GeForce vs Radeon, CPU-зависимый тест [PUBG 29.2]

По сути, этот материал является пересказом моего недавнего видео на YouTube. Если вам хочется увидеть полную версию моих тестов (или просто лень читать), то милости просим сюда:   



Здравствуйте, в этом материале я затрону такую интересную тему как эффективность работы в PUBG видеокарт GeForce и Radeon c разными версиями DirectX (DX11, DX11 Enhanced, DX12), в условиях сильной процессорозависимости и недогруженного GPU. Сразу уточню, процессорозависимость бывает разной:

1й пример. 
Мы бегаем по большому городу и видим перед собой много зданий и объектов с разносторонней геометрией. При таком виде нагрузки на конвеер рендеринга поступает много вызовов отрисовки (draw calls).


2й пример. 
В кадре у нас довольно простая сцена и умеренное количество объектов без сложной геометрии, но рядом с нами будет множество игроков и это тоже будет процессорозависимым местом, хотя на конвеер рендеринга будет поступать малое количество вызовов отрисовки (draw calls).

Конечно бывает упор в процессор и в чистом поле с 400 fps.
Но такое давайте оставим другим тестерам.


Я не просто так упомянул такой термин как вызовы отрисовки, дело в том это давняя проблема AMD. Ещё в 2013 году их видеодрайвер в DX11 очень плохо справлялся с большим количеством вызовов отрисовки. Настолько плохо что AMD вместе с DICE (разрабы Battlefield) выпустили альтернативу DX11 под названием Mantle. 

Основным его преимуществом была очень высокая эффективность работы с вызовами отрисовки.

Посмотрите насколько сильно он ускорял Radeon в сложных сценах.
Без упора в GPU fps мог увеличиваться в 2-3 раза!

Правда со временем Mantle так и не стал популярным, а все его преимущества появились и в других API, таких как DX12 и Vulkan. 2 декабря 2021г. AMD и вовсе убрала поддержку Mantle из своих драйверов.

Всё я это рассказываю к тому, что мне стало интересно узнать - как сейчас, в 2024 году поведёт себя Radeon на фоне GeForce в сценах с большим количеством вызовов отрисовки и в разных версиях ДХ. Для этого z подготовил 3 тестовые сцены:

Тест №1. Вид на самый большой город в игре, количество вызовов отрисовки максимальное из того что можно найти в PUBG. По сути это и будет тот самый тест который продемонстрирует нам способность видеокарт и драйверов для них переваривать такую специфическую нагрузку. 

Тест №2. Беготня в среднем по размерам городе, количество вызовов отрисовки умеренно высокое. Типичный городской геймплей в PUBG.

Тест №3. Локация с множеством игроков. В таких условиях fps также очень сильно зависит от процессора и памяти, но количество вызовов отрисовки низкое.



Тестовая система:    
Windows 11 23H2
i7-13700K    
GIGABYTE Z790 AORUS ELITE AX-W (биос F7)
Team Group T-Force Vulcan [FLBD532G6000HC38ADC01] 32 GB    
Gigabyte GeForce RTX 4090 GAMING OC (драйвер 555.85)
Sapphire AMD Radeon RX 7900 GRE NITRO+ GAMING OC (драйвер 24.5.1)

Видеокарты работали немного в разных условиях. У RTX 4090 чип работал на сниженном напряжении (2700MHz 935mV), но с разогнанной памятью (24000 МГц). У Radeon 7900 GRE пришлось по максимуму разогнать чип на 2800Мгц (частота "плавала") и память на +2400 (стальбильные 19100 Мгц) - никакого даунвольтинга! 

Это я к тому чтобы вы не удивлялись (в видео) столь низкому потреблению RTX 4090 на фоне RX 7900 GRE, даунвольтинг против разгона как никак... 

RTX 4090 рендерила всё в честном 1440р с масштабом отображения 100%.

Чтобы не упираться в возможности GPU для RX 7900 GRE пришлось снижать разрешение. В DX11 и DX11E он отрисовывал игру в 1440p с масштабом отображения 70%. Для DX12 и вовсе пришлось выставить 1080p с масштабом отображения 70%.

Результаты тестирования

Тест №1 
Самый сложный сценарий, количество вызовов отрисовки максимальное.

Сначала рассмотрим результаты видеокарт с точки зрения эффективности разных версий DirectX.


Radeon RX 7900 GRE 
Отталкиваемся от DX11E как от режима по умолчанию.
Переход на DX11 снижает все показатели fps, правда не очень сильно, исключением является лишь двухкратное ухудшение статистики очень редких событий (0.1%). Переключение на DX12 наоборот даёт огромный буст по всем показателям, средний fps вырос на 25%, минимальный и вовсе на 50%, также заметно улучшилась статистика редких (1%) и очень редких событий (0.1%). Очень хороший результат!

