Обзор видеокарты Palit GeForce RTX 2060 Super Jetstream (8 ГБ)

Мы сильно сократили состав DirectX 10-тестов из RightMark3D, оставив только несколько примеров с наибольшей нагрузкой на GPU. Первая пара тестов измеряет производительность выполнения относительно простых пиксельных шейдеров с циклами при большом количестве текстурных выборок (до нескольких сотен выборок на пиксель) и сравнительно небольшой загрузке ALU. Иными словами, в них измеряется скорость текстурных выборок и эффективность ветвлений в пиксельном шейдере. Оба примера включают самозатенение и шейдерный суперсэмплинг, увеличивающий нагрузку на видеочипы.

Первый тест пиксельных шейдеров — Fur. При максимальных настройках в нем используется от 160 до 320 текстурных выборок из карты высот и несколько выборок из основной текстуры. Производительность в данном тесте зависит от количества и эффективности блоков TMU, на результат влияет также и эффективность выполнения сложных программ.

В задачах процедурной визуализации меха с большим количеством текстурных выборок, решения компании AMD в лидерах еще со времен выхода первых графических процессоров архитектуры GCN, продолжилась история и с видеокартами на чипе Navi архитектуры RDNA, которые в этом сравнении выглядят даже еще сильнее, что говорит о большей эффективности выполнения ими подобных программ. И никакие улучшения GeForce RTX до Super-версий не смогли этого изменить.

Рассматриваемые сегодня видеокарты GeForce RTX 2060 Super и 2070 Super выступили на ожидаемом уровне, уступив своим конкурентам из стана AMD, которые стали лучшими в этом сравнении. Если же оценивать производительность новинок по сравнению с обычными моделями линейки RTX, то обе новинки показали результат явно лучше своих предшественниц, хотя и несколько удивительно, что RTX 2060 Super не дотянула до RTX 2070. Посмотрим, что будет при более сложных шейдерах и условиях в целом.

Следующий DX10-тест Steep Parallax Mapping также измеряет производительность исполнения сложных пиксельных шейдеров с циклами при большом количестве текстурных выборок. При максимальных настройках он использует от 80 до 400 текстурных выборок из карты высот и несколько выборок из базовых текстур. Этот шейдерный тест Direct3D 10 несколько интереснее с практической точки зрения, так как разновидности parallax mapping широко применяются в играх, в том числе и такие варианты как steep parallax mapping. Кроме того, в нашем тесте мы включили самозатенение, увеличивающее нагрузку на видеочип в два раза, и суперсэмплинг, также повышающий требования к мощности GPU.

Диаграмма похожа на предыдущую, но видеокарты GeForce в этот раз выступили чуть лучше. Но это не помогло им достать даже младшую Radeon RX 5700, которая во всех условиях обогнала RTX 2070 Super. Неудивительно, что RX 5700 XT вырвалась вперед еще дальше и снова победила в сравнении. Новый чип Navi 10 явно работает лучше конкурирующих графических процессоров компании Nvidia в подобных задачах, и хотя отставание от Radeon уменьшилось, но рассматриваемые сегодня решения их не достали. Преимущество «суперов» над «обычными» картами примерно такое же, как и в предыдущем тесте.

Из пары тестов пиксельных шейдеров с минимальным количеством текстурных выборок и относительно большим количеством арифметических операций, мы выбрали более сложный, так как они уже порядком устарели и уже не измеряют чисто математическую производительность GPU. Да и за последние годы скорость выполнения именно арифметических инструкций в пиксельном шейдере не так важна, большинство вычислений перешли в compute shaders. Итак, тест шейдерных вычислений Fire — текстурная выборка в нем лишь одна, а количество инструкций типа sin и cos равно 130 штукам. Впрочем, для современных GPU это семечки.

В математическом тесте из нашего RightMark мы часто получаем результаты, довольно далекие от теории и сравнений в других аналогичных бенчмарках. Вероятно, столь мощные платы ограничивает что-то, не относящееся к скорости вычислительных блоков, так как GPU при тестировании чаще всего не загружены работой на 100%. Но рассматриваемые сегодня видеокарты в этом тесте показали примерно те результаты, которые мы от них и ожидали.

