Pasi NVIDIA demonstroi gjurmimin e rrezeve në kohë reale në kartat video të serisë GeForce RTX, është e vështirë të dyshosh se kjo teknologji (në kombinim të arsyeshëm me algoritmin e rasterizimit) është e ardhmja e lojërave kompjuterike. Sidoqoftë, GPU-të e bazuara në arkitekturën Turing me bërthama të specializuara RT deri vonë konsideroheshin si kategoria e vetme e GPU-ve diskrete që kanë fuqinë llogaritëse të përshtatshme për këtë.
Siç kanë treguar testet e lojërave të para që kanë zotëruar Ray Tracing (Battlefield V, Metro Exodus dhe Shadow of the Tomb Raider), edhe përshpejtuesit GeForce RTX (veçanërisht më i riu prej tyre, RTX 2060) përjetojnë një rënie të ndjeshme të shpejtësisë së kuadrove në detyrat e paraqitjes hibride. Pavarësisht sukseseve të hershme, gjurmimi i rrezeve në kohë reale nuk është ende një teknologji e pjekur. Vetëm kur jo vetëm pajisjet më të avancuara dhe më të shtrenjta, por edhe kartat grafike të rangut të mesëm të arrijnë të njëjtat standarde të performancës në valën e re të lojërave, do të jetë e mundur të deklarohet se ndryshimi i paradigmës i nisur nga kompania e Jensen Huang ka ndodhur më në fund.
Gjurmimi i rrezeve në Pascals - të mirat dhe të këqijat
Por tani, ndërsa nuk është thënë asnjë fjalë për pasardhësin e ardhshëm të arkitekturës Turing, NVIDIA ka vendosur të nxisë përparimin. Në ngjarjen e Konferencës së Teknologjisë GPU muajin e kaluar, ekipi i gjelbër njoftoi se përshpejtuesit në çipat Pascal, si dhe anëtarët më të ulët të familjes Turing (seria GeForce GTX 16), do të fitojnë funksionalitet të gjurmimit të rrezeve në kohë reale në të njëjtin nivel me RTX -produkte të markës. Sot, shoferi i premtuar tashmë mund të shkarkohet në faqen zyrtare të NVIDIA, dhe lista e pajisjeve përfshin modele të familjes GeForce 10, duke filluar me GeForce GTX 1060 (versioni 6 GB), përshpejtuesi profesional TITAN V në çipin Volta, dhe, natyrisht, modelet e sapoardhura në kategorinë me çmim mesatar në çipin TU116 - GeForce GTX 1660 dhe GTX 1660 Ti. Përditësimi preku gjithashtu laptopët me GPU-të përkatëse.
Nga pikëpamja teknike, këtu nuk ka asgjë të mbinatyrshme. GPU-të me njësi të unifikuar shader ishin në gjendje të kryenin Ray Tracing shumë kohë përpara ardhjes së arkitekturës Turing, megjithëse në atë kohë ato nuk ishin aq të shpejta që kjo aftësi të ishte e kërkuar në lojëra. Përveç kësaj, nuk kishte asnjë standard uniform për metodat e softuerit, përveç API-ve të mbyllura si NVIDIA OptiX e pronarit. Tani që ka një shtesë DXR për Direct3D 12 dhe biblioteka të ngjashme në ndërfaqen e programimit Vulkan, motori i lojës mund t'i qaset ato pavarësisht nëse GPU-ja është e pajisur me logjikë të specializuar, për sa kohë që drejtuesi e ofron këtë aftësi. Çipat Turing kanë bërthama të veçanta RT për këtë qëllim, dhe në GPU-në e arkitekturës Pascal dhe procesorin TU116, gjurmimi i rrezeve zbatohet në një format kompjuterik për qëllime të përgjithshme në një grup ALU-sh shader.
Sidoqoftë, gjithçka që dimë për arkitekturën Turing nga vetë NVIDIA sugjeron që Pascal nuk është i përshtatshëm për aplikacione të aktivizuara me DXR. Në prezantimin e vitit të kaluar kushtuar modeleve kryesore të familjes Turing - GeForce RTX 2080 dhe RTX 2080 Ti - inxhinierët prezantuan llogaritjet e mëposhtme. Nëse hedhni të gjitha burimet e kartës grafike më të mirë të konsumatorit të gjeneratës së fundit - GeForce GTX 1080 Ti - në llogaritjet e gjurmimit të rrezeve, performanca që rezulton nuk do të kalojë 11% të asaj që teorikisht është i aftë RTX 2080 Ti. Po aq e rëndësishme është që bërthamat e lira CUDA të çipit Turing mund të përdoren në të njëjtën kohë për përpunimin paralel të komponentëve të tjerë të imazhit - ekzekutimin e programeve shader, një radhë të llogaritjeve jografike Direct3D gjatë ekzekutimit asinkron, etj.
