Сколько видеопамяти необходимо современным играм - влияние нехватки видеопамяти на производительность на примере Polaris 4Gb vs 8Gb

Сколько видеопамяти нужно играм, влияние нехватки видеопамяти на производительность, Polaris 4Gb vs 8Gb.

Идея данного тестирования может показаться совершенно не новой, но это только на первый взгляд.
Все подобные тесты, что вы видели, а я уверен их было не мало, в той или иной степени не отражали действительное положение дел. Я ни в коей мере не хочу заниматься хейтерством или упрекать людей в том, как те тестируют, и какой результат получается в итоге. Просто чтобы было понятно, о чем я говорю, приведу самые известные тесты похожего характера и что с ними не так, и если мои доводы окажутся неубедительными, то смело закрываем статью, ибо вам далее читать необязательно.

"Князь" и его крестьяне. Выбрали много игр, все в разгоне по максимуму. Но проблема, конечно память на картах объемом 8 гигабайт гонится обычно лучше, и грех было не гнать ее до упора, вот только разгон памяти повышением ее частоты не дает столько, сколько дает разгон и настройка таймингов (тут все, как и с оперативной памятью, при наращивании частоты с таймингами в авто они просто увеличиваются и эффект от наращивания частоты мизерный либо его вовсе нет с видеопамятью просто меняется страп на более ослабленный по мере роста частоты). По своему опыту обращения с Polaris *70/80 скажу, что худший разгон видеопамяти наблюдался у чипов Elpida, но и те без проблем брали частоту 1950-1970MHz с ужатыми таймингами, у всех остальных производителей проблем с преодолением планки в 2000MHz не было. Даже на частоте 1900MHz можно получить ПСП выше, чем на памяти с частотой 2300MHz а в итоге только это и имеет значение. Так что, ребята, у кого память на видеокарте RX не очень гонится, просто меняем страпы и не паримся сильно по поводу частоты.

Конечно, подобный способ изменения таймингов не идеален и получить максимум от него не получится, но у него есть и свои плюсы он не требует перепрошивки биос, хотя это и не является столь трудоемким занятием.
Манипуляции с таймингами и разгон памяти дают примерно 5-10% прироста производительности в зависимости от игры, что тоже на ровном месте не валяется. 

Все проделанное с видеокартой минимум поднимает производительность Polaris на 15-20% от стока.

Если бы прогнали тест на одной частоте видеопамяти, было бы вполне хорошее тестирование. Только в подобном варианте тестирования не хватает данных мониторинга 0.1%,1% fps и графика фреймтайма, хотя данные счетчики и есть, наглядно оценить сравнение двух видеокарт разного объема по этим показания затруднительно или вовсе невозможно. Ну и самая главная проблема - это игры: в 3.5 из 16 игр потребление памяти перевалило за 4 гигабайта, если верить мониторингу, но и ему верить особо нельзя, ведь часто там цифры просто нереальные. Собственно вывод что тестировали? Память с разной частотой 1950MHz VS 2200MHz в играх, где не требуется более 4 гигабайт видеопамяти?

Другие же тестируют просто разные видеокарты, не уравнивая конкурентов в частоте и при этом без зазрения совести называя такие тесты 4 gb vs 8 gb. Чем по моему мнению намеренно вводят покупателя в заблуждение.
Такая модель тестирования началась с RX 400 серии и плавно перекочевала в 500.

В итоге все тесты подобного характера RX 470/480/570/580 4Gb vs 8Gb - это просто сравнение разных видеокарт с разными частотами ядра, памяти, поверлимитом и разным производителем памяти, но никак не объема видеопамяти, вот только название тестов у авторов говорит об обратном.

Данная статья затронет такие темы как: 3 - 4 гигабайт видеопамяти хватит всем!

Видео чип просто не тянет текстуры, зачем ему много видеопамяти!

Я компенсирую нехватку видеопамяти оперативной памятью!

По существу: все, что будет затронуто в данной статье, применимо и к другим видеокартам, которые сейчас есть или только появятся на рынке.

