Нова статия: Колко видео памет е необходима на съвременните игри

Тази година смело може да се нарече година на геймерските видеокарти. През 2019 година NVIDIA практически изчерпа целия арсенал – към момента на написването на тази статия вече беше представена дори GeForce GTX 1650, снабдена с 4 ГБ памет. Скоро AMD ще покаже серия геймерски графични адаптери поколение Navi, но именно тази компания представи рекорден модел – Radeon VII, снабден с 16 ГБ памет HBM2. В крайна сметка на нашия пазар се създаде доста интересна ситуация. Ако говорим за гейминг системи, подходящи за развлечения в резолюция Full HD и по-висока, в тях могат да се използват видеокарти с 2, 3, 4, 6, 8, 11 и 16 ГБ видеопамет. Такова разнообразие не е било отдавна.

Общо взето, според мен, въпросът „Колко видеопамет наистина е необходима за съвременните игри?“ е актуален повече отвсякога. Нека да разгледаме колко видеопамет изискват съвременните игри и как се държат различните модели видеокарти при различни условия.

⇡#Съвременни видеокарти и тяхното приложение

Първо, да разберем кои видеокарти през 2019 година принадлежат на категорията за гейминг. С веднага да уточним терминологията, за да избегнем излишни въпроси: под термина „геймерска видеокарта“ имаме предвид устройство, което осигурява условно комфортен фреймрейт (без падения под 30 кадъра в секунда) в съвременни ААА проекти при резолюция не по-ниска от Full HD с използване на поне средни настройки за качество на графика. Този момент е дискусионен, но по същество друго определение просто ще отстрани няколко по-ниски модела AMD и NVIDIA, като Radeon RX 560 и GeForce GTX 1050, например. А списъкът с геймерски видеокарти, които можете да закупите от магазина, изглежда по следния начин:

Естествено, ако даден ускорител е посочен в колоната WQHD или Ultra HD, той е подходящ за игри с по-ниска разделителна способност. Както виждате, в най-лесния режим се събира най-голямото количество видеокарти, и няма нищо изненадващо в това. Така, 61,19 % от геймърите, които използват клиента на Steam, ползват дисплеи с Full HD. В тази статия ще се съсредоточим основно върху производителността при тази разделителна способност. В тази категория, според нашата таблица, присъстват модели с 2, 3, 4, 6 и 8 ГБ. Разбира се, собствениците на мощни видеокарти също играят в разделителна способност Full HD, но на тях определено им е достатъчно видеопаметта.

Но нека погледнем и статистиката на Steam. Интересно е, че процентът на притежателите на монитори с разделителна способност 1920 × 1080 постепенно намалява. В същото време, разделителната способност WQHD показва значителен растеж. Що се отнася до видеокартите, водеща позиция (19,65 %) заемат моделите с 2 ГБ памет, а този статистически факт изглежда доста странно през 2019 година. Но е напълно логично следващото: за един месец броят на видеокартите с 8 ГБ видеопамет увеличи почти с процент. Ако тенденцията продължи, адаптерите с 8 ГБ VRAM ще излязат на първо място през 2020 година — вече изпревариха устройствата с 6 ГБ.

На мен ми се струва, че протичат напълно очаквани и логични процеси. Геймърите преминават от Full HD на по-високи разделителни способности. През 2019 година в продажба вече има минимум четири видеокарти, които са способни на Ultra HD. В WQHD преброих цели 8! Разбира се, колкото по-бърза е видеокартата, толкова повече видеопамет притежава. Въпреки това, това правило има нелинеен характер, защото всеки производител на чипове има свое виждане какво се случва.

Например, Radeon VII е директен конкурент на GeForce GTX 1080 Ti и GeForce RTX 2080. С последната видеокарта на сегашния флагман му е трудно да се състезава — не само от гледна точка на производителност, а и по отношение на поддържаните технологии: хардуерното проследяване на лъчи не е нещо, което 'червеният' флагман може да предложи. Въпреки това, наскоро се разкриха данни относно хардуерната част на приставката Sony PlayStation 5 Ами, през 2020 година тази игрална конзола (както и видеокартите AMD, разбира се) също ще поддържа DXR. Мисля, че сега всички разбират, че трасировката на лъчи не е просто модна прищявка, дори и сега да става дума само за три игри, които поддържат тази технология.

