Matapos ipakita ng NVIDIA ang real-time na ray tracing sa GeForce RTX series na video card, mahirap pagdudahan na ang teknolohiyang ito (sa makatwirang kumbinasyon sa rasterization algorithm) ay ang kinabukasan ng mga laro sa computer. Gayunpaman, ang mga GPU na batay sa arkitektura ng Turing na may mga espesyal na RT core ay hanggang kamakailan ay itinuturing na ang tanging kategorya ng mga discrete GPU na may kapangyarihan sa pag-compute na angkop para dito.
Tulad ng ipinakita ng mga pagsubok sa mga unang laro na nakabisado ang Ray Tracing (Battlefield V, Metro Exodus at Shadow of the Tomb Raider), maging ang mga GeForce RTX accelerators (lalo na ang pinakabata sa kanila, ang RTX 2060) ay nakakaranas ng makabuluhang pagbaba sa frame rate sa mga gawain sa pag-render ng hybrid. Sa kabila ng mga maagang tagumpay, ang real-time na ray tracing ay hindi pa isang mature na teknolohiya. Tanging kapag hindi lamang ang pinaka-advanced at mamahaling mga device, kundi pati na rin ang mga mid-range na graphics card ay umabot sa parehong mga pamantayan ng pagganap sa bagong wave ng mga laro, posible na ideklara na ang paradigm shift na inilunsad ng kumpanya ni Jensen Huang ay naganap na sa wakas.
Ray tracing sa Pascals - mga kalamangan at kahinaan
Ngunit ngayon, habang walang sinabi tungkol sa hinaharap na kahalili sa arkitektura ng Turing, nagpasya ang NVIDIA na mag-udyok sa pag-unlad. Sa kaganapan ng GPU Technology Conference noong nakaraang buwan, inanunsyo ng berdeng koponan na ang mga accelerator sa Pascal chips, gayundin ang mga lower-end na miyembro ng pamilyang Turing (GeForce GTX 16 series), ay magkakaroon ng real-time ray tracing functionality na pare-pareho sa RTX -mga produktong may tatak. Ngayon, ang ipinangakong driver ay maaari nang ma-download sa opisyal na website ng NVIDIA, at ang listahan ng mga device ay may kasamang mga modelo ng pamilyang GeForce 10, simula sa GeForce GTX 1060 (6 GB na bersyon), ang propesyonal na TITAN V accelerator sa Volta chip, at, siyempre, ang mga bagong dating na modelo sa kategoryang mid-price sa chip TU116 - GeForce GTX 1660 at GTX 1660 Ti. Naapektuhan din ng update ang mga laptop na may kaukulang mga GPU.
Mula sa teknikal na pananaw, walang supernatural dito. Ang mga GPU na may pinag-isang shader unit ay nagawang magsagawa ng Ray Tracing bago pa man dumating ang Turing architecture, bagama't sa oras na iyon ay hindi sila sapat na mabilis para sa kakayahang ito na ma-demand sa mga laro. Bilang karagdagan, walang pare-parehong pamantayan para sa mga pamamaraan ng software, maliban sa mga saradong API tulad ng pagmamay-ari na NVIDIA OptiX. Ngayon na mayroong extension ng DXR para sa Direct3D 12 at mga katulad na aklatan sa interface ng Vulkan programming, maa-access ng game engine ang mga ito kahit na ang GPU ay nilagyan ng espesyal na lohika, hangga't ang driver ay nagbibigay ng kakayahang ito. Ang Turing chips ay may hiwalay na mga RT core para sa layuning ito, at sa Pascal architecture GPU at TU116 processor, ang ray tracing ay ipinapatupad sa isang pangkalahatang layunin na format ng computing sa isang hanay ng mga shader ALU.
Gayunpaman, lahat ng alam natin tungkol sa arkitektura ng Turing mula sa NVIDIA mismo ay nagmumungkahi na ang Pascal ay hindi angkop para sa DXR-enabled na mga application. Sa pagtatanghal ng nakaraang taon na nakatuon sa mga punong modelo ng pamilyang Turing - GeForce RTX 2080 at RTX 2080 Ti - ipinakita ng mga inhinyero ang mga sumusunod na kalkulasyon. Kung itatapon mo ang lahat ng mapagkukunan ng pinakamahusay na consumer graphics card ng huling henerasyon - ang GeForce GTX 1080 Ti - sa mga kalkulasyon ng ray tracing, ang resultang pagganap ay hindi lalampas sa 11% ng kung ano ang theoretically kaya ng RTX 2080 Ti. Ang parehong mahalaga ay ang mga libreng CUDA core ng Turing chip ay maaaring sabay na magamit para sa parallel na pagproseso ng iba pang mga bahagi ng imahe - pagpapatupad ng mga programa ng shader, isang pila ng mga hindi graphical na pagkalkula ng Direct3D sa panahon ng asynchronous na pagpapatupad, at iba pa.
