全面解析 核芯显卡3D性能和内存关系

互联网 | 编辑: 周壮志 2013-08-01 06:30:00转载

PS:文章转载IDL评测实验室

测试背景:

从Sandy Bridge处理器在桌面性能级产品中首次开创芯片内部集成显示核心以来,英特尔的核芯显卡已经进入第三代产品。3年来伴随每一次处理器的升级换代,核芯显卡的规格及图形性能都有了明显的进步。至少在移动平台上已经开始让低端独立显示核心变得毫无存在价值。

理论性能的提升在实际应用中却受到了不少挫折,很多核芯显卡能够流畅运行的游戏真玩上却体验糟糕。这里面固然因素不为人道的因素颇多,但其实也不能全都怪罪核芯显卡本身。与购买独立显卡一样,我们在关注核心本身的同时,也应该注意搭配的显存规格。而核芯显卡基本上是依靠划分系统内存作为显存使用的,因此内存的搭配如何,对核芯显卡的性能表现同样息息相关。

IDL实验室尽可能的搜罗目前市场上常见的内存配置规格,从2GB DDR3 1333MHz Single-Channel到16GB DDR3 1866MHz Dual-Channel共计18组,通过测试不同内存搭配Core i7-4770K的性能表现,来验证HD Graphics 4600的性能与内存的关系。

测试方案:

Benchmark组:3DMark 06、3DMark Vantage、3DMark 11、3DMark(2013)、SPECviewperf v11.0;

Game组:Street Fighter IV Benchmark、Tom Clancy‘s H.A.W.X. Demo、Racing Driver:GRID 2、World of Warcraft:Mists of Pandaria;

测试方法:

High Performance Mode,开机后静置5分钟运行测试,测试后静置15分钟后关机。成绩取3次平均值。

室温环境23℃。

数据分析:

在3DMark系列测试软件中,所有的测试样本均表现出了3D图形性能随内存规格升高而正向提升的趋势。

随着图形负载的增加,内存规格提升带来的性能提升比例会逐渐降低。这主要是因为随着图形负载的增加,性能的瓶颈逐渐转移到HD Graphics 4600本身的渲染能力上,因此内存(显存)所能带来的影响逐渐降低。

3DMark 11的3组测试依次针对DirectX 9.0c、DirectX 10及DirectX 11。总体性能提升趋势与之前的测试相仿。

图形负载最高的Fire Strike在性能提升幅度上超过了对应DirectX 10 API的Cloud Gate,推测主要原因是Fire Strike更高的纹理存储需求使得2GB DDR3 1333MHz内存所形成的瓶颈效应凸显,测试成绩非常低,使得后面的成绩的提升比例升高。



 

显存所带来的性能影响并非仅停留在理论测试中,Default设置下3款参测的游戏中,提升比例最小的Tom Clancy’s H.A.W.X.也拥有超过了50%的性能提升幅度。

游戏画面特效全开后,3款游戏侧成绩提升比例都存在不同程度的降低。其中最明显的是DirextX 11的Racing Driver:GRID 2,即使是在16GB 1866MHz Dual-Channel的最高内存规格下也仅有7.7%的性能提升幅度。

在计算机辅助设计类的专业软件中,Maya对内存规格最为敏感。当内存配置仅为2GB时,容量本身成为瓶颈,即使提升频率,换得的性能提升也相对较低。而当内存容量提升到4GB以上时,内存带宽的提升开始起主导作用,升级为Dual-Channel和提升频率都能够换得可观的性能提升。此时容量的变化对性能影响较小。

ProE与SolidWorks相比之下对内存的敏感性要低不少,但升级到1600MHz Dual-Channel以上规格也分别能带来10%和20%以上的性能提升。

容量差异测试范本抽取目前市面上最为常见的DDR 1600MHz频率。

Single-Channel模式下,内存容量的增长能够在部分高精度材质和纹理应用中(例如3DMark Fire Strike)表现出明显的性能提升,但也仅限于在2GB升级到4GB时,一旦超过4GB,单纯容量的提升并不能带来性能的进步。

Dual-Channel模式下,由于没有2GB测试范本,因此仅从4GB~16GB的变化来看,容量的提升无法换来明显的性能增长。

频率差异测试范本抽取目前市面上最为普遍的4GB容量。

Single-Channel模式下,所有的测试项目都获得了明显的性能提升,渲染负载较低的测试项目提升的幅度更大,最明显的3DMark Ice Storm提升比例达到了32.4%,这甚至接近于内存频率的提升幅度(39.9%)。

Dual-Channel模式翻倍的内存带宽一定程度上缓解了显存数据交换的压力,因此频率提升带来的性能增幅有所降低。但考虑到目前1333MHz与1600MHz的内存在售价上几乎无差异,因此选择更高的内存频率还是有必要的。

在游戏环节中我们还测试了World of Warcraft:Mists of Pandaria,该游戏在2GB内存下无法正常运行。Default画质设置下,也至少需要8GB Dual-Channel的内存规格才能达到流畅的水平。

测试总结:

任何仅配备2GB内存的设备都不再值得购买,除非设计有额外的内存DIMM插槽以供扩展。

Single-Channel内存规格的产品同样要敬而远之,在该模式下,内存容量越大越是浪费。

即使在Dual-Channel模式下,提升内存频率比提升容量能带来更多的性能提升。

从测试来看,4GB DDR3 1600MHz Dual-Channel无疑是最有性价比的内存规格,但考虑到价格因素及多任务并行的适应性,8GB DDR3 1600MHz Dual-Channel是更值得的选择。

以上测试及分析基于Core i7-4770K及HD Graphics 4600,在一定意义上,其呈现的数据规律基本适用于目前主流的Ivy Bridge系列处理器以及更高阶的Haswell GT3显示核心。但对于配备独立显存的Haswell GT3e将不适用。

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