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Desempenho do processador e da placa de vídeo

Autor: Laércio Vasconcelos
Data: 10/jan/2008

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Extraído do livro

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Um bom computador deve ter um elevado desempenho, dependendo da aplicação. O processador e a placa de vídeo são exemplos de módulos cujo desempenho é muitíssimo importante. É importante saber medir o desempenho desses módulos, ou melhor ainda, saber o desempenho esperado antes de decidir pela compra. Esse artigo dá algumas dicas para ajudar você na escolha de componentes velozes.

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Se você pretende comprar uma placa de vídeo, provavelmente vai querer obter uma de melhor desempenho com custo aceitável. Quanto mais veloz é uma placa de video, maior é o seu preço. Você pode querer comprar “a melhor placa de vídeo” e encontrar opções como uma GeForce 8800 Ultra por R$ 2.500,00, ou uma Quadro FX 4600 por R$ 6.500,00 ou ainda uma Radeon X1950XTX Uber Edition por R$ 10.000,00. Verá então que a questão não é comprar a “melhor placa de vídeo”, e sim uma de bom desempenho por um preço decente. No outro extremo você pode encontrar por exemplo uma GeForce 7100GS por R$ 90,00, mas achará o seu desempenho muito modesto. A questão portanto se resume ao seguinte: dado um determinado valor que você está disposto a pagar por uma placa de vídeo (por exemplo, R$ 300,00), qual seria o modelo de maior desempenho possível?

Preços são fáceis de consultar, você pode ir por exemplo ao site www.boadica.com.br. As lojas que lá anunciam são quase todas do Rio de Janeiro, mas mesmo para quem mora em outros estados o site é útil porque dá uma boa idéia dos preços. Digamos que você encontrou, por exemplo:

Como os valores são muito próximos você pode ficar na dúvida, a menos que tenha preferência entre Nvidia ou ATI, ou que encontre modelos com mais e com menos memória de vídeo. Note ainda que a família GeForce 8xxx é mais nova que a GeForce 7xxx, e tem recursos que os jogos mais novos utilizam, portanto uma GeForce 8500 seria uma boa escolha em relação a GeForce 7600 GS. Por outro lado, a questão do desempenho também é importante. Qual dessas placas é a mais veloz? Existe muita diferença?

Felizmente é possível encontrar várias tabelas de medidas de desempenho no Tom’s Hardware Guide (www.tomshardware.com). Procure por CHARTS e VGA Charts. Você encontrará tabelas comparativas de desempenho entre dezenas de modelos de placas de vídeo.

Você encontrará no Tom’s Hardware Guide as tabelas VGA Charts 2005, VGA Charts 2006 e VGA Charts 2007. As versões mais novas testam modelos mais recentes. Cada tabela permite a escolha de um entre vários testes de desempenho. Na maioria dos casos o desempenho de uma placa de vídeo é medido em FPS (frames por segundo) em jogos pré-determinados. Cada tabela traz medidas com inúmeros jogos e programas de teste. Infelizmente nem todos os modelos de placas são analisados, mas existem várias dezenas deles.

A figura 1 mostra os resultados obtidos em VGA Charts 2007 no Tom’s Hardware Guide. Note que esse é apenas um dos testes comparativos de desempenho que o site apresenta. Escolhemos o teste 3D Mark 2006 com resolução de 1024x768. Poderíamos então adicionar às informações que temos, os índices obtidos no teste:

GeForce 7600 GS, 256 MB, R$ 325,00, índice=697
Radeon X 1650, 256 MB, R$ 310,00, índice=886

Ficaríamos portanto tentados a escolher a Radeon X 1650, já que o desempenho apresentado foi 27% superior, e seu preço é sensivelmente menor. Talvez você não comprasse se o desempenho fosse 27% superior e o preço 50% maior.

Use os gráficos comparativos com cuidado. Confira as características das duas placas que você está comparando e veja o que é oferecido na loja. Existem diferenças entre as quantidades de memória (ex: 128 MB, 256 MB, 512 MB, etc.), diferença entre as versões do chip (GT, GS, GTX, XT, Pro, GTO, etc.). Por exemplo, você pode ter escolhido para comparação uma placa com chip de 500 MHz mas aquela cujo preço você consultou em uma loja tem chip de 400 MHz. Escolha para comparação, o modelo mais próximo da sua no VGA Charts. Note que existem vários outros sites que apresentam medidas de desempenho de placas de vídeo, mas os gráficos do Tom’s Hardware Guide estão organizados de modo a fazer comparações com mais facilidade.

Você pode checar se o desempenho da sua placa de vídeo está de acordo com o esperado, comparando com as medidas apresentadas no VGA Charts do Tom’s Hardware Guide. Para isso deve procurar uma placa equivalente a sua, com o mesmo chip, versão, clock, quantidade e tipo de memória de vídeo. Placas de menor custo podem usar memórias mais lentas e mais baratas, e apresentarem desempenho menor. Para fazer o teste você precisará ter um dos jogos ou programas de benchmark utilizados pelo Tom’s Hardware Guide. O programa mais geral, usado em todas as medidas comparativas, é o 3D Mark 2006, da FutureMark (www.futuremark.com). O programa não é gratuito. É preciso baixá-lo, fazer a sua instalação e depois adquirir o registro. Será então fornecido um número de série para ser digitado, tornando o programa “full”.

