Настройка и разгон видеокарты

Hopka Krolyk’a | Личная информация | Мой домашний компьютер | Производительность компьютера | Настройка и разгон видеокарты

Параметры качества отображения графики

Распространено мнение (см. например Radeon FAQ) что современные видеокарты нужно настраивать так:

сглаживание (anti-aliasing) обязательно выключить — сильно тормозит компьютер! — включать можно только на очень мощных видеокартах
текстурирование использовать нужно обязательно анизотропное с максимальным уровнем (обычно 16×)
использовать текстуры максимального качества

По последнему пункту возражений нет: если видеопамяти хватает, то почему бы и нет? А вот первые два вызывают подозрение: оба параметра существенно влияют на производительность видеокарты в 3D–приложениях. У меня возникло желание разобраться подробнее: как, что и почему? Начал знакомиться с вопросом со статьи Ликбез по 3D: там очень доходчиво объяснены способы фильтрации текстур и так называемое сглаживание. Чтобы посмотреть действие всех этих техник «в живую», очень удобно использовать инструмент Filtering & AA из пакета 3DMark05 (можно также использовать режим Texture Filtering из 3DMark03, но он менее функционален), или специальную программу D3D AF Tester. Примеры подобных картинок со множеством комментариев, сравнение качества текстурирования и сглаживания разных видеокарт можно найти, например, на сайте iXBT: здесь, здесь и далее по ссылкам. В результате экспериментов легко видеть, что:

при использовании билинейной фильтрации очень заметны линии смены уровня текстур: на разноцветных картинках это выглядит как резкие границы между цветами — предпочтительно использовать трилинейную фильтрацию. Особенно границы уровня текстур бросаются в глаза при движении камеры относительно сцены, то есть с первых шагов в любой «бродилке»
при использовании анизотропной фильтрации разница между уровнями анизотнопии 4× и 8× на глаз заметна мало, не говоря про 16× — эти техники будут работать только в длинных прямых коридорах: дизайн современных игр редко содержит такие элементы
сглаживания уровня 4× (4-sample anti-aliasing) также вполне достаточно, более высокие уровни практически не различаются на глаз — если сглаживание не использовать вовсе, то характерные «ступеньки» на границах контрастных объектов очень бросаются в глаза

Последние два пункта справедливы для разрешений экрана вплоть до 1152×864 — если вы используете более высокие разрешения, возможно, вам понадобятся и более ресурсоёмкие технологии сглаживания и фильтрации.

Влияние качества отображения графики на скорость работы видеокарты

Следующий вопрос: как именно все эти ухищрения влияют на производительность? Для получения ответа на этот вопрос использовалась ставшая стандартом de facto тестовая программа 3DMark05; результаты приведены в таблице ниже. Тестирование проводилось на видеокарте сегмента low-end, где производительность особенно важна: 128–битная PowerColor X550 Bravo Edition, 256M (подробное описание). Кроме собственно значений оценки производительности указан также процент от максимальной производительности:

	no Anti-Aliasing				2-sample Anti-Aliasing				4-sample Anti-Aliasing
	Bilinear		Trilinear		Bilinear		Trilinear		Bilinear		Trilinear
Usual	1800	100%	1745	97%	1675	93%	1631	91%	1492	83%	1449	81%
Anisotropic 2×	1655	92%	1595	89%	1545	86%	1485	83%	1373	76%	1316	73%
Anisotropic 4×	1570	87%	1430	79%	1465	82%	1320	74%	1304	73%	1168	65%
Anisotropic 8×	1510	84%	1300	72%	1405	78%	1190	66%	1241	69%	1056	59%
Anisotropic 16×	1460	81%	1205	67%	1345	75%	1100	61%	1196	67%	977	54%

Точность полученных результатов невелика: измерения проводились лишь единожды. Однако, эта таблица позволяет оценить влияние той или иной настройки на производительность видеокарты.

Выводы получились достаточно неожиданные, в том смысле, что они противоречат распространённому мнению:

сглаживание (anti-aliasing) совсем не так сильно тормозит видеокарту, как принято считать: всего на 7% для 2× или на 17% для 4×
использование анизотропного текстурирования с максимальным уровнем совсем не обязательно, на этом можно сэкономить около 7% производительности — как раз столько, сколько требует 2-sample anti-aliasing
использование трилинейной фильтрации текстур вместо билинейной снижает производительность всего на 3%
Не смотря на то, что такой метод текстурирования требует вдвое больше вычислений, это оказывает исчезающе малый эффект на общую производительность: современные графические чипы содержат достаточное количество вычислительных конвееров, способных работать параллельно.

Нужно, правда, учитывать следующие два момента:

Настройки для Direct3D будут применены ко всем приложениям, в том числе и к медиа–проигрывателям, которые используют функции графического акселератора. Например, Media Player Classic использует текстуры для отображения субтитров. Потому включать сглаживание (anti-aliasing) глобально в системе не рекомендуется: лучше это делать непосредственно в приложении
Трилинейную фильтрацию невозможно включить глобально в системе — она должна включаться в приложении. Зато анизотропную фильтрацию нужно включать в настройках системы, потому что большинство современных игр позволяют активировать или трилинейную фильтрацию текстур, или анизотропную.

