Ray Tracking Slide Show: DXR pada Nvidia Pascal Diuji
Selama konferensi GDC tahun ini, Nvidia mengumumkan bahwa kartu grafis GTX akan mendapatkan dukungan pelacakan balok dasar dengan pembaruan driver. Beberapa minggu kemudian, ini terjadi dengan kartu mulai dari GTX 1060 6GB, dan GPU GTX 1660 yang baru saja diluncurkan, serta Titan X, XP, dan V.
Sebelum itu, Anda membutuhkan kartu grafis Nvidia Turing RTX untuk mendapatkan manfaat visual dari ray tracing, tetapi karena beberapa alasan kami akan membahasnya nanti, Anda sekarang dapat mengakses fitur ini dengan banyak GPU lainnya. Untuk mengkompilasi tes ini, kami mengambil GPU Pascal paling kuat yang kami miliki – Nvidia Titan X – dan menghasut jajaran Nvidia RTX dalam tiga game yang mendukung pelacakan ray sejauh ini.
Sekarang, kita semua tahu bahwa ray tracing pada GPU Pascal akan menyerap, jadi tolong jangan kaget. Jika Anda menggunakan GPU yang tidak memiliki akselerasi spesifik bawaan untuk efek grafis yang sangat intens, inilah yang akan terjadi. Tetapi ada beberapa pertanyaan menarik tentang ray tracing pada Pascal yang ingin kami jawab.
Pertanyaan pertama adalah sampai sejauh mana Pascal akan mempermalukan dirinya sendiri? Apakah kartu seperti Titan X lebih cepat dari GPU RTX lebih lambat, RTX 2060? Nvidia telah menunjukkan beberapa kriteria yang memberi kami beberapa indikasi tetapi kami ingin memeriksanya dengan data kami sendiri, dan kami melihat secara khusus pada hanya frame rate rata-rata, tetapi 1% menurun dan berfluktuasi dalam kinerja keseluruhan selama sesi gameplay.
Pertanyaan lain adalah apakah Anda masih bisa mendapatkan beberapa bentuk kinerja yang dapat diterima dari Kartu Pascal sambil melacak sinar, meskipun pengetahuan penuh bahwa kinerja keseluruhan tidak akan bagus. Misalnya, dapatkah kartu ini memainkan game lebih dari 30fps pada resolusi 1080p dengan kualitas sinar yang dapat diterima? Ini akan memungkinkan beberapa pemain mengalami ray tracing dengan jujur tanpa memaksa mereka untuk slide show.
Kami menggunakan perangkat uji Core i9-9900K kami dengan standar ini bersama dengan memori DDR4 16GB. Semua data dikumpulkan menggunakan versi game terbaru dengan driver terbaru diinstal. Game seperti Battlefield V terus meningkatkan kinerja penelusuran sinar, sehingga dengan jenis tes ini, penting untuk menggunakan data pengukuran kinerja terbaru. Anda akan melihat wilayah yang kami uji di setiap game saat kami sampai di sana.
Mari kita mulai dengan Shadow of the Tomb Raider … game terbaru yang mencakup pelacakan sinar melalui bayangan. Ketika kami menguji game ini sebelum kami menemukan bahwa hanya satu dari tiga mode tracing ray yang memiliki makna untuk digunakan, ini adalah mode Ultra. Mode tinggi menghasilkan kualitas visual yang lebih buruk daripada mengganggu ray tracing dalam pendapat kami, sementara Medium memiliki jangkauan bayangan ray tracing yang sangat terbatas. Jadi dalam tes hari ini, kami tetap menggunakan Ultra.
Seperti yang diharapkan, Titan X jatuh antara RTX 2070 dan RTX 2080 ketika ray tracing dinonaktifkan dan semua pengaturan lainnya diatur pada tingkat maksimum. Tetapi ketika pelacakan sinar Ultra diaktifkan, Titan X langsung turun ke tingkat kinerja yang lebih rendah dari RTX 2060. Sebenarnya, itu adalah 10% lebih lambat ketika melihat pada frame rate rata-rata, tetapi 34% lebih lambat ketika menunjukkan 1% lebih rendah.
Ini mulai menggambarkan salah satu masalah utama dengan melacak sinar Pascal: percobaan ini sangat tidak konsisten. Ini karena ada perbedaan besar antara kemampuan kartu seperti Titan X tanpa ray tracing dan ray tracing. Jadi ketika Anda menavigasi lingkungan dengan nomor balok yang berbeda, interaksi dan jejak radiasi, kinerja Titan X sangat berfluktuasi. Di area dengan sedikit ray tracing, kinerjanya lumayan, tetapi ketika Anda berada di area dengan banyak bayangan, frame rate akan turun total.
