Le diaporama du lancer de rayons: DXR sur Nvidia Pascal testé

Lors de la GDC de cette année, Nvidia a annoncé que les cartes graphiques GTX bénéficieraient d'une assistance de base pour le lancer de rayons avec une mise à jour du pilote. Quelques semaines plus tard, c'est ce qui se produit avec les cartes allant de la GTX 1060 6 Go aux cartes graphiques GTX 1660 récemment lancées, ainsi que les cartes Titan X, XP et V.

Auparavant, vous deviez utiliser une carte graphique Nvidia Turing RTX pour bénéficier des avantages visuels du lancer de rayons, mais pour diverses raisons, nous y reviendrons plus tard, vous pouvez désormais accéder à cette fonctionnalité avec de nombreux autres GPU. Pour réaliser ce test, nous avons pris le GPU Pascal le plus puissant que nous ayons sous la main – le Nvidia Titan X – et l’opposions à la formation RTX de Nvidia dans les trois jeux supportant le traçage de rayons jusqu’à présent.

Maintenant, nous savons tous que le traçage de rayon sur les GPU Pascal va être nul, alors s'il vous plaît, ne soyez pas surpris. Si vous prenez un GPU qui ne possède pas d’accélération spécifique intégrée pour un effet graphique très performant, c’est ce qui va se passer. Mais nous voulions répondre à quelques questions intéressantes sur le lancer de rayons sur Pascal.

La première question est de savoir dans quelle mesure Pascal va s'embarrasser? Une carte comme Titan X est-elle plus rapide que le GPU RTX le plus lent, le RTX 2060? Nvidia a montré quelques points de repère qui nous donnent une indication, mais nous souhaitons le vérifier avec nos propres données, et en particulier, ne regardez pas seulement les fréquences d'images moyennes, mais aussi les seuils de 1% et les fluctuations de performances générales au cours d'une session de jeu.

L'autre question est de savoir si vous pouvez toujours obtenir une performance acceptable d'une carte Pascal pendant le traçage du rayon, tout en sachant pertinemment que la performance en général ne sera pas excellente. Par exemple, cette carte peut-elle exécuter une partie supérieure à 30 FPS en 1080p avec une qualité de traçage de rayons acceptable? Cela permettrait à certains joueurs d’essayer réellement le lancer de rayons sans être obligé de visionner un diaporama.

Nous avons utilisé notre banc d'essai Core i9-9900K pour ces tests de référence associés à 16 Go de mémoire DDR4. Toutes les données ont été recueillies à l'aide des dernières versions des jeux avec les derniers pilotes installés. Des jeux comme Battlefield V continuent d’optimiser leurs performances en matière de traçage de rayons. Il est donc crucial, avec ces types de tests, d’utiliser des données de référence actualisées. Vous verrez les zones que nous avons testées dans chaque jeu à mesure que nous les abordons.

Lancez-vous avec Shadow of the Tomb Raider …, le dernier jeu à inclure le traçage de rayons sous forme d’ombres. Lorsque nous avions testé ce jeu auparavant, nous avions constaté qu’un seul des trois modes de traçage de rayons était logique, et c’était le mode Ultra. Selon nous, le mode Elevé produit une qualité visuelle inférieure à celle de la désactivation du lancer de rayons, tandis que le mode Moyen a une portée très limitée pour les ombres au lancer de rayons. Donc, pour les tests d'aujourd'hui, nous sommes restés en mode Ultra.

Comme prévu, le Titan X se situait entre RTX 2070 et RTX 2080 lorsque le lancer de rayons était désactivé et que tous les autres paramètres étaient réglés à leur niveau maximal. Cependant, lorsqu’il active le lancer de rayons ultra, le Titan X chute immédiatement à un niveau de performances inférieur à celui du RTX 2060. En fait, il est 10% plus lent si l’on considère les taux de trame moyens, mais un énorme ralentissement de 34% si l’affichage est inférieur à 1%.

Et ceci commence à illustrer l'un des problèmes clés du traçage de rayon sur Pascal: l'expérience est très incohérente. En effet, il existe une différence si importante entre les capacités d’une carte telle que Titan X sans lancer de rayons et avec le lancer de rayons. Ainsi, lorsque vous vous déplacez dans un environnement où le nombre de rayons, les interactions et le degré de traçage des rayons varient, les performances du Titan X fluctuent énormément. Les performances sont correctes dans les zones où le lancer de rayons est faible, mais lorsque vous vous trouvez dans une zone très sombre, votre cadence de prise de vue va tout à fait disparaître.

