Nový článek: Kolik video paměti potřebují moderní hry

Tento rok lze směle nazvat rokem herních grafických karet. Právě v roce 2019 NVIDIA prakticky vyčerpala celou nabídku – k okamžiku psaní tohoto článku byla již představena dokonce i GeForce GTX 1650, vybavená 4 GB paměti. Brzy AMD představí řadu herních grafických adaptérů generace Navi, ale právě tato společnost představila rekordní zařízení – Radeon VII, vybavené 16 GB paměti HBM2. V důsledku toho se na našem trhu vytvořila velmi zajímavá situace. Pokud jde o herní systémy, vhodné pro zábavu v rozlišení Full HD a vyšším, mohou v nich být použity grafické karty s 2, 3, 4, 6, 8, 11 a 16 GB video paměti. Taková rozmanitost tu dlouho nebyla.

Obecně si myslím, že otázka „Kolik video paměti skutečně potřebujeme pro moderní hry?“ je nyní aktuální jako nikdy předtím. Podívejme se, kolik video paměti spotřebovávají moderní hry a jak se chovají v různých podmínkách současné grafické karty.

⇡#Moderní grafické karty a jejich použití

Nejprve si ujasníme, které grafické karty v roce 2019 patří do kategorie herních. Okamžitě si ujasníme terminologii, abychom se vyhnuli zbytečným otázkám: pod slovním spojením „herní grafická karta“ rozumíme zařízení, které zajišťuje relativně pohodlnou frekvenci snímků (s poklesy ne nižšími než 30 snímků za sekundu) v moderních AAA projektech v rozlišení alespoň Full HD při použití alespoň středních nastavení kvality grafiky. Tento bod je diskutabilní, ale v podstatě jiná definice prostě odfiltruje několik nižších modelů AMD a NVIDIA, jako jsou Radeon RX 560 a GeForce GTX 1050, například. Takto vypadá seznam herních grafických karet, které lze zakoupit v obchodě:

Přirozeně, pokud je daný akcelerátor uveden ve sloupci WQHD nebo Ultra HD, je vhodný pro hry v nižším rozlišení. Jak vidíte, v nejjednodušším režimu se shlukuje největší počet grafických karet, a na tom není nic překvapivého. Přibližně 61,19 % hráčů, kteří mají nainstalovaného klienta Steam, používá Full HD displeje. Na zkoumání výkonu v tomto rozlišení se primárně zaměříme v tomto článku. V této kategorii, podle naší tabulky, se nacházejí modely s 2, 3, 4, 6 a 8 GB. Samozřejmě, že ve Full HD hrají také majitelé výkonných grafických karet, ale jim, jak je jasné, video paměti rozhodně stačí.

Ale pojďme se ještě podívat na statistiku Steam. Co je zajímavé, procento vlastníků monitorů s rozlišením 1920 × 1080 bodů neustále klesá. Naopak, rozlišení WQHD vykazuje výrazný nárůst. Co se týká grafických karet, vedoucí pozici (19,65 %) zaujímají modely s 2 GB paměti, a tento statistický fakt v roce 2019 vypadá docela zvláštně. Na druhou stranu se následující obraz jeví zcela logicky: v průběhu měsíce se počet grafických karet s 8 GB video pamětí zvýšil o téměř jedno procento. Pokud to půjde takto dál, právě adaptéry s 8 GB VRAM se dostanou na čisté první místo v roce 2020 — již překonaly zařízení se 6 GB.

Podle mě probíhají zcela očekávané a logické procesy. Hráči přecházejí z Full HD na vyšší rozlišení. V roce 2019 je na trhu již alespoň čtyři grafické karty, které se ukazují jako schopné v rozlišení Ultra HD. V WQHD jsem jich napočítal dokonce celých 8! Samozřejmě, čím rychlejší je grafická karta, tím více má video paměti. I přesto toto pravidlo má nelineární charakter, protože každý výrobce čipů má svůj vlastní pohled na situaci.

Například Radeon VII je přímo konkurent GeForce GTX 1080 Ti a GeForce RTX 2080. S poslední grafickou kartou má nynější vlajková loď těžké soupeřit — nejen z hlediska výkonu, ale také v oblasti podporovaných technologií: hardwarové ray tracing 'červený' vlajkový model nabídnout nemůže. Nicméně, nedávno se objevily data týkající se hardwarové složky konzole Sony PlayStation 5 Takže, v roce 2020 podpora DXR bude mít i tato herní konzole (a grafické karty AMD, samozřejmě). Myslím, že nyní je všem jasné, že ray tracing není jednorázový výstřelek, i když se zatím hovoří pouze o třech hrách, které tuto technologii podporují.

