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Jun 07, 2023

Revisión de las tarjetas gráficas Nvidia Quadro K5200, K4200 y K2200

Nvidia ha actualizado su línea de productos profesionales, prometiendo más memoria integrada y hasta un 40% más de rendimiento a los mismos precios y dentro del mismo TDP que antes. vamos a probar lo nuevo

Nvidia ha actualizado su línea de productos profesionales, prometiendo más memoria integrada y hasta un 40% más de rendimiento a los mismos precios y dentro del mismo TDP que antes. Vamos a probar las nuevas tarjetas gráficas en comparación con las FirePro W9100 y W8100 de AMD.

El mercado de las tarjetas gráficas para juegos es dinámico y se desarrolla rápidamente, pero el mercado de soluciones gráficas profesionales es todo lo contrario. Allí las generaciones de productos cambian lentamente. De hecho, los desarrolladores de tarjetas gráficas profesionales solían ofrecer solo un conjunto de productos correspondientes a cada arquitectura de GPU. No hubo versiones mejoradas con velocidades de reloj aumentadas o especificaciones mejoradas. No hubo modificaciones de doble procesador. El mercado se desarrolló de la manera más conservadora.

Sin embargo, eso no fue un problema para los usuarios finales. Las tarjetas gráficas profesionales son mucho más caras que sus homólogas para juegos, por lo que, naturalmente, querrás que tu inversión en una esté preparada para el futuro, especialmente porque las aplicaciones CAD/CAM no se desarrollan a un ritmo tan rápido como la industria de los videojuegos y no requieren un aumento constante y rápido de los recursos de hardware. Por supuesto, las GPU más rápidas brindan ciertos beneficios para aplicaciones profesionales con resoluciones 4K y con modelos 3D complejos, pero las tarjetas profesionales lanzadas hace dos o tres años siguen siendo lo suficientemente buenas para ejecutar las últimas versiones de dichas aplicaciones.

Sin embargo, este estado de cosas está a punto de cambiar. AMD y Nvidia, los dos principales desarrolladores de tarjetas gráficas profesionales, se enfrentarán en una feroz lucha.

AMD solía descuidar su serie FirePro, viéndola como un producto derivado basado en la serie de juegos Radeon. AMD no puso mucho esfuerzo en promocionarlo y aumentar sus ventas pero ahora esta estrategia está siendo reconsiderada. Las PC de escritorio tradicionales están perdiendo terreno, lo que lleva a una disminución en los envíos de tarjetas gráficas discretas debido a la avalancha de CPU con gráficos integrados, por lo que las tarjetas gráficas profesionales pueden convertirse en una importante fuente de ingresos. Es por eso que AMD actualizó su serie FirePro, la hizo la transición al diseño de GPU más nuevo y contactó a los desarrolladores de aplicaciones CAD/CAM para optimizar los controladores. Así que las nuevas tarjetas FirePro no son sólo Radeons adaptadas. Son soluciones profesionales con todas las funciones con rendimiento y funcionalidad competitivos, como pudimos ver en nuestra reciente revisión de AMD FirePro W9100.

Por supuesto, Nvidia tiene que reaccionar ante las acciones del oponente para mantener su posición dominante en este segmento del mercado. Y esta reacción conduce al lanzamiento de nuevos productos que garantizan un mayor rendimiento sin necesidad de realizar la transición a nuevos diseños de GPU. Hace un par de meses, Nvidia anunció modelos actualizados de la serie Quadro que se basan principalmente en la arquitectura Kepler más antigua, pero se han vuelto más rápidos.

La actualización no afecta a la Quadro K6000, que sigue siendo la tarjeta gráfica profesional más rápida del mundo, pero cubre hasta cinco productos nuevos que reemplazan a la Quadro K5000 y modelos más simples. Las tarjetas gráficas que Nvidia lanzó hace apenas un par de años quedan obsoletas y se supone que deben ser sustituidas por aquellas que tienen mayor rendimiento de GPU y más memoria integrada. Comercializados como Quadro Kx200, también compiten con la serie FirePro Wx100 de AMD, que se esperaba que garantizara una relación precio/rendimiento más atractiva que las soluciones de Nvidia. La respuesta de Nvidia no sólo ha sido rápida sino también decisiva: se promete que las nuevas tarjetas Quadro garantizarán un aumento de rendimiento del 40% manteniendo el mismo nivel de precio.

Así que en este análisis echaremos un vistazo a los tres modelos superiores de la nueva serie, Quadro K5200, K4200 y K2200, en comparación con sus predecesores así como con la bastante atractiva serie FirePro Wx100 de AMD.

Contenido

Primero echaremos un vistazo al Quadro K5200, el modelo senior de la línea actualizada de productos profesionales de Nvidia. El fabricante lo posiciona como una alternativa actualizada al Quadro K5000, pero difiere dramáticamente de este último. Cuenta con el chip GK110, la versión más avanzada de la arquitectura Kepler, que también emplea el modelo Quadro K6000 más rápido de Nvidia. La GPU tiene menos procesadores de sombreado y un menor rendimiento de punto flotante de doble precisión, pero la Quadro K5200 aún está más cerca de la Quadro K6000 que de la tarjeta que se supone que reemplazará.

