Chúng tôi giải thích lý do tại sao amd cải thiện hơn nvidia khi đi trực tiếp 12

Chắc chắn bạn đã đọc hoặc nghe nói rằng card đồ họa AMD trong DirectX 12 tốt hơn nhiều so với Nvidia, rằng kiến ​​trúc được sử dụng trước đây được chuẩn bị nhiều hơn để làm việc với API thế hệ mới. Đây là những lời khẳng định mà chúng ta thường thấy hàng ngày, nhưng AMD có thực sự tốt hơn Nvidia trong DirectX 12 không? Chúng tôi nói với bạn mọi thứ bạn cần biết trong bài viết này.

Chi phí hoạt động là nguyên nhân của sự tăng cường của AMD với DirectX 12

Kể từ khi DirectX 12 bắt đầu nói chuyện, chúng tôi đã thấy các biểu đồ so sánh như sau:

Các đồ họa này so sánh hai card đồ họa tương đương như GeForce GTX 980 Ti và Radeon R9 Fury X, nếu chúng ta xem qua các hình ảnh trước đó, chúng ta thấy AMD có hiệu năng vượt trội khi đi từ DirectX 11 đến DirectX 12, so với Nvidia, nó vẫn còn bằng hoặc thậm chí mất hiệu suất khi bắt đầu làm việc với API mới. Nhìn thấy điều này, bất kỳ người dùng nào cũng sẽ nghĩ rằng thẻ AMD tốt hơn nhiều so với thẻ Nvidia.

Bây giờ chúng ta chuyển sang xem hình ảnh sau:

Lần này, biểu đồ so sánh hiệu suất của GeForce GTX 980 Ti và Radeon R9 Fury X trong DirectX 11 và DirectX 12. Những gì chúng ta có thể thấy là trong DirectX 11, thẻ Nvidia mang lại gần gấp đôi so với AMD và khi chuyển sang DirectX 12, hiệu năng được cân bằng. Chúng tôi thấy rằng Radeon R9 Fury X cải thiện hiệu năng của nó rất nhiều khi đi làm với DirectX 12 và GeForce GTX 980 Ti cải thiện ít hơn nhiều. Trong mọi trường hợp, hiệu suất của cả hai trong DirectX 12 là như nhau vì sự khác biệt không đạt được 2 FPS có lợi cho Fury X.

Tại thời điểm này, chúng tôi phải tự hỏi tại sao AMD có sự cải tiến như vậy khi chuyển sang DirectX 12 và Nvidia cải thiện ít hơn nhiều. AMD có hoạt động tốt hơn trong DirectX 12 so với Nvidia hay nó có vấn đề lớn với DirectX 11?

Câu trả lời là AMD có một vấn đề lớn trong DirectX 11, một vấn đề khiến các card của nó hoạt động kém hơn so với Nvidia. Vấn đề này liên quan đến việc sử dụng trình điều khiển thẻ tạo ra bộ xử lý, một vấn đề được gọi là "Quá tải" hoặc quá tải.

Các card đồ họa AMD sử dụng bộ xử lý trong DirectX 11 rất kém hiệu quả, để kiểm tra vấn đề này, chúng ta chỉ cần xem các video sau đây phân tích hiệu suất của Radeon R7 270X và GeForce GTX 750 Ti với Core- i7 4790K và sau đó với Core-i3 4130. Như chúng ta có thể thấy, đồ thị AMD mất hiệu năng cao hơn nhiều khi làm việc với bộ xử lý kém mạnh hơn nhiều.

Khóc 4

Ryse: Con trai của Rome

Chiến tranh tiên tiến COD

Chìa khóa cho vấn đề này nằm trong " hàng đợi lệnh " hoặc danh sách lệnh trong DirectX 11. Theo cách rất đơn giản và dễ hiểu, chúng ta có thể tóm tắt nó trong đó các card đồ họa AMD thực hiện tất cả các lệnh gọi vẽ cho API và đưa chúng vào một lõi xử lý đơn, điều này làm cho chúng phụ thuộc rất nhiều vào sức mạnh đơn luồng của bộ xử lý và do đó chúng phải chịu đựng rất nhiều khi làm việc cùng với bộ xử lý ít mạnh hơn trên mỗi lõi. Đây là lý do tại sao đồ họa của AMD bị ảnh hưởng rất nhiều với bộ xử lý AMD FX, mỗi lõi mạnh hơn nhiều so với Intel.

Thay vào đó, Nvidia thực hiện các lệnh gọi rút thăm tới API và phân chia chúng cho các lõi xử lý khác nhau, với tải này được phân phối và việc sử dụng hiệu quả hơn nhiều được thực hiện và ít năng lượng phụ thuộc vào lõi bộ xử lý. Hậu quả là AMD phải chịu nhiều chi phí hơn Nvidia trong DirectX 11.