Обе GeForce отстали от пары Radeon, что полностью соответствует теории — пиковая математическая производительность у решений Nvidia всегда ниже, и выход Navi этого не изменил. Младшая модель RTX 2060 Super в этот раз почти догнала RTX 2070, а старшая Super оказалась заметно быстрее всех GeForce.

Переходим к тесту геометрических шейдеров. В составе пакета RightMark3D 2.0 есть два теста скорости геометрических шейдеров, мы оставили лишь один из них — Galaxy. Техника в этом тесте аналогична point sprites из предыдущих версий Direct3D. В нем анимируется система частиц на GPU, геометрический шейдер из каждой точки создает четыре вершины, образующие частицу. Вычисления производятся в геометрическом шейдере.

Соотношение скоростей при разной геометрической сложности сцен примерно одинаково для всех решений, производительность соответствует количеству точек. Задача для мощных современных GPU довольно простая, но разница между моделями видеокарт в наличии. Обе новые модели GeForce с приставкой Super в этом тесте показали результат лучше, чем простые модели, и RTX 2060 Super близка к RTX 2070.

Разница между видеокартами на чипах Nvidia и AMD в этом тесте всегда была в пользу решений «зеленых», что обусловлено отличиями в геометрических конвейерах GPU. В тестах геометрии платы GeForce чаще всего выглядят конкурентоспособнее Radeon, хотя новые чипы Navi явно подтянулись к ним. Обе Super-модели не так уж и быстрее Radeon в сложных условиях, а в простых даже проигрывают им. Но сравнивать нужно RTX 2060 Super и RX 5700 XT, так как они стоят одинаково — и мы видим небольшое преимущество у решения AMD.

Мы традиционно рассматриваем также и синтетические тесты из пакета 3DMark Vantage, ведь они иногда показывают нам то, что мы упустили в тестах собственного производства. Feature тесты из этого тестового пакета также обладают поддержкой DirectX 10, они до сих пор более-менее актуальны и при анализе результатов новых видеокарт мы сделаем какие-то полезные выводы, ускользнувшие от нас в тестах пакета RightMark 2.0.

Feature Test 1: Texture Fill

Первый тест измеряет производительность блоков текстурных выборок. Используется заполнение прямоугольника значениями, считываемыми из маленькой текстуры с использованием многочисленных текстурных координат, которые изменяются каждый кадр.

Эффективность работы видеокарт AMD и Nvidia в текстурном тесте компании Futuremark довольно высока, и тест показывает результаты, близкие к соответствующим теоретическим параметрам, хотя иногда они все же получаются несколько заниженными, особенно для видеокарт из семейства Turing. Сегодняшние новинки показали ожидаемый результат попарно на уровне решений Radeon RX 5700 (XT).

Но если сравнивать скорость текстурирования рассматриваемых сегодня видеоплат компании Nvidia с конкурирующими видеокартами Radeon с учетом цен, то нужно отметить, что GeForce RTX 2060 Super все же проигрывает своему прямому ценовому конкуренту в виде Radeon RX 5700 XT. Все Radeon имеют большое количество блоков TMU и с этой задачей они справляются очень неплохо.

Feature Test 2: Color Fill

Вторая задача — тест скорости заполнения. В нем используется очень простой пиксельный шейдер, не ограничивающий производительность. Интерполированное значение цвета записывается во внеэкранный буфер (render target) с использованием альфа-блендинга. Используется 16-битный внеэкранный буфер формата FP16, наиболее часто используемый в играх, применяющих HDR-рендеринг, поэтому такой тест является вполне современным.

Цифры из второго подтеста 3DMark Vantage должны показывать производительность блоков ROP, без учета величины пропускной способности видеопамяти, и тест обычно измеряет именно производительность подсистемы ROP. Новинки на основе чипа Navi показали потрясающе мощный результат, и в этом тесте они в разы быстрее всех своих конкурентов.