Выходит что в таких тяжелейших условиях (с большим количеством вызовов отрисовки) карте от AMD легче всего рабоnть именно на DX12, главное чтобы был запас по загруженности GPU. 

GeForce RTX 4090 
Смена DX11Е на обычный 11й даст вполне заметную потерю по всем показателям - примерно на 20%. Переход на DX12 в отличии от Radeon даёт неоднозначный результат. Средний fps снижается на 7.5%, зато растёт минимальный на 11%. Статистика редких событий (1%) немного снижается, а очень редких (0.1%) остаётся неизменной.

Получается что DX11E в общем и целом является оптимальным вариантом для видеокарт от NV.


Теперь давайте посмотрим на эти же результаты под другим углом. Nvidia против AMD .

DX11. Обе видеокарты идут нос к носу, за исключением статистики очень редких событий - у GeForce она выше на 50%.

DX11Е. Здесь GeForce явно доминирует над Radeon. Средний fps выше на 17.5%, минимальный на 21%, стастистика редких событий (1%) на 16%, а очень редкие события (0.1%) по сути равны - разница на уровне погрешности. 

DX12. В этом режиме Radeon расправляет крылья и начинает просто унижать GeForce своими неприлично высокими значениями fps. Средний выше на 15%, минимальный на 12%. Статистика очень редких событий (0.1%) выше на целых 53%! 
Даже эффективнейшая работа GeForce в DX11E не позволяет дотянуться до этих результатов не подному из показателей! Отличный результат AMD!

Вывод по тесту №1
Видимо AMD так до конца и не починила работу своего видеодрайвера в DX11 с большим количеством вызовов отрисовки. И хотя в базовой версии DX11 Radeon и GeForce идут нос к носу, мультипоточный рендеринг в DX11E у GeForce работает явно эффективнее. 
Удивляет другое - почему при переходе на DX12 GeForce не может демонстрировать таких же высоких результатов как Radeon. Казалось бы, лидер в индустрии графики, задаёт тренды, двигает технгологии вперёд и такое фиаско...
Конечно всё это не обошлось без кривых рук разработчиков (ЕСТЕСТВЕННО). Возможно они добавили какую-то базовую поддержку DX12 с заделом на будущее развитие, а потом полностью переключились на версию для UE5, оставив всё в таком полусыром виде. 
Возможно видеодрайверы пишутся для DX11 и DX11E, а DX12 игнорируется из-за его недоработок. Правда все эти "возможно" не мешают Radeon демонстрировать такой сильный результат...

Тест №2. 
Меньше вызовов отрисовки, более типичный городской геймплей в PUBG.
Сначала рассмотрим результаты видеокарт с точки зрения эффективности разных версий DirectX.

Radeon RX 7900 GRE 
Теперь DX11Е показывает более сильные результаты относительно других режимов. Поэтому перейдя с него на обычный DX11 мы потеряем средний fps на 17%, а минимальный на 21%. Статистика редких событий (1%) снизится на 16%. 
При смене DX11E на DX12 средний и минимальный fps растёт всего на 8% и 14% соответственно. А вот статистика редких событий (1%) и вовсе снизилась на 35%.
Интересно что статистика очень редких событий (0.1%) вообще не менялась во всех трёх режимах DirectX - разница на уровне погрешности.
Получается что в этом типичном сценарии городского геймплея, на Radeon преимущество DX12 уже не такое однозначное - DX11E на его фоне смотрится пусть и слабее, но уже не так провально как в предыдущем тесте, особенно если учесть гораздо лучшую статистику случайных событий (1%). Напомню, она отвечает за плавность игры, чем лучше этот показатель, тем меньший статтеринг вы получите.

GeForce RTX 4090
DX11Е теперь однозначный лидер по всем показаетелям. Сменив его на DX11 мы потеряем 20% среднего и 30% минимального fps. Также снизится статистика редких событий (0.1%) на 18% и очень редких на 8%.

Переход от DX11E к DX12 понижает средний fps на 5%, а минимальный на 9%. Статистика редких событий (1%) ухудшилась на 20%. Статистика очень редких событий (0.1%) проседает на 26%. 
Краткий вывод для зелёных карт прост - DX11E является однозначно лучшим вариантом для обычного городского геймплея. 

Теперь давайте взглянем на эти результаты с точки зрения конкуренции между GeForce и Radeon.


DX11. Чёткого лидера нет, GeForce чуть лучше показывает себя в среднем fps, но немного слабее в других показателях.

DX11E. GeForce здесь явный лидер, она опережает Radeon в среднем fps на на 7%, в минимальном на 9%. Хотя стоит признать что в статистике редких событий (1%) он всё же отстал на 6%.