Comme vous pouvez le constater dans le tableau ci-dessous, 1% de performance faible de 21 FPS est injouable, et cela ne fait que 1080p. Mais si vous vous en teniez à la performance moyenne, 47 FPS, ça sonne bien, ça sonne bien. L’expérience réelle de jouer au jeu est cependant bien différente. Bien sûr, vous obtenez également une fréquence de trame fluctuante avec les GPU RTX, y compris le RTX 2060, mais le problème est moins prononcé: le GPU n'est pas aussi rapide dans les zones sans lancer de rayons et peut mieux suivre lorsque le lancer de rayons est activé. Le taux de trame bas de 1% pour le RTX 2060 dépassait les 30 images par seconde, ce qui n’est pas étonnant, mais c’est une expérience beaucoup plus passable.

Pour le Titan X, la situation s’aggrave encore. Nous sommes en train de baisser la moyenne à 30 FPS et à seulement 14 FPS, 1%, ce qui est injouable. Les marges entre le RTX 2060 et le Titan X sont un peu plus étroites ici, car le 2060 peine également à 1440p, mais avec le Titan enregistrant un retard de plus de 30% dans les zones les plus intensives, Pascal ne peut tout simplement pas suivre.

Jetons un coup d’œil à un jeu plus positif pour Pascal, c’est Battlefield V. Nous recommandons ici d’utiliser des réflexions faibles qui n’ont pas autant d’effets que les modes High ou Ultra, mais c’est un bon point de départ et de nos jours. la performance n'a pas été aussi mauvaise qu'auparavant.

À 1080p, nous assistons à une baisse de performance raisonnablement importante pour le Titan X, passant de plus de 120 FPS avec le lancer de rayons désactivé à seulement 70 FPS en moyenne avec le lancer de rayons. Cependant, encore une fois, 1% des minimums sont martelés et divisés ici en deux à partir d'un tracé de rayon faible.

La chose la plus intéressante est peut-être que contrairement à Shadow of the Tomb Raider, dans Battlefield V, Pascal est plus compétitif que le RTX 2060. En moyenne, il est un peu plus rapide et dans les zones les plus intensives, il est un peu plus lent. Nous ne sommes pas loin des performances du RTX 2080, qui se rapproche du Titan X lorsque le traçage de rayons est désactivé, mais en raison d’une mise en œuvre relativement légère du traçage de rayons avec le mode Low, le Titan X n’est pas aussi débordé. effectue bien ici.

En fait, avec un minimum de 46% / s, le jeu est jouable. Les performances fluctuent toujours beaucoup, mais au moins, elles ne sont pas adaptées aux niveaux de diaporama de manière régulière. Ainsi, à 1080p avec un tracé de rayon faible et une carte aussi puissante qu'un Titan X ou un 1080 Ti, vous pouvez éventuellement jouer au jeu sans vous arracher les cheveux. Quelqu'un sacrifierait-il plus de 100 FPS avec cette résolution pour cette performance? Probablement pas, mais au moins, il est possible de l'essayer.

À 14h40, la situation n’est pas aussi prometteuse, avec un minimum de 1% à 30 FPS pour le Titan X, ce qui dans un jeu de tir multijoueur n’est pas acceptable. Nous commençons également à constater une divergence entre le Titan X et le RTX 2060: le Titan est en moyenne plus rapide, mais il est beaucoup plus lent dans les zones les plus intensives de notre série de référence. Cela a du sens car il faut lancer plus de rayons à des résolutions plus élevées, et toute augmentation du traçage des rayons punira davantage Pascal que Turing RTX.

Le dernier jeu que nous examinons ici est Metro Exodus, qui utilise une illumination globale tracée par rayons. Lorsque nous avons testé le jeu pour la première fois, nous utilisions l’outil de référence, mais nous sommes depuis passés à une exécution en jeu, en nous concentrant sur le mode Elevé que nous estimons être le meilleur à utiliser dans le jeu sur la base de notre exploration précédente.

Nous n’avons pas pris la peine de tester 1440p dans ce titre car à 1080p, nous sommes déjà à un niveau injouable avec le Titan X. Une moyenne de 30 FPS avec un minimum de 1% des 23 FPS n’est pas bonne. Et dans ce jeu, il n'y a pas de niveau de traçage de rayon inférieur à Highl, vous pouvez donc éliminer complètement Pascal. Le Titan X est derrière le RTX 2060 de plus de 30%, ce qui est logique car l’éclairage global est un effet de traçage de rayons intense et où l’accélération est très utile.

Comparer le Titan X à quelque chose comme le RTX 2080 montre que les cœurs RT fournissent un rendement deux à trois fois supérieur avec cet effet activé. Nous pouvons nous attendre à une différence similaire entre Pascal et Turing accéléré dans les jeux qui utilisent plusieurs effets de traçage de rayons: plus les effets sont ajoutés, plus les cœurs RT deviennent utiles.

Alors qu'est-ce que cette enquête nous dit globalement?

