинки GTX 1070 Ti. Плавної вам анімації, друзі!