Sa totoong mga laro, ang sitwasyon ay mas kumplikado, dahil sa umiiral na mga developer ng hardware ay gumagamit ng mga function ng DXR sa mga dosis, at ang malaking bahagi ng pag-load ng computing ay inookupahan pa rin ng mga tagubilin sa rasterization at shader. Bilang karagdagan, ang ilan sa iba't ibang mga epekto na nilikha gamit ang ray tracing ay maaari ding maisagawa nang maayos sa mga CUDA core ng Pascal chips. Halimbawa, ang mga salamin na ibabaw sa Battlefield V ay hindi nagpapahiwatig ng pangalawang pagmuni-muni ng mga sinag, at samakatuwid ay isang maisasakatuparan na pag-load para sa makapangyarihang mga video card ng nakaraang henerasyon. Ang parehong naaangkop sa mga anino sa Shadow of the Tomb Raider, bagama't ang pag-render ng mga kumplikadong anino na nabuo ng maraming pinagmumulan ng liwanag ay isa nang mas mahirap na gawain. Ngunit ang pandaigdigang saklaw sa Metro Exodus ay mahirap kahit para kay Turing, at si Pascal ay hindi maaaring asahan na makagawa ng maihahambing na mga resulta sa anumang lawak.
Anuman ang maaaring sabihin ng isa, pinag-uusapan natin ang tungkol sa maraming pagkakaiba sa teoretikal na pagganap sa pagitan ng mga kinatawan ng arkitektura ng Turing at ang kanilang pinakamalapit na mga analogue sa Pascal silicon. Bukod dito, hindi lamang ang pagkakaroon ng mga RT core, kundi pati na rin ang maraming pangkalahatang pagpapahusay na katangian ng mga bagong henerasyong accelerators ay naglalaro sa pabor ni Turing. Kaya, ang Turing chips ay maaaring magsagawa ng mga parallel na operasyon sa totoong (FP32) at integer (INT) na data, nagdadala ng malaking halaga ng lokal na memorya ng cache at hiwalay na mga core ng CUDA para sa mga kalkulasyon na may pinababang katumpakan (FP16). Ang lahat ng ito ay nangangahulugan na ang Turing ay hindi lamang humahawak ng mas mahusay na mga programa ng shader, ngunit maaari ring mag-compute ng ray tracing nang medyo mahusay nang walang mga espesyal na bloke. Pagkatapos ng lahat, kung bakit ang pag-render gamit ang Ray Tracing ay napaka-resource-intensive ay hindi lamang at hindi ang paghahanap ng mga intersection sa pagitan ng mga ray at geometry na elemento (na ginagawa ng mga RT core), ngunit ang pagkalkula ng kulay sa intersection point (shading). At sa pamamagitan ng paraan, ang mga nakalistang bentahe ng arkitektura ng Turing ay ganap na nalalapat sa GeForce GTX 1660 at GTX 1660 Ti, kahit na ang TU116 chip ay walang mga RT core, kaya ang mga pagsubok sa mga video card na ito na may software ray tracing ay partikular na interes.
Ngunit sapat na teorya, dahil nakolekta na namin ang data sa pagganap ng "Pascals" (pati na rin ang mas batang "Turings") sa Battlefield V, Metro Exodus at Shadow of the Tomb Raider batay sa sarili naming mga sukat. Tandaan na hindi ang driver o ang mga laro mismo ang nag-aayos ng bilang ng mga ray upang mabawasan ang pagkarga sa mga GPU na walang mga RT core, na nangangahulugan na ang kalidad ng mga epekto sa GeForce GTX at GeForce RTX ay dapat na pareho.
Test stand, pamamaraan ng pagsubok
| Test stand | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i9-9900K (4,9GHz, 4,8GHz sa AVX, fixed frequency) |
| Motherboard | ASUS MAXIMUS XI APEX |
| Operative memory | G.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR, 2 x 8 GB (3200 MHz, CL14) |
| ROM | Intel SSD 760p, 1024 GB |
| Power supply unit | Corsair AX1200i 1200W |
| Sistema ng paglamig ng CPU | Corsair Hydro Series H115i |
| Pabahay | CoolerMaster Test Bench V1.0 |
| Monitor | NEC EA244UHD |
| Operating system | Windows 10 Pro x64 |
| NVIDIA GPU Software | |
| NVIDIA GeForce RTX 20 | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 419.67 |
| NVIDIA GeForce GTX 10/16 | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 425.31 |
| Mga pagsusulit sa laro | ||||
|---|---|---|---|---|
| Game | API | Mga setting, paraan ng pagsubok | Buong screen na anti-aliasing | |
| 1920 × 1080 / 2560 × 1440 | 3840 × 2160 | |||
| Larangan ng digmaan V | DirectX 12 | OCAT, Liberte mission. Max. kalidad ng graphics | Mataas ang TAA | Mataas ang TAA |
| metro Exodo | DirectX 12 | Built-in na benchmark. Profile ng Kalidad ng Ultra Graphics | TAA | TAA |
| Shadow ng Tomb Raider | DirectX 12 | Built-in na benchmark. Max. kalidad ng graphics | SMAA 4x | Patay na |
Ang mga indicator ng average at minimum na frame rate ay hinango mula sa hanay ng mga oras ng pag-render ng mga indibidwal na frame, na naitala ng built-in na benchmark (Metro Exodus, Shadow of the Tomb Raider) o ang OCAT utility, kung ang laro ay walang isa. (Battlefield V).