Në lojërat reale, situata është më e ndërlikuar, sepse në zhvilluesit ekzistues të harduerit përdorin funksionet DXR në doza, dhe pjesa më e madhe e ngarkesës kompjuterike është ende e zënë nga rasterizimi dhe udhëzimet shader. Përveç kësaj, disa nga efektet e ndryshme që krijohen duke përdorur gjurmimin e rrezeve gjithashtu mund të ekzekutohen mirë në bërthamat CUDA të çipave Pascal. Për shembull, sipërfaqet e pasqyrës në Battlefield V nuk nënkuptojnë reflektim dytësor të rrezeve, dhe për këtë arsye janë një ngarkesë e mundshme për kartat video të fuqishme të gjeneratës së mëparshme. E njëjta gjë vlen edhe për hijet në Shadow of the Tomb Raider, megjithëse përpunimi i hijeve komplekse të formuara nga burime të shumta drite është tashmë një detyrë më e vështirë. Por mbulimi global në Metro Exodus është i vështirë edhe për Turingun dhe Pascal nuk mund të pritet të prodhojë rezultate të krahasueshme në asnjë masë.
Çfarëdo që mund të thuhet, ne po flasim për një ndryshim të shumëfishtë në performancën teorike midis përfaqësuesve të arkitekturës Turing dhe analogëve të tyre më të afërt në silikonin Pascal. Për më tepër, jo vetëm prania e bërthamave RT, por edhe përmirësime të shumta të përgjithshme karakteristike të përshpejtuesve të gjeneratës së re, luajnë në favor të Turing. Kështu, çipat Turing mund të kryejnë operacione paralele në të dhëna reale (FP32) dhe numra të plotë (INT), të mbajnë një sasi të madhe memorie cache lokale dhe bërthama të ndara CUDA për llogaritjet me saktësi të reduktuar (FP16). E gjithë kjo do të thotë që Turing jo vetëm që trajton më mirë programet shader, por gjithashtu mund të llogarisë gjurmimin e rrezeve në mënyrë relativisht efikase pa blloqe të specializuara. Në fund të fundit, ajo që e bën interpretimin duke përdorur Ray Tracing kaq intensiv me burime nuk është vetëm dhe jo aq shumë kërkimi i kryqëzimeve midis rrezeve dhe elementeve të gjeometrisë (që bëjnë bërthamat RT), por llogaritja e ngjyrës në pikën e kryqëzimit (hije). Dhe nga rruga, avantazhet e listuara të arkitekturës Turing zbatohen plotësisht për GeForce GTX 1660 dhe GTX 1660 Ti, megjithëse çipi TU116 nuk ka bërthama RT, kështu që testet e këtyre kartave video me gjurmimin e rrezeve të softuerit janë me interes të veçantë.
Por mjaft teori, sepse ne kemi mbledhur tashmë të dhëna për performancën e "Pascals" (si dhe "Turings" më të rinj) në Battlefield V, Metro Exodus dhe Shadow of the Tomb Raider bazuar në matjet tona. Vini re se as drejtuesi dhe as vetë lojërat nuk rregullojnë numrin e rrezeve në mënyrë që të zvogëlojnë ngarkesën në GPU pa bërthama RT, që do të thotë se cilësia e efekteve në GeForce GTX dhe GeForce RTX duhet të jetë e njëjtë.
Stand testimi, metodologjia e testimit
| Stand testimi | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i9-9900K (4,9 GHz, 4,8 GHz AVX, frekuencë fikse) |
| motherboard | ASUS MAXIMUS XI APEX |
| kujtesë e gjallë | G.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR, 2 x 8 GB (3200 MHz, CL14) |
| ROM | Intel SSD 760p, 1024 GB |
| Njësia e furnizimit me energji elektrike | Corsair AX1200i, 1200 W |
| Sistemi i ftohjes së CPU-së | Corsair Hydro Series H115i |
| Корпус | Stola e provës CoolerMaster V1.0 |
| monitor | NEC EA244UHD |
| Sistem operativ | Windows 10 Pro x64 |
| Softueri GPU NVIDIA | |
| NVIDIA GeForce RTX 20 | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 419.67 |
| NVIDIA GeForce GTX 10/16 | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 425.31 |
| Testet e lojës | ||||
|---|---|---|---|---|
| Игра | API | Cilësimet, metoda e testimit | Anti-aliasing i ekranit të plotë | |
| 1920 × 1080 / 2560 × 1440 | 3840 × 2160 | |||
| Fushë beteje V | DirectX 12 | OCAT, misioni Liberte. Maks. cilësia grafike | TAA e lartë | TAA e lartë |
| Eksodi i Metro | DirectX 12 | Standard i integruar. Profili i Cilësisë së Grafikës Ultra | TAA | TAA |
| Hija e Raider Tomb | DirectX 12 | Standard i integruar. Maks. cilësia grafike | SMAA 4x | Joaktiv |
Treguesit e shpejtësisë mesatare dhe minimale të kuadrove rrjedhin nga grupi i kohërave të interpretimit të kornizave individuale, i cili regjistrohet nga standardi i integruar (Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider) ose programi OCAT, nëse loja nuk ka një të tillë (Fusha e betejës V).