Hay 12 multiprocesadores SMX activos en la GPU del K5200 de los 15 disponibles, por lo que el número total de núcleos CUDA está limitado a 2304. El bus de memoria tiene 256 bits de ancho, lo que lo convierte en el primer producto profesional basado en GK110 que no tiene un procesador de 384 bits. poco autobús. La velocidad del reloj es bastante baja, 650 MHz. La memoria gráfica tiene una frecuencia tradicional de 6 GHz.

La Quadro K5200 viene con 8 gigabytes de SDRAM GDDR5 con soporte ECC, que es el doble de la cantidad de memoria a bordo de la Quadro K5000. El modelo más nuevo también es superior en rendimiento teórico. A juzgar por sus especificaciones, su rendimiento informático y de sombreado es más de un 40% mayor, mientras que el ancho de banda de la memoria aumenta un 11%. Hay un crecimiento proporcional en términos de velocidad de texturizado, pero la tasa de relleno es la misma porque la Quadro K5200 tiene sólo 32 operadores de trama, al igual que la Quadro K5000.

Por tanto, el Quadro K5200 no ofrece todas las ventajas de la GPU GK110. Nuestra principal queja es que el alto rendimiento en cálculos de punto flotante de doble precisión (FP64) no está disponible con la nueva tarjeta, aunque esta característica distingue a la GPU de su prima convencional GK104. Sólo en el Quadro K6000 se puede aprovechar todo el potencial informático de la arquitectura Kepler. Con la Quadro K5200, sólo tienes el mismo rendimiento FP64 que con las tarjetas de juego, a pesar de la GPU avanzada. La relación de rendimiento FP32/FP64 del modelo insignia Quadro K6000 es de 3 a 1, pero es de 24 a 1 con el Quadro K5200. Esto significa que el Quadro K5200 no se puede utilizar para acelerar los cálculos. Sus aplicaciones se limitan a la visualización. Nvidia recomienda su tecnología Multi-GPU a los usuarios que necesitan aceleración CAD/CAM y computación de doble precisión: permite combinar varias tarjetas profesionales de la serie Quadro y probablemente Tesla en una única configuración.

Externamente, el Quadro K5200 no se diferencia mucho del Quadro K5000. Su PCB es más larga y presenta el diseño Quadro K6000 pero tiene el mismo sistema de refrigeración que cubre toda la cara frontal de la tarjeta. El enfriador de doble ranura tiene tubos de calor en su base y expulsa el aire caliente de la carcasa de la computadora. Las velocidades de reloj bastante bajas del Quadro K5200 lo convierten en una solución bastante económica. La tarjeta tiene un consumo de energía especificado de 150 vatios, que es apenas 28 vatios por encima del nivel de la Quadro K5000.

El Quadro K5200 tiene un único conector de alimentación de 6 pines y en la práctica parece no consumir más energía que su predecesor. Significa que su relación rendimiento por vatio es mejor.

Sus interfaces incluyen un puerto DVI-I de doble enlace, un puerto DVI-D de doble enlace y dos conectores DisplayPort 1.2. Puede conectar hasta cuatro monitores a esta tarjeta y hacer que todos funcionen simultáneamente. Además, la tecnología Mosaic exclusiva de Nvidia le permite construir un video wall de hasta 16 monitores mediante unos pocos Quadro K5200 y una tarjeta especial Quadro Sync.

El Quadro K4200 reemplazó al modelo Quadro K4000, que se basaba en la GPU GK106 convencional. Al igual que el Quadro K5200, el K5200 se actualizó a una mejor GPU, por lo que presenta el chip GK104 que solía usarse en el Quadro K5000. Bueno, el usuario final sólo puede disfrutar de un mayor rendimiento sin mejoras drásticas de funcionalidad, como ocurre con la transición del Quadro K5000 al K5200. Sin embargo, los beneficios de rendimiento son sustanciales. El Quadro K4200 puede incluso desafiar al K5000, un modelo de gama superior de la generación anterior.

La GPU GK104 se reduce a 7 de los 8 multiprocesadores SMX disponibles en el Quadro K4200, por lo que el número total de núcleos CUDA se reduce de 1536 a 1344. Sin embargo, la frecuencia de reloj está establecida en 780 MHz y el Quadro K4200 es comparable. al Quadro K5000 a la velocidad especificada. El modelo más nuevo puede ser incluso superior al K5000 en términos de tasa de llenado porque tiene 32 operadores de trama. Las dos tarjetas son idénticas en sus subsistemas de memoria: 4 gigabytes, 5,4 GHz y un bus de 256 bits. Sin embargo, el Quadro K4200 no es compatible con ECC.

Comparado con su predecesor de la misma clase, el Quadro K4000, el modelo K4200 parece una gran mejora. Con un rendimiento teórico FP32 de 2,1 teraflops, es aproximadamente un 75% más rápido en lo que respecta a la informática. El Quadro K4200 también tiene un ancho de banda de memoria un 29% mayor.

A pesar del aumento de rendimiento hasta el nivel del K5000, el Quadro K4200 tiene requisitos de energía modestos: 105 vatios. Esto es 25 vatios más en comparación con el Quadro K4000 pero 17 vatios menos en comparación con el Quadro K5000. El cambio al nuevo modelo trae una ventaja importante: al igual que su predecesor, tiene un refrigerador de una sola ranura. No existe un disipador similar entre los productos para juegos, por lo que la Quadro K4200 puede considerarse la tarjeta gráfica más rápida con un diseño delgado. Todavía necesita energía adicional y tiene un único conector de 6 pines para eso.

