Artikulli i ri: A është GeForce RTX më shumë i nevojshëm? Testet e rrezatimit të gjurmëve në akceleratorët GeForce GTX 10 dhe 16

Pas vdek NVIDIA demonstroi përgjurmimin e rrezeve në kohë reale në kartat grafike të serisë GeForce RTX, është e vështirë të dyshosh se kjo teknologji (në një kombinim të arsyeshëm me algoritmin e rasterizimit) është e ardhmja e lojërave kompjuterike. Megjithatë, procesorët grafikë të bazuar në arkitekturën Turing me bërthama RT të specializuara deri në kohët e fundit konsideroheshin si kategoria e vetme e GPU-ve diskrete që kishte fuqinë e duhur për këtë lloj përpunimi.

Siç treguan testet e lojërave të para që e përvetësuan Ray Tracing (Battlefield V, Metro Exodus dhe Shadow of the Tomb Raider), edhe përshpejtuesit GeForce RTX (veçanërisht më i vogli prej tyre - RTX 2060) përjetojnë një rënie të konsiderueshme të frekuencës së këmbimeve të kadrave në detyrat e renderimit hibrid. Pavarësisht nga sukseset e para, përgjurmimi i rrezeve në kohë reale ende nuk mund të cilësohet si një teknologji e pjekur. Vetëm kur jo vetëm pajisjet më të avancuara dhe të shtrenjta, por edhe kartat grafike të nivelit të mesëm të çmimeve të arrijnë standardet e mëparshme të performancës në lojërat e valës së re, do të mund të shpallet se ndryshimi i paradigmat, i iniciuar nga Jensen Huang, përfundimisht u realizua.

Përgjurmimi i rrezeve në "Paskalet" - pro dhe kundër

Por tashmë, ndërsa ende nuk është thënë asnjë fjalë për pasardhësin e ardhshëm të arkitekturës Turing, NVIDIA vendosi të nxitë zhvillimin. Në konferencën GPU Technology Conference muajin e kaluar, ekipi i gjelbër njoftoi se përshpejtuesit me çipa Pascal, si dhe përfaqësuesit më të vogël të familjes Turing (seria GeForce GTX 16) do të fitojnë funksionin e përgjurmimit të rrezeve në kohë reale në të njëjtin nivel me produktet nën markën RTX. Sot, drejtori i premtuar tashmë mund të shkarkohet në faqen zyrtare të NVIDIA dhe lista e pajisjeve përfshin modele të familjes GeForce 10, duke filluar nga GeForce GTX 1060 (versioni 6 Gbyte), përshpejtuesin profesional TITAN V me çipin Volta, dhe, sigurisht, modelet e reja të mesme me çipin TU116 - GeForce GTX 1660 dhe GTX 1660 Ti. Përditësimi zgjerohet edhe te laptopët me GPU përkatëse.

Nga një këndvështrim teknik, nuk ka asgjë mbinatyrale këtu. Procesorët grafikë me blloket e shenjave të unifikuara mund të kryenin Ray Tracing shumë përpara se të shfaqej arkitektura Turing, megjithatë, atëherë nuk kishin mjaftueshëm shpejtësi për ta bërë këtë mundësi të kërkuar në lojëra. Për më tepër, nuk kishte një standard të vetëm përmetodologjitë e programimit, përveç API-ve të mbyllura si NVIDIA OptiX. Tani, kur ekziston një zgjerim DXR për Direct3D 12 dhe biblioteka të ngjashme në ndërfaqen e programimit Vulkan, motori i lojës mund të komunikojë me to pavarësisht se a është procesori grafik në gjendje të ofrojë logjikë të specializuar — për sa kohë që drejtuesi ofron një mundësi të tillë. Çipat Turing për këtë qëllim kanë bërthama të veçanta RT, ndërsa në GPU-të e arkitekturës Pascal dhe procesorin TU116, gjurmimi i rrezeve realizohet në formatin e llogaritjeve të përgjithshme në masiv të ALU-ve shenjëzuese.