Mesmo sem operar em modo “full”, o 3D Mark 2006 funciona, mas com algumas restrições. Não será permitido por exemplo selecionar o teste a ser usado, nem escolher a resolução (opera obrigatoriamente com 1280x1024), nem ativar ou desativar recursos gráficos como anti-aliasing, filtragem, etc. Os índices medidos com o programa “não full” no seu computador não serviriam para comparação com os existentes no VGA Charts do Tom’s Hardware Guide porque você não poderia selecionar opções de testes equivalentes. As opções seriam pagar pelo registro do programa (U$ 19.00 para receber o serial e torná-lo “full”) ou usar um dos outros programas (a maioria são jogos) que o site usa para comparar placas de vídeo.

Se você quer medir o desempenho de placas de vídeo mas não quer fazer comparações com as medidas do Tom’s Hardware Guide, pode usar outras versões do programa. O 3D Mark 2005 e o 3D Mark 2003 são vendidos por U$ 15.00. O 3D Mark 2001 é gratuito, mas não é mais usado pelos sites que fazem medidas de desempenho em placas de vídeo modernas. Você pode usar o 3D Mark 2001, por exemplo, para comparar o vídeo onboard de duas placas mãe, em condições semelhantes, e decidir qual tem o melhor desempenho, ou então para avaliar placas de vídeo mais antigas.

A pergunta “qual é o melhor processador?” também pode levar a respostas espantosas. No final de 2007, um Core 2 Extreme QX6850 (3 GHz, quatro núcleos, 8 MB de cache L2, FSB de 1333 MHz) custava R$ 3.700,00. O Athlon 64 X2 6400 (3.2 GHz, dois núcleos, 2 MB de cache) saía por R$ 950,00, mas são apenas dois núcleos contra quatro do modelo da Intel. Ainda assim, comparando os dois processadores citados, vemos que um é quatro vezes mais caro que o outro. O desempenho com certeza não é quatro vezes maior. É quantas vezes menor?

Podemos responder a perguntas como essa usando o CPU Charts do Tom’s Hardware Guide. Assim como fizeram medidas de inúmeros modelos de placas de vídeo, fizeram também medidas com praticamente todos os processadores existentes.

Na ocasião em que produzimos esse capítulo, o Athlon 64 X2 6400 não havia sido testado pelo Tom’s Hardware Guide. O modelo mais veloz da AMD era o 6000, com clock de 3 GHz, portanto seu desempenho é um pouco inferior do modelo 6400 que temos em vista. A figura 3 mostra os resultados das medidas feitas com o programa PC Mark 2005. Estamos então comparando dois processadores de 3 GHz, sendo um de quatro núcleos (Intel) e um de dois núcleos (AMD). Apesar do modelo Intel ser quatro vezes mais caro, o desempenho medido foi apenas 50% maior. Isso nos levaria a concluir que estamos pagando um preço absurdo pelo modelo da Intel. Em parte isso é verdade, pois na ocasião não existiam modelos de quatro núcleos da AMD, permitindo à Intel praticar preços bem elevados.

Devemos levar em conta que um processador de quatro núcleos tende a empatar com um de dos núcleos quando submetemos ambos à execução de duas tarefas “pesadas” simultâneas. Entre as tarefas consideradas “pesadas” citamos a compressão e descompressão de áudio e vídeo, compressão e descompressão de dados (ex: arquivos ZIP) e operações que envolvem criptografia de arquivos. Um processador de quatro núcleos levará vantagem sobre um de dois núcleos quando executa quatro tarefas pesadas ao mesmo tempo. O PC Mark 2005 faz uma série de testes, alguns deles com apenas uma, outros com duas, e outros com quatro tarefas pesadas simultâneas. O índice apresentado é uma média dos resultados obtidos. Para tarefas monoprocessadas, processadores de um, dois ou quatro núcleos com o mesmo clock tendem a apresentar resultados parecidos.

Processadores com mais de um núcleo tendem a levar vantagem em programas que envolvem renderização de vídeo, geração de conteúdo de áudio e multimídia em geral. Os programas modernos são capazes de dividir qualquer conteúdo de áudio e vídeo em pequenas partes, com intervalos de tempo iguais, e entregar cada parte a um núcleo. Nesse caso, quatro núcleos tendem a fazer o trabalho duas vezes mais rápido que dois núcleos. No exemplo da figura 4, vemos que o processador de quatro núcleos citado fez o trabalho em praticamente a metade do tempo gasto pelo processador de dois núcleos.

Ao comparar processadores modernos mas de arquiteruras diferentes, leve em conta os seguintes resultados empíricos:

a) Um núcleo de Athlon 64 X2 é aproximadamente equivalente a um núcleo de Core 2 Duo de mesmo clock.

b) Processadores duais da Intel de primeira geração (Pentium D e Pentium EE) são aproximadamente 30% mais lentos que modelos duais de mesmo clock baseados no Athlon 64 X2 e Core 2 Duo.

Em outras palavras, o núcleo do Core 2 Duo é aproximadamente tão eficiente quanto o núcleo de Athlon 64 X2 de mesmo clock, e o núcleo de modelos mais antigos (mesma família que o Pentium 4) tem desempenho cerca de 30% inferior, se todos forem comparados com o mesmo clock.

Entre os programas mais usados para medir desempenho de processadores, está o PC Mark, já lançado em várias versões: 2002, 2004 e 2005. A versão 2005 é a mais recente, e é comercializada no site da Futuremark (www.futuremark.com) pelo mesmo processo que o 3D Mark. Inicialmente o usuário faz o download da versão de demonstração, que funciona com limitações. Depois que faz a compra do produto, o usuário recebe por e-mail um número de registro que deve ser digitado no programa, que passa então a ser “full”. As versões 2002 e 2004 do programa são gratuitas. Use a versão 2002 preferencialmente com computadores antigos. A versão 2004 funciona com todos os processadores modernos e antigos também, e faz testes de processadores duais. A versão 2005 faz testes em processadores de quatro núcleos, recurso não presente na 2004.