El diseño de una sola ranura hizo necesario limitar el número de interfaces de vídeo. El Quadro K4200 tiene sólo un DVI-I de doble enlace y dos DisplayPorts. Sin embargo, puede conectarle cuatro monitores mediante un concentrador DisplayPort. Al igual que su primo mayor, el Quadro K4200 es compatible con Quadro Sync, por lo que puede combinar varias de estas tarjetas en una única configuración y construir videowalls basados ​​en Mosaic.

La tercera tarjeta nueva que cubrimos en esta revisión se llama Quadro K2200 y se supone que reemplazará al modelo Quadro K2000. Es bastante único en el sentido de que genera algo más que velocidades de reloj más altas, más núcleos CUDA y memoria integrada adicional. De hecho, es un producto nuevo porque presenta la nueva arquitectura Maxwell de Nvidia. De hecho, es el primer producto profesional que implementa el diseño Maxwell de Nvidia que ya se ha introducido en el segmento de los juegos. El K2200 se basa en la GPU GM107 que ha sido probada en las tarjetas de juego GeForce 750 Ti y GeForce 750.

La nueva arquitectura no se indica reemplazando la letra K con una M en el nombre del modelo, por lo que parece que los próximos productos Quadro basados ​​en Maxwell seguirán teniendo la marca Serie K. Debe deberse al hecho de que la arquitectura Maxwell es una mejora con respecto a la anterior en lugar de un diseño de GPU completamente nuevo. Sin embargo, su eficiencia energética mejorada, una de sus principales ventajas, será útil en el mercado profesional.

Para ser específico, el Quadro K2200 basado en GM107 tiene un TDP de 68 vatios utilizando una GPU con todas las funciones con cinco multiprocesadores SMM. Esto significa que la Quadro K2200 tiene 640 núcleos CUDA y se parece a la tarjeta de juego GeForce 750 Ti. Tiene más memoria (4 gigabytes) pero el bus de memoria es de 128 bits, como en el modelo gaming. Las velocidades de reloj están ligeramente más bajas: 1046 MHz para la GPU y 5 GHz para la memoria gráfica.

De todos modos, las especificaciones son indicativas de algunas mejoras importantes. El Quadro K2200 tiene un rendimiento de punto flotante de precisión simple de 1,3 teraflops, que es un 77% mayor en comparación con el Quadro K2000 e incluso ligeramente mayor en comparación con el Quadro K4000, una solución de mejor clase de la generación anterior. Sin embargo, el nuevo modelo basado en GM107 carece de un bus de memoria más amplio y más unidades de mapeo de texturas (sólo tiene 40) para ser absolutamente superior al Quadro K4000.

También hay que tener en cuenta que Nvidia limita el rendimiento de punto flotante de doble precisión de sus GPU no emblemáticas. Esta limitación es aún más restrictiva con la arquitectura Maxwell. El rendimiento máximo de FP64 del GK104 y GK107 fue solo 1/24 de su velocidad de FP32, mientras que el GM107 tiene una relación de rendimiento de FP64/FP32 de 1:32. El Quadro K2200 no es una buena opción para informática de doble precisión.

Externamente, el Quadro K2200 se parece exactamente a su predecesor Quadro K2000. Hay un pequeño refrigerador de una sola ranura con un ventilador centrífugo en la GPU. No cubre completamente la tarjeta y no expulsa el aire caliente de la carcasa de la computadora. El refrigerador es suficiente porque el Quadro K2200 no es un dispositivo caliente y ni siquiera necesita energía adicional. Al igual que la GeForce 750 Ti, consume los 68 vatios necesarios de la ranura PCI Express.

El Quadro K2200 tiene las mismas opciones de conexión que su primo mayor: un DVI-I de doble enlace y dos DisplayPorts. Admite hasta cuatro monitores a través de un concentrador DisplayPort. No es compatible con la tecnología Quadro Sync.

Antes de proceder a probar los nuevos productos de la serie Quadro, queremos resumir sus especificaciones. La siguiente tabla también contiene las especificaciones del Quadro K6000. Nvidia no ha actualizado el modelo insignia de su serie profesional, por lo que el K6000 no sólo sigue estando actualizado sino también el Quadro más rápido disponible.

La serie Quadro actualizada incluye dos modelos más: Quadro K620 y Quadro K420. Estas son soluciones de nivel básico (si podemos aplicar este término a productos profesionales costosos) y no las incluimos en nuestra revisión. Sin embargo, podemos observar que la Quadro K620 es una tarjeta basada en Maxwell con 384 núcleos CUDA y 2 GB de memoria, mientras que la Quadro K420 es casi idéntica a la antigua Quadro K600.

Resumiendo las especificaciones de los nuevos productos, podemos notar dos cosas. Los productos Quadro actualizados de Nvidia cuentan con más memoria integrada (el doble que sus respectivos predecesores, por regla general) y funcionan mejor con modelos complejos y con resoluciones más altas, incluido 4K. La segunda cosa es su mayor rendimiento. En respuesta a la reciente mejora de AMD en su serie FirePro, la serie Quadro actualizada lleva el rendimiento a un nuevo nivel al mismo precio. Entonces, aunque no hay ningún cambio fundamental en términos del diseño de la GPU, el lanzamiento de la Quadro Kx200 es de hecho un evento histórico en el mercado de las estaciones de trabajo.

