Selepas NVIDIA menunjukkan pengesanan sinar masa nyata pada kad video siri GeForce RTX, sukar untuk meragui bahawa teknologi ini (dalam kombinasi yang munasabah dengan algoritma rasterisasi) adalah masa depan permainan komputer. Walau bagaimanapun, GPU berdasarkan seni bina Turing dengan teras RT khusus sehingga baru-baru ini dianggap sebagai satu-satunya kategori GPU diskret yang mempunyai kuasa pengkomputeran yang sesuai untuk ini.
Seperti yang ditunjukkan oleh ujian permainan pertama yang telah menguasai Ray Tracing (Battlefield V, Metro Exodus dan Shadow of the Tomb Raider), walaupun pemecut GeForce RTX (terutamanya yang paling muda daripada mereka, RTX 2060) mengalami penurunan yang ketara dalam kadar bingkai dalam tugas rendering hibrid. Walaupun kejayaan awal, pengesanan sinar masa nyata belum lagi menjadi teknologi matang. Hanya apabila bukan sahaja peranti yang paling canggih dan mahal, tetapi juga kad grafik jarak pertengahan mencapai standard prestasi yang sama dalam gelombang permainan baharu, adakah mungkin untuk mengisytiharkan bahawa anjakan paradigma yang dilancarkan oleh syarikat Jensen Huang akhirnya berlaku.
Pengesanan sinar dalam Pascals - kebaikan dan keburukan
Tetapi sekarang, walaupun tidak ada perkataan yang dikatakan tentang pengganti masa depan kepada seni bina Turing, NVIDIA telah memutuskan untuk memacu kemajuan. Pada acara Persidangan Teknologi GPU bulan lepas, pasukan hijau mengumumkan bahawa pemecut pada cip Pascal, serta ahli kelas bawah keluarga Turing (siri GeForce GTX 16), akan memperoleh fungsi pengesanan sinar masa nyata setanding dengan RTX -produk berjenama. Hari ini, pemandu yang dijanjikan sudah boleh dimuat turun di laman web rasmi NVIDIA, dan senarai peranti termasuk model keluarga GeForce 10, bermula dengan GeForce GTX 1060 (versi 6 GB), pemecut TITAN V profesional pada cip Volta, dan, sudah tentu, model yang baru tiba dalam kategori harga pertengahan pada cip TU116 - GeForce GTX 1660 dan GTX 1660 Ti. Kemas kini juga menjejaskan komputer riba dengan GPU yang sepadan.
Dari sudut teknikal, tiada perkara ghaib di sini. GPU dengan unit shader bersatu dapat melakukan Ray Tracing jauh sebelum kemunculan seni bina Turing, walaupun pada masa itu mereka tidak cukup pantas untuk keupayaan ini untuk menjadi permintaan dalam permainan. Di samping itu, tiada standard seragam untuk kaedah perisian, selain daripada API tertutup seperti NVIDIA OptiX proprietari. Memandangkan terdapat sambungan DXR untuk Direct3D 12 dan perpustakaan serupa dalam antara muka pengaturcaraan Vulkan, enjin permainan boleh mengaksesnya tanpa mengira sama ada GPU dilengkapi dengan logik khusus, selagi pemandu menyediakan keupayaan ini. Cip Turing mempunyai teras RT yang berasingan untuk tujuan ini, dan dalam GPU seni bina Pascal dan pemproses TU116, pengesanan sinar dilaksanakan dalam format pengkomputeran tujuan umum pada tatasusunan ALU shader.
Walau bagaimanapun, semua yang kita ketahui tentang seni bina Turing daripada NVIDIA sendiri menunjukkan bahawa Pascal tidak sesuai untuk aplikasi yang didayakan DXR. Dalam pembentangan tahun lepas yang didedikasikan untuk model utama keluarga Turing - GeForce RTX 2080 dan RTX 2080 Ti - jurutera membentangkan pengiraan berikut. Jika anda memasukkan semua sumber kad grafik pengguna terbaik generasi terakhir - GeForce GTX 1080 Ti - ke dalam pengiraan pengesanan sinar, prestasi yang terhasil tidak akan melebihi 11% daripada kemampuan RTX 2080 Ti secara teorinya. Sama pentingnya ialah teras CUDA percuma cip Turing pada masa yang sama boleh digunakan untuk pemprosesan selari komponen imej lain - pelaksanaan program shader, baris gilir pengiraan Direct3D bukan grafik semasa pelaksanaan tak segerak, dan sebagainya.