Kiểm tra cái sau rất đơn giản, chúng ta chỉ phải theo dõi AMD và card đồ họa Nvidia trong cùng một trò chơi và cùng bộ xử lý và chúng ta sẽ thấy trong trường hợp của Nvidia, tất cả các lõi hoạt động theo cách cân bằng hơn nhiều.

Sự cố trên không này được khắc phục trong DirectX 12 và đó là lý do chính khiến các card đồ họa AMD có hiệu suất rất lớn từ DirectX 11 đến DirectX 12. Nếu chúng ta nhìn vào biểu đồ sau, chúng ta sẽ thấy hiệu suất của DirectX 12 không còn bị mất khi đi từ bộ xử lý lõi kép sang một trong bốn.

Và tại sao AMD không làm như Nvidia?

Việc triển khai hàng đợi lệnh của Nvidia trong DirectX 11 rất tốn kém, đòi hỏi một khoản đầu tư lớn về tiền bạc và nhân lực. AMD đã ở trong tình trạng tài chính tồi tệ nên không có tài nguyên mà Nvidia đầu tư. Ngoài ra, tương lai sẽ trải qua DirectX 12 và không có vấn đề nào như vậy vì chính API chịu trách nhiệm quản lý hàng đợi lệnh theo cách hiệu quả hơn nhiều.

Ngoài ra, cách tiếp cận Nvidia có vấn đề phụ thuộc nhiều hơn vào việc tối ưu hóa trình điều khiển, vì vậy Nvidia thường là người đầu tiên phát hành phiên bản trình điều khiển mới mỗi khi một trò chơi quan trọng xuất hiện trên thị trường, mặc dù AMD đã đưa ra ngăn xếp trên này gần đây. Cách tiếp cận của AMD có ưu điểm là ít phụ thuộc vào trình điều khiển hơn nên các thẻ của nó không cần các phiên bản mới khẩn cấp như của Nvidia, đây là một trong những lý do khiến card đồ họa của Nvidia trở nên tồi tệ hơn với thời gian trôi qua khi chúng không còn được hỗ trợ.

Và những gì về Shader không đồng bộ?

Cũng đã có rất nhiều cuộc nói chuyện về Shader không đồng bộ, liên quan đến điều này chúng ta chỉ phải nói rằng nó đã được đưa ra rất quan trọng khi trong thực tế, chi phí hoạt động quan trọng hơn nhiều và quyết định hiệu năng của card đồ họa. Nvidia cũng hỗ trợ họ mặc dù việc triển khai của nó đơn giản hơn AMD rất nhiều, lý do cho điều này là kiến ​​trúc Pascal của nó hoạt động theo cách hiệu quả hơn nhiều nên không cần Shader không đồng bộ nhiều như AMD.

Đồ họa của AMD bao gồm các ACE, là một công cụ phần cứng dành riêng cho điện toán không đồng bộ, phần cứng chiếm không gian trên chip và tiêu thụ năng lượng, do đó , việc triển khai của nó không phải là một ý tưởng bất chợt, nhưng do sự thiếu hụt lớn của kiến ​​trúc Graphics Core. Tiếp theo từ AMD với hình học. Kiến trúc của AMD rất kém hiệu quả khi phân phối khối lượng công việc giữa các Đơn vị tính toán khác nhau và các lõi tạo nên chúng, điều này có nghĩa là nhiều lõi không hoạt động và do đó bị lãng phí. Những gì các ACE và Shader không đồng bộ làm là "giao việc" cho những hạt nhân này vẫn thất nghiệp để họ có thể được khai thác.

Trong phần khác, chúng ta có đồ họa Nvidia dựa trên kiến ​​trúc Maxwell và Pascal, chúng có hiệu quả hơn về mặt hình học và số lượng lõi thấp hơn nhiều so với đồ họa AMD. Điều này làm cho kiến ​​trúc Nvidia hiệu quả hơn nhiều khi phân chia công việc và không có nhiều lõi bị lãng phí như trong trường hợp của AMD. Việc triển khai các Shader không đồng bộ trong Pascal được thực hiện thông qua phần mềm, vì việc thực hiện phần cứng sẽ không mang lại bất kỳ lợi thế nào về hiệu năng, nhưng nó sẽ là một lực cản đối với kích thước của chip và mức tiêu thụ năng lượng của nó.

Biểu đồ sau đây cho thấy mức tăng hiệu suất của AMD và Nvidia với Bộ tạo bóng không đồng bộ Mark Time Spy 3D:

Việc Nvidia sẽ triển khai các Shader không đồng bộ phần cứng trong tương lai hay không phụ thuộc vào lợi ích vượt trội hơn tác hại.