Aún así, cabe señalar que la serie Quadro sigue siendo una solución especializada para visualización CAD/CAM, mientras que AMD posiciona su FirePro como una solución profesional versátil para una amplia gama de aplicaciones. En términos prácticos, significa que el Quadro tiene un rendimiento FP64 bajo. Sólo con el modelo insignia Quadro K6000 y con las tarjetas de la serie Tesla, Nvidia ofrece capacidades informáticas totalmente desbloqueadas. Los nuevos productos FirePro de AMD, por el contrario, presentan un alto rendimiento FP64, que es la mitad de la velocidad del FP32, por lo que pueden usarse no sólo para visualización sino también para informática.

En cuanto a las configuraciones de múltiples monitores, Nvidia proporciona tecnologías para crear soluciones escalables de múltiples monitores, pero para eso se necesita equipo adicional e inversión adicional. Las tarjetas FirePro de gama alta le permiten conectar hasta seis monitores 4K simultáneamente, mientras que las tarjetas Quadro de Nvidia solo admiten dos monitores 4K.

Bueno, si hablamos de los monitores 4K de 60 Hz más populares, un FirePro solo admitiría tres de estos monitores (y solo modelos específicos con concentradores MST integrados), mientras que las tarjetas Quadro modernas admiten hasta cuatro monitores 4K con concentradores MST.

Y ahora veamos cómo funcionan en la práctica las nuevas tarjetas gráficas profesionales.

La estación de trabajo que vamos a utilizar para las pruebas de hoy tiene el procesador de cuatro núcleos de escritorio más rápido de Intel i7-4790K (4,0 GHz), una placa base con chipset Intel Z97 y 32 gigabytes de SDRAM DDR3-2133.

Compararemos las nuevas tarjetas Quadro K5200, K4200 y K2200 con dos productos más antiguos de la serie Quadro, lanzados en 2012 y 2013, a saber, la Quadro K6000, que sigue siendo el modelo insignia de la serie incluso ahora, y la Quadro K5000 basada en GK104. . El campo de AMD estará representado por dos productos de última generación: el FirePro W9100 de gama alta y el FirePro W8100 más asequible, ambos basados ​​en la GPU Hawaii.

Aquí hay una lista completa de los componentes de hardware que utilizamos para nuestra sesión de prueba de hoy:

Realizamos nuestras pruebas en Windows 7 Professional SP1 x64.

Utilizamos las siguientes versiones de controladores:

Realizamos nuestras pruebas a una resolución de 1920×1200 píxeles con Vsync habilitado. Nuestros puntos de referencia incluyen aplicaciones CAD/CAM populares, pruebas de Standard Performance Assessment Corporation (SPEC) y nuestras propias pruebas personalizadas.

En nuestras pruebas de tarjetas gráficas profesionales, primero ejecutamos SPECViewperf, que se ha convertido en un estándar de la industria para evaluar estaciones de trabajo gráficas de alto rendimiento. SPECViewperf envía secuencias predefinidas de instrucciones OpenGL y DirectX al controlador de la tarjeta gráfica, describiendo visualizaciones de modelos complejos típicos de diversas aplicaciones profesionales. Al simular operaciones tan primitivas, este punto de referencia informa el rendimiento geométrico puro de una tarjeta gráfica, que está determinado por sus características de hardware así como por las optimizaciones del controlador.

SPECViewperf versión 12.0 emula a un usuario que trabaja en ventanas de proyección de las siguientes aplicaciones profesionales (el nombre de cada prueba está escrito entre paréntesis): CATIA V6 R2012 (catia-04), Creo 2 (creo-01), Energía – petróleo y gas software de prospección (energy-01), Maya 2013 (maya-04), Medical: software propietario para la representación de imágenes 3D de datos de escáneres CT y MRI (medical-01), Showcase 2013 (showcase-01), Siemens NX 8.0 (snx -02), Solidworks 2013 SP1 (sw-03).

Los resultados de SPECViewperf ilustran los beneficios de rendimiento de la nueva generación de tarjetas gráficas profesionales de Nvidia. Los modelos Quadro Kx200 son efectivamente más rápidos que sus predecesores. Por ejemplo, el Quadro K5200 está un 40% por delante del Quadro K5000. Este último también es superado por el Quadro K4200 (un 8%). Las nuevas tarjetas no pueden alcanzar a la Quadro K6000, pero la diferencia con la Quadro K5200 es sólo del 30-35%.

La serie Quadro también es bastante competitiva frente a la FirePro. En nuestro análisis de la FirePro W9100 vimos que la tarjeta profesional de gama alta de AMD de nueva generación venció a la Quadro K5000, pero la Quadro K5200 cambia la situación. El FirePro W9100 de $3300 está entre el Quadro K5200 y el K4200 en rendimiento, mientras que el FirePro W8100 más económico (con un precio de alrededor de $2300) es tan rápido como el Quadro K4200. Entonces, según SPECViewperf, Nvidia ofrece a los usuarios profesionales un mayor rendimiento gráfico a un precio más bajo.

