Vysvetľujeme, prečo amd zlepšuje viac ako nvidia, keď ide na directx 12

Určite ste si prečítali alebo počuli, že grafické karty AMD sú v DirectX 12 oveľa lepšie ako Nvidia, že architektúra používaná v prvej verzii je oveľa pripravenejšia na prácu s novou generáciou rozhrania API. Toto sú potvrdenia, ktoré zvyčajne vidíme každý deň, ale je AMD skutočne lepšia ako Nvidia v DirectX 12? V tomto príspevku vám povieme všetko, čo potrebujete vedieť.

Režijné náklady sú príčinou vylepšenia AMD pomocou DirectX 12

Od začiatku rozhovoru s DirectX 12 sme videli porovnávacie grafy, ako sú tieto:

Táto grafika porovnáva dve ekvivalentné grafické karty, ako GeForce GTX 980 Ti a Radeon R9 Fury X, ak sa pozrieme na predchádzajúce obrázky, vidíme, že AMD má brutálny nárast výkonu pri prechode z DirectX 11 na DirectX 12, oproti Nvidia, zostáva pri začatí práce s novým API rovnaké alebo dokonca stratí výkon. Keď to vidíme, každý užívateľ by si myslel, že karta AMD je oveľa lepšia ako karta Nvidia.

Teraz sa pozrieme na nasledujúci obrázok:

Tentoraz graf porovnáva výkonnosť GeForce GTX 980 Ti a Radeon R9 Fury X v DirectX 11 a DirectX 12. Vidíme, že v DirectX 11 poskytuje karta Nvidia takmer dvojnásobok výnosu AMD a pri prechode na DirectX 12 je výkon vyrovnaný. Vidíme, že Radeon R9 Fury X výrazne zlepšuje jeho výkon, keď pracujete s DirectX 12 a GeForce GTX 980 Ti sa zlepšuje oveľa menej. V každom prípade je výkon oboch v DirectX 12 rovnaký, pretože rozdiel nedosahuje 2 FPS v prospech Fury X.

Teraz sa musíme pýtať, prečo má AMD také zlepšenie pri prechode na DirectX 12 a Nvidia sa zlepšuje oveľa menej. Funguje AMD lepšie v DirectX 12 ako Nvidia alebo má veľký problém v DirectX 11?

Odpoveď je, že AMD má veľký problém v DirectX 11, problém, ktorý zhoršuje výkon jeho kariet ako Nvidia. Tento problém súvisí s použitím procesora, ktorý používajú ovládače kariet, problémom známym ako „ režijné náklady “ alebo preťaženie.

Grafické karty AMD veľmi neefektívne využívajú procesor pod DirectX 11, na prekonanie tohto problému sa musíme pozrieť iba na nasledujúce videá, ktoré analyzujú výkonnosť Radeon R7 270X a GeForce GTX 750 Ti s procesorom Core- i7 4790K a potom s procesorom Core-i3 4130. Ako vidíme, graf AMD stráca oveľa vyšší výkon pri práci s oveľa menej výkonným procesorom.

Far Cry 4

Ryse: Rímsky syn

COD Advanced Warfare

Kľúčom k tomu je „ front príkazov “ alebo zoznamy príkazov pod DirectX 11. Veľmi jednoduchým a zrozumiteľným spôsobom to môžeme zhrnúť tak, že grafické karty AMD prijímajú všetky kreslenie hovorov do API a vkladajú ich do jednojadrové jadro procesora ich robí veľmi závislými na jednovláknovom výkone procesora, a preto pri práci s menej výkonným procesorom na jedno jadro veľmi trpia. To je dôvod, prečo grafika AMD veľmi trpela procesormi AMD FX, oveľa menej výkonnými na jadro ako Intel.

Nvidia namiesto toho prijíma kreslenie hovorov do API a rozdeľuje ich medzi rôzne jadrá procesorov, čím sa zaťaženie rozdeľuje a využíva sa oveľa efektívnejšie a menej energie závisí od jadra procesora. V dôsledku toho trpí AMD omnoho viac režijných nákladov ako Nvidia v DirectX 11.