A když už je to tak, AMD při oznámení Radeon VII muselo v podstatě tlačit na jedinou "bolest" grafických karet NVIDIA — na malý (a nedostatečný, dle názoru "červených") objem video paměti ve srovnání s GeForce RTX 2080 a "sedmičkou".

"Bolest" u novinek NVIDIA skutečně existuje. Z nějakého důvodu bylo rozhodnuto výrazně snížit video paměť u řady grafických karet. Skeptici tvrdí, že to bylo uděláno záměrně: kupte si GeForce RTX 2060 a za rok nebo dva rychle poběžíte pro novou grafickou kartu. Optimisté naopak věří, že pokud se to v NVIDIA rozhodli udělat — znamená to, že ti kluci něco vědí o hrách blízké budoucnosti. Vždyť "zelení" spolupracují s mnoha vývojářskými studii. Ať tak či onak, některé nové grafické karty generace Turing od NVIDIA skutečně udělaly krok zpět, pokud jde o VRAM. Podívejte se sami:

• GeForce RTX 2080 Ti 11 GB při své astronomické ceně má video paměti maximálně tolik, co bývalý vlajková loď GeForce — GTX 1080 Ti, přitom nic nebránilo vybavit grafickou kartu 16 GB.
• GeForce RTX 2080 8 GB má podobnou úroveň výkonu jako GeForce GTX 1080 Ti 11 GB, ale méně VRAM.
• GeForce RTX 2060 6 GB má podobnou úroveň výkonu jako grafická karta GeForce GTX 1070 Ti 8 GB, ale méně VRAM.
• GeForce GTX 1660 Ti 6 GB má podobný výkon jako GeForce GTX 1070 8 GB, ale méně VRAM.
• GeForce GTX 1650 4 GB má podobnou úroveň výkonu jako GeForce GTX 1060 6 GB, ale méně VRAM.

Přitom uvedené grafické karty (kromě GeForce RTX 2080 Ti a GeForce GTX 1650) mají podobné ceny, takže i v roce 2019 jsou mezi sebou konkurenty.

Pokud přidáme do našeho seznamu grafické karty AMD, tak v některých kategoriích se rozvíjejí takové dramata, jakým by mohli závidět dávno zapomenutí ruští televizní diváci brazilské seriály. Například, co vybrat:

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

Je zřejmé, že při výběru grafické karty se nelze orientovat pouze na velikost grafické paměti – takto "oblbují" nepřipravené zákazníky v nějakém supermarketu spotřební elektroniky, uvízlém v devadesátých letech. Při podobné úrovni výkonu se však otázky rodí samy: proč má tento model čtyři „gig“ VRAM, zatímco ten druhý osm? Na to se pokusím odpovědět dále.

⇡#Kolik videopaměti potřebují současné hry

Spotřeba videopaměti byla měřena ve čtrnácti aplikacích. Na grafech jsou zobrazeny maximální a průměrné hodnoty zatížení, které byly zaznamenány po 30 minutách náhodného herního procesu. Výsledky jsem nepřibližoval. Ukazatele zatížení VRAM byly zaznamenávány pomocí programů MSI Afterburner (s frekvencí vzorkování 100 ms) a HWiNFO64. Mezi ostatními programy byly při spuštění her aktivní pouze klienti Steam, Origin, Uplay a Epic Store. Seznam her a použitá nastavení jsou uvedena v tabulce níže.

Měření spotřeby videopaměti probíhalo pomocí grafických karet AMD Radeon VII a GeForce RTX 2080 Ti. Sestavu testovacího stánku si můžete podrobně prohlédnout na druhé stránce článku v odstavci „Metodika testování a stánky“.

Okamžitě bych chtěl upozornit na několik bodů. Za prvé, pro toto testování byla použita maximální nastavení kvality grafiky. Takže i při rozlišení Ultra HD jsem se nebál nastavit v některých hrách maximální úroveň vyhlazování. Bylo to uděláno intentionalně – abych určil strop spotřeby video paměti.

Za druhé, v seznamu jsou zahrnuty hry různých dob. Na příkladu GTA V můžeme vidět, že i starší (ale stále populární) AAA projekt dokáže výrazně zatížit jakoukoli moderní grafickou kartu.

Za třetí, v seznamu aplikací se nacházejí World of Tanks a Dota 2 – oblíbené multiplayerové hry po celém světě, vyvinuté tak, aby v nich mohlo hrát co nejvíce lidí s pohodlným FPS. To znamená, že tyto programy mají nejvíce vstřícné systémové požadavky.

