Hirdetés

A felbontás és az FPS kapcsolata

Megvizsgáltam, hogy a felbontás emelése mekkora hatást gyakorol a játékokban elérhető sebességre.

Elemzés, konklúzió

Az eredmények elemzése, következtetések

Első ránézésre látszik, hogy a 2008-ban induló trend, amely az shader-kapacitást helyezi előtérbe, az elmúlt öt év során, ha nem is fordult meg, de legalábbis kapott egy kisebb gellert - míg akkoriban a pipeline közepén zajló számos művelet miatt csökkenésnek indult a felbontás növelésének negatív hatása (ezzel is elősegítve a fullHD felbontás terjedését), az utóbbi idő játékai igencsak post-process-intenzívek, azaz, bár a videókártyák alaposan felhizlalt shader-kapacitását sem hagyják parlagon heverni, a szűk keresztmetszetet jellemzően a pixel-átbocsátó képességre helyezik. Annak bizonyítása érdekében, hogy ez a kijelentés általánosan is megállja a helyét, fontos tennünk egy megállapítást, ami a GTX 660 Ti-re specifikus - meg kell vizsgálni a kártyával kapcsolatban sokat emlegetett memória-sávszélesség hatását az eredményekre. A 3. trendgrafikon (1920x1080 -> 2560x1440) egyértelműen azt mutatja, hogy a pixelszám növekedéséhez képest jelentős frametime növekedés oka nem a memória-sávszélességben keresendő, ugyanis:

- Mivel a játékok eltérő arányban érzékenyek a memória-sávszélességre, ilyen konzisztens eredményt csak akkor kapnánk, ha mindegyik játékot erősen a memória-sebesség fogná vissza;
- Az viszont a Unigine tesztből látható, hogy ez nem így van

Hirdetés

a 192-bites memória-buszról szóló cikkben kiderült, hogy a Unigine-ben a minimum FPS-ek érzékenyek erősen a memória-sávszélességre, míg a mostani mérések azt mutatják, hogy míg a minimum-FPS-ek ugyanolyan mértékben estek a felbontás növelésével, mint a többi játékban, míg az átlagok egy kicsit jobban megszenvedték a pixelek számának emelkedését.

Ebből az következik, hogy a szűk keresztmetszet a pixeleket ténylegesen feldolgozó egységek környékén keresendő - ez a gyakorlatban vagy a scanline konverziót, vagy a ROP-okat jelenti. Ezen két lehetőség között egy darab GTX 660 Ti-vel felszerelkezve nem igazán lehet különbséget tenni, de abból kiindulva, hogy a 7 SMX-szel felszerelt GPU egy órajel alatt 28 pixel előállítására képes a geometriából, míg a raszter-egységek csak 24-en vannak, nagyon valószínű, hogy ismét szegény ROP-ok fogják eljátszani a bűnbak szerepét. Ez viszont azt is jelenti, hogy a jelenség általánosan is igaz lehet, hiszen ROP-ok terén sem a HD 7000-es, sem a GTX 600-as széria nincs túlzottan eleresztve. Ezt talán a legjobban úgy lehet érzékeltetni, hogy megvizsgáljuk, milyen aritmetikai kapacitással kell a pixel-feldolgozásnak megbirkóznia az egyes VGA-k esetében. Íme az egy pixel-műveletre jutó számítási kapacitás:

*: a VLIW5 architektúra ALU-kihasználtsága közel sem 100%-os, ez az érték 60%-ot feltételez.

Az második konklúziónk tehát az, hogy a jelen játékai a jelen videókártyáin igencsak érzékenyek a pixelszám növekedésére.

Még egy apróságot érdemes megfigyelni: amikor az 1280x800-as felbontásról felugrottunk 1680x1050-re, akkor közel ugyanakkora pixelszámnövekedés mellett jóval kisebb volt az FPS-veszteség, mint amikor 1920x1080-ról 2560x1440-re léptünk. Ennek egyszerűen az a magyarázata, hogy minél magasabb a felbontás, annál prominensebb lesz a pixel kapacitás szerepe, azaz annál inkább oda helyeződik a szűk keresztmetszet. És itt jön a válasz arra a kérdésre, hogy a Sleeping Dogs miért mutat minden tesztben kiemelkedő frametime növekedést - ez az egyetlen mérés ugyanis, ahol a beállítások között be van kapcsolva supersampling típusú élsimítás. A High AA szintben aktív Medium supersampling minden bizonnyal 2.25xSSAA-nak felel meg, azaz a játék a legkisebb felbontásban 1280x800 helyett 1920x1200, 1680x1050 helyett pedig 2520x1575pixellel dolgozott. Ebből következően nagyon is reális, hogy a frametime növekedés, ill. a teljesítmény esése olyan mértékű, mint amikor a többi játékban 1920x1080-ról 2560x1440-re léptünk - a két legmagasabb felbontás között pedig ennél is jelentősebb.

