Como testamos placas gráficas

Placas de vídeo. Placas gráficas. GPUs. Como quer que você os chame, não há como negar o papel importante que esses componentes desempenham para os jogadores, sem mencionar os usuários de estações de trabalho e usuários focados na produtividade com vários monitores. Sempre que você estiver operando um PC para renderizar gráficos em tempo real, uma placa gráfica dedicada será útil. Mas, como você está comprando placas de vídeo, é crucial considerar o desempenho obtido pela quantidade de dinheiro que está gastando. É aí que entram os nossos testes.

Aqui na PCMag, executamos os números em todas as placas gráficas que temos em mãos para determinar quais modelos são mais capazes. Com tantas placas gráficas para escolher, precisamos garantir que nosso regime de testes permaneça consistente com cada uma que analisamos. Por esse motivo, usamos uma variedade de benchmarks padronizados para testar placas de vídeo, algumas das quais foram desenvolvidas com o único objetivo de sobrecarregar componentes gráficos discretos. Outras ferramentas de benchmarking são encontradas nos títulos de videogame AAA que você pode reconhecer, criados por seus respectivos desenvolvedores.

Aqui está um resumo rápido das ferramentas que usamos e como relatamos os resultados. Quanto ao nosso banco de testes, todas as placas gráficas que passam pelos escritórios da PCMag são testadas em um sistema personalizado que construímos expressamente com o objetivo de colocar as GPUs em seu ritmo. A máquina está equipada com uma placa-mãe Gigabyte Z370 Aorus Gaming 7, um processador Intel Core i7-8700K, 16 GB de memória HyperX Predator (como dois módulos de 8 GB, com clock de 2.666 MHz), um SSD WD Blue SATA III de 1 TB e uma Thermaltake Toughpower Grande fonte de alimentação de 1050 watts.

UL 3DMark

Nossas principais ferramentas de benchmarking sintético incluem programas como o 3DMark. Desenvolvido pelo Underwriters 'Labs (UL), o 3DMark é anfitrião de um conjunto de testes gráficos projetados para diferentes classes de placas gráficas. O 3DMark Fire Strike Ultra, por exemplo, é o primeiro teste que executamos ao testar placas gráficas na PCMag, e destina-se a estressar gráficos com uma resolução simulada de 4K (3.840 por 2.160 pixels). O Fire Strike Ultra não requer um monitor 4K para funcionar, mas exige uma placa de vídeo com pelo menos 3 GB de memória de vídeo (VRAM).

O próximo teste do 3DMark que executamos é o Time Spy, um benchmark DirectX 12 (DX12) que é processado com uma resolução simulada de 2.560 por 1.440 pixels. Depois disso, rodamos o Time Spy Extreme, outro benchmark DX12, que aumenta a resolução para 4K. O Time Spy Extreme requer uma placa gráfica com pelo menos 4 GB de VRAM.

O 3DMark Port Royal é o teste final que executamos nesta suíte, mas mais sobre o teste abaixo.

No final de cada teste do 3DMark, recebemos uma Pontuação geral e um Sub-score gráfico, cada um geralmente na casa dos milhares quando testamos placas gráficas discretas. Nós relatamos o Graphics Subscore, que isola a placa de vídeo em termos de sua contribuição para a tarefa. Quanto maior a pontuação, melhor o desempenho gráfico do cartão em relação aos outros.

Superposição Unigine

Após as várias rodadas do 3DMark, o próximo benchmark que executamos é o Unigine Superposition, um exigente teste de estabilidade completo com sua própria história. Ocorre em uma sala de aula deserta; vemos representações dos instrumentos científicos e invenções de um professor, levando a um segmento animado onde o conteúdo da sala começa a flutuar no ar, magnetizado para uma máquina misteriosa.

O utilitário de teste de superposição vem com uma variedade de predefinições, que controlam a resolução na qual o teste é executado e o nível de detalhe. Usamos três deles: 1080p Extreme, 4K Optimized e 8K Optimized. A superposição gera uma pontuação baseada em pontos após a conclusão de cada sequência, juntamente com as taxas de quadros mínima, máxima e média. Registramos e relatamos a taxa média de quadros em cada uma das três predefinições que usamos.

Sombra do incursor do túmulo

Shadow of the Tomb Raider é um atordoador visual. Na plataforma para PC, também é bastante exigente, com a editora Square Enix recomendando pelo menos uma Nvidia GeForce GTX 1060 para obter taxas de quadros reproduzíveis nas configurações mais altas. E quando dizemos mais alto, queremos dizer isso - em vez de "Muito alto" ou "Ultra", os principais gráficos predefinidos neste jogo são literalmente chamados de "Mais altos".

