Групповое тестирование 36 видеокарт в Tom Clancy’s The Division 2

В последних играх, которые удостоились группового тестирования видеокарт на 3DNews (Battlefield V и Metro Exodus), все внимание было приковано к трассировке лучей. Только Shadow of the Tomb Raider задержался с поддержкой DXR. Но для того чтобы гибридный рендеринг превратился в стандарт, должно пройти еще немало времени, да и без трассировки лучей развитие игровой графики не остановилось. Tom Clancy’s The Division была одной из наиболее эффектных игр 2016 года, пусть и не все задумки Massive Entertainment дошли до релиза. Создатели The Division 2 развили наработки первой части и обучили движок Snowdrop новым трюкам. Посмотрим, как выглядит игра при различных настройках детализации и насколько велики ее запросы к быстродействию железа.

Графический движок The Division 2

Tom Clancy’s The Division 2 построена на графическом движке Snowdrop, который дебютировал в предыдущей части игры и за прошедшие три года лег в основу нескольких других проектов под крылом Ubisoft. В описании технических достоинств The Division 2 разработчики делают акцент на тех же особенностях, которыми отличилась первая The Division: реалистичных эффектах частиц, объемном свете (который проявляется в условиях низкой видимости — туман, пыль и тому подобное) и динамическом разрушении объектов окружающей среды. Разумеется, качество всех эффектов выросло, а вместе с ним — системные требования. Но и компьютерное железо (вместе с консолями) не стоит на месте, так что Massive Entertainment в этот раз не пришлось портить графику финальной версии игры по сравнению с тем, что было показано в ранних демонстрациях.

Для имитации глобального освещения Snowdrop полагается на систему зондов (probes), распределенных по игровым локациям, которая позволяет выполнить часть вычислений по распространению света — в том числе отражение лучей от поверхностей — «в офлайне» (PRT — Precomputed Radiance Transfer), но в то же время реагирует на такие события, как изменение времени суток и перемещение локальных источников света. Это лучший метод, который возможен без применения трассировки лучей, ведь поддержка функций DXR в The Division 2 отсутствует и не планируется. В свою очередь, отражения в лужах и водоемах реализованы с помощью кубических карт и, разумеется, не настолько детализированы, как позволяет сделать Ray Tracing в Battlefield V. Как ни крути, после нескольких игр, совместимых с DXR, трудно избежать сравнения с подобным уровнем визуальных эффектов.

В отличие от первой части The Division, которая обзавелась поддержкой Direct3D 12 уже после релиза, движок новой игры изначально рассчитан на современный API Microsoft. The Division 2 эффективно пользуется ресурсами многоядерных CPU и задействует асинхронное исполнение инструкций (то есть цепочек команд для операций рендеринга и GP-GPU) на графическом процессоре. Последнее обстоятельство — это плохие новости для видеокарт NVIDIA на чипах Maxwell, но Direct3D 11 по-прежнему доступен в качестве альтернативного API.

При создании оригинальной Tom Clancy’s The Division команда Massive Entertainment сотрудничала с NVIDIA и внедрила в графический движок проприетарные методы рендеринга теней (PCSS и NFTS). Но игровые франшизы Ubisoft не хранят лояльность к производителям GPU — вторая часть The Division переметнулась к AMD и отлично оптимизирована под архитектуру Graphics Core Next за счет так называемых Shader Intrinsics.

Хотя в новостях про игру Shader Intrinsics часто называют «функцией» графических процессоров AMD, на самом деле это универсальный термин, который означает шейдерные программы в формате, непосредственно пригодном для запуска на GPU. Так делают в играх для консолей, в то время как в большинстве проектов на PC шейдеры написаны высокоуровневым языком (HLSL, High Level Shading Language для Direct3D или GLSL для OpenGL), а соответствующий компонент API выполняет компиляцию в машинный код. Низкоуровневые шейдеры позволяют сократить время подготовки инструкций и более эффективно использовать ресурсы графического процессора, принадлежащего к той или иной архитектуре — в данном случае GCN.

С тех пор как AMD выпустила проприетарные расширения для Direct3D 12 и Vulkan, несколько игр (DOOM, Far Cry 5, Wolfenstein II: The New Colossus) уже продемонстрировали, насколько Shader Intrinsics полезны для видеокарт Radeon. Аналогичная возможность есть и в «зеленых» играх под флагом TWIMTBP (The Way It’s Meant to Be Played), но реализуется через проприетарный интерфейс NVAPI. Кроме того, у NVIDIA нет специального названия для низкоуровневых шейдеров (Shader Intrinsics — это термин AMD), поэтому трудно оценить, как широко они применяются на ускорителях GeForce. Как бы то ни было, Tom Clancy’s The Division 2 — это «красная» игра, и, как только мы добавим ее в нашу методику тестирования графических карт, итоги обзоров немного сместятся в пользу AMD.