Dalam permainan sebenar, keadaannya lebih rumit, kerana pada pembangun perkakasan sedia ada menggunakan fungsi DXR dalam dos, dan bahagian besar beban pengkomputeran masih diduduki oleh arahan rasterisasi dan shader. Selain itu, beberapa daripada pelbagai kesan yang dicipta menggunakan pengesanan sinar juga boleh dilaksanakan dengan baik pada teras CUDA cip Pascal. Sebagai contoh, permukaan cermin dalam Battlefield V tidak membayangkan pantulan sekunder sinar, dan oleh itu adalah beban yang boleh dilaksanakan untuk kad video berkuasa generasi sebelumnya. Perkara yang sama berlaku untuk bayang-bayang dalam Shadow of the Tomb Raider, walaupun menghasilkan bayang-bayang kompleks yang dibentuk oleh pelbagai sumber cahaya sudah menjadi tugas yang lebih sukar. Tetapi liputan global dalam Metro Exodus adalah sukar walaupun untuk Turing, dan Pascal tidak boleh dijangka menghasilkan hasil yang setanding dalam apa jua tahap.
Apa pun yang boleh dikatakan, kita bercakap tentang pelbagai perbezaan dalam prestasi teori antara wakil seni bina Turing dan analog terdekat mereka pada silikon Pascal. Lebih-lebih lagi, bukan sahaja kehadiran teras RT, tetapi juga banyak ciri penambahbaikan umum bagi pemecut generasi baharu bermain memihak kepada Turing. Oleh itu, cip Turing boleh melakukan operasi selari pada data sebenar (FP32) dan integer (INT), membawa sejumlah besar memori cache tempatan dan teras CUDA yang berasingan untuk pengiraan ketepatan yang dikurangkan (FP16). Semua ini bermakna Turing bukan sahaja mengendalikan program shader dengan lebih baik, tetapi juga boleh mengira pengesanan sinar dengan agak cekap tanpa blok khusus. Lagipun, apa yang menjadikan pemaparan menggunakan Ray Tracing begitu intensif sumber bukan sahaja dan bukan sahaja mencari persimpangan antara sinar dan unsur geometri (yang teras RT lakukan), tetapi pengiraan warna pada titik persilangan (lorek). Lagipun, kelebihan tersenarai dari seni bina Turing terpakai sepenuhnya pada GeForce GTX 1660 dan GTX 1660 Ti, walaupun cip TU116 tidak mempunyai teras RT, jadi ujian kad video dengan pengesanan sinar perisian ini sangat diminati.
Tetapi teori yang mencukupi, kerana kami telah mengumpul data mengenai prestasi "Pascals" (serta "Turings") yang lebih muda dalam Battlefield V, Metro Exodus dan Shadow of the Tomb Raider berdasarkan ukuran kami sendiri. Ambil perhatian bahawa pemandu mahupun permainan sendiri tidak melaraskan bilangan sinar untuk mengurangkan beban pada GPU tanpa teras RT, yang bermaksud kualiti kesan pada GeForce GTX dan GeForce RTX sepatutnya sama.
Pendirian ujian, metodologi ujian
| Tempat ujian | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i9-9900K (4,9 GHz, 4,8 GHz AVX, frekuensi tetap) |
| Motherboard | ASUS MAXIMUS XI APEX |
| RAM | G.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR, 2 x 8 GB (3200 MHz, CL14) |
| ROM | Intel SSD 760p, 1024 GB |
| Unit pembekalan kuasa | Corsair AX1200i, 1200 W |
| Sistem penyejukan CPU | Corsair Hydro Series H115i |
| Perumahan | Bangku Ujian CoolerMaster V1.0 |
| monitor | NEC EA244UHD |
| Sistem operasi | Windows 10 Pro x64 |
| Perisian GPU NVIDIA | |
| NVIDIA GeForce RTX 20 | Pemacu Sedia Permainan NVIDIA GeForce 419.67 |
| NVIDIA GeForce GTX 10/16 | Pemacu Sedia Permainan NVIDIA GeForce 425.31 |
| Ujian permainan | ||||
|---|---|---|---|---|
| Permainan | API | Tetapan, kaedah ujian | Anti-aliasing skrin penuh | |
| 1920 × 1080 / 2560 × 1440 | × 3840 2160 | |||
| Battlefield V | DirectX 12 | OCAT, misi Liberte. Maks. kualiti grafik | Tinggi TAA | Tinggi TAA |
| Metro Keluaran | DirectX 12 | Penanda aras terbina dalam. Profil Kualiti Grafik Ultra | TAA | TAA |
| Bayangan Tomb Raider | DirectX 12 | Penanda aras terbina dalam. Maks. kualiti grafik | SMAA 4x | Mati |
Penunjuk kadar bingkai purata dan minimum diperoleh daripada tatasusunan masa pemaparan bagi bingkai individu, yang direkodkan oleh penanda aras terbina dalam (Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider) atau utiliti OCAT, jika permainan tidak mempunyai satu. (Medan Perang V).
