Benchmarking herního výkonu Xubuntu 14.04, 15.10 a 16.04

Úvod:

K výkonovému testování mě vedly veskrze praktické pohnutky. Někdy v roce 2010 jsem pořídil starší PC a do dnešního dne jsem ho postupně upgradoval. Posledním přírůstkem ve sbírce hardware byla loni v létě grafická karta GTX 970. Herní výkon však neodpovídal potenciálu karty. Hned mi bylo jasné, že viníkem je obstarožní procesor AMD Phenom II-X4 945, který tvořil ono pověstné úzké hrdlo. Nabízely se dvě výkonově i cenově srovnatelné varianty. Za cenu okolo 5600 Kč jsem mohl pořídit osmi jádro AMD FX-Series X8 FX-8370 a nebo podstatně modernější čtyř jádro Intel Core i5-6500. Řešil jsem tedy zásadní dilema. Pro procesor ze stáje AMD hovořil fakt, že ho má deska podporovala, v jeho neprospěch kontroverzně hovořil počet jader. Mnohé hry totiž nedokáží efektivně využívat velký počet jader, takže je pro hráče výhodnější procesor s méně jádry, která jsou  však výkonnější. Procesor od konkurenčního Intelu byl modernější, měl o polovinu nižší spotřebu i počet jader, vyžadoval však dodatečnou investici 4873 Kč, tedy novou základní desku a paměti typu DDR4. Nakonec jsem se rozhodl pro Intel Core i5-6500 a doufám, že prodejem použitých komponent poněkud snížím dodatečnou investici.

MB, CPU, Chladič a RAM se mi na Aukru podařilo prodat za 4381 Kč. Po odečtení poplatků mi zbylo 3992 Kč, což znamená, že varianta s novou deskou, CPU Intel a RAM DDR-4 mě stála o 881 Kč více, než kdybych upgradoval pouze CPU.

Běžně používám Xubuntu 14.04, nicméně z ryze praktických důvodů jsem byl nucen testovat i verze 15.10 a 16.04. Trojková verze jádra, která se používá v Ubuntu 14.04 totiž nepodporuje architekturu Skylake!

 

Metodika testování:

Hardware
Následující tabulka ukazuje komponenty obou sestav. Liší se pouze v základní desce, typu použitých pamětí, CPU a jeho chladiči.

Hardware

Software
OS
Jak již bylo zmíněno, testoval jsem na Xubuntu verze 14.04.3, 15.10 a 16.04 (Alfa 1). Pro srovnání herního výkonu jsem přidal Windows 7 Home Premium 64 CS-SP1. Níže uvedená tabulka ukazuje verze nejdůležitějších komponent jednotlivých OS.

 OS

Testovací programy
Testy byly primárně zaměřeny na herní výkon, proto jsem použil výkonové benchmarky zabudované v reálných, multiplatformních hrách. Pouze u dema hry Dying Light jsem použil přibližné měření. Toto měření probíhalo 1 minutu a začínalo po přeskočení tutoriálu ve výchozí místnosti. Poté jsem se vždy snažil dodržet stejný scénář. Měření FPS v Linuxu probíhalo pomocí GLXOSD ve Windows jsem využil FRAPS. Původně jsem si hodně sliboval od testovacího balíku Phoronix-test-suite, nicméně se ukázalo, že mnoho testovacích profilů je nefunkčních. Přesto jsem ho však využil pro některé hry, pro test komprese audia a pro test komprimace pomocí 7zip.  

 Herní testy - Steam

Herní testy - ostatní

 

 

Testy:

The Talos Principle Demo   

 The Talos Principle Demo

Hra je postavena na technologii Serious Engine 4, vyšla v roce 2014 a je velmi náročná na hardware. Testoval jsem při rozlišení 1920x1080 a při dvou nastaveních grafických možností. Pochopitelně byl zakázán V-SYNC a benchmark byl nastaven na 60 sekund.
1) ULTRA – všechny detaily nastaveny na hodnotu ultra

TP - tabulka

TP Graf

2) CUSTOMIZED ULTRA – Kde to volby umožňovaly, bylo zvoleno nastavení Custom a následně byly všechny parametry nastaveny na maximum.