Bueno, SPECViewperf es un punto de referencia sintético y no puede mostrarnos la imagen completa. No soporta sombreadores, por ejemplo, aunque las aplicaciones profesionales han empezado a utilizarlos. Por eso también vamos a probar nuestras tarjetas en programas de la vida real.

Utilizamos la versión profesional del banco de pruebas SPEC para comprobar el rendimiento de las tarjetas gráficas en una de las suites de modelado 3D más populares. El punto de referencia se actualizó recientemente, por lo que ahora podemos probar el último 3ds max 2015 SP2 con sombreadores DirectX 11, mapas vectoriales, motor Nitrous para visualizaciones de ventanas de proyección y efectos especiales avanzados.

SPECViewperf mostró considerables beneficios de rendimiento proporcionados por las nuevas tarjetas Quadro, pero 3ds max 2015 no es tan positivo. Las últimas soluciones profesionales de Nvidia son sólo entre un 5 y un 10% más rápidas que sus predecesoras. De todos modos, el Quadro K5200 y el K4200 están por delante del Quadro K5000. El Quadro K2200, por su parte, está sólo un 14% por detrás del Quadro K5000.

En cuanto a las alternativas de AMD, FirePro W9100 y FirePro W8100 pueden ofrecer un rendimiento mayor que cualquiera de los productos Quadro actualizados. En esta prueba sólo son superados por el antiguo buque insignia Quadro K6000.

Aunque hemos estado hablando de proyectos de complejidad media. Veamos cómo cambian las cosas cuando procesamos modelos sofisticados construidos a partir de decenas de millones de polígonos.

Las nuevas tarjetas Quadro funcionan mejor aquí, especialmente los modelos K5200 y K4200. Son más rápidos que el antiguo Quadro K5000 y superan al FirePro W9100 y al W8100. Los productos profesionales de Nvidia parecen ser más adecuados para cargas elevadas que sus oponentes AMD.

La tendencia es aún más clara cuando habilitamos el antialiasing de pantalla completa. Los dos gráficos siguientes muestran el rendimiento de las tarjetas con 8x AA activado.

Incluso la económica Quadro K2200 basada en Maxwell se une aquí al grupo líder, por lo que las nuevas tarjetas Quadro parecen funcionar con el motor nitroso de manera más eficiente. Desafortunadamente para AMD, sus tarjetas FirePro no pueden ofrecer el mismo nivel de rendimiento, por lo que la serie Quadro es en general mejor para Autodesk 3ds Max 2015, especialmente los modelos más nuevos que presentan una relación precio/rendimiento más atractiva.

Y aquí hay algunas pruebas más de 3ds Max 2015 para brindarle una imagen más completa:

Las tarjetas Nvidia no están exentas de culpa. La serie Quadro es inferior a las soluciones AMD en escenarios interactivos cuando tienen que realizar algunos cálculos (para efectos de iluminación en tiempo real, transformación de superficies, comportamiento de partículas, etc.) además de la visualización. Los FirePro W9100 y W8100 también son buenos en renderizado basado en GPU.

Esto podría esperarse porque las tarjetas profesionales de AMD presentan un alto rendimiento FP64 y también cuentan con recursos informáticos avanzados FP32. Para ser específicos, el rendimiento de precisión simple de FirePro W9100 y W8100 se estima en 5,2 y 4,2 teraflops, respectivamente, lo que es sólo inferior al de Nvidia Quadro K6000 pero mejor que el rendimiento de Quadro K5200 y cualquier otra tarjeta de la serie Quadro.

Aquí hay otra suite de modelado 3D popular que usa DirectX. Sin embargo, AutoCAD tiene requisitos de sistema bastante bajos. De hecho, no necesitas una tarjeta gráfica profesional porque bastaría con una gaming. De todos modos, veamos aquí qué rendimiento pueden ofrecer nuestros productos profesionales.

Es la Quadro K6000 la que ofrece el mejor resultado aquí, pero el resto de tarjetas no son mucho peores. Debemos tener en cuenta que Quadro K5200 y K4200 no sólo están por delante del antiguo K5000 sino que también superan a los FirePro W9100 y W8100 de AMD.

Las tarjetas profesionales actuales apenas se diferencian en cuanto a su rendimiento 2D, pero su rendimiento 3D varía. Cada una de las tarjetas Nvidia probadas, excepto la Quadro K2200, ofrece un rendimiento superior al de la FirePro W9100 o W8100. Los nuevos modelos K5200 y K4200 están por delante del anterior Quadro K5000. Todo es tal y como se esperaba en esta prueba.

Las tarjetas Nvidia disfrutan de una ventaja sobre sus oponentes FirePro porque son más rápidas en los modos conceptual y de borde oculto, pero las tarjetas AMD son mejores en el modo más simple (estructura alámbrica) y más complejo (realista). Debes tener esto en cuenta a la hora de elegir tu tarjeta gráfica profesional para AutoCAD 2015.

Maxon Cinema 4D es un popular paquete de software para modelado y animación 3D. Su velocidad se puede evaluar mediante el benchmark especializado CINEBENCH. Este último utiliza el último motor Cinema 4D y proporciona una buena idea del rendimiento de una tarjeta gráfica en Cinema 4D R15 y R16.