Сказ о том, как тестировал я.

Все игры были установлены на SSD, процессор использовался с фиксацией частоты 4250MHz, чтобы буст никак не повлиял на результаты тестирования. Видеокарта Sapphire Radeon RX 570 PULSE ITX 8G, про нее была уже статья. Если кто пропустил. В обоих случаях использовалась одна и та же видеокарта просто с разным БИОС, это позволило избавиться от разных производителей памяти во время тестирования, так как тайминги в разных чипах разные, и они также могли повлиять на производительность пусть и не сильно. Swap фиксирован и установлен на 800mb.

Тест будет на частоте оперативной памяти 3800MHz, но пару игр с наиболее серьезными требованиями к видеопамяти я проведу и на частоте 2133MHz, дабы изучить и влияние частоты оперативной памяти на нехватку видеопамяти. Частично решил отказаться от тестов с встроенными бенчмарками, так как они не всегда точно отображают именно игровой геймплей. Тесты были проведены в разрешении экрана 2560*1080, где использовалось другое разрешение, будет указано. Актуальные настроки графики в играх всегда можно посмотрет в видеоролике.

Тестовая конфигурация. 

• Материнская плата: MSI B450m Mortar;    
• Процессор: AMD Ryzen R7 3700X@4250MHz;    
• Кулер: Noctua NH-D15;    
• Термоинтерфейс: Gelid GC-Extreme;    
• Память: G.Skill Sniper X 3600MHz 19-20-20-40 G.Skill  (F4-3600C19D-32GSXWB ) 2 × 16 Гбайт c разгоном до 3800MHz с таймингами 16-20-20-36 CR1.

и следующими показателя производительности памяти.

В ряде игр был тест с памятью на частоте 2133MHz и тайминги 15-15-15-36 CR2.

Как можно увидеть, наблюдается существенное падение производительности оперативной памяти.

• Видеокарта: Sapphire Radeon RX 570 PULSE ITX 8 Гбайт 1244/1750@1400/2000MHz.   

• Накопитель  №1 M.2 Samsung 970 Pro 512 Гбайт;
• Накопитель  №2 SATA-III SanDisk Ultra II 960 Гб SDSSDHII-960G-G25;
• Блок питания: Cooler Master V1200 Platinum 1200 Ватт.

Версия ОС: Windows 10 V1909 (December 2019 Update).

Драйвер видеокарты:  AMD Radeon Adrenalin Edition 19.12.1 и AMD Radeon Adrenalin Edition 19.12.3 который использовался в первом видео игры Red Dead Redemption 2. Как вам новый драйвер AMD? Оценили авторазгон? 

Когда уже AMD добавит функцию авто даунвольта в свой драйвер, ведь повышенное напряжение - это, пожалуй, главная проблема их видеокарт, которая выливается в повышенное энергопотребление, температуру и снижение тактовой частоты, что в свою очередь негативно сказывается на производительности.

В качестве средств измерения быстродействия применялись утилиты Fraps, MSI Afterburner, HWiNFO64, для построения графиков использовалась программа FLAT.

Результаты тестов: сравнение производительности

Shadow of the Tomb Raider

• Версия  1.0 build 292.0_64.
• DirectX 12.
  • Конфигурация – по выбору.
  • Качество текстур – ультра.
  • Фильтрация текстур – анизотропная 16х
  • Качество теней – ультра.
  • Сложное затенение - HBAO+.
  • Глубина резкости – выс.
  • Детализация – ультра.
  • Тесселяция – вкл.
  • Засветка – вкл.
  • Эффект скорости – выкл.
  • Screen space отражения – вкл.
  • SCR space contact shadows – высокое.
  • Pure hair – низко.
  • Объемное освещение – вкл.
  • Блики – вкл.
  • Эффекты экрана – вкл.

Чтобы убедиться, что в играх с потреблением видеопамяти менее 4 гигабайт нет разницы между видеокартами, запустим встроенный бенчмарк с настройкой качества текстур на ультра и минимум, все остальные настройки приведены выше.