⇡#Настройки качества графики

Интерфейс The Division 2 содержит огромное количество индивидуальных настроек качества графики. Большинство игроков не станет выяснять, в какой мере каждая из них воздействует на частоту смены кадров, и выберет один из готовых профилей детализации — Low, Medium, High или Ultra. Для тестирования видеокарт мы воспользовались профилями Low, Medium и Ultra. Параметры каждого профиля содержатся в таблице ниже, но заметим, что профиль Low не означает абсолютный минимум качества (детализацию частиц и отражений можно сделать еще ниже). В свою очередь, профиль Ultra можно усилить за счет качества отражений и теней. Кроме того, профиль Low устанавливает сниженное до 75 % разрешение viewport’a — от этого мы отказались. Вне зависимости от профиля настроек, The Division 2 использует полноэкранное сглаживание по методу TAA, причем отключить его через пользовательский интерфейс невозможно. Все тесты производительности были выполнены под API Direct3D 12.

Изображение The Division 2 сильно меняется при изменении профиля качества с Low на Medium, особенно в части эффектов освещения. Профили Medium и Ultra различаются не так сильно, и все же есть большая разница в таких аспектах, как дистанция прорисовки объектов и качество отражений.

Low		Medium		Ultra
Low		Medium		Ultra
Low		Medium		Ultra
Low		Medium		Ultra
Low		Medium		Ultra
Low		Medium		Ultra
Low		Medium		Ultra
Low		Medium		Ultra
Low		Medium		Ultra

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

Тестирование производительности выполнено с помощью встроенного бенчмарка Tom Clancy’s The Division 2. Показатели средней и минимальной кадровых частот выводятся из массива времени рендеринга индивидуальных кадров, который игра записывает в файл результатов.

Средняя частота смены кадров на диаграммах является величиной, обратной среднему времени рендеринга кадра. Для оценки минимальной кадровой частоты вычисляется количество кадров, сформированных в каждую секунду теста. Из этого массива чисел берется значение, соответствующее 1-му процентилю распределения.

⇡#Участники тестирования

• AMD Radeon VII (1800/2000 МГц, 16 Гбайт);
• AMD Radeon RX Vega 64 LC (1677/1890 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX Vega 64 (1546/1890 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX Vega 56 (1471/1600 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 590 (1545/8000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 580 (1340/8000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 570 (1244/7000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 560 16 CU (1275/7000 МГц, 4 Гбайт);

• AMD Radeon RX 480 (1266/8000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 470 (1206/7000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 460 (1200/7000 МГц, 4 Гбайт);

• AMD Radeon R9 Fury X (1050/1000 МГц, 4 Гбайт);
• AMD Radeon R9 Fury (1000/1000 МГц, 4 Гбайт);
• AMD Radeon R9 390X (1050/6000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon R9 380X (970/5700 МГц, 4 Гбайт);
• AMD Radeon R9 370X (1000/5600 МГц, 2 Гбайт);
• AMD Radeon R7 370 (975/5600 МГц, 4 Гбайт);

• NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition (1350/14000 МГц, 11 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 2080 Founders Edition (1515/14000 МГц, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 2070 Founders Edition (1410/14000 МГц, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 2060 Founders Edition (1365/14000 МГц, 6 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti (6 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1660 (6 Гбайт);

• NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (1480/11000 МГц, 11 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1080 (1607/10000 МГц, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti (1608/8008 МГц, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1070 (1506/8008 МГц, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1060 (1506/9000 МГц, 6 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1050 Ti (1290/7008 МГц, 4 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (1000/7010 МГц, 6 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 980 (1126/7010 МГц, 4 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 970 (1050/7010 МГц, 4 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 960 (1127/7010 МГц, 2 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 950 (1024/6610 МГц, 2 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 750 Ti (2 Гбайт).

Прим.: в спецификациях графических карт Vega и Radeon VII в качестве высшей частоты (Boost Clock) AMD указывает не максимально допустимую при штатных настройках, как было в предыдущих поколениях архитектуры GCN, а верхнюю границу диапазона, в котором GPU работает при типичной нагрузке. Но поскольку утилиты для мониторинга и разгона, включая фирменный WattMan, игнорируют Boost Clock и по-прежнему показывают предельную частоту, в списке устройств и на диаграммах указана именно она.

⇡#Результаты тестирования

Как и в предыдущих массовых тестах графических карт, мы сгруппировали результаты измерений в соответствии с разрешением экрана и детализацией графики. В каждом из трех режимов (1920 × 1080, 2560 × 1440, 3840 × 2160) выполнен тест c низкими (профиль Low), средними (профиль Normal) и высокими настройками качества (профиль Ultra).