Depois de configurar o Shadow of the Tomb Raider para ser executado no mais alto, garantimos que o DX12 esteja ativado. Em seguida, executamos o benchmark no jogo (encontrado no menu Tela e gráficos) em três resoluções: 1.920 por 1.080 (também chamado de FHD ou 1080p), 2.560 por 1.440 (QHD ou 1440p) e 3.840 por 2.160 (UHD, ou 4K). Cada vez que o benchmark é concluído, registramos e relatamos a taxa de quadros média.

World of Tanks enCore

Em seguida, rodamos o World of Tanks enCore, uma demonstração do mais recente mecanismo gráfico do jogo MMO da Wargaming, World of Tanks. É um teste simples, com poucas opções disponíveis para ajustar antes de executar. Executamos o teste em 1080p, 1440p e 4K e, em cada caso, usamos a predefinição de qualidade gráfica Ultra. O teste mostra uma batalha de tanques em andamento no que parece um terreno europeu da Segunda Guerra Mundial, com algumas manobras táticas e de condução muito duvidosas.

O benchmark gera um número de propriedade no final de cada execução, que usamos para comparar o desempenho da placa gráfica instalada com o desempenho de outras pessoas. Este jogo é indicativo de desempenho em jogos menos exigentes no estilo MMO, em comparação a títulos de topo de gama AAA de alto custo.

Far Cry 5

Em seguida, o jogo AAA Far Cry 5. Um jogo de tiro em primeira pessoa da Ubisoft, Far Cry 5, usa o DX11 para o seu Dunia Engine. Ele possui um utilitário de benchmarking embutido que mostra uma breve cena de batalha em uma paisagem idílica à beira do lago de Montana, representativa das pessoas no jogo.

Executamos esse benchmark três vezes, uma a 1080p, uma a 1440p e outra a 2160p (4K). Usamos a predefinição de gráficos Ultra do jogo, com a configuração de escala de resolução em 1x.

Referência do Windows para Final Fantasy XV

Depois de gravar partituras de Far Cry 5, passamos para o Final Fantasy XV. Neste teste, os protagonistas Prompto, Noctis, Ignis e Gladiolus são mostrados galivantes em todo o mundo fictício de Eos. Aumentamos as configurações até a predefinição Alta, desafiando o cartão com uma execução de referência exigente. Nota: O teste se inclina fortemente para as placas Nvidia (a Nvidia esteve muito envolvida no seu desenvolvimento), portanto, espere pontuações mais altas nas placas GeForce.

Quando o teste do Final Fantasy XV termina de ser executado (e demora um pouco; é um dos benchmarks mais extensos), ele relata o que parece ser um número proprietário. Na realidade, porém, é uma taxa de quadros disfarçada. Divida os dois últimos números no final e temos a média de quadros por segundo (fps) que nosso sistema alcançou ao executar o benchmark. Exemplo: a pontuação de 4.517 em 4K alcançada pela placa Nvidia GeForce GTX 2080 Founders Edition equivale a uma taxa de quadros média de 45fps.

Ascensão do incursor do túmulo

Após o teste de Final Fantasy XV, rodamos o Rise of the Tomb Raider, o precursor de 2015 do Shadow of the Tomb Raider. Segunda expedição de Lara Croft desde o reinício da franquia em 2013, o jogo se passa na Sibéria, o que explica os ambientes gelados que você vê em todo o benchmark que corremos.

Executamos esse benchmark no jogo na predefinição Very High, com o DX12 ativado, nas resoluções 1080p, 1440p e 2160p (4K). Registramos e relatamos a taxa de quadros média no final de cada execução de teste.

Hitman (2016)

O Agent 47 retornou em 2016 a um jogo furtivo episódico que diferia do título anterior da série, Hitman: Absolution, por causa de seu design de nível no estilo sandbox. No benchmark de Hitman (2016), vemos tudo, de pistoleiros armados a helicópteros a edifícios maciços cheios de NPCs, todos renderizados em tempo real.

