Тестируем видеокарты для работы с КОМПАС-3D

Продолжаем тему железа для САПР. В прошлой статье мы тестировали процессоры при работе в КОМПАС-3D, сегодня речь пойдёт о видеокартах. На связи вновь Станислав Ермохин, руководитель отдела техподдержки и обучения регионального центра АСКОН-Волга.



Ранее мы отмечали, что скорость работы системы КОМПАС-3D зависит от характеристик отдельных комплектующих. Наш внутренний тест, созданный в Лаборатории КОМПАС, позволяет на одной модели с одинаковой последовательностью действий сравнить разные аппаратные средства.

Набор наших тестов содержит ряд команд и действий, которые приходится выполнять большинству пользователей при трёхмерном моделировании деталей и сборок. Выполнение первых двух этапов этих тестов полностью ложится на центральный процессор, а именно:

• открытие экспериментальной модели;
• перестроение модели, для обновления внесённых изменений и актуального расчёта массо-центровых характеристик.

Но есть и третий этап, в процессе которого модель постоянно перемещается или вращается во всех возможных вариантах отображения модели (каркас, полутоновое и т. д.), и вот на этом этапе основная нагрузка ложится на видеокарту.

Ещё немного о бенчмарке от разработчиков:

Турчин Роман, руководитель отдела тестирования КОМПАС-3D
Алексей Никонов, инженер-аналитик КОМПАС-3D:

Тестирование видеоподсистемы выполняется путем замера FPS при вращении модели в пяти режимах отрисовки:

• полутоновое с каркасом
• полутоновое
• каркас
• каркас без невидимых линий
• каркас с тонкими невидимыми линиями

Режим полутоновое с каркасом мы считаем основным при работе в 3D. Результаты в этом режиме умножаются на весовой коэффициент. Соответственно и на общие результаты этот режим влияет больше всего.

Итак, последовательность тестов аналогична предыдущему тестированию, модель тоже. Перед тестированием видеокарт отметим, что триангуляция модели состоит из 2 300 000 (двух миллионов 300 тысяч) полигонов. Количество рёбер и граней мы пока не посчитали — каждый раз сбиваемся на четвёртом миллионе :).

Шкала оценок будет отличаться от шкалы предыдущего теста оценки процессоров. Рейтинг видеокарт нашего автоматического теста необходимо рассматривать через следующие оценки:

• 25 и менее очков — откровенно слабый результат для видеокарты;
• до 75 очков — средний результат;
• свыше 75 очков — хороший результат для видеокарты, позволяющий решать задачи своего уровня.

А вот и некоторые участники тестов

“А с какими настройками/параметрами системы ведётся тестирование?” — возникает логичный вопрос.

Для отслеживания всех возможностей последней версий КОМПАС-3D настройки у нас следующие:

• автоопределение варианта отрисовки — для всех современных видеокарт (тех что новее 2012 года) автоматически выберется вариант «Улучшенный»;
• качество сглаживания «Среднее» (8x MSAA);
• отключён режим упрощённого отображения — сделаем КОМПАСу больно. В этом же режиме отрисовываются линии очерков, создавая дополнительную нагрузку;
• разрешение монитор FullHD — 1920х1080.

После произведённых замеров сводная диаграмма результатов тестов выглядит следующим образом.


Сводная диаграмма. (Картинка кликабельна)

В общей таблице глаза разбегаются. Давайте немного конкретизируем результаты по производителям и семействам графических процессоров для предложений, актуальных на рынке.

Видеокарты Nvidia

Видеокарты семейства Pascal

(upd: график обновлен)

Видеокарты семейства Turing

Видеокарты AMD

* оранжевым выделены карты нового поколения AMD Radeon RX 5000

Какие выводы можно сделать из представленного графика?