A zde se zastavíme podrobněji – dále bude článek věnovaný výhradně náročným hrám. Výsledky měření spotřeby video paměti v „Tanks“ a „Dota“ jsou uvedeny zvlášť. Vidíme, že při použití maximální kvality grafiky dokonce v rozlišení Ultra HD bude zcela dostačující grafická karta s 4 GB "mozku". Samozřejmě, GPU zařízení by mělo hráči poskytnout pohodlné FPS. Na rozdíl od singleplayer her je snímková frekvence v síťových franšízách velmi důležitá, ale to je téma na jiný článek.

Ve většině případů hráči, když hrají multiplayerové hry, nemají problém používat minimální nastavení kvality grafiky, aby zvýšili výkon ve hře. Proto můžeme klidně říci, že pro takové programy stačí grafické karty s 2, 3 a 4 GB video paměti. Objem video paměti není v tomto případě klíčovým parametrem. Takže tuto otázku považuji za uzavřenou.

Všechno se mění, když jde o náročnější hry. Tady vývojáři najdou způsob, jak využít všechny zdroje vaší grafické karty! Výše uvedené grafy jsou z GeForce RTX 2080 Ti, nižší - z Radeon VII.

Pojďme shromáždit statistiky:

• Ve 11 hrách z 12 při rozlišení Full HD úroveň spotřeby video paměti překračuje 4 GB; v 5 programech z 12 - překračuje 6 GB; v 1 aplikaci z 12 - 8 GB.
• Ve 2 hrách z 12 v rozlišení WQHD úroveň spotřeby video paměti přesahuje 8 GB.
• V 5 hrách z 12 v rozlišení Ultra HD úroveň spotřeby video paměti přesahuje 8 GB; v 1 aplikaci z 12 — 11 GB.

Jak už to bývá, k jakékoli statistice je třeba přistupovat s určitou dávkou skepticismu. Na jedné straně výsledky vypadají celkem výmluvně a mluví samy za sebe. Ukazuje se, že grafické karty se 4 a 6 GB jsou v nevýhodě. O grafických kartách se 2 GB VRAM raději nemluvím (a majitelé PC s takovou grafikou, znovu připomínám, jsou většinou).

Na druhou stranu, ne vždy a ne všude dává smysl používat maximální nastavení kvality grafiky a také další parametry, které (teoreticky) zlepšují obraz. Například nemá smysl nastavovat 4K rozlišení, pokud máte malý monitor — s úhlopříčkou ne více než 27 palců. Nebo, řekněme, nemá smysl používat těžké režimy vyhlazování, pokud grafická karta je prostě neustojí a neposkytne hráči pohodlný FPS. Podívejte, v Deus Ex: Mankind Divided jsem zapnul 8x vyhlazování — no viděl jsem, že Radeon VII má v oblasti spotřeby video paměti lepší výsledky než GeForce RTX 2080 a GeForce RTX 2080 Ti. A jaký má smysl? Průměrný FPS v 4K rozlišení při takových nastaveních směřuje k nule, ačkoli pro statistiku bylo zábavné podívat se, že hry skutečně mohou „jíst“ více než 12 GB VRAM.

Nakonec byly výsledky testování vytvořeny na základě všech 14 her, které jsem si osobně vybral. Samozřejmě by se dalo do testování přidat více programů, ale všechno se najednou otestovat nedá, a 14 projektů je určitě nemalý vzorek.

Jak jsem již zmínil, na grafech jsou zobrazeny maximální spotřeby video paměti a takzvaná průměrná spotřeba VRAM. Druhý parametr je do určité míry absurdní záležitost, jako všem známý výrok „průměrná teplota v nemocnici“. Přesto je na grafech přítomen, aby názorně ukázal, jak se v různých podmínkách může spotřeba video paměti ve hrách měnit. Zvlášť je patrný rozdíl mezi průměrnými a maximálními hodnotami ve hrách s otevřeným světem. A nějak spolu s grafickou kartou Radeon VII.

Rád bych upozornil ještě na jednu věc. Některé hry využívají maximálně dostupnou paměť grafické karty, pokud má grafický akcelerátor odpovídající zdroje. Tento fakt naznačuje, že možná není všechno tak hrozné, a pokud hra může spotřebovat, dejme tomu, více než 6 GB videopaměti, rozhodně to neznamená, že například GeForce RTX 2060 bude mít problémy. To rozhodně prověříme dál.