 TP CU Tabulka

TP CU Graf

 

 Dying Light Demo

DL 

Hra používá Chrome Engine 6, byla vydána v roce 2015 a dokáže potrápit i nejnovější hardware. Ve hře se toho nastavovat příliš nedá a kromě rozlišení 1920x1080 jsou všechny hodnoty nastaveny na maximum.

 DL - tabulka

DL - graf

Výsledky tohoto benchmarku jsou velmi nekonzistentní, což je způsobeno metodikou testování. Neexistují totiž předskriptované akce, a pouhá snaha o dodržení přibližně stejného scénáře je nedostatečná. Navíc se pod Xubuntu 16.04 test nepodařilo spustit, což je však k rané vývojové fázi tohoto nadcházejícího LTS pochopitelné. Jednoznačně však mohu potvrdit, že se starým CPU byla hra nehratelná a s novým procesorem se dala hrát bez zásadnějších problémů.

 

BioShock Infinite

BI 

    Hra sice debutovala již v roce 2013, nicméně její verze pro Linux spatřila světlo světa teprve vloni. BioShock Infinite pohání Unreal Engine 3, který je středně náročný na železo. Nastavení 1920x1080 a veškeré možnosti na maximum.

Pokud hru vlastníte, a chtěli by jste si pro srovnání provést vlastní test, lze to provést poměrně jednoduše. Nejprve ve hře nastavíte požadované grafické parametry, poté hru ukončíte a ve vaší herní knihovně Steamu ve vlastnostech hry na záložce Obecné, nastavíte následující Možnosti spuštění: DefaultPCBenchmarkMap.xcmap OK→Zavřít→ HRÁT!

 BI - tabulka

BI - graf

 

Counter-Strike: Source   

CS 

Jedná se o starší, nicméně stále populární multiplayerovou hru, která pro Linux vyšla v roce 2013. Source Engine patří,  k těm méně náročným. Hry, které ho používají jsou nastaveny tak, že je FPS omezeno na 300, což brání kolísání snímkovací frekvence během hraní.  Benchmark probíhal při rozlišení 1920x1080 a se všemi volbami nastavenými na maximum. Výsledky pak nabízím dva. První zůstává se snímkovací frekvencí omezenou na 300, druhá hodnota udává výsledek při neomezeném FPS. (Ve vývojářské konzoli, do které se ve hře dostanete pomocí tlačítka ~ (to je běžně umístěno pod klávesou Ecs) je třeba zadat příkaz fps_max 0).

 CS - tabulka

CS - graf

CS - tabulka

CS - graf

 

Half-Life 2: Lost Coast

HL LC

    Jde v podstatě o technologické demo. Vývojáři zrecyklovaly nepoužité scény ze hry Half-Life 2 a demonstrovaly, že Source Engine, navzdory své letitosti, stále nepatří do starého železa. Nastavení je obdobné jako u předchozí hry. Jedinou drobnou změnou je, že zobrazení vývojářské konzole se nejprve v nastavení klávesnice musí povolit. (Nastavení → klávesnice → pokročilé → povolit vývojářskou konzoli.) 

HL LC - tabulka 

HL LC - graf

HL LC - tabulka

HL LC - graf

 

Open Arena   

OA 

OpenArena je komunitní projekt, který běží na enginu ioquake3. První verze vyšla již v roce 2005, a zatím poslední verze (0.8.8) v roce 2012. Rozlišení je nastaveno na 1920x1080 a veškeré možnosti jsou nastaveny na max. Hra je po stránce dnešního hardwaru velmi nenáročná. 

OA - tabulka

OA - graf

 

Tesseract 

  TE

Jedná se o multiplayerovou FPS, postavenou na modifikovaném enginu Cube 2. Hra vizuálně připomíná Team Fortress 2 a také její hardwarové nároky jsou zhruba obdobné. Nastavení 1920x1080 a všechny volby na maximum. 

 TE - tabulka

TE - graf

 

Unigine Valley 1.0

UV

    Unigine Valley je benchmark a prezentace možností enginu Unigine 1, který je poměrně vyspělý a průměrně náročný. Test probíhal v rozlišení 1920x1080.