Megjithatë, gjithçka që dimë për arkitekturën Turing nga vetë NVIDIA thotë se Pascal nuk është i përshtatshëm për aplikacione me mbështetje DXR. Në prezantimin e vitit të kaluar, lidhur me modelet kryesore të familjes Turing — GeForce RTX 2080 dhe RTX 2080 Ti — inxhinierët dhanë këto përllogaritje. Nëse e drejtojmë të gjithë burimin e kartës më të mirë të konsumit nga brezi i shkuar — GeForce GTX 1080 Ti — në llogaritjet e gjurmimit të rrezeve, atëherë performanca përfundimtare nuk do të kalojë 11% të asaj që teorikisht mund të arrijë RTX 2080 Ti. Po ashtu e rëndësishme është se bërthamat e lira CUDA të çipit Turing mund të përdoren po ashtu për procesin e përpunimit të komponenteve të tjera të imazhit — realizimin e programeve të shenjëzimit, radhët e llogaritjeve jo-grafike të Direct3D gjatë ekzekutimit asinkron etj.

Në lojërat reale, situata është më e komplikuar, pasi zhvilluesit, në harduerin ekzistues, përdorin me masë funksionet DXR, ndërsa një pjesë e madhe e ngarkesës llogaritëse vazhdon të merret nga rasterizimi dhe udhëzimet e shader-it. Për më tepër, disa efekte të ndryshme që krijohen përmes gjurmimit të rrezeve mund të realizohen mirë edhe në bërthamat CUDA të çipeve Pascal. Për shembull, sipërfaqet reflektuese në Battlefield V nuk parashikojnë reflektim të dytë të rrezeve, dhe për rrjedhojë, janë një ngarkesë e përballueshme për kartat grafike të fuqishme të brezit të kaluar. E njëjta gjë vlen edhe për hënat në Shadow of the Tomb Raider, ndonëse renderimi i hënave të komplikuara, të formuara nga disa burime drite, përfaqëson një detyrë më të vështirë. Ndërsa ndriçimi global në Metro Exodus është i vështirë edhe për "Turing"-un, dhe nga Pascal nuk mund të priten rezultate të krahasueshme në ndonjë masë.

Si qofshin, flasim për një diferencë të shumëfishtë në shpejtësinë teorike midis përfaqësuesve të arkitekturës Turing dhe atyre të ngjashëm në silikoni Pascal. Gjithashtu, në favor të Turing shkon jo vetëm prania e bërthamave RT, por edhe shumë përmirësime të natyrës së përgjithshme që i përkasin përshpejtuesve të brezit të ri. Pra, çipat Turing dinë të kryejnë njëkohësisht operacione mbi të dhëna reale (FP32) dhe të dhëna të numrave të plotë (INT), kanë një kapacitet të madh të memories së keqcache dhe bërthama CUDA të veçanta për llogaritje me saktësi të reduktuar (FP16). Të gjitha këto do të thotë se Turing jo vetëm merr më mirë me programet shader, por gjithashtu mund të përllogarisë mjaft efektivisht gjurmimin e rrezeve pa blloqe të specializuara. Sepse tani sa më e madhe është ngarkesa e renderimit të realizuar me Ray Tracing, nuk është vetëm dhe aq kërkimi i ndërveprimeve midis rrezeve dhe elementeve të gjeometrisë (me të cilat merren bërthamat RT), por edhe llogaritja e ngjyrës në pikën e ndërveprimit (shading). Dhe, për të thënë të vërtetën, meritat e përmendura të arkitekturës Turing vlejnë plotësisht për GeForce GTX 1660 dhe GTX 1660 Ti, ndonëse në çipin TU116 nuk ka bërthama RT, prandaj testet e këtyre kartave grafike me gjurmimin e rrezeve në softuer paraqesin një interes të veçantë.

Poroshen teori, pasi ne kemi mbledhur të dhëna mbi performancën e "Pascalëve" (si dhe të "Turingëve" të rinj) në Battlefield V, Metro Exodus dhe Shadow of the Tomb Raider bazuar në matjet tona. Vlen të theksohet se as drejtuesi, as vetë lojërat nuk rregullojnë numrin e rrezeve për të ulur ngarkesën mbi GPU pa bërthamë RT, dhe kështu, cilësia e efekteve në GeForce GTX dhe GeForce RTX duhet të jetë e njëjtë.

Standi i testimit, metodologia e testimit

Të dhënat për frekuencën mesatare dhe minimale të kadrove janë nxjerrë nga rendi i kohës së renderimit të kadrove individuale, të cilin e regjistron benchmark-u i integruar (Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider) ose utilita OCAT, nëse nuk ka në lojë (Battlefield V).