Следователно, когато AMD обяви Radeon VII, им се наложи да натискат по същество на единствения "болезнен" момент на видеокартите NVIDIA — относително малкия (и недостатъчен, според "червените") обем видеопамет, ако сравним GeForce RTX 2080 с "седмицата".

"Болезненият" момент на новите NVIDIA наистина съществува. По някакви причини беше решено да се произведе значително намаляване на видеопаметта при редица видеокарти. Скептиците смятат, че това е направено нарочно: ето, ще купите GeForce RTX 2060, а след година-две бързо ще търсите нова видеокарта. Оптимистите, от друга страна, вярват, че ако NVIDIA е решила така — значи тези хора знаят нещо за игрите на близкото бъдеще. В края на краищата "зелените" тясно си сътрудничат с много студия разработчици. Каквото и да е, някои нови видеокарти от поколението Turing на NVIDIA действително направиха крачка назад по отношение на VRAM. Вижте сами:

• GeForce RTX 2080 Ti 11 ГБ при своята означителна цена получи не повече видеопамет от бившия флагман на GeForce — GTX 1080 Ti, въпреки че нищо не пречеше да се снабди видеокартата с 16 ГБ.
• GeForce RTX 2080 8 ГБ има подобно ниво на производителност с GeForce GTX 1080 Ti 11 ГБ, но с по-малко VRAM.
• GeForce RTX 2060 6 ГБ има сходно ниво на производителност с видеокартата GeForce GTX 1070 Ti 8 ГБ, но с по-малко VRAM.
• GeForce GTX 1660 Ti 6 ГБ има подобна производителност с GeForce GTX 1070 8 ГБ, но с по-малко VRAM.
• GeForce GTX 1650 4 ГБ има сходно ниво на производителност с GeForce GTX 1060 6 ГБ, но с по-малко VRAM.

В същото време изброените видеокарти (с изключение на GeForce RTX 2080 Ti и GeForce GTX 1650) имат сходни цени, т.е. дори през 2019 година те са конкуренти помежду си.

Ако добавим в нашия списък видеокартите на AMD, то в някои категории се разгръщат драми, които биха могли да бъдат завидени от забравените отдавна бразилски сериали. Например, какво да изберем:

• GeForce GTX 1650 4 ГБ, Radeon RX 570 4 ГБ, Radeon RX 570 8 ГБ или GeForce GTX 1060 3 ГБ?
• Radeon RX 580 4 ГБ, Radeon RX 580 8 ГБ, Radeon RX 590 8 ГБ, GeForce GTX 1060 6 ГБ или дори GeForce GTX 1660 6 ГБ?
• GeForce GTX 1660 Ti 6 ГБ, GeForce GTX 1070 (Ti) 8 ГБ, GeForce RTX 2060 6 ГБ или Radeon RX Vega 56 8 ГБ?

Очевидно, че при избора на видео карта не трябва да се ръководите само от обема на видеопаметта — така „окучават“ неподготвени купувачи в някой супермаркет за потребителска електроника, закостенял в 90-те. Но при сходно ниво на производителност възниква въпросът: защо тази модел има четири „гига“ VRAM, а онази — осем? Тук ще се опитам да отговоря на тези въпроси.

⇡#Колко видеопамет изискват съвременните игри

Консумацията на видеопамет беше измервана в четиринадесет приложения. На графиките са показани максималните и средни стойности на натоварване, които бяха регистрирани след 30 минути произволен игрови процес. Не закръглявах получените резултати. Стойностите на натоварването на VRAM бяха регистрирани с програми MSI Afterburner (с честота на опрос 100 мс) и HWiNFO64. Сред другите програми по време на стартиране на игрите активни бяха само клиентите Steam, Origin, Uplay и Epic Store. Списъкът с игри и използваните настройки е посочен в таблицата по-долу.

Измерванията на потреблението на видеопамет бяха извършени с видеокарти AMD Radeon VII и GeForce RTX 2080 Ti. Цялостната конфигурация на тестовия стенд можете да разгледате на втората страница на статията в параграфа „Методика на тестване и стенд“.

Искам да обърна внимание на няколко момента. Първо, за това тестване бяха използвани максимални настройки за качество на графиката. Дори при разрешение Ultra HD, не се поколебах да настроя в някои игри на максимален режим на антиалиасинг. Това беше направено специално за да определим лимита на потреблението на видеопамети.

На второ място, в списъка присъстват игри от различни времена. Примерът с GTA V показва, че дори стара (но все още популярна) AAA игра може да натовари всяка съвременна видеокарта.