Csökkentsük a beállításokat vagy fogadjuk el az alacsonyabb FPS-t - ha egyikhez sem fűlik a fogunk, akkor vegyünk még egy VGA-t

Konklúzió

Úgy tűnik, a történelem ciklikusságától a PC-s játékipar sem menekülhet. Sokan örültek annak 4-5 évvel ezelőtt, hogy a nagyobb monitorok megvásárlása nem feltétlen jár arányosan drágább VGA megvételével - az utóbbi két évben azonban ez a trend megfordult, és a pixelszám ismét meghatározó tényező lett a videókártyákból kisajtolható teljesítmény tekintetében. Ezen jelenség egyfelől a játékmotorok "postprocessesedésében" gyökerezik, de minden bizonnyal legalább annyira okozza a videókártyák megváltozott felépítése (ie. a shader-kapacitás növelése minden más rovására) - ennek oka pedig nem (csak) az, hogy az nVidia és az AMD töketlenek, hanem az is, hogy a korábban kizárólag játék célra szánt GPU-k szerepe már nagyon fontos a professzionális felhasználásban, ahol viszont a ROP-ok a területtől függően vagy alacsony jelentőséggel bírnak, vagy pedig szimplán a ballaszt szerepét töltik be (GPGPU).

Megkönnyíti viszont a megfelelő VGA kiválasztását (ha a kifizetését nem is), hogy míg a minimálisnak tekinthető 1280x720 és a népszerű 1920x1080 között csak úgy hemzsegnek a különböző felbontások, fullHD felett hirtelen megüresedik a tér, és szinte csak a 2560x1440 / 2560x1600 páros érhető el, vagy a több monitoros konfigurációk - ez utóbbiak jelentősége viszont szinte elhanyagolható, olyannyira nem növekszik a népszerűségük. FullHD felbontásban különféle kompromisszumok megkötésével nagyon sok VGA-t működőképes sebességre lehet bírni (GeForce oldalon a GTX 650-től, Radeon oldalon a HD 7750-től kezdve), míg a 2560x1440-es, ill. 2560x1600-as felbontásokban ugyanazon sebesség eléréséhez akár 60%-kal, ill. 70%-kal erősebb videókártya is szükséges lehet. Ezekben a felbontásokban maximális beállítások mellett a jelen pillanatban elérhető egy GPU-val szerelt csúcskártyák sem elegendőek - vállalható mértékben, de kompromisszumot kell kötni annak érdekében, hogy a játék sebessége megközelítse / elérje a 60 FPS-t. Alternatíva, hogy veszünk még egy VGA-t, vagy megvárjuk a következő csúcskártyát (egy éppen úgyis közeleg a kanyarban) - és a show megy tovább. :)

Bízom benne, hogy hasznos / érdekes volt a cikk - a témában történő további vizsgálódáshoz viszont szükség lenne külső közreműködőkre. Azaz:

Felhívás keringőre

A felbontás / pixelszám kérdés vizsgálata akkor lenne teljes, ha több különböző felépítésű / architektúrájú videókártyán is rendelkezésre állnának az elemezhető mérési eredmények. Ennek érdekében keresek lelkes tesztelőket, akik saját hardverükön ugyanezeket a teszteket elvégeznék. A feltételek:
- Videókártya: HD 7000 (HD 7850 2G vagy felette), GTX 600 (GTX 660 vagy felette), HD 6970, GTX 580
- CPU: Nehalem vagy későbbi 4 magos Intel, legalább 4 GHz-en
- Monitor: 1920x1080 és 2560x1440 felbontások megjelenítésére alkalmas
- Szoftver: a tesztben szereplő 4 játék és 2 benchmark, ill. FRAPS

Aki szívesen részt venne egy ilyen community tesztben, privátban keressen meg!

Azóta történt

Előzmények