Seperti yang Anda lihat dalam grafik, kinerja rendah 1% dari 21 FPS tidak dapat dioperasikan, itu hanya pada 1080p. Tetapi jika Anda telah melebihi kinerja rata-rata, 47fps terlihat bagus, terlihat cukup baik. Tetapi pengalaman sebenarnya bermain game jauh dari itu. Tentu saja Anda juga bisa mendapatkan frame rate yang berfluktuasi dengan GPU RTX termasuk RTX 2060, tetapi masalahnya kurang terlihat – GPU tidak cepat di area non-ray, dan bisa lebih baik ketika tracing ray diaktifkan. Frame rate 1% lebih rendah untuk RTX 2060 adalah sentuhan lebih dari 30 fps yang tidak mengejutkan tetapi pengalaman yang lebih lumayan.
Pindah ke 1440 piksel, situasinya menjadi lebih buruk untuk Titan X. Kami turun ke 30fps dan turun menjadi 14fps pada 1%, yang tidak dapat dioperasikan. Margin antara RTX 2060 dan Titan X sedikit lebih sempit di sini karena 2060 juga berjuang pada 1440 piksel, tetapi dengan jarak satu jam di Titan lebih lambat dari 30 persen lebih lambat di daerah yang lebih padat, Pascal tidak bisa mengimbanginya.
Mari kita lihat permainan yang lebih positif untuk Pascal, dan ini adalah Battlefield V. Di sini pengaturan yang kami sarankan adalah menggunakan refleksi rendah yang tidak memiliki banyak efek seperti mode tinggi atau ultra, tapi ini adalah titik awal yang baik dan hari ini hasil kinerjanya tidak seburuk sebelumnya.
Pada 1080p, kami sedang mencari penurunan kinerja Titan X yang cukup signifikan, yang berasal dari lebih dari 120 fps dengan ray tracing dinonaktifkan hanya rata-rata 70 FPS dengan ray tracing. Namun, sekali lagi, bagian bawah yang rendah dicapai oleh 1%, karena di sini di sini setengah dari pelacakan balok rendah berkurang.
Mungkin hal yang paling menarik adalah bahwa tidak seperti Shadow of the Tomb Raider, Battlefield V Pascal lebih kompetitif dengan RTX 2060. Rata-rata, ini sedikit lebih cepat, dan di daerah yang lebih padat sedikit lebih lambat. Kami tidak berada di dekat kinerja RTX 2080, yang mendekati Titan X ketika ray tracing dinonaktifkan, tetapi karena aplikasi pelacakan sinar yang cukup ringan dengan profil rendah, Titan X tidak luar biasa dan bekerja cukup baik di sini.
Bahkan dengan penurunan 1% dari 46 FPS, game dapat dimainkan. Performanya masih sangat fluktuatif tetapi setidaknya tidak menurun ke level tampilan slide secara teratur. Jadi pada 1080p dengan pelacakan sinar rendah dan kartu yang kuat seperti Titan X atau 1080 Ti, Anda dapat memvisualisasikan permainan tanpa merobek rambut Anda. Adakah yang akan mengorbankan lebih dari 100 frame per detik dalam keputusan ini untuk kinerja ini? Mungkin tidak, tapi setidaknya Anda bisa mencobanya.
Pada 1440p, situasinya tidak menjanjikan, dengan penurunan 1% hingga 30 FPS untuk Titan X yang tidak dapat diterima dalam game menembak multi-pemain. Kami juga mulai melihat perbedaan antara Titan X dan RTX 2060: rata-rata, Titan lebih cepat, tetapi jauh lebih lambat di area metrik kinerja terpadat kami. Ini logis karena lebih banyak sinar harus dilemparkan dengan akurasi yang lebih besar, dan setiap peningkatan ray tracing akan menghukum lebih banyak Pascal daripada Turing RTX.
Game terakhir yang kita lihat di sini adalah Metro Exodus, yang menggunakan pencahayaan global radial. Ketika kami pertama kali menguji game, kami menggunakan alat benchmarking tapi sejak itu kami telah beralih ke permainan dalam game, dengan fokus pada mode tinggi yang kami rasa paling baik untuk digunakan dalam game berdasarkan eksplorasi kami sebelumnya.
Kami tidak merasa terganggu oleh tes 1440p pada tajuk ini karena pada 1080p kami benar-benar berada dalam level yang tidak dapat dimainkan dengan Titan X. Rata-rata 30 FPS dengan penurunan 1% dari 23 FPS tidak baik. Dalam game ini tidak ada tingkat pelacakan sinar di bawah Highl sehingga Anda dapat sepenuhnya mengecualikan Pascal. Titan X hadir di belakang RTX 2060 lebih dari 30% yang masuk akal karena pencahayaan global adalah efek penelusuran sinar yang intens dan di mana akselerasi sangat bermanfaat.
Membandingkan Titan X dengan sesuatu seperti RTX 2080 menunjukkan bahwa core RT memberikan kinerja tiga kali lebih banyak dengan efek ini diaktifkan. Kita dapat mengharapkan perbedaan yang serupa antara permainan akselerasi Pascal dan Turing yang menggunakan beberapa efek penelusuran sinar: semakin banyak efek ditambahkan, semakin banyak inti RT yang berguna.
Apa yang biasanya disampaikan penyelidikan ini kepada kita?