Если какая-либо видеокарта отсутствует на диаграмме при определенном разрешении, то это значит, что или а) при более высоком качестве графики устройство уже обеспечивает среднюю частоту смены кадров 60 FPS и выше; или б) устройство не достигло 30 FPS при данной комбинации разрешения и детализации. Таким образом, для каждой взятой видеокарты определяется диапазон настроек между «едва тянет» и «снижать качество не требуется».

⇡#1920 × 1080

При низком разрешении экрана у The Division 2 весьма демократичные требования к быстродействию видеокарты. Если понизить качество графики до профиля Low (но не трогать настройку разрешения рендеринга), то для этой игры подходит даже Radeon R9 360 или GeForce GTX 750 Ti — видеокарты, которые уже не обеспечивают 30 FPS в других современных проектах. Более мощные старые модели (такие как Radeon R9 380X), а также ускорители средней ценовой категории, принадлежащие к следующему поколению чипов AMD и NVIDIA (Radeon RX 460/560 или GeForce GTX 1050 Ti), достигли следующей отметки — 60 FPS.

При среднем качестве графики слабейшие видеокарты, которые обладают достаточным быстродействием для 60 FPS с низкими настройками (Radeon RX 460/560, GeForce GTX 1050 Ti), могут претендовать только на 30 FPS. Рекомендации для комфортной игры включают Radeon RX 470/570 или GeForce GTX 1060, а из железа прошлого поколения — GeForce GTX 970 или опять-таки Radeon R9 380X. Этот список актуален для The Division 2 и в профиле Ultra, только запросы к быстродействию придется уменьшить до 30 FPS. Да и для игры с частотой смены кадров выше 60 FPS требуется не слишком мощное оборудование — подойдет GeForce GTX 1070, Radeon RX 580 или новенький GeForce GTX 1660.

При разрешении 1080p c ультравысокими настройками 60 FPS набрали старые флагманы — GeForce GTX 980 Ti и Radeon R9 Fury X. Результат Fury X означает, что игре в таких условиях хватает 4 Гбайт оперативной памяти GPU. Ну а современные высокопроизводительные устройства (GeForce RTX 2080, RTX 2080 Ti и Radeon VII) уводят среднюю частоту смены кадров за пределы 120 FPS.

⇡#2560 × 1440

В силу того, что The Division 2 не использует ресурсоемких методов полноэкранного сглаживания, между режимами 1080p и 1440p нет большой разницы по быстродействию игры и системным требованиям при различных уровнях качества графики. С графиков исчезли совсем слабые GPU, которые балансировали на грани 30 FPS при разрешении 1080p. А вот устройства средней ценовой категории — как сравнительно новые модели (Radeon RX 460/560, GeForce GTX 1050 Ti), так и откровенно старые (Radeon R7 370 и GeForce GTX 960) — по-прежнему годятся для профиля Low. Достаточно высокой производительностью, чтобы поддерживать частоту смены кадров выше 60 FPS, обладают GeForce GTX 970 или Radeon R9 380X.

В списке минимальных системных требований при среднем уровне графики остались Radeon RX 460 и RX 560, но в модельном ряду старых видеокарт придется сместиться на шаг выше — до Radeon R9 380X или GeForce GTX 970. Современные ускорители среднего уровня (GeForce GTX 1060, GTX 1660 или Radeon RX 470/570) или мощные модели предыдущего поколения (GeForce GTX 980 Ti, Radeon R9 390X) обеспечивают 60 FPS при такой комбинации разрешения и качества графики.

Внимательные читатели уже могли заметить, что чипы архитектуры GCN отлично чувствуют себя в The Division 2: благодаря Shader Intrinsics противостояние между близкими по быстродействию моделями AMD и NVIDIA по общему счету завершилось в пользу красной команды. Так, при ультравысоком качестве графики и разрешении 1440p модели AMD уровня Radeon RX 470/570 или Radeon R9 390X обеспечивают частоту смены кадров не меньше 30 FPS — как и в режиме 1080p. В то же время из каталога NVIDIA для этого требуется GeForce GTX 1060, GTX 1660 или GeForce 980 Ti. А если увеличить требования к частоте смены кадров, то Radeon RX Vega 56 проходит фильтр 60 FPS наряду с GeForce GTX 1080 и GTX 2070.

Примечательно, что в режиме 1440p все еще нет признаков того, что на видеокартах с объемом RAM 4 Гбайт графический процессор ограничен конфигурацией оперативной памяти, — владельцам Radeon R9 Fury или младших моделей Radeon RX 570/580 не о чем беспокоиться.