DX12. Radeon опять уверенный лидер в этом режиме, он обгоняет GeForce на 6% в среднем и 13% в минимальном fps. Статистика очень редких событий (1%) тоже заметно выше. Чуть меньший результат статистики редких событий общую картину лидерства Radeon практически не портит.

Вывод по тесту №2
Cтоило количеству вызовов отрисовки заметно снизиться, как Radeon стал увереннее конкурировать с GeForce в DX11E. Конечно он всё ещё отстаёт, но теперь уже не так критично. И всё же DX12 гораздо эффективнее работает на Radeon, GeForce опять здесь провалился и вполне заметно. 
Если выбрать победителя по всем DirectX, то я бы отдал предпочтение DX11Е у RTX 4090, пусть минимальный fps чуть ниже чем у RX 7900 GRE в DX12, но статистика редких событий отвечающая за плавность игры всё же заметно выше.

Тест №3
Локация с множеством игроков, сложной геометрии мало, а значит количество вызовов отрисовки низкое.

Сначала рассмотрим результаты видеокарт с точки зрения эффективности разных версий DirectX.



Radeon RX 7900 GRE 
Если присмотреться к плюсам и минусам всех режимов, то DX11E является оптимальным вариантом. У DX11 заметно ниже статистика очень редких событий (0.1%) и минимальный fps. У DX12 в целом всё отлично, но сильно подводит ужасно низкая статистика очень редких событий (0.1%).

GeForce RTX 4090
Здесь также оптимальным является DX11Е.
DX11 на его фоне слабее по всем показателям. DX12 также немного уступает в минимальном fps и статистике редких событий (1%) . Разница с статистке очень редких событий (0.1%) невелика.
Очевидно что низкое количество вызовов отрисовки сильно поменяло расклад между режимами у обеих карт. DX12 у Radeon сдал позиции, а у GeForce наоборот стал гораздо интереснее



Теперь GeForce против Radeon.



DX11. Здесь странно выглядит провал RTX 4090 относительно RX 7900 GRE на 25% и 35% по статистике редких и очень редких событий. Высокий минимальный fps у GeForce не спасает ситуацию. Я бы отдал победу Radeon - плавность и отсутствие фризов важнее.

DX11Е. Здесь GeForce заметно улучшает свои позиции относительно Radeon , средний fps выше на 5%, статистика редких событий на 9%, но всё же 100% лидером назвать его нельзя из-за провальной статистика очень редких событий - она ниже на 30%. 

DX12. А вот здесь у GeForce всё отлично, она уверенно побеждает Radeon который в прошлых тестах не давал ей и шанса в этом режиме. По сути, красную карту сильно подвёл крайне низкий результат статистики очень редких событий.
Однозначного победителя по всем режимам нет, у каждой карты есть сильные и слабые стороны. 


Прежде чем перейти к глобальному выводу хотел показать то как плохо себя ведёт DX12 на Radeon в условиях когда его GPU перегружен. 

Посмотрите на время кадра, постоянные "вслески" говорят о том что плавного геймплея в таких условиях можно не ждать, статистика редких (1%) и очень редких событий (0.1%) дополнительно это повтверждает. Я это всё к тому, что рекомендовать DX12 в PUBG можно ТОЛЬКО, подчёркиваю, ТОЛЬКО если вы уверены что графический процессор вашего Radeon будет недогружен, иначе вместо преимуществ вы получите статтеринг, пусть и с высоким fps в больших городах.

Вывод по все результатам.

По DirectX. 
DX11Е действительно оптимален и для GeForce и для Radeon. И если у Radeon DX 12 может быть интересной альтернативой, то GeForce это не нужно, DX11Е в целом показыват себя очень хорошо.


Теперь о конкуренции Nvidia и AMD.  
Удивительно что за столько лет AMD так и не смогла догнать в DX11 Nvidia при работе с большим количеством вызовов отрисовки. И ещё более удивительно, что Nvidia не догоняет AMD в этих же самых условиях, но при работе в DX12.
Кстати, вот бонус, современная игра собранная на UE5, стоим в процессорозависимом месте, количество вызовов отрисовки может и не запредельное, но думаю всё же вполне высокое. Настройки и разрешение такие чтобы не упереться в GPU. DX12.

 AMD опять быстрее чем Nvida, примерно на 12-13%. Так что кривостью и старостью PUBG конечно хотелось объяснить проигрыш Nvidia, но не получается, видимо это всё же тенденция...

На этом заканчиваю, благодарю за внимание.

P.S. Прошу обратить внимание, этот тест не о производительности видеокарт в привычном для многих понимании - здесь не разбирались сценарии когда GPU видеокарты перегружен.