Purata kadar bingkai dalam carta ialah songsang daripada purata masa bingkai. Untuk menganggarkan kadar bingkai minimum, bilangan bingkai yang terbentuk dalam setiap saat ujian dikira. Daripada tatasusunan nombor ini, nilai yang sepadan dengan persentil pertama taburan dipilih.
Peserta ujian
Kad video berikut mengambil bahagian dalam ujian prestasi:
- NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti Edisi Pengasas (1350/14000 MHz, 11 GB);
- NVIDIA GeForce GTX 2080 Edisi Pengasas (1515/14000 MHz, 8 GB);
- NVIDIA GeForce RTX 2070 Founders Edition (1410/14000 MHz, 8 GB);
- NVIDIA GeForce RTX 2060 Founders Edition (1365/14000 MHz, 6 GB);
- NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 GB);
- NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 GB);
- NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (1480/11000 MHz, 11 GB);
- NVIDIA GeForce GTX 1080 (1607/10000 MHz, 8 GB);
- NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (1608/8008 MHz, 8 GB);
- NVIDIA GeForce GTX 1070 (1506/8008 MHz, 8 GB);
- NVIDIA GeForce GTX 1060 (1506/9000 MHz, 6 GB).
Battlefield V
Disebabkan fakta bahawa Battlefield V itu sendiri adalah permainan yang agak ringan (terutamanya pada mod 1080p dan 1440p), dan ia menggunakan pengesanan sinar dalam tampalan, menguji siri GeForce 10 dengan pilihan DXR membuahkan hasil yang menggalakkan. Walau bagaimanapun, daripada semua model tanpa sokongan Ray Tracing pada tahap silikon, kami terpaksa menghadkan diri kami kepada model GTX 1070/1070 Ti dan GTX 1080/1080 Ti. Permainan Seni Elektronik bertindak balas dengan syak wasangka terhadap perubahan yang kerap dalam konfigurasi perkakasan dan menyekat pengguna untuk tempoh satu atau beberapa hari. Oleh itu, pengukuran prestasi GeForce GTX 1060 dan dua peranti siri GeForce GTX 16 akan dipaparkan dalam artikel ini kemudian, sebaik sahaja Battlefield V mengalih keluar sekatan daripada mesin ujian kami.
Dari segi peratusan, mana-mana peserta ujian mengalami penurunan prestasi yang lebih kurang sama pada pelbagai tetapan kualiti pengesanan sinar, tanpa mengira resolusi skrin. Oleh itu, prestasi kad video di bawah jenama GeForce RTX 20 menurun sebanyak 28–43% dengan kesan DXR kualiti rendah dan sederhana, dan sebanyak 37–53% dengan kualiti tinggi dan maksimum.
Jika kita bercakap tentang model lama keluarga GeForce 10, maka pada tahap pengesanan sinar Rendah dan Sederhana permainan kehilangan dari 36 hingga 42% FPS, dan pada kualiti tinggi (tetapan Tinggi dan Ultra) DXR sudah memakan sehingga 54–67 % daripada kadar bingkai. Ambil perhatian bahawa dalam kebanyakan, jika bukan kebanyakan, adegan permainan Battlefield V tidak ada perbezaan yang boleh dilihat antara tetapan Rendah dan Sederhana, atau antara Tinggi dan Ultra, sama ada dari segi kejelasan imej atau prestasi. Dengan harapan bahawa GPU Pascal akan lebih sensitif terhadap tetapan ini, kami menjalankan ujian pada keempat-empat tetapan. Memang, perbezaan tertentu muncul, tetapi hanya pada resolusi 2160p dan dalam 6% FPS.
