GeForce RTX больше не нужен? Тесты трассировки лучей на ускорителях GeForce GTX 10 и 16

⇡#Shadow of the Tomb Raider

Из трех игр, которые в настоящий момент используют трассировку лучей в реальном времени, Shadow of the Tomb Raider располагается в промежутке между Battlefield V и Metro Exodus по требованиям к быстродействию GPU. Графический движок выполняет Ray Tracing для рендеринга теней с тремя уровнями детализации: от среднего до ультравысокого. Самая щадящая опция (Medium) на видеокартах под маркой GeForce RTX 20 забирает от 13 до 18 % частоты смены кадров — в зависимости от разрешения экрана. Впрочем, настройка Medium в Shadow of the Tomb Raider активирует трассировку лучей только для редких точечных источников света и в большинстве игровых сцен не производит заметного эффекта. Промежуточный вариант качества теней (High) снижает быстродействие этих устройств на 37–44 %, а высший (Ultra) — на 39–48 %.

Ускорители семейства GeForce GTX 10 при среднем качестве эффектов DXR отделались снижением быстродействия в 16–24 % (единственным исключением оказался GeForce GTX 1060, который потерял уже 31 % FPS при разрешении 1440p и 2160p). Установка высокого качества трассированных теней приводит к тому, что частота смены кадров на «Паскалях» падает на 41–57 % даже при разрешении экрана ниже 4К, а в режиме 2160p потери увеличиваются до 61–68 %. И наконец, ради трассировки на уровне Ultra владельцу видеокарты серии GeForce GTX 10 придется пожертвовать 54–67 % FPS при условно низких разрешениях экрана и 67-74 % в 4К.

Перед новыми устройствами NVIDIA в средней ценовой категории — GeForce GTX 1660 и GTX 1660 Ti — Shadow of the Tomb Raider открыл возможность доказать преимущества архитектуры Turing перед чипами Pascal без помощи специализированных RT-ядер. Действительно, эти ускорители справляются с тестами в условиях гибридного рендеринга более эффективно, чем близкие по производительности модели GeForce 10-й серии. Так, потери быстродействия на GeForce GTX 1660 Ti при трех уровнях качества эффектов DXR равняются 16–21, 50–55 и 51–61 % — в зависимости от разрешения экрана. У GeForce 1070 эти показатели достигают 19–21, 53–68 и 58–72 %.

Пусть эффекты трассировки лучей на минимальном уровне качества не так сильно повышают запросы игры к быстродействию железа, как в Metro Exodus или даже в Battlefield V, активация DXR мгновенно снимает с дистанции все видеокарты прошлого поколения. Исключением стал только GeForce GTX 1080 Ti: бывший флагман смог пробить отметку 60 FPS при разрешении 1080p. В любом случае, даже GeForce GTX 1080 Ti в любых тестах с трассировкой лучей проигрывает младшей модели среди полноценных «Тьюрингов» — GeForce RTX 2060.

⇡#Выводы

С тех пор как на рынке появились первые видеокарты под флагом «RTX On», NVIDIA неустанно убеждала нас в том, что трассировка лучей в реальном времени невозможна на железе прошлого поколения с приемлемой частотой смены кадров. Есть ли повод чувствовать себя обманутым теперь, когда функции DXR открылись для множества моделей семейства GeForce GTX 10 и GeForce GTX 16? Определенно нет, ведь такой неожиданный шаг со стороны NVIDIA пойдет на пользу всем — геймерам, игроделам и производителям железа. За счет поддержки гибридного рендеринга в новом драйвере для «Паскалей» NVIDIA многократно увеличила базу оборудования, на возможности которой будут ориентироваться создатели грядущих игровых проектов. И мы не сомневаемся, что AMD рано или поздно тоже сделает свои продукты совместимыми с DXR. По крайней мере на это вполне способны модели Radeon RX Vega и Radeon VII.

Как бы то ни было, для обладателей мощных ускорителей NVIDIA прошлого поколения у нас уже есть хорошие новости: оказалось, что GeForce GTX 1080 Ti справляется с играми, которые используют трассировку лучей, почти не менее успешно, чем GeForce RTX 2060. На первый взгляд, сомнительное достижение, если учесть разницу между GTX 1080 Ti и RTX 2060 в цене и энергопотреблении. Но с другой стороны, ресурсов старого флагмана (да и GeForce GTX 1080, с рядом оговорок) вполне достаточно для того, чтобы играть в Battlefield V и Shadow of the Tomb Raider с умеренными настройками эффектов DXR (в Metro Exodus с трассировкой лучей «Паскалям» уже делать нечего). А вот остальные видеокарты, которые NVIDIA допустила к гибридному рендерингу наряду с семейством GeForce RTX 20, не оправдали подобной чести — особенно GeForce GTX 1060, который годится лишь для того, чтобы делать впечатляющие скриншоты. Конечно, можно увеличить быстродействие за счет снижения других параметров детализации, но в таком случае рендеринг теней и отражений с помощью трассировки лучей едва ли компенсирует общее падение качества изображения.

Кроме того, NVIDIA стремится стремится делать так, что поддержка DXR всегда сопровождается опцией DLSS (Deep Learning Super Sampling), которая повышает быстродействие за счет рендеринга в сниженном разрешении с последующим масштабированием кадра на тензорных ядрах (они, напомним, есть лишь в картах GeForce RTX). Четкость картинки, пропущенной через нейросеть, пока что сильно плавает в различных играх. Пускай мы видели откровенно провальные образцы использования этой технологии (такие, как в Battlefield V), есть и примеры высокого качества — Final Fantasy XV и Shadow of the Tomb Raider. Но даже без DLSS преимущество новой архитектуры в играх с трассировкой лучей неоспоримо, и появление таких возможностей у старых GPU лишь дополнительно его подчеркивает.

Что касается младших ускорителей на чипах Turing из серии GeForce GTX 16, то усовершенствованная организация шейдерных ALU, несмотря на отсутствие RT-ядер, и вправду позволяет графическому процессору TU116 легче справляться с трассировкой лучей по сравнению с ближайшими по быстродействию устройствами 10-го семейства (GeForce GTX 1070 и GTX 1070 Ti). Вот только разница заметна больше всего при высоком качестве эффектов DXR, когда никакие видеокарты, помимо GeForce RTX, уже явно не вытягивают игру с приемлемой частотой смены кадров.