Как чипы "тянут" текстуры отлично - демонстрируют данные ролики. В итоге падение производительности от смены качества текстур составляет 1-3 Fps у видеокарты с объемом 8Gb. Так же можно оценить падение производительности от нехватки видеопамяти у видеокарты объемом 4Gb, наибольшее падение производительности наблюдается в 0.1% Fps.

Как изменится графика от изменения качества текстур, наглядно видно в данном ролике. Вы и сами можете проделать такое, оценивать качество картинки на Youtube такая себе идея конечно.

 Assassins Creed Odyssey

• DirectX 11.   
  • Качество графики – настраиваемое.    
  • Сглаживание - высокое.    
  • Качество теней - очень высокое.    
  • Качество окружения - очень высокое.    
  • Детализация текстур - высокая.    
  • Качество рельефа - высокое.    
  • Плотность мелких объектов - очень высокая.    
  • Качество тумана - высокое.    
  • Качество воды - очень высокое.    
  • Качество полноэкранных отражений - высокое.    
  • Качество объемных облаков - самое высокое.
• Персонажи
  • Детализация текстур – высокое.
  • Персонаж - самое высокое.
• Постобработка
  • Объемное освещение - среднее.   
  • Глубина резкости – высокое.
  • Начнем с пробежки по городу.

У видеокарты с объемом памяти на 4 гигабайта отчетливо видны фризы на графике фреймтайма. И вот тут уже хочется спросить: а стоят ли 3 FPS 30 долларов? Если кто-то не понимает, о чем я сейчас, недавно была публикация одного популярного блогера, кто пропустил, предлагаю ознакомится.

Red Dead Redemption 2

При запуске игры на видеокарте с объемом 4 гигабайта я столкнулся с ограничением по видеопамяти, при первом запуске игры вышло так, что я банально не смог установить свое разрешение экрана 2560*1080 без уменьшения настроек графики, которые были по умолчанию. Игра просто не давала применить настройки.

Данное ограничение можно обойти, что из этого вышло - сейчас увидите в видео, только смотрите внимательно. Первое, что бросилось в глаза - это игра банально не использовала оперативную память, чтобы компенсировать нехватку видеопамяти, объем использованной оперативной памяти был почти одинаковый в обоих случаях. Настройки в обоих случаях были идентичны.

В итоге видеокарта с объемом видеопамяти 4 гигабайта чуть-чуть мухлевала, назовем это так. И тут вина только видеокарты, ни медленного SSD и загруженного под завязку процессора.

А сейчас бенчмарк с настройками использования видеопамяти 3830Mb и в разрешении 1920*1080. Настройки специально не подбирал, просто выставил так, чтобы уместиться в видеопамять.

• Версия 1232.13.
• Vulkan.
  • Качество текстур - ультра высокое.
  • Анизотропная фильтрация - Х16.
  • Качество освещения - средне.
  • Качество глобального освещения - высокое.
  • Качество теней - высокое.
  • Качество дальних теней - ультра.
  • Качество сложного затенения (SSAO) - ультра.
  • Качество отражений - низко.
  • Качество зеркал - ультра.
  • Качество воды - высокое.
  • Качество объемных эффектов - ультра .
  • Качество частиц - средне.
  • Качество тесселяции - высокое.
  • Сглаживание ТАА - средне.
  • Сглаживание FXАА - выключено.
  • Сглаживание MSАА - выключено.
  • Разрешение ближних объемных эффектов - ультра.
  • Разрешение дальних объемных эффектов - ультра.
  • Качество освещения объемных эффектов - ультра.
  • Высокая детализация лучей света - выключено.
  • Качество освещения частиц - средне.
  • Качество мягких теней - ультра.
  • Качество теней травы - высоко.
  • Длинные тени - включены.
  • Сложное затенение (SSAO - полноэкранный режим) - выключено.
  • Качество преломления воды - высокое.
  • Качество отражений воды - высокое.
  • Масштабирование разрешения - выключено.
  • Резкость сглаживания ТАА - выключена.
  • Размытие при движении - включено.
  • Сглаживание MSАА для отражений - выключено.
  • Уровни детализации геометрии - низко.
  • Детализация травы - низкая.
  • Качество деревьев - средне.
  • Качество рельефных текстур - ультра высокое.
  • Качество деталей -  высокое.
  • Качество меха - среднее.
  • Тесселяция деревьев - выключена.