Secara mutlak, mana-mana pemecut lama pada cip Pascal boleh mengekalkan kadar bingkai melebihi 60 FPS dalam mod 1080p dengan kualiti pantulan yang dikurangkan, dan GeForce GTX 1080 Ti menuntut hasil yang serupa walaupun semasa menjejak pada tahap Tinggi. Tetapi sebaik sahaja anda beralih ke resolusi 1440p, hanya GeForce GTX 1080 dan GTX 1080 Ti memberikan kadar bingkai yang selesa 60 FPS atau lebih tinggi dengan kualiti pengesanan sinar Rendah atau Sederhana, dan dalam mod 4K, tiada satu pun daripada kad generasi sebelumnya mempunyai kuasa pengkomputeran yang sesuai ( seperti, sememangnya, mana-mana Turing dengan pengecualian GeForce RTX 2080 Ti perdana).
Jika kita mencari persamaan antara pemecut khusus di bawah jenama GeForce GTX 10 dan GeForce RTX 20, maka model terbaik generasi sebelumnya (GeForce GTX 1080 Ti), yang merupakan analog daripada GeForce RTX 2080 dalam tugas rendering standard tanpa DXR, menurun ke tahap GeForce RTX 2070 dengan pengesanan sinar kualiti yang dikurangkan, dan pada tahap tinggi ia hanya boleh melawan dengan GeForce RTX 2060.
| Medan Perang V, maks. Kualiti | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1920×1080 TAA | |||||
| RT Off | RT Rendah | RT Sederhana | RT Tinggi | RT Ultra | |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (11 GB) | 100% | -28% | -28% | -37% | -39% |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 FE (8 GB) | 100% | -34% | -35% | -43% | -44% |
| NVIDIA GeForce RTX 2070 FE (8 GB) | 100% | -35% | -36% | -46% | -45% |
| NVIDIA GeForce RTX 2060 FE (6 GB) | 100% | -42% | -43% | -50% | -51% |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (11 GB) | 100% | -40% | -39% | -54% | -58% |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 (8 GB) | 100% | -41% | -41% | -57% | -61% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (8 GB) | 100% | -40% | -41% | -57% | -59% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 (8 GB) | 100% | -38% | -39% | -57% | -61% |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
| Medan Perang V, maks. Kualiti | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 2560×1440 TAA | |||||
| RT Off | RT Rendah | RT Sederhana | RT Tinggi | RT Ultra | |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (11 GB) | 100% | -33% | -34% | -44% | -45% |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 FE (8 GB) | 100% | -37% | -38% | -47% | -49% |
| NVIDIA GeForce RTX 2070 FE (8 GB) | 100% | -36% | -36% | -48% | -48% |
| NVIDIA GeForce RTX 2060 FE (6 GB) | 100% | -41% | -42% | -51% | -52% |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (11 GB) | 100% | -40% | -40% | -59% | -62% |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 (8 GB) | 100% | -36% | -39% | -59% | -63% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (8 GB) | 100% | -39% | -39% | -58% | -62% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 (8 GB) | 100% | -38% | -38% | -59% | -63% |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
| Medan Perang V, maks. Kualiti | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 3840×2160 TAA | |||||
| RT Off | RT Rendah | RT Sederhana | RT Tinggi | RT Ultra | |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE (11 GB) | 100% | -30% | -30% | -44% | -47% |
| NVIDIA GeForce RTX 2080 FE (8 GB) | 100% | -31% | -32% | -46% | -49% |
| NVIDIA GeForce RTX 2070 FE (8 GB) | 100% | -40% | -38% | -53% | -52% |
| NVIDIA GeForce RTX 2060 FE (6 GB) | 100% | -28% | -30% | -44% | -53% |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
| NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (11 GB) | 100% | -36% | -37% | -60% | -63% |
| NVIDIA GeForce GTX 1080 (8 GB) | 100% | -40% | -43% | -64% | -67% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (8 GB) | 100% | -38% | -42% | -62% | -65% |
| NVIDIA GeForce GTX 1070 (8 GB) | 100% | -36% | -42% | -63% | -66% |
| NVIDIA GeForce GTX 1060 (6 GB) | 100% | ND | ND | ND | ND |
Sumber: 3dnews.ru