Basado en la APU OpenGL, este punto de referencia produce las mismas clasificaciones que hemos visto en las pruebas anteriores. El Quadro K6000 es la mejor de las soluciones de Nvidia, disfrutando de una ventaja del 25% sobre el Quadro K5200 y el K4200 que, a su vez, son un poco más rápidos que el anterior Quadro K5000. El Quadro K2200, basado en Maxwell, es el más lento, quedando detrás del líder en un 36%. Las tarjetas FirePro W9100 y W8100 de AMD ofrecen el rendimiento que se espera, considerando su precio, es decir, entre las Quadro K6000 y K5200.

Creo es una popular suite CAD que ha reemplazado a Pro/Engineer. El punto de referencia que utilizamos presenta un modelo de automóvil que consta de mil componentes y necesita aproximadamente 1 gigabyte de memoria gráfica. Aprovecha al máximo la funcionalidad de la aplicación al permitir el sombreado de bordes y reflejos, activar/desactivar superficies ocultas, antialiasing de pantalla completa (hasta el nivel x8) y renderizado de bordes fotorrealista.

Los productos de AMD siempre han sido lentos en Creo. La serie Quadro es una mejor opción para esta aplicación, ya que las soluciones más nuevas de Nvidia ofrecen aún más rendimiento. Las Quadro K6000, K5200 y K4200 producen resultados sobresalientes, pero incluso el modelo junior Quadro K2200 luce brillante en comparación con los modelos FirePro.

Curiosamente, el Quadro K5200 y el Quadro K4200 superaron al anterior Quadro K5000 cuando trabajaban con modelos de estructura alámbrica y sombreados. Aunque los últimos productos profesionales de Nvidia no tienen una nueva arquitectura, son más rápidos porque tienen más núcleos CUDA habilitados. Como resultado, las nuevas tarjetas son realmente superiores a sus predecesoras de la misma clase. Esta ventaja asciende a aproximadamente el 15% en Creo.

El popular editor de gráficos 3D Maya 2015 es una aplicación profesional típica basada en la API OpenGL. Hace unos años las tarjetas AMD solían ser muy fuertes en Maya pero luego perdieron terreno. Entonces es Nvidia la que tiene la ventaja ahora.

Los modelos de la serie Quadro con un precio de $900 y más son tan buenos en Maya como cualquier producto de la serie AMD FirePro. El Quadro K4200 es tan rápido como el K5000, mientras que el nuevo K5200 supera a este último en un 15%.

Es en los modelos complejos donde las nuevas tarjetas Quadro muestran las mayores ventajas de rendimiento. Son buenas en el trabajo normal, pero es en modelos complejos, en altas resoluciones y con antialiasing de pantalla completa donde las tarjetas Senior Quadro Kx200 dan lo mejor de sí.

SolidWorks es una aplicación CAD muy popular. El punto de referencia SPEC para esta aplicación puede utilizar muchas funciones que ofrece el hardware de gráficos moderno. Sus modelos son bastante complejos con hasta 2,25 millones de triángulos.

Las nuevas tarjetas Quadro salen bien en esta prueba. Están por delante de los oponentes de AMD. El K5200 y el K4200 también son más rápidos que el anterior Quadro K5000. A pesar de una puntuación general más alta, las tarjetas Quadro a menudo serían inferiores a las soluciones AMD en ciertos modos de visualización de SolidWorks. Veamos qué tenemos ahora.

Las nuevas tarjetas profesionales de Nvidia siempre ofrecen el aumento de rendimiento prometido. Es por eso que Quadro K5200, K4200 y K2200 son una mejor opción para SolidWorks que FirePro W9100 y W8100 en términos de relación precio/rendimiento.

Antes de continuar con esta parte de nuestras pruebas, queremos recordarle que la serie Quadro nunca se ha posicionado como una buena opción para aplicaciones GPGPU. Nvidia ofrece la serie Tesla para ese propósito, o puede combinar varias tarjetas profesionales en un único subsistema de computación/visualización como una solución Multi-GPU normal. Por este motivo, la serie Quadro ofrece un alto rendimiento informático sólo con cálculos de punto flotante de precisión simple. Sus unidades de doble precisión están limitadas de la misma manera que en los productos de juego de Nvidia.

La serie FirePro de AMD, por el contrario, está destinada no sólo a gráficos sino también a cargas informáticas. Su potencial informático es mucho mayor, especialmente en términos de cálculos de punto flotante de doble precisión.

Esto se puede ilustrar con el punto de referencia GPGPU de SiSoftware Sandra 2014, que utiliza recursos de GPU a través de los marcos OpenCL y CUDA para construir conjuntos de Mandelbrot con precisión variable.

Como era de esperar, las tarjetas profesionales de AMD tienen un mayor rendimiento informático práctico. Son dos o tres veces más rápidos que sus oponentes en cálculos de precisión simple y 10 veces más rápidos en cálculos de precisión doble o cuádruple. La Quadro K6000 es la única tarjeta Nvidia que puede competir con la FirePro con tales cargas. Pero incluso esta tarjeta con un chip GK110 completamente desbloqueado no puede igualar a las FirePro W9100 y W8100 en esta prueba.

Sin embargo, cabe señalar que la mayoría de las aplicaciones GPGPU funcionan con datos de precisión simple. Echemos un vistazo a un par de ejemplos.

