Пасля таго як NVIDIA прадэманстравала трасіроўку прамянёў у рэальным часе на відэакартах серыі GeForce RTX, цяжка сумнявацца ў тым, што менавіта за гэтай тэхналогіяй (у разумным спалучэнні з алгарытмам растэрызацыі) будучыня кампутарных гульняў. Аднак графічныя працэсары на аснове архітэктуры Turing са спецыялізаванымі RT-ядрамі да нядаўняга часу лічыліся адзінай катэгорыяй дыскрэтных GPU, якая размяшчае прыдатнай для гэтага вылічальнай магутнасцю.
Як паказалі тэсты першых гульняў, якія асвоілі Ray Tracing (Battlefield V, Metro Exodus і Shadow of the Tomb Raider), нават паскаральнікі GeForce RTX (асабліва малодшы з іх – RTX 2060) адчуваюць істотнае падзенне частаты змены кадраў у задачах гібрыднага рэндэрынгу. Нягледзячы на першыя поспехі, трасіроўку прамянёў у рэальным часе яшчэ нельга лічыць спелай тэхналогіяй. Толькі тады, калі не толькі самыя перадавыя і дарагія прылады, але і графічныя карты сярэдняга коштавага ўзроўня дасягнуты ранейшых стандартаў хуткадзейнасці ў гульнях новай хвалі, можна будзе абвясціць, што змена парадыгмаў, запушчаная кампаніяй Джэнсена Хуанга, нарэшце, здзейснілася.
Трасіроўка прамянёў на "Паскалях" - за і супраць
Але ўжо цяпер, пакуль яшчэ не сказанае ні словы аб будучыні пераемніку архітэктуры Turing, NVIDIA вырашыла падштурхнуць прагрэс. На мерапрыемстве GPU Technology Conference у мінулым месяцы зялёная каманда паведаміла, што паскаральнікі на чыпах Pascal, а таксама малодшыя прадстаўнікі сямейства Turing (серыя GeForce GTX 16) набудуць функцыю трасіроўкі прамянёў у рэальным часе нароўні з прадуктамі пад маркай RTX. Сёння абяцаны драйвер ужо можна спампаваць на афіцыйным сайце NVIDIA, а спіс прылад уключае мадэлі сямейства GeForce 10, пачынальна з GeForce GTX 1060 (версія 6 Гбайт), прафесійны паскаральнік TITAN V на чыпе Volta, і, зразумела, новапрыбылыя мадэлі сярэдняй коштавай катэгорыі на чыпе TU116 – GeForce GTX 1660 і GTX 1660 Ti. Абнаўленне закранула і наўтбукаў з адпаведнымі GPU.
З тэхнічнага пункту гледжання тут няма нічога звышнатуральнага. Графічныя працэсары з уніфікаванымі шэйдарнымі блокамі маглі выконваць Ray Tracing задаўга да з'яўлення архітэктуры Turing, хоць у той час не мелі дастатковай хуткадзейнасцю для таго, каб гэтая магчымасць была запатрабаваная ў гульнях. Акрамя таго, адсутнічаў адзіны стандарт праграмных метадаў, апроч зачыненых API накшталт фірмовага NVIDIA OptiX. Зараз, калі існуе пашырэнне DXR для Direct3D 12 і аналагічныя бібліятэкі ў інтэрфейсе праграмавання Vulkan, гульнявы рухавічок можа звяртацца да іх па-за залежнасцю ад таго, ці абсталяваны графічны працэсар спецыялізаванай логікай – абы драйвер даваў такую магчымасць. У чыпаў Turing для гэтай мэты ёсць асобныя RT-ядры, а ў GPU архітэктуры Pascal і працэсары TU116 трасіроўка прамянёў рэалізавана ў фармаце вылічэнняў агульнага прызначэння на масіве шэйдарных ALU.
Аднак усё, што нам вядома аб архітэктуры Turing са слоў самой NVIDIA, кажа аб тым, што Pascal не падыходзіць для прыкладанняў з падтрымкай DXR. У леташняй прэзентацыі, прысвечанай флагманскім мадэлям сямейства Turing – GeForce RTX 2080 і RTX 2080 Ti – інжынеры прыводзілі наступныя выкладкі. Калі кінуць усе рэсурсы лепшай са спажывецкіх відэакарт мінулага пакалення – GeForce GTX 1080 Ti – на вылічэнні трасіроўкі прамянёў, то выніковая прадукцыйнасць не перавысіць 11% ад таго, на што ў тэорыі здольны RTX 2080 Ti. Не меней важна і тое, што вольныя CUDA-ядры чыпа Turing у той жа час можна выкарыстаць для раўналежнай апрацоўкі іншых кампанентаў малюнка – выкананні шэйдарных праграм, чэргі неграфічных разлікаў Direct3D пры асінхронным выкананні і гэтак далей.