Kontrola toho druhého je veľmi jednoduchá, musíme monitorovať iba grafickú kartu AMD a grafickú kartu Nvidia v rámci tej istej hry a toho istého procesora a uvidíme, ako v prípade Nvidia fungujú všetky jadrá oveľa vyváženejším spôsobom.

Tento režijný problém je vyriešený v DirectX 12 a to je hlavný dôvod, prečo grafické karty AMD majú obrovský nárast výkonu od DirectX 11 do DirectX 12. Ak sa pozrieme na nasledujúci graf, vidíme, ako sa pod DirectX 12 stratil výkon pri prechode z dvojjadrového procesora na jeden zo štyroch.

A prečo sa AMD nepáči Nvidia?

Implementácia príkazových frontov spoločnosti Nvidia v DirectX 11 je veľmi nákladná a vyžaduje si veľkú investíciu peňazí a ľudských zdrojov. AMD je v zlej finančnej situácii, takže nemá rovnaké zdroje, aby mohla spoločnosť Nvidia investovať. Budúcnosť prechádza cez DirectX 12 a neexistuje žiadny taký režijný problém, pretože samotné API je zodpovedné za správu príkazových frontov oveľa efektívnejším spôsobom.

Okrem toho má prístup Nvidia problém byť oveľa viac závislý od optimalizácie ovládačov, takže Nvidia je zvyčajne prvá, ktorá vydáva nové verzie svojich ovládačov zakaždým, keď sa na trh dostane dôležitá hra, hoci AMD uviedla hromady na to v poslednej dobe. Výhodou prístupu AMD je, že je oveľa menej závislý od vodičov, takže jeho karty nepotrebujú nové verzie tak naliehavo ako Nvidia, to je jeden z dôvodov, prečo grafické karty Nvidia s horšími vekmi plynutie času, keď už nie sú podporované.

A čo asynchrónne Shadery?

O asynchrónnych tieňovačoch sa veľa hovorilo, pokiaľ ide o to, musíme povedať, že sa im prikladal veľký význam, keď je režijné náklady v skutočnosti oveľa dôležitejšie a určovali výkon grafickej karty. Nvidia ich tiež podporuje, aj keď je jeho implementácia omnoho jednoduchšia ako v prípade AMD, dôvodom je to, že jeho architektúra Pascalu funguje oveľa efektívnejšie, takže nepotrebuje asynchrónne Shadery ako AMD.

Grafika AMD zahŕňa ACE, čo je hardvérový stroj vyhradený pre asynchrónne výpočty, hardvér, ktorý zaberá miesto na čipe a spotrebúva energiu, takže jeho implementácia nie je rozmar, ale kvôli veľkému nedostatku architektúry Graphics Core. Ďalší z AMD s geometriou. Architektúra AMD je veľmi neúčinná, pokiaľ ide o rozdelenie pracovného zaťaženia medzi rôzne výpočtové jednotky a jadrá, ktoré ich tvoria, to znamená, že veľa jadier je bez práce, a preto sú zbytočné. ACE a asynchrónne Shadery robia „prácu“ jadrám, ktoré zostali nezamestnané, aby ich bolo možné využiť.

V druhej časti máme grafiku Nvidia založenú na architektúrach Maxwell a Pascal, tieto sú oveľa efektívnejšie v geometrii a počet jadier je oveľa nižší ako počet grafík AMD. Vďaka tomu je architektúra Nvidia oveľa efektívnejšia, pokiaľ ide o rozdelenie práce, a nie toľko zbytočných jadier ako v prípade AMD. Implementácia Asynchronous Shaders v Pascale sa vykonáva pomocou softvéru, pretože implementácia hardvéru by neposkytovala takmer žiadnu výhodu vo výkone, ale bola by to ťahaním na veľkosť čipu a jeho spotrebu energie.

Nasledujúci graf ukazuje zvýšenie výkonu AMD a Nvidia pomocou asynchrónnych shaderov Mark Time Spy 3D:

To, či Nvidia v budúcnosti implementuje hardvérové ​​asynchrónne Shadery, závisí od výhod, ktoré prevažujú nad poškodením.