Настройка качества отображения графики

Таким образом, для карт семейства ATI настройки должны должны выглядеть примерно так:

К слову, я использую очень удобный вариант перепаковки драйверов ATI: N₂O NOS Pack с сайта Radeon.ru — они изготавливаются на базе последних драйверов ATI Catalyst, из которых исключаются все языковые ресурсы (кроме английского и русского) и монстрозная Catalyst Control Center, вместо неё импользуется классическая Catalyst Control Panel. Для настройки дополнительных возможностей карт ATI удобно использовать ATI Tray Tools:

ATI Tray Tools, Direct3D Settings, General

ATI Tray Tools, Direct3D Settings, Additional

Разгон видеокарты

Следующий логичный шаг: а можно ли использовать разгон видеокарты для того, чтобы получить более качественную картинку — вместо увеличения количества абстрактных кадров в секунду или «попугаев» в тестах, которые на хлеб не намазать ;-)

	no Anti-Aliasing				2-sample Anti-Aliasing				4-sample Anti-Aliasing
	Bilinear		Trilinear		Bilinear		Trilinear		Bilinear		Trilinear
Usual	1970	110%	1915	107%	1838	102%	1790	100%	1637	91%	1590	89%
Anisotropic 2×	1816	101%	1751	98%	1696	94%	1630	91%	1507	84%	1444	80%
Anisotropic 4×	1723	96%	1571	88%	1608	90%	1456	81%	1431	80%	1282	71%
Anisotropic 8×	1657	91%	1452	79%	1542	86%	1306	73%	1632	76%	1159	65%
Anisotropic 16×	1602	89%	1322	74%	1476	82%	1207	67%	1313	73%	1072	60%

Чтобы не повторять огромного объёма измерений, на разогнанной видеокарте были протестированы только режимы, выделенные жирным шрифтом — вся остальная таблица рассчитана из элетентарной пропорции.

Как видно, в результате типичного разгона видеокарты на 10% появилась возможность использовать видокарту в режимах более высокого качества при той же производительности.

Технология разгона

Техника разгона видеокарты очень подробно и с картинками описана в статье «Как разгонять видеокарты (иллюстрированное руководство для новичков)». Если методика вам не знакома — сначала прочтите это руководство.

Поскольку целью моей было не «выжать папугаев по максимуму», а получить стабильную систему, было принято решение разгонять «вниз»: снижать частоту видеочипа и памяти в случае возникновения проблем. Начальную проверку очень удобно делать программой ATITool, в которое есть функция автоматического разгона. При этом она проверяет наличие ошибок 3D-рендера в окошке, параллельно постепенно повышая частоту памяти или видеочипа. Поставльте время тестирования побольше, а шаг увеличения частоты — поменьше. Наверняка, вы сразу проскочите верхний предел частот стабильной работы, но это не опасно. Так, в моём случае были получены частоты 510 и 405 МГц.

Кстати! Распространено мнение, что разгонять центральный процессор или процессор видеокарты, память системную или видеокарты — очень опасно. На самом деле, опасность разгона сильно преувеличена. Слухи об ужасах оверклокинга распространяют малограмотные в компьютерах люди. Действительно, цена ошибки высока: в худшем случае можно потерять дорогостоящий процессор, видеокарту, память или даже материнскую плату. Однако, «спалить» какую-то из компонент компьютера при наличии нормальной системы охлаждения очень сложно. Чересчур высокие частоты работы приводят к зависаниям: это верный сигнал, что скорость нужно уменьшить. Второе простое правило: быть внимательным к происходящему и не заставлять машину долго работать в запредельных режимах.

Артефакты (дефекты изображения) переразгона видеопамяти выглядят как пиксели или даже блоки пикселей неправильного цвета, часто белые или жёлтые. При черезмерном разгоне такие неверные блоки видны даже на Рабочем столе Windows и в любых других 2D-приложениях. Артефакты разгона видеочипа могут выглядеть как неверно отрисованные поверхности, хаотические линии или полосы поперёк экрана, также в драйверах ATI Catalyst может срабатывать функция VPU Recover, или же система попросту зависает.

После ряда тестов в ATITool, нескольких зависаний, частоты были уменьшены до 500 и 400 МГц. Следующим на очереди был 3DMark05. Ещё несколько раз система зависала, частоту ядра видеокарты пришлось уменьшить до 490 МГц. После этого текстирование проводилось при помощи Half-Life 2: Episode One. Но самым сложным испытанием, на удивление, оказалась игра, казалось бы, не требовательного к видеокарте жанра: пошаговая стратегия Heroes of Might and Magic V. Не смотря на несколько часов игры в HL2:EO, через 20 секунд после запуска HoMM5 на экране появились цветные полосы и компьютер завис. Процесс снижения частоты продолжился. Игра начала работать стабильнее только после 450 МГц. Артефакты в прозрачных текстурах исчезли только после 385 МГц. В итоге я решил остановиться на 440/380, и теперь даже суточный рендеринг сцены в меню HoMM5 машина выдерживает без каких бы то ни было проблем.