  • Il n’était pas nécessaire de tester un GPU GTX plus lent que le Titan X. Deux des trois jeux sont déjà injouables en 1080p avec le Titan.
  • La seule condition de test utilisable à distance était Battlefield V en 1080p avec traçage à rayon faible, mais je m'attendais quand même à ce qu'une GTX 1080 atteigne à peine 30 FPS dans les zones les plus intensives et que ses performances chutent plus loin.

  • À moins que vous ne possédiez l’une des cartes GTX haut de gamme et que les effets de traçage de rayons ne soient pas trop intenses, Pascal n’est pas assez rapide pour offrir aux joueurs une expérience exploitable du traçage de rayons. Au fur et à mesure que de nouveaux jeux tracés au rayon sont lancés, Pascal ne fera que prendre encore plus de retard.
  • Dans le meilleur des cas, le Titan X correspond au RTX 2060 pour les capacités de traçage de rayons, mais tombe souvent de 30% ou plus en retard, en particulier lorsque l’on examine des données cruciales de 1% de données faibles. Le Titan offre également une moindre cohérence de taux de trame. Normalement (pas de DXR), le Titan X est au moins 25% plus rapide que le RTX 2060 et plus, jusqu’au territoire RTX 2080.

Cela dit, dans quelle mesure les cœurs RT et autres éléments de l’architecture de Turing aident-ils à accélérer le traçage des rayons par rapport à Pascal? C’est plutôt une question de type intérêt, mais nous avons maintenant quelques données approximatives qui peuvent donner quelques indications.

La comparaison principale devrait être faite entre le Titan X et le RTX 2080 qui sont raisonnablement appariés en dehors du lancer de rayons; le RTX 2080 est plus rapide mais pas beaucoup. Mais si l’on tient compte du lancer de rayons, le RTX 2080 est de 26% plus rapide avec les réflexions faibles dans Battlefield V, de plus de 50% plus rapide dans Shadow of the Tomb Raider et de plus du double dans Metro Exodus.

Considérant que le TU104, le GPU utilisé dans le RTX 2080, ne contient que 13% de transistors de plus que le Titan X et le GTX 1080 Ti, nous dirions que ce niveau d’accélération est relativement impressionnant et justifie les noyaux supplémentaires de RT, du moins pour ces derniers. jeux et effets. Nvidia ne pouvait pas effectuer de traçage brutal des rayons en encombrant plus de cœurs CUDA. Les données montrent que le traçage des rayons avec accélération du cœur RT est plus efficace. Nous ne pensons pas non plus que le niveau d’accélération soit décevant. Plus d’une amélioration de deux fois lorsque le traçage de rayons est très utilisé, c’est un bon départ d’un modèle de première génération.

Bien sûr, dépenser de l’espace sur des cœurs spécialisés pour le lancer de rayons n’aide pas les performances dans la grande majorité des jeux, mais nous avons déjà parlé sans cesse de la proposition de valeur du lancer de rayons et des cartes RTX …

Enfin, nous devons nous demander pourquoi Nvidia a dérangé les tests et permis le traçage de rayons sur Pascal? Il ne fonctionne pas bien, même sur les GPU haut de gamme, il est peu probable qu’il s’améliore avec les futurs jeux, et il semble tout simplement que les gens ne l’utiliseraient pas même s’ils étaient disponibles.

Nous avons deux théories pour expliquer pourquoi: la première est destinée aux développeurs. Disons que vous avez un studio de développement qui a beaucoup investi dans Pascal et qui possède une multitude de cartes comme celle-ci, même Titan X, dans leurs machines de développement. Plutôt que d'obliger les développeurs à passer à Turing pour développer des jeux avec traçage de rayons, laisser les cartes Pascal tracer des rayons, même lentement, pourrait améliorer l'adoption du traçage de rayons dans les jeux. Les développeurs n’ont pas besoin de 60 ni même 30 images par seconde pour tester le lancer de rayons dans leurs jeux, ce qui pourrait leur être utile. Cela présente de nombreux avantages pour Nvidia, qui souhaite améliorer son adoption afin de vendre davantage de cartes RTX.

Deuxièmement: le vieux marketing simple pour inciter les mises à niveau de RTX GPU. À notre avis, le lancer de rayons n’est pas suffisant pour justifier une mise à niveau, mais cela fonctionnera pour un certain nombre de joueurs Pascal.

Avoir des fonctionnalités déverrouillées pour plus de propriétaires de GPU est généralement une bonne chose et, dans le futur, il pourrait y avoir un jeu de lancer de rayons qui fonctionne vraiment bien avec Pascal. Mais comme la plupart de nos articles sur le traçage de rayons jusqu’à présent, nous n’en sommes qu’à un stade précoce de la technologie et cette technologie ne deviendra un facteur important que dans quelques générations.

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