UV - tabulka

UV - graf 

 

Metro: Last Light 

MLL 

   Jde o FPS inspirované tvorbou Dmitryje Glukhovského, které se odehrává v prostředí Moskevské podzemky. Hru pohání 4A Engine, který nabízí solidní vizuální zážitky a je středně náročný na hardware. Hra je sice multiplatformní, bohužel přiložený benchmark nebyl pro Linux portován. Reedice hry pod názvem Redit Metro: Last Light již portovalo i benchmark, já však tuto verzi nevlastním, proto probíhalo testování pouze pod Windows. Nastavení 1920x1080 a všechny volby na maximu. 

MLL - tabulka

 MLL - graf

 

Audio encoding   

Audio enc je součástí Phoronic-Test-Suite a obnáší kódování audio wav souboru do několika populárních formátů.

 APE - tabulka

APE - graf

FLAC - tabulka

FLAC - graf

MP3 - tabulka

MP3 - graf

Ogg - tabulka

Ogg - graf

 

7zip   

Test opět patří do Phoronic-Test-Suite a je založen na rychlosti komprimace pomocí 7zip verze 9.20.1

 7zip - tabulka

7zip - graf

 

Závěr:   

Z provedeného testování vyplývá několik poznatků:

1) Změna CPU, MB a RAM se u dané sestavy projevila nárůstem herního výkonu v průměru o 40% s tím, že méně náročné tituly dosahovaly zlepšení až o 90% oproti původnímu výkonu a náročnější se zlepšily v průměru o 33%. U starších titulů tedy rozdíl v daném rozlišení nepostřehneme. Nejmodernější herní monitory umí zobrazovat 240Hz, profesionální herní zvládnou 144 Hz a ty běžné 60 Hz. Při testech jsem sice udával pouze průměrné FPS, nicméně měření obsahovalo i záznamy časů (v ms) mezi jednotlivými, po sobě jdoucími, snímky a prokázalo se, že k žádným významnějším prodlevám u starších her nedocházelo ani před upgradem ani po něm. Naopak u těch nejnáročnějších her znamená zvýšení herního výkonu o třetinu rozdíl mezi hratelností a nehratelností.
   

2) Také se ukázalo, že herní výkon OpenGL je na platformách Linux a Windows 7 naprosto srovnatelný, což dokazují testy The Talos Principle OpenGL.
   

3) Předchozí tvrzení vyznívá pro Linux velmi optimisticky, musím však zároveň dodat jedno velké ALE! A tím je herní API DirectX. Již DX9 vykazuje nárůst výkonu oproti OpenGL o 40 i více procent, u DX11 může být nárůst výkonu oproti OpenGL ještě výraznější.
   

4) Rozdíly v herním výkonu mezi zkoumanými verzemi Xubuntu nebyly příliš výrazné. Drobnou výjimku představuje nadcházející verze 16.04, která příliš neoslnila ani stabilitou ani výkony. Doufejme tedy, že vývojáři využijí ty zbylé tři měsíce k dokonalému vyladění tohoto doposud nevydaného LTS systému.
   

5) Zvýšení výpočetního výkonu samotného CPU, je podle výsledků kompresních benchmarků přibližně 50% ve prospěch nového Intelu.

Komentáře

Díky za hezké schrnutí. Uvidíme, co přinese Vulkan v jednotlivých systémech Lin vs Win.

Jinak se mi zdá 50 procent nárustu u CPU poměrně málo za ty peníze. To AMD 8-core by to dalo taky. Jak se pohybovalo vytížení jednotlivých jader ve hrách?

Na druhou stranu DDR4 bude asi taky znát v celkovém výkonu...

50% nárůst výkonu je z pohledu komprese poněkud zavádějící údaj, neboť komprimace je jedna z mála položek, kde s přehledem vítězí procesory AMD - a to jak ty současné, tak ty minulé.

Logy s vytížením jader jsem nedělal, a abych řekl pravdu, tak se mi do toho už ani nechce. Samozřejmě nesmím opomenout skutečnost, že nevím, jak na to, ale strýček Google by určitě poradil.