Без жульничества снова не обошлось.

Возможно в дальнейших патчах ситуация исправится. В свою очередь новинка отлично идет на видеокартах серии Polaris.

GreedFall

• DirectX 11.   
  • Качество графики – наивысшее качество.    
  • Тени - наивысшее качество.    
  • Дальность прорисовки - наивысшая.    
  • Свойства одежды - наивысшее качество.    
  • SSAO - высокое качество.    
  • Сглаживание - ТАА.    
  • Частицы - громко.    
  • Качество текстур  - наивысшее качество.    
  • Анизотропная фильтрация - х8.

Забегая немного вперед скажу, у видеокарты с объемом 4 гигабайта начались проблемы, степень их серьезности каждый определит для себя сам, как и цену  30 долларов за 3 дополнительных FPS. От себя добавлю, что свести видео оказалось большой проблемой. Всю боль происходящего можно оценить по графику фреймтайма.

График фреймтайма чем-то даже напоминает кардиограмму.

Увидев такое шаткое положение дел у видеокарты на 4 гигабайта, я решил повторить тест с оперативной памятью на частоте 2133MHz. Увы, но свести видео оказалось еще сложнее, лучше не получилось.

Собственно, какие-либо комментарии тут излишни, вы и сами все прекрасно видели.

Far Cry 5

• Версия 1.011.
• DirectX 11.
  • Качество фильтрации текстур - высоко.
  • Качество теней - высоко.
  • Качество геометрии мира и растительности - высоко.
  • Качество окружения - высоко.
  • Качество воды - высокое.
  • Качество ландшафта - высокое.
  • Качество объемного тумана - высокое.
  • Сглаживание - ТАА.
  • Размытие в движении - выключено.
  • Масштаб поля зрения - 75.
  • Масштаб разрешения - 1.0.
  • Текстуры HD - включены.

Если оперировать значениями из первых двух графиков, то можно предположить, что разницы нет. Вот почему во время тестирования важно указывать такие показатели как 0,1% и 1% FPS.

График фреймтайма так же является необходимым элементом любого тестирования по моему мнению.
Запустим бенчмарк, дабы еще раз подтвердить, почему бенчмарки и реальный игровой процесс - это разные вещи.

Forza Horizon 4

Так как мониторинг в данной игре заблокирован, придется довольствоваться малым.
А теперь этот же тест с оперативной памятью на частоте 2133MHz.

В итоге частота оперативной памяти не сильно-то и помогает в играх, при нехватке видеопамяти. Так же владельцам процессоров Zen 2 не стоит сильно гнаться за высокими частотами оперативной памяти, с видеокартами в данной нише.

Продолжаем наш предновогодний тестовый марафон.

Wolfenstein II: The New Colossus

• Vulkan.
  • Качество видео – пользовательское.    
  • Размытие в движении - выключено.    
  • Сглаживание - TSSAA(8TX).    
  • Поле зрения - 90.    
  • Освещение - сверхвысокое.    
  • Тени - убер.    
  • Частицы - сверхвысокое.    
  • Направленное затенение - высокое.
  • Отражение - сверхвысокое.
  • Детали – сверхвысокое.    
  • Размытие в движении - сверхвысокое.    
  • Передача изображения - убер.    
  • Качество воды - сверхвысокое.    
  • Объемное изображение - высокое.    
  • Анизотропная фильтрация - х16.
  • Фильтрация деталей -  х16.
  • Смена детализации - сверхвысокая.    
  • Отложенный рендеринг - откл.
  • Гп. удаление полигонов - вкл.
  • Асинхронные вычисления - вкл.
  • Хроматические аберрация - вкл.
  • Глубина резкости - вкл.
  • Сглаживание глубины резкости - вкл.