PC gaming je skvělý právě proto, že si uživatel může sám vybrat, které nastavení změnit, aby byla obrazovka výrazně plynulejší. Můžete využít i jednodušší cestu — aktivovat různé režimy kvality grafiky přímo ve hře. Obvykle programy s vysokými systémovými požadavky mají čtyři nebo dokonce pět přednastavení, aby co nejvíce snížily práh vstupu. Takovéto režimy jsem použil v některých hrách.

Myslím, že při pohledu na předchozích 12 grafů jakékoli další komentáře nejsou nutné. Přechod z maximální kvality (může být nazýváno „Extrém“, „Ultra“, „Přesahující“, „Velmi vysoké“, „Nejvyšší“) na „Vysokou“ způsobuje obrovské snížení spotřeby videopaměti. A hned se objevuje otázka: má smysl všechny posuvníky vytáhnout na maximum?

Občas je velmi těžké rozlišit rozdíl mezi maximální a vysokou kvalitou grafiky ve hře. Někdo z výrobců grafických čipů prohlásil: hrajte tak, jak bylo zamýšleno. Dobrá reklamní fráze. A opravdu, při koupi drahé grafické karty máte chuť všechno nastavit na maximum a na nic víc nemyslet. Avšak takové chování není vždy možné — často je nutné udělat nějaké kompromisy. Ve druhé části článku se seznámíme s grafickými kartami, které mají slušnou úroveň výkonu, ale trpí nedostatkem videopaměti — v takové situaci je to obzvlášť frustrující.

Abych byl spravedlivý, musím poznamenat, že posuzovat kvalitu grafiky podle obrázků je stejné jako sledovat hru oblíbeného fotbalového týmu pomocí textového přenosu, a ne na stadionu. A přitom máte všechny údaje před očima, ale něčeho je málo...

⇡#Na co se vlastně videopaměť ve hrách využívá

⇡#Závislost spotřeby paměti na kvalitě textur

Vraťme se k testování. Pro posouzení závislosti spotřeby paměti na kvalitě textur jsme provedli další měření v rozlišení Ultra HD, přičemž v testovací sestavě byla použita GeForce RTX 2080 Ti.

Není náhodou, že nejnáročnějšími grafickými prvky jakékoli hry jsou textury. Například ve Far Cry 5 (nejspornější hra ze seznamu) zapnutí HD textur způsobuje prakticky dvojnásobný nárůst spotřeby VRAM!

Na obrázcích výše je znázorněn názornější příklad z této hry, který nás však přesto umožňuje bez problémů postřehnout rozdíl mezi HD texturami a běžnými.

⇡#Závislost spotřeby paměti na vyhlazování

Poměrně výrazně videopaměť "spotřebovává" vyhlazování. Dnes existuje celá řada variant anti-aliasingu a všechny nějak ovlivňují spotřebu VRAM aplikacemi. Neumístil jsem zbytečně do této studie poněkud starší (i když stále populární) GTA V. Vidíme, že v rozlišení Ultra HD při zapnutí 8x MSAA vyhlazování spotřeba VRAM přesahuje 8 GB! A to máme před sebou hru vydanou ještě na konzolích v roce 2013.

Samozřejmě nemá smysl používat takový režim AA v 4K rozlišení, ale uvádíme ho zde pro názornost.

⇡#Závislost spotřeby paměti na použití ray tracingu

Dva výše uvedené grafy názorně ukazují, že použití funkce DXR výrazně zvyšuje spotřebu video paměti. Připomínám, že nyní grafické karty podporující hardwarové ray tracing disponují buď 6, 8, nebo 11 GB VRAM (Titan RTX s jeho 24 GB nepočítáme). Některé "pikantní" rysy využití DXR ve hrách se pokusím probrat v druhé části článku.

⇡#Závislost spotřeby paměti na vybraném API

Nakonec mi přišlo na mysl, že známý jev výběru API, konkrétně verze DirectX, má významný dopad na spotřebu video paměti ve hrách. Co je zajímavé, "dvanáctka" je mnohem náročnější na zdroje herních akcelerátorů grafiky.

Šetřil jsem různé parametry moderních her z hlediska spotřeby VRAM, ale právě uvedené možnosti představují nejnáročnější z pohledu paměti. Samozřejmě, pokud pokles FPS způsobí nedostatek video paměti, je nutné snížit kvalitu těchto parametrů o úroveň nebo více.

Pro tento účel jsme se dnes sešli. Jediným kritériem, které bude vyhovovat každému hráči, je plynulost obrazu.. A pokud všechno půjde dobře, pak se, souhlasíte, nebudeme obávat takových věcí, jako je nedostatek grafické paměti. To právě zkontrolujeme ve druhé části článku — na další stránce.

Zdroj: 3dnews.ru