Вышедшие недавно видеокарты Nvidia с приставкой Super по скорости заполнения сцены не так хороши, и GeForce RTX 2060 Super и RTX 2070 Super в этом тесте оказались явно медленнее соперников. Конечно, тут сказывается увеличенное до 64 штук количество блоков ROP в Navi, но ведь и в трех представителях семейства Turing их столько же. Также удивительно, что обычная RTX 2060 показала результат на уровне RTX 2060 Super — похоже, производительность GeForce тут ограничена не скоростью ROP и ПСП.

Feature Test 3: Parallax Occlusion Mapping

Один из самых интересных feature-тестов, так как подобная техника давно используется в играх. В нем рисуется один четырехугольник (точнее, два треугольника) с применением специальной техники Parallax Occlusion Mapping, имитирующей сложную геометрию. Используются довольно ресурсоемкие операции по трассировке лучей и карта глубины большого разрешения. Также эта поверхность затеняется при помощи тяжелого алгоритма Strauss. Это тест очень сложного и тяжелого для видеочипа пиксельного шейдера, содержащего многочисленные текстурные выборки при трассировке лучей, динамические ветвления и сложные расчеты освещения по Strauss.

Результаты этого теста из пакета 3DMark Vantage не зависят исключительно от скорости математических вычислений, эффективности исполнения ветвлений или скорости текстурных выборок, а от нескольких параметров одновременно. Для достижения высокой скорости в этой задаче важен правильный баланс GPU, а также эффективность выполнения сложных шейдеров. Это довольно важный тест, так как результаты в нем всегда очень хорошо коррелируют с тем, что получается в игровых тестах.

Тут важны и математическая и текстурная производительность, и в этой «синтетике» из 3DMark Vantage новые модели видеокарт Nvidia показали ожидаемый результат, опередив своих обычных предшественников. Правда, RTX 2060 Super немного не дотянула до RTX 2070. Если говорить о сравнении с графическими процессорами AMD, то в этом тесте они всегда были сильны, и Navi улучшил эффективность выполнения задачи. Сравниваем по цене: GeForce RTX 2060 Super немного уступил видеокарте RX 5700 XT с точно такой же ценой, но не слишком много.

Feature Test 4: GPU Cloth

Четвертый тест интересен тем, что рассчитывает физические взаимодействия (имитация ткани) при помощи видеочипа. Используется вершинная симуляция, при помощи комбинированной работы вершинного и геометрического шейдеров, с несколькими проходами. Используется stream out для переноса вершин из одного прохода симуляции к другому. Таким образом, тестируется производительность исполнения вершинных и геометрических шейдеров и скорость stream out.

Скорость рендеринга в этом тесте должна зависеть сразу от нескольких параметров, и основными факторами влияния должны являться производительность обработки геометрии и эффективность выполнения геометрических шейдеров. Сильные стороны чипов Nvidia должны были проявиться, но мы в который раз получаем явно некорректные результаты в этом тесте. Смотреть на результаты видеокарт GeForce нет смысла, Super они или не Super.

Feature Test 5: GPU Particles

Тест физической симуляции эффектов на базе систем частиц, рассчитываемых при помощи графического процессора. Используется вершинная симуляция, где каждая вершина представляет одиночную частицу. Stream out используется с той же целью, что и в предыдущем тесте. Рассчитывается несколько сотен тысяч частиц, все анимируются отдельно, также рассчитываются их столкновения с картой высот. Частицы отрисовываются при помощи геометрического шейдера, который из каждой точки создает четыре вершины, образующие частицу. Больше всего загружает шейдерные блоки вершинными расчетами, также тестируется stream out.

И во втором геометрическом тесте из 3DMark Vantage мы видим далекие от теории результаты, но они хотя бы ближе к истине, чем в прошлом подтесте этого же бенчмарка. Видеокарты Nvidia все так же необъяснимо медленны, и обе они уступили представителям архитектуры RDNA в лице Radeon RX 5700 (XT). Сравнение новых Super-моделей со старыми «обычными» снова показало ожидаемый результат — RTX 2060 Super почти на уровне RTX 2070. А вот то, что RTX 2070 Super недалеко от них ушла, быть уже не должно.