- Tidak perlu menguji GPU GPU lebih lambat dari Titan X. Dua dari tiga game sebenarnya tidak dapat dimainkan pada 1080p dengan Titan.
- Satu-satunya kondisi pengujian yang dapat digunakan dari jarak jauh adalah Battlefield V pada 1080p dengan pelacakan balok rendah, tetapi sampai saat itu saya mengharapkan GTX 1080 hingga hampir 30 FPS di area yang lebih padat dan kinerjanya akan turun jauh dari sana.
- Kecuali jika Anda memiliki salah satu kartu GTX terbaik dan efek cut-off tidak begitu kuat, Pascal tidak cukup cepat untuk memberikan gamer pengalaman pelacakan sinar yang dapat digunakan. Ketika lebih banyak game ray tracing dilepaskan, Pascal akan mundur lebih banyak lagi.
- Dalam skenario kasus terbaik, Titan X cocok dengan RTX 2060 untuk kapabilitas ray-tracing, tetapi sering tertinggal 30% di belakang latar belakang atau lebih, terutama ketika melihat data rendah kritis 1%. Titan juga memberikan konsistensi yang lebih rendah dalam frame rate. Biasanya (tanpa DXR), Titan X setidaknya 25% lebih cepat dari RTX 2060 ke atas, di sekitar wilayah RTX 2080.
Namun, berapa banyak bantuan yang dilakukan nuklei RT dan bagian lain dan bagian dalam rekayasa Turing untuk mempercepat penelusuran sinar dibandingkan dengan Pascal? Ini adalah jenis pertanyaan yang menarik, tetapi kami sekarang memiliki beberapa pernyataan kasar yang dapat memberikan beberapa ide.
Perbandingan utama harus antara Titan X dan RTX 2080 yang cukup sesuai dengan penelusuran sinar luar; RTX 2080 lebih cepat tetapi tidak banyak. Tetapi ketika pelacakan ray diperhitungkan, RTX 2080 lebih cepat dari 26% dengan pantulan rendah di Battlefield V, lebih dari 50% lebih cepat di Shadow of the Tomb Raider, lebih dari dua kali lebih cepat di Metro Exodus.
Melihat TU104, GPU yang digunakan dalam RTX 2080 hanya memiliki transistor 13 persen lebih banyak daripada Titan X dan GTX 1080 Ti, kita akan mengatakan bahwa tingkat akselerasi ini cukup mengesankan dan membenarkan inti RT tambahan, setidaknya untuk gim dan efek ini. NVIDIA tidak dapat melacak sinar paksa dengan mempersempit lebih banyak inti CUDA. Data menunjukkan bahwa penelusuran sinar dengan detak jantung RT lebih efisien. Kami tidak berpikir tingkat akselerasi mengecewakan, lebih dari perbaikan 2x ketika menggunakan penelusuran sinar intens adalah awal yang baik dari desain generasi pertama.
Tentu saja, menghabiskan ruang kosong pada inti khusus untuk penelusuran sinar tidak membantu kinerja di sebagian besar permainan, tetapi kami telah berbicara tanpa henti tentang mengusulkan nilai untuk pelacakan sinar dan kartu RTX …
Akhirnya, kita harus bertanya-tanya, mengapa NVIDIA mengganggu pengujian dan mengaktifkan penelusuran sinar pada Pascal? Ini tidak berfungsi dengan baik bahkan pada GPU kelas atas, sepertinya tidak akan menjadi lebih baik dengan game-game masa depan, dan sepertinya sesuatu yang tidak akan digunakan orang meskipun itu tersedia.
Kami memiliki dua teori karena satu alasan: yang pertama untuk pengembang. Katakanlah Anda memiliki studio pengembangan yang banyak berinvestasi dalam Pascal dan Anda memiliki banyak kartu seperti TitanX di mesin pengembangan mereka. Daripada memaksa pengembang untuk meningkatkan ke Turing Game Development menggunakan ray tracing, memungkinkan kartu Pascal untuk melacak sinar, meskipun lambat, bisa meningkatkan adopsi ray tracing dalam game. Pengembang tidak perlu 60 atau bahkan 30 fps untuk menguji pelacakan sinar di game mereka, sehingga dapat bermanfaat bagi mereka. Ini memiliki beragam manfaat bagi Nvidia karena mereka tertarik untuk meningkatkan adopsi untuk menjual lebih banyak kartu RTX.
Kedua, pemasaran lama yang sederhana untuk memacu peningkatan GPU RTX. Menurut pendapat kami, melacak sinar saja tidak cukup untuk membenarkan upgrade, tetapi ini akan bekerja dengan sejumlah pemain Pascal.
Umumnya fitur pembuka kunci untuk lebih banyak pemilik GPU adalah baik, dan mungkin ada permainan ray tracing yang berfungsi dengan baik di Pascal. Tetapi seperti sebagian besar artikel kami tentang penelusuran sinar, kami masih berada pada tahap awal teknologi dan hanya akan menjadi faktor penting dalam beberapa generasi.