Frekuenca mesatare e ndryshimit të kadrove në diagramet është sasia e inversit të kohës mesatare për kadër. Për të vlerësuar frekuencën minimale të kadrove, llogaritet numri i kadrove të formuara në çdo sekondë të testit. Nga ky rend numrash zgjidhet vlera që i përket percentilit të parë të shpërndarjes.

Pjesëmarrësit e testimit

Testimi i performancës përfshiu kartat grafike si më poshtë:

• NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition (1350/14000 MHz, 11 GB);
• NVIDIA GeForce GTX 2080 Founders Edition (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

Për shkak të faktit se Battlefield V vetë është një lojë mjaft pak kërkuese (sidomos në modet 1080p dhe 1440p), dhe ndriçimi i rrezatimit në të aplikohet fragmentarisht, testi i serisë GeForce 10 me opsionin DXR solli rezultate premtuese. Megjithatë, nga të gjitha modellet pa mbështetje për Ray Tracing në nivelin e silikonit, na duhej të kufizohemi në modelet GTX 1070/1070 Ti dhe GTX 1080/1080 Ti. Lojërat e Electronic Arts reagojnë me dyshim ndaj ndërrimeve të shpeshta të konfiguracionit të harduerit dhe bllokojnë përdoruesin për një periudhë prej disa ditësh. Prandaj, matjet e performancës për GeForce GTX 1060 dhe dy pajisje të serisë GeForce GTX 16 do të shfaqen në këtë artikull më vonë, sapo Battlefield V të heqë kufizimet nga makina jonë testuese.

Në përqindje, çdo pjesëmarrës në testim përjeton një rënie të ngjashme në performancë me konfigurime të ndryshme cilësie të ndriçimit të rrezatimit, pa marrë parasysh rezolutën e ekranit. Kështu, performanca e kartave të videove me markën GeForce RTX 20 bie me 28–43 % në cilësinë e ulët dhe mesatare të efekteve DXR, ndërsa në cilësinë e lartë dhe maksimale bie me 37–53 %.

Kur flasim për modelet e larta të familjes GeForce 10, në nivelet e ndriçimit të rrezatimit të Ulët dhe Mesëm, loja humbet nga 36 deri në 42 % FPS, ndërsa në cilësinë e lartë (konfigurimet High dhe Ultra) DXR tashmë ha 54–67 % të frekuencës së ndryshimit të kadrove. Vërejmë se në shumë, nëse jo në shumicën e skenave të lojës Battlefield V, nuk ka dallime të shprehura midis konfigurimeve të Ulët dhe Mesëm, ashtu si dhe midis Lartë dhe Ultra — as në qartësinë e imazhit, as në performancë. Në shpresë se procesorët grafikë Pascal do të ishin më të ndjeshëm ndaj këtij parametri, ne kryem teste në të katër konfigurimet. Dhe me të vërtetë, dolën disa dallime, por vetëm në rezolutën 2160p dhe brenda 6% FPS.

Në tregues absolut, çdo një prej akseleratorëve të lartë me çipa Pascal mund të mbështesë një frekuencë kornizash mbi 60 FPS në modalitetin 1080p me cilësinë e refleksioneve të ulur, ndërsa GeForce GTX 1080 Ti pretendon të sjellë një rezultat të ngjashëm edhe me gjurmimin në nivelin High. Por sapo kaloni në rezolutën 1440p, vetëm GeForce GTX 1080 dhe GTX 1080 Ti ofrojnë një frekuencë kornizash komode mbi 60 FPS me cilësi gjurmimi të ulët ose mesatare, ndërsa në modalitetin 4K, asnjë nga kartat e gjeneratës së kaluar nuk ka fuqinë llogaritëse të nevojshme (siç është e vërtetë edhe për çdo Turing përveç liderit GeForce RTX 2080 Ti).

Nëse kërkoni paralele midis akseleratorëve të caktuar nën markën GeForce GTX 10 dhe GeForce RTX 20, modeli më i mirë i gjeneratës së kaluar (GeForce GTX 1080 Ti), i cili në detyrat e renderimit standard pa DXR është ekuivalent me GeForce RTX 2080, ka rënë në nivelin GeForce RTX 2070 në cilësinë e ulur të gjurmimit të rrezeve, ndërsa në të lartën mund të garojë vetëm me GeForce RTX 2060.

Burimi: 3dnews.ru