У рэальных гульнях сітуацыя складаней, бо на існуючым жалезе распрацоўшчыкі дазавана карыстаюцца функцыямі DXR, а львіную долю вылічальнай нагрузкі па-ранейшаму займае растэрызацыя і шэйдарныя інструкцыі. Да таго ж частка розных эфектаў, якія ствараюцца пры дапамозе трасіроўкі прамянёў, нядрэнна выконваюцца і на CUDA-ядрах чыпаў Pascal. Напрыклад, люстраныя паверхні ў Battlefield V не маюць на ўвазе другаснага адлюстравання прамянёў, а такім чынам, з'яўляюцца пасільнай нагрузкай для магутных відэакарт мінулага пакалення. Тое ж адносіцца і да ценяў у Shadow of the Tomb Raider, хоць рэндэрынгу складаных ценяў, сфармаваных некалькімі крыніцамі святла, ужо ўяўляе сабой больш цяжкую задачу. А вось глабальнае асвятленне ў Metro Exodus з цяжкасцю даецца нават Цьюрынгу , і ад Pascal нельга чакаць у якой-небудзь ступені супастаўных вынікаў.
Як ні круці, гаворка ідзе пра шматразовую розніцу ў тэарэтычнай хуткадзейнасці паміж прадстаўнікамі архітэктуры Turing і іх бліжэйшымі аналагамі на крэмніі Pascal. Прычым у карысць Turing гуляе не толькі прысутнасць RT-ядзер, але і шматлікія ўдасканаленні агульнага характару, уласцівыя паскаральнікам новага пакалення. Так, чыпы Turing умеюць раўналежна выконваць аперацыі над рэчавымі (FP32) і цэлалікавымі (INT) дадзенымі, нясуць вялікі аб'ём лакальнай кэш-памяці і асобныя CUDA-ядры для разлікаў паніжанай дакладнасці (FP16). Усё гэта значыць, што Turing не толькі лепш спраўляецца з шэйдарнымі праграмамі, але і можа параўнальна эфектыўна аблічваць трасіроўку прамянёў без спецыялізаваных блокаў. Бо настолькі рэсурсаёмістым рэндэрынгу пры дапамозе Ray Tracing робіць не толькі і не столькі пошук скрыжаванняў паміж прамянямі і элементамі геаметрыі (якім займаюцца RT-ядры), колькі вылічэнне колеру ў кропцы скрыжавання (shading). І між іншым, пералічаныя добрыя якасці архітэктуры Turing у поўнай меры ставяцца да GeForce GTX 1660 і GTX 1660 Ti, хоць у чыпе TU116 няма RT-ядзер, таму тэсты гэтых відэакарт з праграмнай трасіроўкай прамянёў уяўляюць асобную цікавасць.
Але даволі тэорыі, бо мы ўжо сабралі дадзеныя аб прадукцыйнасці "Паскаляў" (а таксама малодшых "Ц'юрынгаў") у Battlefield V, Metro Exodus і Shadow of the Tomb Raider на аснове ўласных вымярэнняў. Заўважым, што ні драйвер, ні самі гульні не рэгулююць колькасць прамянёў для таго, каб зменшыць нагрузку на GPU без RT-ядзер, а значыць, якасць эфектаў на GeForce GTX і GeForce RTX павінна быць аднолькавым.