На трето място, в списъка приложения присъстват World of Tanks и Dota 2 — популярни в целия свят многопотребителски игри, разработени така, че да могат да играят колкото се може повече хора с комфортен FPS. Следователно, тези програми имат най-лоялни системни изисквания.

И тук нека спрем по-подробно — по-долу в статията ще говорим изключително за ресурсоемки игри. Резултатите от измерванията на потреблението на видеопамети в «Танковете» и «Дота» са представени отделно. Виждаме, че при използване на максимално качество на графиката, дори при разрешение Ultra HD, видеокарта с 4 ГБ памет е напълно достатъчна. Разбира се, GPU-то на устройството трябва да осигури комфортен FPS за играча. Въпреки че в единичните игри, в мрежовите франчайзи честотата на кадрите е много важна, но това е тема за отделна статия.

В повечето случаи, геймърите, играещи многопотребителски игри, не се колебаят да използват минимални настройки за качество на графиката, увеличавайки производителността в играта. Затова спокойно можем да кажем, че за подобни програми са достатъчни видеокарти с 2, 3 и 4 ГБ видеопамет. Обемът на видеопаметта далеч не е най-важният параметър. Така че този въпрос считам за приключен.

Всичко се променя, когато става въпрос за по-взискателни игри. Тук разработчиците определено ще намерят начин да използват всички ресурси на вашата видеокарта! В горната част се намират графики с GeForce RTX 2080 Ti, а в долната — с Radeon VII.

Нека съберем статистика:

• В 11 от 12 игри на разрешение Full HD нивото на потребление на видеопамет надхвърля 4 ГБ; в 5 програми от 12 — надхвърля 6 ГБ; в 1 приложение от 12 — 8 ГБ.
• В 2 игри от 12 на разрешение WQHD нивото на потребление на видеопамет надхвърля 8 ГБ.
• В 5 игри от 12 на разрешение Ultra HD нивото на потребление на видеопамет надхвърля 8 ГБ; в 1 програма от 12 — 11 ГБ.

Както винаги, към всякакъв вид статистика трябва да се подходи с известна доза скептицизъм. От една страна, резултатите са достатъчно изразителни и говорят сами за себе си. Получава се, че видеокартите с 4 и 6 ГБ са, така да се каже, в недоимък. За видеокартите с 2 ГБ VRAM изобщо не споменавам (а собствениците на PC с такава графика, пак напомням, — са мнозинство).

От друга страна, не винаги и не навсякъде има смисъл да се използват максимални настройки за качество на графиката, както и допълнителни параметри, които теоретично подобряват изображението. Например, няма нужда да задавате 4K разрешение, ако използвате малък монитор — с диагонал не повече от 27 инча. Или, да речем, няма смисъл да използвате тежки режим на сглаждане, ако видеокартата просто не може да ги издържи и да осигури на играча удобен FPS. Вижте, включих 8-кратен антиалиасинг в Deus Ex: Mankind Divided — и установих, че Radeon VII в потреблението на видеопамет е по-добър от GeForce RTX 2080 и GeForce RTX 2080 Ti. А каква полза? Средният FPS в 4K разрешение при такива настройки се стреми към нула, макар статистиките да беше интересно да се види, че игрите наистина могат да „консумират“ повече от 12 ГБ VRAM.

Накрая, резултатите от тестовете са формулирани на базата на общо 14 игри, избрани лично от мен. Естествено, в теста можеше да се добавят повече програми, но всичко наведнъж не може да се протестира, а 14 проекта — е достатъчно голяма извадка.

Както вече споменах, графикът показва максималното потребление на видеопамет и т.нар. средно потребление на VRAM. Вторият параметър е нещо, което в известен смисъл е абсурдно, като широко известната фраза "средна температура в болницата". И все пак, той е включен в графика, за да илюстрира колко различно може да варира потреблението на видеопамет в игрите при различни условия. Разликата между средното и максималното в игрите с отворен свят е особено забележима. И по някаква причина е свързана с видеокартата Radeon VII.

Искам да обърна внимание на още един момент. Някои игри зареждат максималното количество данни в паметта на видеокартата, ако графичният ускорител разполага с необходимите ресурси. Този факт говори, че вероятно не е толкова страшно, и ако играта може да използва например над 6 GB видеопамет, това изобщо не означава, че GeForce RTX 2060 ще има проблеми. Ние ще проверим това по-късно.