Se han comenzado a utilizar tarjetas gráficas profesionales para el renderizado final porque muchos algoritmos de renderizado se pueden ejecutar de manera efectiva en la GPU. LuxRender es uno de esos motores de renderizado que puede utilizar los recursos informáticos de su tarjeta gráfica a través de la API OpenCL. Utiliza el método de trazado de rayos y existe en múltiples versiones para Blender, 3ds max, SketchUp, C4D, XSI, Poser y otros paquetes de software profesionales.

Para nuestra prueba LuxRender utilizamos el punto de referencia LuxMark 2.0 con una escena de habitación de alta complejidad que consta de 2 millones de triángulos.

Nuestra segunda prueba GPGPU es CompuBench CL. Compara el rendimiento de la GPU en diversas cargas: simulación de procesos físicos, reconocimiento facial y minería de criptomonedas. Aquí están los resultados:

Nuevamente, si necesita un alto rendimiento informático, la serie Quadro no es una buena opción. El buque insignia Quadro K6000 es el único modelo que puede garantizar una velocidad aceptable, aunque los modelos FirePro más nuevos son más rápidos de todos modos.

Hay tareas, además de las aplicaciones CAD/CAM, en las que la serie Quadro es muy potente. Nos referimos al procesamiento de contenido de vídeo. Veámoslos ahora.

A medida que aumentan las resoluciones de vídeo y los efectos especiales se vuelven más sofisticados, los usuarios profesionales de aplicaciones de procesamiento y creación de contenidos sienten una mayor necesidad de aceleración de hardware. Las tarjetas gráficas profesionales pueden desempeñar ese papel. Sus procesadores de flujo se adaptan bien tanto a la transcodificación como a los efectos de vídeo. Nvidia fue la primera en hablar sobre el uso de tarjetas gráficas para el procesamiento de video, y ahora esta funcionalidad la ofrecen las series Quadro y FirePro.

Para probar las capacidades de nuestras tarjetas en el procesamiento de video, utilizamos la popular suite de edición de video Adobe Premiere Pro CC 2014. El siguiente diagrama muestra el tiempo que lleva renderizar un videoclip con Mercury Playback Engine, que funciona a través de CUDA en el Quadro y a través de OpenCL en la tarjeta FirePro.

Curiosamente, la mayoría de las tarjetas gráficas profesionales ofrecen el mismo rendimiento en Premiere Pro CC 2014. Sólo hay dos soluciones que destacan entre ellas: la Quadro K6000 es mucho más rápida que otras en el procesamiento de vídeo, mientras que la Quadro K2200, por el contrario, es obviamente lento. Entre las tarjetas restantes, la Quadro K5200 y la K5000 están por delante, aunque su ventaja sobre la FirePro W9100 y la W8100 no es grande.

Esto no significa que cualquier tarjeta profesional de gama media vaya a ser buena para el procesamiento de vídeo. Diferentes resultados tenemos en After Effects CC 2014 de Adobe, una popular aplicación para composición, animación y postproducción. Puede utilizar recursos de GPU para renderizado con trazado de rayos, pero solo a través de CUDA. En otras palabras, no es compatible con la serie FirePro.

Los diferentes modelos Quadro garantizan diferentes niveles de aceleración en Adobe After Effects CC 2014. El Quadro K6000 ofrece el mayor aumento de rendimiento y el Quadro K5000, el más pequeño. El K5200 está más cerca del K6000 a este respecto, mientras que el K4200 está más cerca del K5000. El Quadro K2200 no pudo pasar la prueba, deteniéndose por algún motivo en los primeros fotogramas.

La aceleración de renderizado basada en GPU en After Effects CC 2014 ayuda a ahorrar bastante tiempo. ¡Procesar el mismo clip en el Core i7-4790K sin utilizar recursos de GPU tomó más de 8 horas!

También vamos a comprobar el rendimiento de las tarjetas con software de edición de vídeo de otros desarrolladores, como Sony Vegas 13.

Las tarjetas profesionales de Nvidia son más rápidas que sus oponentes FirePro aquí. El modelo insignia K6000 destaca en la serie Quadro, pero el resto de modelos también garantizan un buen rendimiento. Cabe destacar específicamente el Quadro K2200. Basado en la arquitectura Maxwell, supera al Quadro K5200, K5000 y K4200 en esta prueba.

Por tanto, los productos profesionales de Nvidia son una mejor opción que los de AMD para el procesamiento de contenidos de vídeo. Ofrecen un mayor rendimiento y tienen una mejor compatibilidad con aplicaciones específicas.

Aunque las tarjetas gráficas profesionales casi nunca se utilizan para juegos, todavía queremos ejecutar el popular punto de referencia de juegos Futuremark 3DMark Fire Strike para ver nuestras tarjetas gráficas desde un ángulo diferente.

El Quadro K6000 es aproximadamente igual al FirePro W9100 en rendimiento de juegos, pero los nuevos modelos K5200, K4200 y K2200 no pueden igualar al FirePro W8100 a pesar de que se han vuelto más rápidos que sus predecesores. La diferencia entre el Quadro K5200 y el K5000 es, por ejemplo, del 35-40%. Eso está bien porque la FirePro W9100 es una contraparte profesional de la Radeon R9 290X mientras que la W8100 está directamente relacionada con la Radeon R9 290. Los nuevos productos Quadro de Nvidia son comparables a las tarjetas de juego de clases inferiores. Por ejemplo, la Quadro K5200 es algo entre la GeForce 770 y 780. La Quadro K4200 es comparable a la GeForce 760 Ti. La Quadro K2200 está cerca de la GeForce 750 Ti.

