{"id":31677,"date":"2019-10-31T21:42:30","date_gmt":"2019-10-31T18:42:30","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novaya-statya-geforce-rtx-bolshe-ne-nuzhen-testy-trassirovki-luchej-na-uskoritelyah-geforce-gtx-10-i-16\/"},"modified":"2019-10-31T21:42:30","modified_gmt":"2019-10-31T18:42:30","slug":"novaya-statya-geforce-rtx-bolshe-ne-nuzhen-testy-trassirovki-luchej-na-uskoritelyah-geforce-gtx-10-i-16","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/novaya-statya-geforce-rtx-bolshe-ne-nuzhen-testy-trassirovki-luchej-na-uskoritelyah-geforce-gtx-10-i-16","title":{"rendered":"Neuer Artikel: Braucht man die GeForce RTX noch? Raytracing-Tests auf GeForce GTX 10 und 16 Beschleunigern","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Nachdem NVIDIA das Raytracing in Echtzeit auf Grafikkarten der GeForce RTX-Serie demonstriert hat, ist es schwer zu bezweifeln, dass genau diese Technologie (in einer angemessenen Kombination mit dem Rasterisierungsalgorithmus) die Zukunft der Computerspiele darstellt. Bis vor kurzem galten Grafikkarten auf der Basis der Turing-Architektur mit spezialisierten RT-Kernen als die einzige Kategorie von diskreten GPUs, die \u00fcber die passende Rechenleistung hierf\u00fcr verf\u00fcgten.<\/p>\n

Wie die Tests der ersten Spiele, die Ray Tracing nutzen (Battlefield V, Metro Exodus und Shadow of the Tomb Raider), gezeigt haben, leiden selbst GeForce RTX-Beschleuniger (insbesondere das Einstiegsmodell \u2013 RTX 2060) erheblich unter einem R\u00fcckgang der Bildwiederholfrequenz bei hybriden Rendering-Aufgaben. Trotz der anf\u00e4nglichen Erfolge kann man die Echtzeit-Raytracing-Technologie noch nicht als ausgereift betrachten. Erst wenn nicht nur die fortschrittlichsten und teuersten Ger\u00e4te, sondern auch Grafikkarten der Mittelklasse die fr\u00fcheren Leistungsstandards bei den neuen Welle-Spielen erreichen, kann man verk\u00fcnden, dass der Paradigmenwechsel, der von Jensen Huang angesto\u00dfen wurde, endlich vollzogen ist.<\/p>\n

\"Neuer<\/p>\n

Raytracing auf «Pascal» \u2013 Pro und Contra<\/strong><\/p>\n

Doch bereits jetzt, wo noch kein Wort \u00fcber den zuk\u00fcnftigen Nachfolger der Turing-Architektur gesagt wurde, hat NVIDIA beschlossen, den Fortschritt anzutreiben. Auf der GPU Technology Conference im vergangenen Monat k\u00fcndigte das gr\u00fcne Team an, dass Beschleuniger auf Pascal-Chips sowie die Einstiegermodelle der Turing-Familie (GeForce GTX 16-Serie) die Funktion des Echtzeit-Raytracings im Gleichklang mit RTX-Produkten erhalten werden. Heute kann der angek\u00fcndigte Treiber bereits von der offiziellen NVIDIA-Website heruntergeladen werden, und die Liste der Ger\u00e4te umfasst Modelle der GeForce 10-Familie, beginnend mit GeForce GTX 1060 (6 GB-Version), den professionellen Beschleuniger TITAN V auf Volta-Chip und nat\u00fcrlich die Neuank\u00f6mmlinge der Mittelklasse auf TU116-Chip \u2013 GeForce GTX 1660 und GTX 1660 Ti. Auch Laptops mit entsprechenden GPUs sind betroffen.<\/p>\n