⇡#3840 × 2160

Даже при разрешении Ultra HD графический движок Snowdrop позволяет адаптировать игру к широкому спектру графических процессоров. Но разница в быстродействии между режимами 1440p и 2160p настолько велика, что требования The Division 2 при разрешении 4К и низких настройках почти совпадают с требованиями для 1440p и ультравысоких настроек. По-прежнему актуальны Radeon RX 470/570, GeForce GTX 1060 или GTX 1660, а из старых моделей аналогичным быстродействием обладают GeForce GTX 970 и Radeon R9 380X. Для 60 FPS даже с низкими настройками необходимо железо иного уровня — GeForce GTX 1070 Ti, GeForce RTX 2060 или Radeon RX Vega 56. Благодаря Shader Intrinsics планку 60 FPS пробил Radeon R9 Fury X, в то время как все графические карты GeForce 900-й серии остались в диапазоне от 30 до 60.

Средние настройки детализации при разрешении 2160p — это самый требовательный режим, при котором на графиках осталось место для ускорителей NVIDIA на чипах Maxwell и видеокарт AMD 300-й серии: Radeon R9 390X и GeForce GTX 980 Ti обеспечивают среднюю частоту смены кадров 30 FPS. Альтернативой среди современных видеокарт среднего уровня являются GeForce GTX 1060, GTX 1660, а также Radeon RX 470/570. С быстродействием выше 60 FPS при средних настройках в The Division 2 позволяют играть GeForce GTX 1080 Ti, GeForce RTX 2070 и Radeon RX Vega 64.

И наконец, достигнуть отметки 60 FPS в 4К с профилем качества Ultra способна только лучшая потребительская видеокарта нашего времени — GeForce RTX 2080 Ti, а отметки 30 FPS достигли Radeon RX Vega 56, GeForce GTX 1080 Ti и GeForce RTX 2060.

При разрешении 2160p и детализации графики на уровне Medium или Ultra видно лучше всего, насколько значительную роль в The Division 2 играет функция Shader Intrinsics, особенно для GPU с широким вычислительным конвейером. Так, Radeon VII взял реванш у GeForce RTX 2080, а Radeon RX Vega 64 превосходит по быстродействию и GeForce GTX 1080, и GeForce RTX 2070. А главное, посмотрите, как сильно различаются результаты Radeon R9 Fury X и GeForce GTX 980 Ti — на 29 % в пользу ускорителя AMD. Впрочем, в последнем случае чипы архитектуры Maxwell ограничивает не только отсутствие низкоуровневых шейдеров, но и посредственная оптимизация под Direct3D 12 в целом и асинхронные вычисления в частности.

⇡#Выводы

Графический движок Snowdrop прошел большой путь с тех пор, как Massive Entertainment представила его в первой части Tom Clancy’s The Division три года тому назад. Но минимальные запросы к ресурсам GPU практически не изменились по сравнению с требованиями предыдущей игры. Если считать 30 FPS приемлемой частотой смены кадров для динамичного многопользовательского шутера (а на консолях это норма), то при разрешении 1080p даже бюджетные — и при том довольно старые — видеокарты класса «затычка» (GeForce GTX 750 Ti и Radeon R7 360) обладают необходимым быстродействием.

Но лучше вооружиться современным ускорителем средней ценовой категории — Radeon RX 570 или GeForce GTX 1060. Такое железо позволит играть в The Division 2 при разрешениях 1080p и 1440p с кадровой частотой выше 60 FPS — при условии, что вы ограничитесь средними настройками качества графики. Более мощные ускорители уровня GeForce GTX 1080, RTX 2070 или Radeon RX Vega 56 достаточно хороши для того, чтобы увидеть The Division 2 во всей красе с ультравысокой детализацией изображения.

Разрешение 4К уже предъявляет совершенно иные требования к производительности GPU. Массовые видеокарты среднего уровня (Radeon RX 570, GeForce GTX 1060 или новоприбывшие модели серии GeForce 16) не дадут 60 FPS даже при низких настройках качества, а при ультравысоких на такое способен лишь GeForce RTX 2080 Ti. Как можно заметить по другим нашим групповым тестам за последние несколько лет (взять хотя бы Shadow of the Tomb Raider и Metro Exodus), игры класса ААА ориентируются на быстродействие лучших потребительских видеокарт в детализации графики при максимальном разрешении, доступном большинству геймеров.

Отдельно нужно сказать о том, как в The Division 2 соотносятся ускорители NVIDIA и AMD. Хотя предыдущая игра этой франшизы вышла под зеленым флагом, впоследствии Massive Entertainment поменяла свои пристрастия и внедрила поддержку низкоуровневых шейдеров для видеокарт архитектуры GCN. В результате каждая модель AMD, у которой есть прямой конкурент под маркой GeForce, превзошла соперника или по меньшей мере сократила отставание, которое есть в большинстве других игр.