Curiosamente, los resultados que vemos en la prueba comparativa de juegos difieren mucho de lo que hemos visto en las aplicaciones CAD/CAM 3D profesionales. Resulta que los recursos de hardware convencionales, especialmente el dominio de sombreado, no son tan importantes para usos profesionales como las optimizaciones de controladores y el equilibrio general de las especificaciones. Nvidia tiene más experiencia colaborando con desarrolladores de aplicaciones profesionales y tiene una ventaja competitiva frente a AMD en este sentido.

Los gráficos siguientes muestran el consumo total de energía del ordenador (sin el monitor) desde el enchufe de pared. Es el consumo total de energía de todos los componentes del sistema. Se tiene en cuenta la eficiencia de la fuente de alimentación, pero nuestro Seasonic Platinum SS-760XP2 es un producto 80 PLUS Platinum altamente eficiente, por lo que su efecto en el resultado es muy pequeño.

Realizamos nuestras pruebas en modo inactivo y con carga alta (FurMark 1.13.0 se ejecuta en modo Grabar en una ventana de 1280×720; como la mayoría de las aplicaciones profesionales, FurMark usa OpenGL y supone una gran carga para el subsistema de gráficos).

Las tarjetas profesionales de Nvidia tienen una excelente eficiencia energética. Incluso el K5200 basado en GK110 tiene sólo un conector de alimentación de 6 pines, lo que es indicativo de sus modestos requisitos de energía en comparación con las soluciones AMD. El bajo consumo de energía se logra reduciendo las velocidades de reloj, pero el rendimiento de la tarjeta no se ve afectado como hemos visto en las pruebas de rendimiento anteriores. Así, la moderna serie Quadro ofrece el mayor rendimiento por vatio, lo que es otro argumento a favor de Nvidia. Gracias a su bajo consumo de energía y disipación de calor, puedes instalar varias tarjetas Nvidia en una sola estación de trabajo.

Francamente, no esperábamos ninguna actualización en la serie Nvidia Quadro este verano porque dichos lanzamientos suelen estar directamente relacionados con nuevos diseños de GPU. El diseño de Maxwell no está lo suficientemente maduro como para ser utilizado ampliamente en estaciones de trabajo. Las GPU Senior Maxwell acaban de llegar y Nvidia no tuvo tiempo suficiente para probarlas en aplicaciones profesionales. Entonces, Nvidia reemplazó sus productos Quadro basados ​​​​en Kepler de dos años de antigüedad con modelos revisados ​​que tienen la misma arquitectura. Es la forma que tiene Nvidia de impulsar las ventas y, quizás, una respuesta al reciente lanzamiento de AMD de una exitosa serie de tarjetas profesionales con GPU Volcanic Islands.

De todos modos, tenemos varios modelos Quadro Kx200 que cuentan con GPU con más núcleos CUDA pero tienen los mismos precios que sus predecesores. Como resultado, hay un aumento sustancial del rendimiento en cada categoría de precio. Por ejemplo, el Quadro K5200 reemplaza al K5000 y ofrece entre un 20 y un 40% más de rendimiento. El Quadro K4200, más económico, reemplaza al K4000 pero ofrece la velocidad del K5000 a la mitad de su precio. Las nuevas tarjetas también son superiores a los productos de AMD de las mismas categorías de precios, ofreciendo la relación precio/rendimiento más atractiva para los usuarios profesionales.

Una mejora más importante en la serie Quadro Kx200 es que vienen con mayores cantidades de memoria integrada, por lo que no deberían tener problemas para procesar modelos complejos o usar altas resoluciones, hasta 4K. La cantidad de memoria se duplica en la mayoría de las nuevas tarjetas, por lo que incluso los productos Quadro de gama media tienen ahora al menos 4 gigabytes.

Lo más importante es que estas mejoras no se producen a expensas del consumo de energía ni de las propiedades de disipación de calor. Las nuevas tarjetas Quadro son tan económicas y frías como sus predecesoras. El K4200 y los modelos de gama baja incluso están equipados con un refrigerador de una sola ranura. Y a partir del K2200, ni siquiera necesitan energía adicional.

De esta forma, Nvidia ha reforzado su posición ya dominante en el mercado profesional. Aunque el anuncio de Quadro K5200, K4200 y K2200 se realizó sin mucha fanfarria, es un evento bastante histórico. Realmente vale la pena actualizar su estación de trabajo con las nuevas tarjetas.

Sin embargo, no estamos seguros de que su ciclo de vida vaya a ser tan largo como el de sus predecesores. Se espera que la arquitectura Maxwell se implemente en soluciones profesionales en tan solo unos meses. Otra desventaja es que el rendimiento informático de la serie Quadro es bajo. Las nuevas tarjetas tienen un rendimiento FP64 limitado y no son buenas para aplicaciones con muchos cálculos. De hecho, se limitan a la visualización, la aceleración CAD/CAM 3D y el procesamiento de vídeo. Por otro lado, todas las tarjetas Nvidia son compatibles con CUDA. Y si necesita un rendimiento informático de alta precisión, puede agregar una tarjeta Tesla especializada a su Quadro.

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