ПК гейминга е такъв, че потребителят може сам да избира какви настройки да промени, за да направи изображението на екрана значително по-гладко. Може да се ползва и по-лесен път — да се активира съответният режим на качество на графиката в самата игра. Обикновено програмите с високи системни изисквания имат четири или дори пет предварителни настройки, за да се премахне максимално бариерата за вход. Аз използвах такива режими в някои игри.

Мисля, че при разглеждането на предишните 12 графика, всякакви допълнителни коментари са излишни. Преходът от максимално качество (което може да се нарича "Екстрим", "Ултра", "Прагранично", "Много високо", "Най-високо") до "Високо" води до огромно намаляване на потреблението на видеопамет. И тук възниква въпросът: има ли смисъл да се въртят всички плъзгачи до максимум?

Понякога е много трудно да се види разликата между максималното и високо качество на графиката в игра. Някой от разработчиците на графични чипове е заявявал: играйте така, както е замислено. Отличен рекламeн слоган. И наистина, при покупка на скъпа видеокарта, човек иска да извлече всичко на максимум и да не се замисля. Въпреки това, това не винаги е възможно - често се налага да се правят компромиси. Втората част на статията ще ни запознае с видеокарти, които предлагат добро ниво на производителност, но имат проблеми с недостатъчно видеопамет - в тази ситуация е най-разочароващо.

В интерес на истината, да оценяваш качеството на графиката по картинки е все едно да следиш играта на любимия си футболен отбор чрез текстова транслация, а не на стадиона. И изглежда, че всички данни са пред теб, но нещо липсва…

⇡#На какво точно се харчи видеопамет в игрите

⇡#Зависимостта на потреблението на паметта от качеството на текстурите

Нека се върнем към тестването. За да оценим зависимостта на потреблението на паметта от качеството на текстурите, проведохме допълнителни измервания при резолюция Ultra HD, като за това използвахме GeForce RTX 2080 Ti.

Не напразно най-гладките графични елементи в игра обикновено са текстурите. Например, в Far Cry 5 (най-противоречивата игра от списъка) включването на HD текстури води до почти двоен ръст в потреблението на VRAM!

По-горе на скриншотите е показан по-нагледен пример от тази игра, който все пак позволява да се види разликата между HD текстурите и обикновените без проблем.

⇡#Зависимостта на потреблението на паметта от сглаждането

Сглаждането също така „изяжда“ доста сериозно видеопамет. В днешно време съществуват множество разновидности на антиалиасинг, които по един или друг начин влияят на потреблението на VRAM от приложението. Не съм добавил GTA V просто така (въпреки че все още е популярна). Виждаме, че при резолюция Ultra HD и при включване на 8-кратното MSAA сглаждане потреблението на VRAM надхвърля 8 ГБ! Ето ви игра, която излезе на конзоли още през 2013 година.

Разбира се, използването на такъв режим AA при 4K резолюция няма никакъв смисъл, но го посочваме за нагледност.

⇡#Зависимостта на потреблението на паметта от използването на трасировка на лъчи

Двата графика по-горе ясно показват, че използването на функцията DXR значително увеличава потреблението на видеопамет. Напомням, че в момента видео карти, които поддържат хардуерно трасирование на лъчи, са оборудвани с 6, 8 или 11 ГБ VRAM (Titan RTX с неговите 24 ГБ не се счита). Някои „ пикантни“ характеристики на използването на DXR в игрите ще разгледам във втората част на статията.

⇡#Зависимост на потреблението на паметта от избрания API

Накрая, се забеляза, че значително влияние върху потреблението на видеопамет в игрите оказва изборът на API, а именно версията на DirectX. Интересно е, че „дванадесетката“ се оказва по-изискваща към ресурсите на игровите графични ускорители.

Изучавах много параметри на съвременните игри за целите на потреблението на VRAM, но именно изброените опции са най-ресурсоемки, когато става въпрос за памет. Разбира се, ако падането на FPS е причинено от недостиг на видеопамет, е необходимо да понижавате качеството на тези параметри с едно или повече нива.

Заради това се събрахме днес. Единственият критерий, който би устройвал всеки геймер, е плавността на картината.. И ако всичко е наред, то, съгласете се, нас няма да ни вълнуват такива моменти, като недостиг на видеопамет. Това и ще проверим във втората част на статията — на следващата страница.

Източник: 3dnews.ru