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[3C情報] AMD、Intel、NVIDIA 影片加速單元,HEVC、4K 格式解碼效率實戰

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Vinsen 台灣 達人 | 只看該作者
bisheng 發表於 2015年2月04日 09:00
雖然 4K 解析度藍光影片還沒個譜,但是電腦平台軟硬體環境已經逐漸在成形,除了影音播放軟體開始支援新一代 HEVC/H.265 壓縮標準,NVIDIA 甫推出的 GeForce GTX 960 顯示晶片,以及 Intel 最新第五代 Core 處理器,也都標榜支援 HEVC 格式影片解碼加速。但是否真有其效用?讓我們再次來進行試驗、比較之。
Intel、NVIDIA 齊喊支援 HEVC,獨缺 AMD
先前我們針對 NVIDIA 所宣稱,GeForce GTX 960 支援 HEVC 格式影片編、解碼這點,進行了簡短的影片播放試驗。由於當時礙於軟體支援因素,並未試出個所以然來,這次改用通俗的 K-Lite 影片播放器,並加入 AMD Radeon 顯示卡、Intel 第四代 Core 處理器來再次嘗試。
首先藉由 DXVA Checker 來檢視受測品,所內建影片解碼加速單元支援的格式資訊,Radeon R9 270X 雖然是 AMD 較新世代產品,不過並未查獲任一 HEVC 支援資訊。而 Intel Core i7-4700K(HD Graphics 4600)顯示支援 HEVC_VLD_Main,至於 NVIDIA GeForce GTX 960,除了 HEVC_VLD_Main 另外還有 HEVC_VLD_Main10,支援度在當前看來是最完備。

▲ AMD Radeon R9 270X。

▲ Intel HD Graphics 4600。

▲ NVIDIA GeForce GTX 960。
試驗觀測站 1:處理器運作時脈
實際以 K-Lite Codec Pack Full 版(v10.9.5),播放下載自 DivX 的 HEVC 測試影片,軟體解壓縮取 Intel Core i7-4700K 測試數據來當參考基準,然後針對各款產品相對應硬體解壓縮模式進行測試。此外同時間利用 Argus Monitor、Windows 工作管理員、GPU-Z,紀錄處理器與顯示繪圖單元,資源使用率和時脈等資訊來交叉比對。
而使用的顯示器為 Dell UltraSharp U3415W,雖然並非 4K 解析度機種,但 3440 x 1440 已經較為接近影片原始解析度。測試期間,我們除了試過多支 DixV 官網所釋出測試影片,也一併試驗從其他方下載來的 HEVC 測試影片等內容。由於測試傾向大致上相同,因此只列出其中一支影片的測試截圖,讓對這議題格外有興趣的讀者們參考比較。

▲ 下列測試結果的影片格式資訊,可至 DivX 官網下載。
首先來逐一檢視 Argus Monitor 紀錄的處理器時脈資訊,AMD Radeon R9 270X 基於軟體支援因素,故選擇 DXVA2(native)模式來試驗,從線條平穩維持在高點來看,可是動用了不少處理器運算資源來進行解碼。
而 Intel HD Graphics 4600 看來頗為有趣,似乎也出現了軟體支援性問題,啟用 Intel QuickSync 模式的結果和 AMD Radeon R9 270X 極為相近,而且新舊版本驅動程式差異微乎其微。隨手另外試驗了 DXVA2(native)模式,結果也是相去不遠,似乎還看不出解壓縮加速的效用。
最後的 NVIDIA GeForce GTX 960,是唯一在發表推出時,即宣稱支援 HEVC 編、解碼的產品。從線條明顯可看出 NVIDIA 所言不假,處理器時脈大多維持在低點,也就是 EIST 閒置狀態下的 800MHz。這或許間接解釋了,DXVA Checker 所偵測得到的 HEVC_VLD_Main10 項目資訊,主要用途是 HEVC 影片解碼。

▲ Intel HD Graphics 4600:軟體解壓縮、比較基準點。

▲ AMD Radeon R9 270X:DXVA2(native)模式。
▲ Intel HD Graphics 4600:新版驅動程式、Intel QuickSync 模式。

▲ Intel HD Graphics 4600:舊版驅動程式、Intel QuickSync 模式。
▲ Intel HD Graphics 4600:新版驅動程式、DXVA2(native)模式。