Ang average na frame rate sa mga chart ay ang kabaligtaran ng average na frame time. Upang matantya ang pinakamababang frame rate, ang bilang ng mga frame na nabuo sa bawat segundo ng pagsubok ay kinakalkula. Mula sa hanay ng mga numerong ito, pipiliin ang value na tumutugma sa 1st percentile ng distribution.
Mga kalahok sa pagsusulit
Ang mga sumusunod na video card ay nakibahagi sa pagsubok sa pagganap:
- 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).
Larangan ng digmaan V
Dahil sa katotohanan na ang Battlefield V mismo ay isang medyo magaan na laro (lalo na sa 1080p at 1440p mode), at gumagamit ito ng ray tracing sa mga patch, pagsubok sa GeForce 10-series na may opsyon na DXR na nagbunga ng mga nakapagpapatibay na resulta. Gayunpaman, sa lahat ng mga modelong walang suporta sa Ray Tracing sa antas ng silicon, kinailangan naming limitahan ang aming sarili sa mga modelong GTX 1070/1070 Ti at GTX 1080/1080 Ti. Ang mga larong Electronic Arts ay tumutugon nang may hinala sa mga madalas na pagbabago sa configuration ng hardware at hinaharangan ang user sa loob ng isa o ilang araw. Samakatuwid, ang mga sukat ng pagganap ng GeForce GTX 1060 at dalawang GeForce GTX 16 series na device ay lalabas sa artikulong ito mamaya, sa sandaling alisin ng Battlefield V ang mga paghihigpit mula sa aming test machine.
Sa mga tuntunin ng porsyento, ang alinman sa mga kalahok sa pagsubok ay nakaranas ng humigit-kumulang na parehong pagbaba sa pagganap sa iba't ibang mga setting ng kalidad ng ray tracing, anuman ang resolution ng screen. Kaya, ang pagganap ng mga video card sa ilalim ng tatak ng GeForce RTX 20 ay bumaba ng 28–43% na may mababa at katamtamang kalidad na mga epekto ng DXR, at ng 37–53% na may mataas at pinakamataas na kalidad.
Kung pinag-uusapan natin ang mga mas lumang modelo ng pamilyang GeForce 10, kung gayon sa Low and Medium ray tracing level ang laro ay nawawala mula 36 hanggang 42% ng FPS, at sa mataas na kalidad (High at Ultra na mga setting) ang DXR ay kumakain na ng 54–67 % ng frame rate. Tandaan na sa marami, kung hindi man karamihan, ang mga eksena sa laro ng Battlefield V ay walang nakikitang pagkakaiba sa pagitan ng Low at Medium na mga setting, o sa pagitan ng High at Ultra, sa mga tuntunin ng linaw o pagganap ng imahe. Sa pag-asang magiging mas sensitibo ang mga Pascal GPU sa setting na ito, nagpatakbo kami ng mga pagsubok sa lahat ng apat na setting. Sa katunayan, lumitaw ang ilang mga pagkakaiba, ngunit sa 2160p na resolusyon lamang at sa loob ng 6% FPS.
Sa ganap na mga termino, ang alinman sa mga mas lumang accelerators sa Pascal chips ay maaaring magpanatili ng mga frame rate sa itaas ng 60 FPS sa 1080p mode na may pinababang kalidad ng pagmuni-muni, at ang GeForce GTX 1080 Ti ay nag-claim ng katulad na resulta kahit na sumusubaybay sa Mataas na antas. Ngunit sa sandaling lumipat ka sa resolution na 1440p, tanging ang GeForce GTX 1080 at GTX 1080 Ti lang ang nagbibigay ng kumportableng framerate na 60 FPS o mas mataas na may Low o Medium ray tracing na kalidad, at sa 4K mode, wala sa mga nakaraang henerasyong card ang may angkop na computing power ( bilang, sa katunayan, anumang Turing maliban sa punong barko na GeForce RTX 2080 Ti).
Kung naghahanap tayo ng mga pagkakatulad sa pagitan ng mga partikular na accelerator sa ilalim ng mga tatak ng GeForce GTX 10 at GeForce RTX 20, kung gayon ang pinakamahusay na modelo ng nakaraang henerasyon (GeForce GTX 1080 Ti), na isang analogue ng GeForce RTX 2080 sa mga karaniwang gawain sa pag-render nang walang DXR, bumaba sa antas ng GeForce RTX 2070 na may pinababang kalidad na pagsubaybay sa ray, at sa matataas na antas maaari lamang itong lumaban sa GeForce RTX 2060.
| Battlefield V, max. Kalidad | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1920×1080 TAA | |||||
| RT Off | RT Low | RT Medium | RT High | 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 |
| Battlefield V, max. Kalidad | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 2560×1440 TAA | |||||
| RT Off | RT Low | RT Medium | RT High | 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 |
| Battlefield V, max. Kalidad | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 3840×2160 TAA | |||||
| RT Off | RT Low | RT Medium | RT High | 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 |
Pinagmulan: 3dnews.ru