Para testar uma placa de vídeo com Hitman, habilitamos o DX12 e testamos cada sistema nas resoluções FHD, QHD e 4K UHD. No entanto, há uma grande distinção entre Hitman e o restante dos benchmarks que executamos: Os resultados são salvos em um Arquivo TXT armazenado em sua unidade de inicialização, localizado em C: \ users \ nome de usuário \ hitman \ profiledata.txt. Criamos um atalho para esse local do arquivo que colocamos na área de trabalho do sistema que estamos testando.

Far Cry Primal

Seguindo nosso benchmark Hitman, executamos a ferramenta integrada de benchmarking do Far Cry Primal. Uma reviravolta pré-histórica na popular franquia de tiro em mundo aberto, Primal nos leva ao ano 10.000 aC no que é hoje a Europa Central. Situado no vale fictício de Oros, nas montanhas dos Cárpatos da vida real, o teste de referência de Far Cry Primal mostra lindas cachoeiras e paisagens rochosas e imaculadas, além de alguns animais selvagens que habitam nelas.

Como o Far Cry Primal usa o mesmo mecanismo do Far Cry 5, as pontuações no final desses dois testes geralmente são semelhantes. Comparamos nossas placas de vídeo com o Far Cry Primal usando a predefinição de gráficos Ultra nas resoluções 1080p, 1440p e 2160p (4K).

Jogos herdados: um script personalizado

Em seguida, usamos um script personalizado para executar as ferramentas de benchmarking encontradas em três jogos legados para PC: Tomb Raider (2013), BioShock: Infinite e Hitman: Absolution.

Todos os três jogos são testados nas resoluções 1080p, 1440p e 2160p (4K). O Tomb Raider é testado usando a predefinição gráfica Ultimate; O BioShock Infinite é testado na predefinição Ultra + DDOF; e Hitman: Absolution é executado na qualidade Ultra com 8x MSAA ativo.

Títulos para vários jogadores (CS: GO, Rainbow Six: Siege)

Para testar o desempenho de uma placa de vídeo nas arenas para vários jogadores, testamos usando dois atiradores multiplataforma hiper-populares: Counter Strike: Global Offensive (CS: GO) e Tom Clancy's Rainbow Six: Siege.

Embora a maioria dos nossos testes de jogos seja maximizada em fidelidade gráfica para levar as cartas ao limite, os jogos com vários jogadores mantêm o melhor equilíbrio entre fidelidade gráfica e taxa de quadros. Por esse motivo, mantivemos as sequências de teste desses dois títulos ajustadas para configurações menos extremas para uma reprodução com alta taxa de atualização. CS: GO e Rainbow Six: Siege são testados com suas predefinições de alta qualidade gráfica.

Rastreamento de raio e DLSS

Logo de cara, precisamos qualificar esta seção com a isenção de responsabilidade de que esses dois testes são apenas para placas Nvidia . Para testar os recursos do ray tracing e do DLSS ("deep learning super sampling", um tipo de método de anti-aliasing auxiliado pela IA) em conjunto, usamos o novo teste Port Royal do 3DMark. O benchmark é executado em duas fases: a primeira com apenas o traçado de raios ativado e a segunda com o traçado de raios e a tecnologia DLSS proprietária da Nvidia ativada.

O objetivo desse processo é mostrar o quanto o DLSS pode melhorar o desempenho das cenas traçadas por raios em tempo real. Atualmente, Port Royal funciona apenas em placas Nvidia na linha GeForce RTX da empresa.

Overclocking e testes térmicos

Por fim, depois que todos os testes forem concluídos nas velocidades de clock de estoque que a placa de vídeo foi enviada, tentamos fazer um overclock da placa de vídeo o máximo possível enquanto ainda estiver jogando com 100% de estabilidade. Este é um processo de tentativa e erro, e os resultados podem diferir bastante entre as placas, dependendo da sorte do empate na matriz da GPU, da solução de resfriamento anexada à placa e do software usado para fazer o overclock. Para placas AMD, usamos o software WattMan incluído no pacote de software Radeon Settings da AMD, enquanto as placas Nvidia podem ser configuradas usando várias ferramentas, como os aplicativos Afterburner da MSI ou Precision X1 da EVI.

Também usamos um utilitário, GPU-Z, para registrar o pico de produção de calor do cartão durante um teste de estresse de 10 minutos no 3DMark 10 (com o cartão sem overclock). Enquanto a parte interna do cartão está sendo testada, realizamos um último teste de aquecimento na parte externa do cartão, usando a FLIR One Pro, uma câmera de imagem de calor por infravermelho, que pode mostrar como o cartão dispersa o excesso de calor dentro e ao redor do gabinete.