Technisch gesehen gibt es hier nichts \u00dcbernat\u00fcrliches. Grafikprozessoren mit einheitlichen Shader-Blocks konnten Ray Tracing bereits lange vor dem Erscheinen der Turing-Architektur ausf\u00fchren, obwohl sie damals nicht \u00fcber gen\u00fcgend Leistung verf\u00fcgten, um diese Funktion in Spielen wirklich nutzen zu k\u00f6nnen. Dar\u00fcber hinaus fehlte ein einheitlicher Standard f\u00fcr Programmiermethoden, abgesehen von geschlossenen APIs wie dem propriet\u00e4ren NVIDIA OptiX. Jetzt, da es die DXR-Erweiterung f\u00fcr Direct3D 12 und \u00e4hnliche Bibliotheken in der Vulkan-API gibt, kann die Spiele-Engine auf diese zugreifen, unabh\u00e4ngig davon, ob der Grafikprozessor \u00fcber spezialisierte Logik verf\u00fcgt \u2013 solange der Treiber diese M\u00f6glichkeit bietet. Die Turing-Chips sind daf\u00fcr mit speziellen RT-Kernen ausgestattet, w\u00e4hrend Ray Tracing bei den Pascal-Architektur-GPUs und dem TU116-Prozessor in Form von allgemeinen Berechnungen auf einem Array von Shader-ALUs implementiert ist.<\/p>\n

\"Neuer<\/p>\n

Alles, was wir jedoch \u00fcber die Turing-Architektur aus erster Hand von NVIDIA wissen, deutet darauf hin, dass Pascal f\u00fcr Anwendungen mit DXR-Unterst\u00fctzung nicht geeignet ist. In der Pr\u00e4sentation des letzten Jahres \u00fcber die Flaggschiffmodelle der Turing-Familie \u2013 GeForce RTX 2080 und RTX 2080 Ti \u2013 pr\u00e4sentierten Ingenieure folgende Erkenntnisse. Wenn alle Ressourcen der besten Verbrauchergrafikkarte der letzten Generation \u2013 GeForce GTX 1080 Ti \u2013 auf Ray Tracing-Berechnungen verwendet werden, wird die Gesamtleistung 11 % dessen nicht \u00fcberschreiten, was theoretisch der RTX 2080 Ti m\u00f6glich ist. Nicht weniger wichtig ist, dass die freien CUDA-Kerne des Turing-Chips gleichzeitig f\u00fcr die parallele Verarbeitung anderer Bildkomponenten genutzt werden k\u00f6nnen \u2013 f\u00fcr die Ausf\u00fchrung von Shader-Programmen, die Warteschlange nicht-grafischer Berechnungen in Direct3D bei asynchroner Ausf\u00fchrung usw.<\/p>\n

\"Neuer<\/p>\n

In real games, the situation is more complicated because developers cautiously utilize DXR features on existing hardware, with rasterization and shader instructions still taking up the majority of the computational load. Additionally, some effects created through ray tracing perform quite well on CUDA cores of Pascal chips. For example, mirror surfaces in Battlefield V do not imply secondary ray reflections, making them manageable for powerful graphics cards from the previous generation. The same applies to shadows in Shadow of the Tomb Raider, although rendering complex shadows formed by multiple light sources poses a tougher challenge. However, global illumination in Metro Exodus barely operates even on 'Turing' architecture, and Pascal cards cannot be expected to deliver comparable results to any degree.<\/p>\n

Wie auch immer, es besteht ein mehrfacher Unterschied in der theoretischen Leistungsf\u00e4higkeit zwischen Vertretern der Turing-Architektur und ihren n\u00e4chsten Silizium-Analogien auf Pascal-Basis. Dabei spricht nicht nur das Vorhandensein von RT-Kernen f\u00fcr Turing, sondern auch zahlreiche Verbesserungen allgemeiner Art, die f\u00fcr Beschleuniger der neuen Generation typisch sind. So k\u00f6nnen Turing-Chips Operationen parallel auf Flie\u00dfkomma- (FP32) und Ganzzahl- (INT) Daten ausf\u00fchren, verf\u00fcgen \u00fcber einen gro\u00dfen lokalen Cache und separate CUDA-Kerne f\u00fcr Berechnungen mit verringerter Genauigkeit (FP16). All dies bedeutet, dass Turing nicht nur besser mit Shader-Programmen zurechtkommt, sondern auch vergleichsweise effektiv die Raytracing-Berechnungen ohne spezialisierte Bl\u00f6cke durchf\u00fchren kann. Denn die ressourcenintensive Verarbeitung mit Ray Tracing wird nicht nur durch die Suche nach Schnittpunkten zwischen Strahlen und Geometrie (worauf sich die RT-Kerne konzentrieren) verursacht, sondern vor allem durch die Berechnung der Farbe am Schnittpunkt (Shading). \u00dcbrigens gelten die genannten Vorteile der Turing-Architektur auch f\u00fcr die GeForce GTX 1660 und GTX 1660 Ti, obwohl im Chip TU116 keine RT-Kerne vorhanden sind, weshalb die Tests dieser Grafikkarten mit Software-Raytracing von besonderem Interesse sind.<\/p>\n