Feature Test 6: Perlin Noise

Последний feature-тест пакета Vantage является математически-интенсивным тестом GPU, он рассчитывает несколько октав алгоритма Perlin noise в пиксельном шейдере. Каждый цветовой канал использует собственную функцию шума для большей нагрузки на видеочип. Perlin noise — это стандартный алгоритм, часто применяемый в процедурном текстурировании, он использует много математических вычислений.

В этом математическом тесте производительность решений хоть и не совсем соответствует теории, но она явно ближе к пиковой производительности видеочипов в предельных задачах. В тесте используются операции с плавающей запятой, и новая архитектура Turing компании Nvidia не может использовать свои уникальные возможности, поэтому GeForce не столь сильны, как могли бы быть. Разница между Super и не-Super снова немного странная — RTX 2060 Super почему-то далека от RTX 2070, хотя они должны быть заметно ближе.

Что касается конкуренции, то в паре RTX 2060 Super и RX 5700 XT с одинаковой ценой победитель ожидаем — видеокарта AMD. Новые решения компании на основе архитектуры RDNA справляются с подобными задачами даже лучше GCN, которые всегда были хороши в тех случаях, когда выполняется интенсивная «математика» в предельных режимах. В RX 5700 улучшили производительность, и они опережают своих соперников из стана Nvidia даже в Super-вариантах.

Переходим к Direct3D11-тестам из пакета разработчиков SDK Radeon. Первым на очереди будет тест под названием FluidCS11, в котором моделируется физика жидкостей, для чего рассчитывается поведение множества частиц в двухмерном пространстве. Для симуляции жидкостей в этом примере используется гидродинамика сглаженных частиц. Число частиц в тесте устанавливаем максимально возможное — 64 000 штук.

В первом Direct3D11-тесте мы получили интересный результат, когда все GeForce уступили паре конкурирующих Radeon. По опыту предыдущих тестов мы знаем, что GeForce архитектуры Turing в тесте выступают не очень хорошо, и в этот раз даже RTX 2070 Super не достала до старшей видеокарты AMD. Даже при том, что Super-модели оказались сильно лучше своих простых предшественниц. Впрочем, судя по крайне высокой частоте кадров, вычисления в этом примере из SDK в любом случае слишком простые.

Второй D3D11-тест называется InstancingFX11, в этом примере из SDK используются DrawIndexedInstanced-вызовы для отрисовки множества одинаковых моделей объектов в кадре, а их разнообразие достигается при помощи использования текстурных массивов с различными текстурами для деревьев и травы. Для увеличения нагрузки на GPU мы использовали максимальные настройки: число деревьев и плотность травы.

Производительность рендеринга в этом тесте зависит от оптимизации драйвера и командного процессора GPU. С этим дела лучше всего обстоят у всех решений Nvidia. Если сравнить рассматриваемые сегодня видеокарты с приставкой Super, то они явно быстрее RX 5700 (XT), причем до двух раз. RTX 2060 Super почти догнала RTX 2070, как и должно быть, исходя из теоретических показателей, а RTX 2070 Super стала лучшей в сравнении.

Ну и третий D3D11-пример — VarianceShadows11. В этом тесте из SDK AMD используются теневые карты (shadow maps) с тремя каскадами (уровнями детализации). Динамические каскадные карты теней сейчас широко применяются в играх с растеризацией, поэтому тест довольно любопытный. При тестировании мы использовали настройки по умолчанию.

Производительность в этом примере из SDK зависит как от скорости блоков растеризации, так и от пропускной способности памяти. Super-модели ожидаемо опередили свои простые варианты, а разница между новыми видеокартами GeForce RTX подсемейства Super и решениями компании AMD оказалась совсем небольшой. Частота кадров в тесте снова слишком высокая и задача слишком простая, особенно для достаточно мощных GPU.