Shpejtësia mesatare e kuadrove në grafikët është e kundërta e kohës mesatare të kuadrove. Për të vlerësuar shpejtësinë minimale të kornizës, llogaritet numri i kornizave të formuara në çdo sekondë të testit. Nga ky grup numrash, zgjidhet vlera që i përgjigjet përqindjes së parë të shpërndarjes.
Pjesëmarrësit e testit
Kartat e mëposhtme video morën pjesë në testimin e performancës:
- 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).
Fushë beteje V
Për shkak të faktit se Battlefield V në vetvete është një lojë mjaft e lehtë (veçanërisht në modalitetet 1080p dhe 1440p), dhe përdor gjurmimin e rrezeve në arna, testimi i serisë GeForce 10 me opsionin DXR dha rezultate inkurajuese. Sidoqoftë, nga të gjitha modelet pa mbështetje Ray Tracing në nivelin e silikonit, ne duhej të kufizoheshim në modelet GTX 1070/1070 Ti dhe GTX 1080/1080 Ti. Lojërat Electronic Arts reagojnë me dyshim ndaj ndryshimeve të shpeshta në konfigurimin e harduerit dhe bllokojnë përdoruesin për një periudhë prej një ose disa ditësh. Prandaj, matjet e performancës së GeForce GTX 1060 dhe dy pajisjeve të serisë GeForce GTX 16 do të shfaqen në këtë artikull më vonë, sapo Battlefield V të heqë kufizimet nga makina jonë e testimit.
Në përqindje, secili nga pjesëmarrësit e testit përjetoi afërsisht të njëjtën rënie në performancë në cilësime të ndryshme të cilësisë së gjurmimit të rrezeve, pavarësisht nga rezolucioni i ekranit. Kështu, performanca e kartave video nën markën GeForce RTX 20 zvogëlohet me 28–43% me efektet DXR me cilësi të ulët dhe të mesme, dhe me 37–53% me cilësi të lartë dhe maksimale.
Nëse po flasim për modele më të vjetra të familjes GeForce 10, atëherë në nivelet e gjurmimit me rreze të ulët dhe të mesme loja humbet nga 36 në 42% të FPS, dhe me cilësi të lartë (cilësimet e larta dhe Ultra) DXR tashmë ha 54–67 % e shpejtësisë së kuadrove. Vini re se në shumë, nëse jo në shumicën, skenat e lojës Battlefield V nuk ka asnjë ndryshim të dukshëm midis cilësimeve të ulëta dhe mesatare, ose midis Lartë dhe Ultra, për sa i përket qartësisë së imazhit ose performancës. Me shpresën që GPU-të Pascal do të ishin më të ndjeshëm ndaj këtij cilësimi, ne kryem teste në të katër cilësimet. Në të vërtetë, u shfaqën disa dallime, por vetëm në rezolucion 2160p dhe brenda 6% FPS.
Në terma absolutë, çdo nga përshpejtuesit më të vjetër në çipat Pascal mund të ruajë shpejtësinë e kuadrove mbi 60 FPS në modalitetin 1080p me cilësi të reduktuar të reflektimit dhe GeForce GTX 1080 Ti pretendon një rezultat të ngjashëm edhe kur gjurmohet në nivelin e Lartë. Por sapo të kaloni në rezolucionin 1440p, vetëm GeForce GTX 1080 dhe GTX 1080 Ti ofrojnë një shpejtësi të rehatshme kuadri prej 60 FPS ose më të lartë me cilësi të ulët ose mesatare të gjurmimit të rrezeve, dhe në modalitetin 4K, asnjë nga kartat e gjeneratës së mëparshme nuk ka fuqi të përshtatshme llogaritëse ( si, në të vërtetë, çdo Turing me përjashtim të modelit kryesor GeForce RTX 2080 Ti).
Nëse kërkojmë paralele midis përshpejtuesve specifikë nën markat GeForce GTX 10 dhe GeForce RTX 20, atëherë modeli më i mirë i gjeneratës së mëparshme (GeForce GTX 1080 Ti), i cili është një analog i GeForce RTX 2080 në detyrat standarde të paraqitjes pa DXR, ra në nivelin e GeForce RTX 2070 me gjurmim rrezesh me cilësi të reduktuar dhe në nivele të larta mund të luftojë vetëm me GeForce RTX 2060.
| Fusha e betejës V, max. Cilësia | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1920×1080 TAA | |||||
| RT Off | RT e ulët | RT Mesatare | RT Lartë | 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 |
| Fusha e betejës V, max. Cilësia | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 2560×1440 TAA | |||||
| RT Off | RT e ulët | RT Mesatare | RT Lartë | 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 |
| Fusha e betejës V, max. Cilësia | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 3840×2160 TAA | |||||
| RT Off | RT e ulët | RT Mesatare | RT Lartë | 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 |
Burimi: 3dnews.ru