1. Можно сколько угодно надеяться на чудо и веру в то, что производительность интегрированных графических чипов выросла за прошедшие годы, но необходимо признать одно: их ресурсов недостаточно для нормальной работы. Им не место на рабочем месте инженера.
   Возможно отдельные детали спроектировать и получится, но полноценно работать на таких видеочипах конструктор не сможет.
   И пускай вас не воодушевляет результат AMD Radeon(TM) Vega 11 Graphics с оценкой “хорошо”. Первое, на что необходимо обратить внимание, — видеочип прошёл тест по нижней границе.
2. Отдельно пройдёмся по AMD Radeon RX 560 и NVIDIA GeForce GTX 1030. Как видно из графика, они не сильно лучше интегрированных решений. Эти видеокарты относятся к начальному уровню и могут использоваться для работы с чертежами и небольшими сборками в несколько сотен компонентов.
3. Выбрали видеокарту в среднем диапазоне — получили средний результат. Это можно смело говорить о NVIDIA GeForce GTX 1050, NVIDIA GeForce GTX 1050Ti, линейке видеокарт AMD RX 570 и Radeon RX 580.
   На таких видеокартах относительно комфортно (с возрастанием производительности согласно графику) будет работать со сборками в несколько тысяч компонентов (2000-5000).
4. Обратите внимание на результаты NVIDIA GeForce GTX 960 и NVIDIA GeForce GTX 780. Выбор хорошей средней или топовой видеокарты будет радовать вас своей производительностью несколько лет. Та же NVIDIA GeForce GTX 780 хорошо справляется со своей работой, поддерживая OpenGL 4.5, оставаясь хорошей, хоть и средней рабочей лошадкой.
   
5. Начиная с AMD RX 5500XT все видеокарты показывают плавный рост производительности аналогично тому, как его заявляют производители этих видеокарт.
   
   Отметим NVIDIA GeForce GTX 1060 и ее преемников из поколения Turing: GTX 1660/1660Ti как сбалансированные решения по соотношению цена/производительность и по запасу прочности на будущее.
   
   Заявленные решения AMD и Nvidia находятся примерно на одном уровне, и выделять конкретного производителя мы не будем. На текущий момент из последних решений AMD нам была доступна видеокарта AMD Radeon RX 5700. Но экстраполируя результаты других тестов, можно с уверенностью сказать, что AMD Radeon RX 5700 XT (которого, к сожалению у нас не оказалось на тестах) показала результаты, не уступающие NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER.
   
   Опять же, чтобы не уповать на условные очки, давайте посмотрим, как это выражается в реальных значения работы системы.
   
   
6. Возможно кто-то заметит, что NVIDIA GeForce RTX 2070 уступила NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER. Мы и сами удивились такому результату, но объяснение оказалось достаточно простым. Та модель 2070, которая оказалась у нас на тестах, это дешёвый вариант со слабым охлаждением (слабое питание не 8+6 pin, а только 8 pin, т.е. она не может выдать максимальную мощность на которую рассчитан чип). Поэтому она и чуть слабее нашего же 2060 Super, у которого есть больший заводской разгон и лучше охлаждение. Это ещё раз указывает на необходимость грамотного подхода при выборе комплектующих.
7. На текущий момент лидером нашего теста, бесспорно, является видеокарта NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER. Пока конкурентов у неё нет. Хотя, кто знает, и возможно выход AMD RX 5900 XT изменит ситуацию. Всё покажет фактическое тестирование.
   
   Все видеокарты, которые присутствовали у нас на тесте — от AMD RX 5500XT до NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER, объединяет общая черта. Они укладываются в рекомендованные требования, а именно: современная, дискретная, с поддержкой OpenGL 4.5, объём видеопамяти 4 ГБ и более, пропускная способность видеопамяти (Memory Bandwidth ) — 140 ГБ/с и более.
   
   Мониторы 4K все больше и больше входят в нашу жизнь, и пускай сейчас они не столь распространены, но КОМПАС-3D позволяет работать в указанном разрешении. Давайте посмотрим, как здесь покажут себя некоторые видеокарты из нашего теста.
   
   
   
   При разрешении 4K видеокарты хоть и потеряли от 10% до 20% своей производительности, но всё равно позволяют комфортно работать в КОМПАС-3D. Рекомендуем при выборе видеокарты для такого разрешения отдавать предпочтение моделям с большим размером видеобуфера — 6-8 ГБ.

Общие выводы:

1. В тесте участвовали только игровые варианты видеокарт.
2. Интегрированные видеокарты не годятся для полноценной работы.
3. Современные игровые видеокарты годятся для работы в профессиональных системах проектирования типа КОМПАС-3D.
4. Использование бюджетных решений («затычек») оправдано, если вы работаете только с чертежами и самыми простыми сборками. При росте сложности выполняемых задач потребуется более серьезная видеокарта.

В будущем мы планируем продолжить тестирование компонентов — о результатах напишем в следующих статьях.

Компания АСКОН выражает благодарность компании AMD и лично Константину Ворону за помощь в подготовке материала.