Владимир МАЛЮХ

На первом этапе тестирования профессиональные видеокарты NVIDIA Quadro серии FX сравнивались с одной из распространенных игровых карт NVIDIA GeForce GTX 260.

На втором этапе мы сравнили производительность профессиональных графических процессоров Quadro предыдущего поколения (серия Quadro FX) и нового поколения, на базе архитектуры Fermi (серия Quadro).

УСЛОВИЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

Тестирование проводилось на стандартной рабочей станции ARBYTE следующей конфигурации: Intel Core 2 Duo 3GHz 3.25Gb, OS Windows XP Professional, Version 2002, SP3.

Во всех тестах использовалось рабочее разрешение экрана 1680х1050, цветовое разрешение 32-бита. При работе с видеокартами QUADRO использовались фирменные драйверы NVIDIA версии 190.38, при работе с GeForce – фирменный драйвер версии 186.18. В качестве рабочего ПО использовался SolidWorks 2009 Premium SP4. В качестве инструментального ПО для измерения производительности (количества кадров в секунду) использовался пакет FRAPS версии 2.9.8. Для оценки сложности геометрии (подсчета количества треугольников, заряжаемых в OpenGL) использовалась утилита 3DVIA PrintScreen.

Для тестирования использовалась модель высокой сложности, насыщенная деталями со сложной криволинейной формой. Модель была подобрана таким образом, чтобы на самой непроизводительной конфигурации не происходило программного упрощения внешнего вида (такая возможность присутствует в SolidWorks, при этом реалистичное изображение деталей может заменяться на их объемлющие параллелепипеды).

При триангуляции модели, необходимой для работы OpenGL, SolidWorks сгенерировал 1.4 млн. треугольников для тестовой модели.

При тестировании измерялась производительность при изменении трехмерного вида (повороте, масштабировании и панорамировании), создании и отображении динамического разреза (с поворотом вида, масштабировании и панорамировании), а также производительность при отображении 2D чертежа (масштабирование и панорамирование), созданного по исходной 3D модели. Измерения для каждой операции производились в течение 60 сек. с посекундной записью производительности, затем результаты усреднялись. Измерение производительности для трехмерного вида производилось в двух режимах – normal view (упрощенное тонирование) и real view (реалистичное тонирование).

ЧАСТЬ 1: GeFORCE ИЛИ QUADRO?

Тестированию подверглись следующие видеокарты:

• Gainward GeForce GTX 260 – популярная модель игровой видеокарты;

• PNY QUADRO FX 570 – профессиональное решение начального уровня;

• PNY QUADRO FX 580 – профессиональное решение начального уровня;

• PNY QUADRO FX 1800 – типовое профессиональное решение;

• PNY QUADRO FX 3800 – высокопроизводительное профессиональное решение.

РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТИРОВАНИЯ

Из диаграммы видно, что при работе со сложной геометрией даже младшие модели семейства Quadro имеют заметное преимущество в производительности перед старшими моделями GeForce.

Режим real view предъявляет повышенные требования к производительности, поэтому старшие модели Quadro FX 1800/3800 при работе со сложными проектами имеют существенное преимущество перед бюджетными решениями начального уровня.

ОСОБЕННОСТИ ОТОБРАЖЕНИЯ 2D ЧЕРТЕЖЕЙ

Как уже упоминалось выше, для видеокарт GeForce при отображении векторных чертежей не поддерживается функция сглаживания криволинейных и наклонных линий (antialiacing), в то время как для видеокарт Quadro этот режим в системе SolidWorks включен всегда. Визуально это выражается в значительно более высоком качестве изображения на экране.

ЧАСТЬ 2: QUADRO FX ИЛИ QUADRO?

Спустя год после первого исследования, после выхода на рынок графических процессоров NVIDIA Quadro, построенных на новой архитектуре Fermi, мы решили сравнить, насколько существенной окажется разница в производительности между профессиональной графикой процессорами разных поколений при работе в САПР SolidWorks. Согласно информации от производителя, профессиональные видеокарты нового поколения от NVIDIA обладают лучшей производительностью в обработке геометрии и большим объемом видеопамяти, что дает возможность оперирования более сложными моделями и использования продвинутых режимов сглаживания.

Тестированию подверглись следующие видеокарты:

• PNY QUADRO 600 – профессиональное решение начального уровня;

• PNY QUADRO 2000 – типовое профессиональное решение;

• PNY QUADRO 4000 – высокопроизводительное профессиональное решение.

Тестирование производилось на той же рабочей станции ARBYTE с той же самой моделью при выполнении тех же операций.

В качестве рабочего ПО использовался SolidWorks 2010 Premium SP3. Были проведены тесты с SW 2011, разница была на уровне статистической погрешности. Пакет 2010 использовался как основной, для возможности сравнения с прошлогодними тестами.

РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТИРОВАНИЯ

Режим real view предъявляет повышенные требования к производительности, поэтому старшие модели Quadro FX 2000/4000 при работе со сложными проектами имеют существенное преимущество перед бюджетными решениями начального уровня.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное тестирование показало, что видеокарты линейки Quadro при работе в САПР SolidWorks имеют безусловное преимущество в производительности перед видеокартами семейства GeForce при работе со сложной геометрией. Это преимущество проявляется уже на видеокартах начального уровня и становится многократным для видеокарт более высокого уровня. Кроме того, функциональные возможности видеокарт Quadro обеспечивают значительно более высокое качество отображения как для трехмерных моделей, так и для двумерных векторных чертежей.

Видеокарты «игровой» серии GeForce оптимизированы для работы с геометрией умеренной сложности (десятки тысяч треугольников), но насыщенной текстурами, как правило, с применением технологии Direct X, в то время как видеокарты Quadro оптимизированы для работы со сложной (сотни тысяч и миллионы треугольников), умеренно текстурированной геометрией с использованием протокола OpenGL. Поэтому для пользователей профессиональных приложений SolidWorks (а также аналогичных САПР), широко использующих технологию OpenGL, настоятельно рекомендуется применение профессиональных видеокарт серии Quadro.

Тем пользователям, которые уже работают с профессиональными видеоускорителями NVIDIA, стоит задуматься о переходе на новое поколение Quadro. Видеокарты линейки Quadro на базе Fermi при работе в САПР SolidWorks имеют заметное преимущество в производительности перед видеокартами семейства FX даже на довольно заурядном ПК.

Более подробно с результатами исследования можно ознакомиться на сайте www.isicad.ru.

Владимир МАЛЮХ – директор по инженерному консалтингу компании ЛЕДАС, кандидат физико-математических наук