Переходим к примерам из DirectX SDK компании Microsoft — все они используют последнюю версию графического API — Direct3D12. Первым тестом стал Dynamic Indexing (D3D12DynamicIndexing), использующий новые функции шейдерной модели Shader Model 5.1. В частности — динамическое индексирование и неограниченные массивы (unbounded arrays) для отрисовки одной модели объекта несколько раз, при этом материал объекта выбирается динамически по индексу.

Этот пример активно использует целочисленные операции для индексации, поэтому особенно интересен нам для тестирования графических процессоров семейства Turing. Для увеличения нагрузки на GPU мы модифицировали пример, увеличив число моделей в кадре относительно оригинальных настроек в 100 раз.

Общая производительность рендеринга в этом тесте зависит от видеодрайвера, командного процессора и эффективности работы мультипроцессоров GPU в целочисленных вычислениях. Обновленные решения Nvidia очень хорошо справились с такими операциями и до двух раз опередили представленные в сравнении видеокарты Radeon на чипе Navi. Новые платы компании Nvidia оказались быстрее своих простых предшественников — GeForce RTX 2060 Super почти достала до RTX 2070 — точно как и должно быть по теории.

Очередной пример из Direct3D12 SDK — Execute Indirect Sample, он создает большое количество вызовов отрисовки при помощи ExecuteIndirect API, с возможностью модификации параметров отрисовки в вычислительном шейдере. В тесте используется два режима. В первом на GPU выполняется вычислительный шейдер для определения видимых треугольников, после чего вызовы отрисовки видимых треугольников записываются в UAV-буфер, откуда запускаются посредством ExecuteIndirect-команд, таким образом на отрисовку отправляются только видимые треугольники. Второй режим отрисовывает все треугольники подряд без отбрасывания невидимых. Для увеличения нагрузки на GPU число объектов в кадре увеличено с 1024 до 1 048 576 штук.

Еще один тест, где видеокарты Nvidia трудно побить. Производительность в этом тесте зависит от драйвера, командного процессора и мультипроцессоров GPU. Наш предыдущий опыт говорит о большом влиянии программной оптимизации драйвера на результаты теста, и в этом смысле видеокартам AMD похвастать особо нечем. Обе видеокарты Radeon проиграли всем GeForce RTX в 2,5-3 раза. Похоже, что такая разница получилась из-за недостатка программной оптимизации в драйверах компании AMD. А вот Nvidia улучшила оптимизацию, так как Super-модели явно быстрее обычных.

Ну и последний пример с поддержкой D3D12 — уже известный нам тест nBody Gravity, но в другом варианте. В этом примере из SDK показана расчетная задача гравитации N-тел (N-body) — симуляция динамической системы частиц, на которую воздействуют такие физические силы, как гравитация. Для увеличения нагрузки на GPU число N-тел в кадре было увеличено с 10 000 до 64 000.

По количеству кадров в секунду видно, что эта вычислительная задача довольно сложна. Сегодняшние новинки GeForce RTX с приставкой Super и в этот раз стали быстрее предшественниц, что вполне объяснимо. Новая RTX 2060 Super отстала от старшей сестры RTX 2070 совсем немного, как и должно быть. Если сравнивать GeForce с конкурентом, то RDNA явно улучшила эффективность исполнения этой задачи, и соперники в виде Radeon RX 5700 (XT) явно подтянулись, хоть и не достали до «суперов».

В качестве дополнительного синтетического теста с поддержкой Direct3D12 мы взяли известный бенчмарк Time Spy из 3DMark. В нем нам интересно не только общее сравнение GPU по мощности, но и разница в производительности с включенной и отключенной возможностью асинхронных вычислений, появившихся в DirectX 12. Так мы поймем, насколько хорошо поддерживают async compute различные решения. Для верности мы протестировали видеокарты в двух графических подтестах.

По представленным выше диаграммам видно, что прирост от включения асинхронных вычислений в Time Spy примерно одинаков для всех GeForce и лишь чуть выше для GPU компании AMD. Хотя преимущество при включении async в случае Radeon есть, но это им не очень помогло, они явно в отстающих в этом тесте. Впрочем, бенчмарк Time Spy использует возможности асинхронных вычислений довольно слабо.