▲ Intel HD Graphics 4600:舊版驅動程式、DXVA2(native)模式。
▲ NVIDIA GeForce GTX 960:NVIDIA CUVID 模式。
試驗觀測站 2:處理器使用率
影片播放期間,處理器時脈高低是一回事,實際使用率是多少也值得注意,以下簡單利用 Windows 工作管理員來觀察。AMD Radeon R9 270X 和啟用 Intel QuickSync 模式的 Intel HD Graphics 4600,看來都和比較基準點相近,處理器使用率落在 40% 以上,輔以前段觀察到時脈偏高這點來看,直覺是沒什麼硬體加速效果。
不過 Intel HD Graphics 4600 改用 DXVA2(native)模式時,無論使用新、舊版驅動程式,處理器使用率都能大幅降低至 20% 以內,這時終於讓人有感許多。至於前段觀測表現最佳的 NVIDIA GeForce GTX 960,處理器平均使用率低於 5%,可見其解碼效率確實優異,足以肯定是有完整對應 HEVC 影片解碼加速功能。

▲ Intel HD Graphics 4600:軟體解壓縮、比較考基準點。

▲ AMD Radeon R9 270X:DXVA2(native)模式。

▲ Intel HD Graphics 4600:新版驅動程式、Intel QuickSync 模式。

▲ Intel HD Graphics 4600:舊版驅動程式、Intel QuickSync 模式。

▲ Intel HD Graphics 4600:新版驅動程式、DXVA2(native)模式。

▲ Intel HD Graphics 4600:舊版驅動程式、DXVA2(native)模式。

▲ NVIDIA GeForce GTX 960:NVIDIA CUVID 模式。
試驗觀測站 3:繪圖顯示單元時脈、使用率
最後將 GPU-Z 截獲記錄檔,製作成圖表以便於查看、比較, AMD、Intel、NVIDIA 表現各有不同傾向。AMD 前半段時脈低但使用率高,後半段則是顛倒成時脈高、使用率低,綜觀整體試驗結果而言,由於硬體層並未支援 HEVC,導致解碼效率表現較差些。
Intel HD Graphics 4600 使用 Intel QuickSync 模式時,其時脈維持在低點,但新、舊版本驅動程式使用率皆在 40~50% 區間。至於表現較佳的 DXVA2(native)模式,可發現新版本驅動程式時脈明顯低於舊版本,包含使用率也是低一些。或許可以說新版驅動程式經過調整、最佳化,基於解碼效率提升因素,因此無須耗用太多資源。
而前段表現最佳的 NVIDIA GeForce GTX 960,時脈雖然看來並不低,但使用率大多落在 10~12% 範圍。也許可以說其內建解碼加速單元,很賣力工作以分散處理器運算負載,因此總和結果是解碼加速效果最有感。順道一提,即便核心時脈看似略高,但試驗期間的溫度並沒有飆高,風扇仍然維持在低負載停轉狀態。

▲ AMD Radeon R9 270X:DXVA2(native)模式。(點圖可放大)
▲ Intel HD Graphics 4600:Intel QuickSync 模式,紅色是新版驅動程式、綠線為舊版驅動程式。(點圖可放大)
▲ Intel HD Graphics 4600:DXVA2(native)模式,紅色是新版驅動程式、綠線為舊版驅動程式。(點圖可放大)
▲ NVIDIA GeForce GTX 960:NVIDIA CUVID 模式。(點圖可放大)
Intel 最新內顯驅動程式 v15.36.14.4080 版,當前只有第五代 Core 處理器產品,完整支援 HEVC 10bit、HEVC 8bit、VP9 解碼加速功能。其中搭載 HD Graphics 5300 的 Core M,以及 Pentium、Celeron 3805U/3755U/3205U 僅支援 VP9。而第四代 Core 處理器被納入支援看似驚喜,但實際上只有支援 HEVC 8bit 格式,而且限定內顯需為 HD Graphics 5000/4600/4600、Iris Pro Graphics 5200,其餘產品皆被排除在外。
測試平台:
  • 處理器:Intel Core i7-4770K
  • 主機板:Asus Z87-EXPERT
  • 記憶體:Crucial DDR3-1600 4GB x 2
  • 系統碟:Kingston HyperX SSD 240GB
  • 電源供應器:FSP PT-550M
  • 顯示器:Dell UltraSharp U3415W
  • 作業系統:Windows 8.1 Pro 64bit
  • 驅動程式:AMD Omega(14.12)、Intel 15.36.14.4080/15.36.7.64.3960、NVIDIA v347.25 WHQL、
沙發
台灣 Dr.Zen | 只看該作者
看來 Intel Atom 要支援 HEVC 10bit、HEVC 8bit、VP9 等新格式還要再等等了。
這些格式對於手機會很有用,因為在同畫質之下,可降低影像流量的使用,
影像流量降低之後,對於無線網路甚至行動上網就會有節省頻寬的好處了。
板凳
Vinsen 台灣 達人 | 只看該作者
Azx 發表於 2015/2/4 19:10
看來 Intel Atom 要支援 HEVC 10bit、HEVC 8bit、VP9 等新格式還要再等等了。
這些格式對於手機會很有用, ...

行動上網不是吃到飽感覺有點傷荷包
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