But enough theory, as we have already gathered data on the performance of 'Pascal' cards (as well as lower 'Turing' models) in Battlefield V, Metro Exodus, and Shadow of the Tomb Raider based on our own measurements. It should be noted that neither the driver nor the games themselves regulate the number of rays to reduce the load on GPUs without RT cores, meaning that the quality of effects on GeForce GTX and GeForce RTX should be the same.<\/p>\n

Teststand, Testmethodik<\/strong><\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Teststand<\/th>\n<\/tr>\n
CPU<\/td>\nIntel Core i9-9900K (4,9 GHz, 4,8 GHz bei AVX, feste Frequenz)<\/td>\n<\/tr>\n
Mainboard<\/td>\nASUS MAXIMUS XI APEX<\/td>\n<\/tr>\n
Arbeitsspeicher<\/td>\nG.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR, 2 x 8 GB (3200 MHz, CL14)<\/td>\n<\/tr>\n
ROM<\/td>\nIntel SSD 760p, 1024 GB<\/td>\n<\/tr>\n
Netzteil<\/td>\nCorsair AX1200i, 1200 W<\/td>\n<\/tr>\n
CPU K\u00fchlsystem<\/td>\nCorsair Hydro Series H115i<\/td>\n<\/tr>\n
Geh\u00e4use<\/td>\nCoolerMaster Test Bench V1.0<\/td>\n<\/tr>\n
Monitor<\/td>\nNEC EA244UHD<\/td>\n<\/tr>\n
Das Betriebssystem<\/td>\nWindows 10 Pro x64<\/td>\n<\/tr>\n
Software f\u00fcr NVIDIA GPU<\/td>\n<\/tr>\n
NVIDIA GeForce RTX 20<\/td>\nNVIDIA GeForce Game Ready Driver 419.67<\/td>\n<\/tr>\n
NVIDIA GeForce GTX 10\/16<\/td>\nNVIDIA GeForce Game Ready Driver 425.31<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Spieletests<\/th>\n<\/tr>\n
Spiel<\/td>\nAPI<\/td>\nEinstellungen, Testmethodik<\/td>\nVollbild-Anti-Aliasing<\/td>\n<\/tr>\n
1920 \u00d7 1080 \/ 2560 \u00d7 1440<\/td>\n3840 \u00d7 2160<\/td>\n<\/tr>\n
Battlefield V<\/td>\nDirectX 12<\/td>\nOCAT, Mission Liberte. Max. Grafikqualit\u00e4t<\/td>\nTAA Hoch<\/td>\nTAA Hoch<\/td>\n<\/tr>\n
Metro Exodus<\/td>\nDirectX 12<\/td>\nIntegrierter Benchmark. Grafikqualit\u00e4tsprofil Ultra<\/td>\nTAA<\/td>\nTAA<\/td>\n<\/tr>\n
Shadow of the Tomb Raider<\/td>\nDirectX 12<\/td>\nIntegrierter Benchmark. Max. Grafikqualit\u00e4t<\/td>\nSMAA 4x<\/td>\nAus<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Die Werte f\u00fcr die durchschnittliche und minimale Bildrate stammen aus einem Array von Renderzeiten f\u00fcr einzelne Frames, das vom integrierten Benchmark (Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider) oder dem OCAT-Tool aufgenommen wird, falls der Benchmark im Spiel nicht vorhanden ist (Battlefield V).<\/p>\n

Die durchschnittliche Bildwiederholfrequenz in den Diagrammen ist der Kehrwert der durchschnittlichen Frame-Zeit. Um die minimale Bildrate zu bewerten, wird die Anzahl der Frames gez\u00e4hlt, die in jeder Sekunde des Tests erstellt wurden. Aus diesem Array von Zahlen wird der Wert gew\u00e4hlt, der dem 1. Perzentil der Verteilung entspricht.<\/p>\n

Testteilnehmer<\/strong><\/p>\n

Bei den Leistungstests wurden folgende Grafikkarten eingesetzt:<\/p>\n