Обзор и тестирование AMD Mantle

⇡#Тестовый стенд

Энергосберегающие технологии CPU во всех тестах отключены. Шина PCI-Express работает в режиме 3.0.

В настройках AMD Catalyst Control Center настройка Tesselation переводится из состояния AMD Optimized в Use application settings.

⇡#Методика тестирования

Мы сделали упор на производительности графики в зависимости от того, какой мощностью CPU располагает система. Хочется удостовериться в том, что Mantle сам по себе не только увеличивает фреймрейт, но и позволяет удержать его на приемлемом уровне в условиях дефицита производительности CPU. Для этого процессор на тестовом стенде — Intel Core i7-3960X — был последовательно ограничен по числу активных ядер с шести до двух. Попутно менялась частота CPU. В результате получены четыре конфигурации: процессор на своих штатных спецификациях и две настройки, эмулирующие топовые модели десктопных процессоров семейства с Ivy Bridge с четырьмя и двумя ядрами (с поправкой на четырехканальную систему памяти платформы LGA2011).

Подопытный видеоадаптер — Radeon R9 290X. Флагман гарантирует нам, что при низкой производительности CPU производительности GPU будет вполне достаточно и частота смены кадров действительно войдет в зависимость от скорости обработки draw calls.

⇡#Star Swarm

Бенчмарк Star Swarm, похоже, специально сконструирован таким образом, чтобы на первый план вышла скорость обработки draw calls. Наиболее выпукло это проявляется в тесте RTS, когда экран кишит десятками крошечных корабликов. Мы пользовались максимальным настройками качества и разрешением 1080p. При всех конфигурациях CPU налицо тройная разница в частоте смены кадров между API DirectX 11 и Mantle.

⇡#Battlefield 4

Battlefield 4 потенциально может извлечь большую пользу из поддержки Mantle, главным образом — в многопользовательской игре. Множество моделей, разрушаемая среда — все это требует немалого количества draw calls. Жаль, что в игре нет встроенного бенчмарка, который бы позволил создать по-настоящему жесткие условия для CPU. Пришлось довольствоваться тестированием в ручном режиме в ходе однопользовательской миссии South China Sea. Этот эпизод лучше прочих подходит для нашей цели благодаря большому количеству постоянно летающих в воздухе и плавающих в воде обломков.

Тест в Battlefield 4 не так прост, как Star Swarm. Чтобы выявить преимущества Mantle, пришлось, помимо разной конфигурации CPU, поиграть с настройками качества графики.

С предустановкой Ultra производительность Battlefield 4 должна упираться в графический процессор. Преимущество от перехода на Mantle не превышает 10%. И что более интересно, эффект наиболее выражен при самой мощной конфигурации CPU.

Battlefield 4, продолжение

Результаты первых тестов в Battlefield 4 далеки от того, что нам пообещала AMD (а обещано было вплоть до 40% прироста производительности). Но вряд ли компания преувеличивает эффективность Mantle, правда? Нам все-таки удалось найти подходящую сцену в однопользовательской компании, которая насыщена еще большим количеством отдельных объектов, за счет чего сближается с наиболее горячими сетевыми баталиями. Это еще один этап миссии South China Sea – когда вы попадаете на палубу USS Titan, истребитель съезжает в море, а вокруг лежат горящие осколки. Одновременно происходит перестрелка группы морпехов с противником.

В этом эпизоде переключение на Mantle произвело колоссальный эффект. При уровне качества Ultra даже при шести- или четырехъядерном процессоре разница между Mantle и DirectX 11 выражена сильнее, чем в предшествующем более спокойном эпизоде миссии. На двух ядрах преимущество Mantle достигает 16%.

При качестве High Mantle прирост производительности при двухъядерном CPU составил уже 34%.

При настройках Low GPU получает минимальную нагрузку, и центральный процессор становится главным ограничителем производительности в режиме DirectX 11. С поддержкой Mantle частота смены кадров даже при шестиядерном CPU увеличивается на 33%. При четырех и двух ядрах бонус достигает 32% и 34% соответственно.