Тэставы стэнд, методыка тэсціравання
| Выпрабавальны стэнд | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i9-9900K (4,9 Ггц, 4,8 Ггц у AVX, фіксаваная частата) |
| матчына плата | ASUS MAXIMUS XI APEX |
| Аператыўная памяць | G.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR, 2 x 8 Гбайт (3200 Мгц, CL14) |
| ПЗУ | Intel SSD 760p, 1024 Гбайт |
| Блок сілкавання | Corsair AX1200i, 1200 Вт |
| Сістэма астуджэння CPU | Corsair Hydro Series H115i |
| корпус | CoolerMaster Test Bench V1.0 |
| манітор | NEC EA244UHD |
| Аперацыйная сістэма | Windows 10 Pro x64 |
| ПЗ для GPU NVIDIA | |
| NVIDIA GeForce RTX 20 | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 419.67 |
| NVIDIA GeForce GTX 10/16 | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 425.31 |
| Гульнявыя тэсты | ||||
|---|---|---|---|---|
| гульня | API | Настройкі, метад тэставання | Поўнаэкраннае згладжванне | |
| 1920×1080 / 2560×1440 | 3840 × 2160 | |||
| У Battlefield | DirectX 12 | OCAT, місія Liberte. Макс. якасць графікі | TAA High | TAA High |
| метро Зыход | DirectX 12 | Убудаваны бенчмарк. Профіль якасці графікі Ultra | таа | таа |
| Цень Raider Tomb | DirectX 12 | Убудаваны бенчмарк. Макс. якасць графікі | SMAA 4x | Выкл. |
Паказчыкі сярэдняй і мінімальнай кадравых частот выводзяцца з масіва часу рэндэрынгу індывідуальных кадраў, які запісвае ўбудаваны бенчмарк (Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider) ці ўтыліта OCAT, калі ў гульні яго няма (Battlefield V).
Сярэдняя частата змены кадраў на дыяграмах з'яўляецца велічынёй, зваротнай сярэдняму часу кадра. Для адзнакі мінімальнай кадравай частаты вылічаецца колькасць кадраў, сфармаваных у кожную секунду тэсту. З гэтага масіва лікаў выбіраецца значэнне, якое адпавядае 1-му працэнтылю размеркавання.
Удзельнікі тэсціравання
У тэставанні прадукцыйнасці прынялі ўдзел наступныя відэакарты:
- NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition (1350/14000 Мгц, 11 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 2080 Founders Edition (1515/14000 Мгц, 8 Гбайт);
- NVIDIA GeForce RTX 2070 Founders Edition (1410/14000 Мгц, 8 Гбайт);
- NVIDIA GeForce RTX 2060 Founders Edition (1365/14000 Мгц, 6 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (1480/11000 Мгц, 11 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1080 (1607/10000 Мгц, 8 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (1608/8008 Мгц, 8 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1070 (1506/8008 Мгц, 8 Гбайт);
- NVIDIA GeForce GTX 1060 (1506/9000 Мгц, 6 Гбайт).
У Battlefield
Дзякуючы таму, што Battlefield V сама па сабе з'яўляецца даволі непатрабавальнай гульнёй (асабліва ў рэжымах 1080p і 1440p), а трасіроўка прамянёў у ёй прымяняецца фрагментарна, выпрабаванне GeForce 10-й серыі з опцыяй DXR прынесла абнадзейлівыя вынікі. Зрэшты, з усіх мадэляў без падтрымкі Ray Tracing на ўзроўні крэмнія нам прыйшлося абмежавацца мадэлямі GTX 1070/1070 Ti і GTX 1080/1080 Ti. Гульні Electronic Arts з падазрэннем рэагуюць на частую змену канфігурацыі жалеза і блакуюць карыстальніка на перыяд у адны ці некалькі сутак. Таму замеры прадукцыйнасці GeForce GTX 1060 і двух прылад серыі GeForce GTX 16 з'явяцца ў гэтым артыкуле пазней, як толькі Battlefield V здыме абмежаванні з нашай тэставай машыны.
У адсоткавым выразе любы з удзельнікаў тэставання выпрабоўвае прыкладна аднолькавае падзенне хуткадзейнасці пры розных усталёўках якасці трасіроўкі прамянёў па-за залежнасцю ад дазволу экрана. Так, хуткадзейнасць відэакарт пад маркай GeForce RTX 20 зніжаецца на 28-43% пры нізкай і сярэдняй якасці эфектаў DXR, а пры высокай і максімальнай – на 37-53%.
Калі гаворка ідзе аб старэйшых мадэлях сямейства GeForce 10, то на ўзроўнях трасіроўкі прамянёў Low і Medium гульня губляе ад 36 да 42% FPS, а пры высокай якасці (налады High і Ultra) DXR з'ядае ўжо 54-67% частаты змены кадраў. Заўважым, што ў шматлікіх, калі не ў большасці гульнявых сцэн Battlefield V няма выяўленай розніцы паміж наладамі Low і Medium, а таксама паміж High і Ultra – ні па выразнасці малюнка, ні па хуткадзейнасці. У надзеі на тое, што графічныя працэсары Pascal акажуцца больш адчувальнымі да гэтага параметру, мы правялі тэсты пры ўсіх чатырох наладах. Праявіліся пэўныя адрозненні, але толькі пры дазволе 2160p і ў межах 6% FPS.