Улучшенная RTX 2060 Super почти догнала RTX 2070, но все же уступает ей немного. А если рассматривать производительность Super-моделей в этой задаче по сравнению с конкурентами, то получается, что новинки выступают в этом тесте довольно сильно. Если в первом подтесте GeForce RTX 2060 Super оказалась примерно наравне со своим ценовым соперником Radeon RX 5700 XT, то во втором видеокарта Nvidia уже победила. Перед игровыми тестами это тем более интересно, ведь результаты в Time Spy частенько неплохо коррелируют с показателями в играх.

Мы продолжаем поиск бенчмарков, использующих OpenCL для актуальных вычислительных задач, чтобы включить их в состав нашего пакета синтетических тестов. Пока что в этом разделе остается довольно старый и не слишком хорошо оптимизированный тест трассировки лучей (не аппаратной) — LuxMark 3.1. Этот кроссплатформенный тест основан на LuxRender и использует OpenCL.

Новые модели GeForce RTX с приставкой Super показали ожидаемые результаты и в LuxMark. Сразу же бросается в глаза разница между RTX 2060 и RTX 2060 Super — обновленная модель до полутора раз быстрее. Неудивительно и то, что она почти достала RTX 2070, все это соответствует теории. Удивительно лишь то, что RTX 2070 Super не сильно то и быстрее. Вероятно, тест все же не раскрывает все возможности современных GPU, особенно самый простой подтест LuxBall.

Если сравнивать новинки с Radeon, то отметим, что если в простейшем тесте Super-карты и Radeon RX 5700 (XT) очень близки, то во всех остальных решения AMD очень сильно уступают конкурентам, в том числе и рассматриваемым сегодня видеокартам. Вероятно, для этой задачи RDNA подходит не очень хорошо или дело в недостаточной оптимизации драйверов под новую архитектуру.

Рассмотрим еще один тест вычислительной производительности графических процессоров — V-Ray Benchmark — это тоже трассировка лучей без применения аппаратного ускорения. Тест производительности на базе рендерера V-Ray раскрывает возможности GPU в сложных вычислениях и также может показать преимущества новых видеокарт. В прошлых тестах мы использовали разные версии бенчмарка: которая выдает результат в виде времени, затраченного на рендеринг и в виде количества миллионов просчитанных путей за секунду.

Если раньше казалось, что этот тест лучше оптимизирован под видеокарты Nvidia, и Radeon от них отставали, то Radeon RX 5700 оказались тут куда сильнее. Если сравнивать GeForce RTX 2060 Super со своим ценовым соперником RX 5700 XT, то видеокарта Nvidia хоть и быстрее, но совсем немного. Похоже, что архитектурные изменения и улучшения в системе кэширования данных в RDNA пошли на пользу в таких задачах, как трассировка лучей. Разница между GeForce RTX 2060 Super и RTX 2070 небольшая, но в пользу новинки, как ни странно. Как обычно в таких задачах, RTX 2060 Super справились с рендерингом значительно быстрее, чем простая RTX 2060, а RTX 2070 Super стала победителем в тесте.

Последним тестом нашего материала стал еще один бенчмарк, измеряющий производительность рендеринга при трассировке лучей — OctaneBench 2022. Его недостаток заключается в том, что он работает только на видеокартах Nvidia, а преимущество в том, что он умеет использовать технологию аппаратного ускорения трассировки лучей Nvidia RTX, хоть и доступен пока что только в виде бета-версии. Посмотрим, что дает эта поддержка:

Сразу отметим, что аппаратное ускорение трассировки лучей ускоряет скорость рендеринга более чем в три раза. Интересно, что в этом тесте GeForce RTX 2060 не так уж сильно отстает от выпущенных недавно более мощных видеокарт с приставкой Super. Хотя разница в пользу новинок есть и при отключенной технологии RTX и при ее включении. «Суперы» выступили достаточно сильно, хотя и обычный RTX 2060 в этом тесте неплох.