Battlefield 4, Radeon R7 260X

Когда Mantle, наконец, показал все, на что способен в Battlefield 4, появился смысл сделать еще один тест – с более слабой графический картой. Сможет ли API удержать высокие позиции, когда нет столь явной диспропорции основных компонентов системы в пользу GPU? Увы, в данном случае разница между результатами Mantle и DirectX 11 проявляется только при использовании двухъядерного CPU: от 11 до 15%. Но в конце концов, это наиболее гармоничная комбинация из всех представленных.

Выводы

Что можно сказать по итогам тестирования? Пусть выход Mantle изрядно запоздал (продукт анонсировали еще в сентябре прошлого года), но теперь у нас, наконец, есть и драйвер, и первые реальные тесты производительности. В целом мы готовы подтвердить, что преимущество от использования Mantle по сравнению с DirectX 11 действительно есть, и подчас весьма существенное.

Бенчмарк Star Swarm демонстрирует в своем роде экстремальную ситуацию, когда производительность графики явно упирается в скорость обработки draw calls. Вряд ли можно считать этот тест репрезентативным по отношению к реальным играм. Но по крайней мере Star Swarm дает понять, что Mantle действительно успешно решает эту конкретную проблему.

Разница не столь выражена в случае с Battlefield 4. В наших тестах бонус от перехода с DirectX на Mantle во многих случаях достигает 10%, причем даже в системе с мощным CPU. Если верить данным, которые обнародовала сама AMD, от Mantle в Battlefield 4 можно получить и больше — вплоть до 40%. Но для этого, по всей видимости, необходимо сочетание определенных факторов: сложная геометрия сцены с большим количеством draw calls и существенный зазор между производительностью CPU и GPU. Между тем и 10% — хороший результат для графического движка, который изначально был заточен под DirectX. Тем более что для геймера он дается совершенно бесплатно.

Покупатели графических адаптеров AMD теперь могут смело приписывать эту долю к ожидаемой частоте смены кадров в играх, совместимых с Mantle. AMD уже дала своей инициативе мощный старт, заручившись поддержкой нескольких интересных проектов. А вот как сложится судьба API в дальнейшем, пока совершенно неизвестно. Но по меньшей мере AMD сделала неожиданный и сильный ход, за последствиями которого будет крайне интересно наблюдать.

Добавлено после дополнительного тестирования в Battlefield 4:

И все-таки, невозможно отрицать, что первоначальные результаты тестов в Battlefield 4 разочаровывают. Уж слишком сильную заявку сделала AMD, чтобы реальный эффект Mantle ограничился 10% в самом лучшем случае. После выхода статьи мы попытались выжать из Battlefield 4 больше – найти в однопользовательской компании такой эпизод, чтобы в кадр попадало по-настоящему много моделей персонажей, обломков и взрывов, и одновременно сцену можно было воспроизводить с высокой повторяемостью результатов. Как жаль, что в Battlefield 4 нет ни встроенного бенчмарка, ни записи сражений.

Подходящий эпизод был найден, и новые результаты уничтожили скепсис в отношении Mantle. Владельцы четырех- и шестиядерных процессоров в сочетании с топовыми GPU, позволяющими установить бескомпромиссные настройки графики, в среднем, по-прежнему получат свои 10% производительности от перехода на Mantle. Для машины с двухъядерным CPU тип API стал решающим фактором вне зависимости от качества графики: Mantle обеспечивает преимущество от 16 до 34% по сравнению с DirectX 11.

Графический адаптер небольшой (по игровым стандартам) вычислительной мощности также может извлечь пользу из Mantle. Если не жадничать и выставить настройки качетва графики, дающие GPU дышать свободно, то дефицит производительности CPU (если это двухъядерник, приличествующий недорогой видеокарте) снова вступает в силу. Тогда Mantle позволит высвободить вплоть до 15% потенциальной частоты смены кадров.