У абсалютных паказчыках любой са старэйшых паскаральнікаў на чыпах Pascal можа падтрымліваць кадравую частату вышэй за 60 FPS у рэжыме 1080p пры зніжанай якасці адлюстраванняў, а GeForce GTX 1080 Ti прэтэндуе на аналагічны вынік нават пры трасіроўцы на ўзроўні High. Але варта перайсці да дазволу 1440p, і ўжо толькі GeForce GTX 1080 і GTX 1080 Ti забяспечваюць камфортны фрэймрэйт на ўзроўні 60 FPS і вышэй пры якасці трасіроўкі прамянёў Low або Medium, а ў рэжыме 4К ні адна з карт мінулага пакаленні не валодае падыходнай вылічальнай магутнасцю. як, зрэшты, і любы Turing за выключэннем флагманскага GeForce RTX 2080 Ti).
Калі шукаць паралелі паміж пэўнымі паскаральнікамі пад маркай GeForce GTX 10 і GeForce RTX 20, то лепшая мадэль мінулага пакалення (GeForce GTX 1080 Ti), якая ў задачах стандартнага рэндэрынгу без DXR з'яўляецца аналагам GeForce RTX 2080, апусцілася на ўзровень GeForce RTX трасіроўкі прамянёў, а пры высокім можа дужацца няўжо што з GeForce RTX 2070.
| Battlefield V, макс. Якасць | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1920 × 1080 TAA | |||||
| RT Off | RT Low | RT Сярэдні | RT High | RT Ультра | |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (11 Гбайт) | 100% | -28% | -28% | -37% | -39% |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 FE (8 Гбайт) | 100% | -34% | -35% | -43% | -44% |
| NVIDIA GeForce RTX 2070 FE (8 Гбайт) | 100% | -35% | -36% | -46% | -45% |
| NVIDIA GeForce RTX 2060 FE (6 Гбайт) | 100% | -42% | -43% | -50% | -51% |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (11 Гбайт) | 100% | -40% | -39% | -54% | -58% |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 (8 Гбайт) | 100% | -41% | -41% | -57% | -61% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (8 Гбайт) | 100% | -40% | -41% | -57% | -59% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 (8 Гбайт) | 100% | -38% | -39% | -57% | -61% |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
| Battlefield V, макс. Якасць | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 2560 × 1440 TAA | |||||
| RT Off | RT Low | RT Сярэдні | RT High | RT Ультра | |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (11 Гбайт) | 100% | -33% | -34% | -44% | -45% |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 FE (8 Гбайт) | 100% | -37% | -38% | -47% | -49% |
| NVIDIA GeForce RTX 2070 FE (8 Гбайт) | 100% | -36% | -36% | -48% | -48% |
| NVIDIA GeForce RTX 2060 FE (6 Гбайт) | 100% | -41% | -42% | -51% | -52% |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (11 Гбайт) | 100% | -40% | -40% | -59% | -62% |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 (8 Гбайт) | 100% | -36% | -39% | -59% | -63% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (8 Гбайт) | 100% | -39% | -39% | -58% | -62% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 (8 Гбайт) | 100% | -38% | -38% | -59% | -63% |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
| Battlefield V, макс. Якасць | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 3840 × 2160 TAA | |||||
| RT Off | RT Low | RT Сярэдні | RT High | RT Ультра | |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (11 Гбайт) | 100% | -30% | -30% | -44% | -47% |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 FE (8 Гбайт) | 100% | -31% | -32% | -46% | -49% |
| NVIDIA GeForce RTX 2070 FE (8 Гбайт) | 100% | -40% | -38% | -53% | -52% |
| NVIDIA GeForce RTX 2060 FE (6 Гбайт) | 100% | -28% | -30% | -44% | -53% |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (11 Гбайт) | 100% | -36% | -37% | -60% | -63% |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 (8 Гбайт) | 100% | -40% | -43% | -64% | -67% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (8 Гбайт) | 100% | -38% | -42% | -62% | -65% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 (8 Гбайт) | 100% | -36% | -42% | -63% | -66% |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 (6 Гбайт) | 100% | НД | НД | НД | НД |
Крыніца: 3dnews.ru