Достаточно интересное и сильное влияние оказало на производительность недостаточное количество видеопамяти.

Battlefield V

• Версия 1.0 build 25081.
• DirectX 12.
  • Угол обзора на технике - 55.
  • Размытие в движении - 0%.
  • Эффекты глубины резкости(прицел) - нет
  • Хроматическая аберрация - включена.
  • Зернистость изображения - включена.
  • Виньетирование - включено.
  • Оптическая дисторсия - включена.
  • Разрешение - 130%.
  • Ограничение частоты кадров - 120.
  • Рендеринг последующих кадров - включен.
  • Ограничение памяти графического процессора - нет.
  • Качество текстур - ультра высокое.
  • Фильтрация текстур - ультра .
  • Качество освещения - ультра .
  • Качество эффектов - ультра .
  • Качество пост-обработки - ультра .
  • Качество сетки - ультра .
  • Качество рельефа - ультра .
  • Качество травы - ультра .
  • Сглаживание - ТАА высокое.
  • Глобальное затенение - HBAO.
  • Количество эффектов - ультра .

Apex Legends

• DirectX 11.
  • Поле зрения - 90.
  • Адаптивное разрешение - 100.
  • Адаптивный суперсэмлинг - выкл.
  • Качество текстур - безумное.
  • Фильтрация текстур - анизотропная х16.
  • Качество рассеянного затенения - высоко.
  • Охват теней от солнца - высоко.
  • Детализация теней (солнце) - высоко.
  • Детализация теней (точечные) - очень высоко.
  • Объемное освещение - вкл.
  • Динамические тени (точечные) - вкл.
  • Качество моделей - высоко.
  • Качество эффектов - высоко.
  • Следы ударов - высоко.
  • Физика тел - высоко.

Resident Evil 7 Biohazard

• DirectX 11.

• Угол обзора - 80.
• Метод прорисовки - обычный.
• Мастабирование разрешения экрана - 1,5.
• Качество текстур - очень сильное.
• Фильтрация текстур - очень сильно.
• Качество изображения - очень сильно.
• Сглаживание - FXAA+TAA
• Размытие в движение - выкл.
• Прорисовка эффектов - сильно.
• Глубина резкости - вкл.
• Качество теней - очень сильно.
• Динамические тени - вкл.
• Кэш теней - вкл.
• Рассеянное затенение - HBA0+.
• Свечение - вкл.
• Блики - вкл.
• Качество объемного освещения - сильно.
• Отражение - вкл.
• Подповерхностное рассеивание - вкл.
• Хроматические аберрация - вкл. 

Вот и подошло наше тестирование к концу.

Его смысл заключался в следующем: развеять миф о том, что RX 470/480/570/580 не нужно 8 гигабайт видеопамяти, что чипы "тянут" текстуры, ну и наконец-то сравнить эти видеокарты в одинаковых условиях, ведь такое до сих пор не было сделано должным образом.

Подобная ситуация касается не только видеокарт AMD Polaris, у Nvidia сложилась точно такая же ситуация с GTX 1060 3Gb, сам чип видеокарты еще выглядит вполне пригодным для современных игр, однако нехватка объёма видеопамяти ставит крест на игре с высокими текстурами, в итоге пользователю приходится снижать качество текстур, что на мой взгляд является одним из важнейших параметров игровой графики, которая в свою очередь практически не оказывает влияние на FPS при должном количестве видеопамяти. В ближайшем будущем данные проблемы возникнут и у видеокарт с объемом 6 гигабайт начиная от 1060 6G до 1660Ti, а так же еще не вышедшая RX5600XT с ее 6 гигабайтами. Так что хорошо подумайте при покупке видеокарты в 2020 году. Если во время анонса RX 470/480 в 2016 году (не говорю даже про R290Х и R390/Х) объем 8 гигабайт считался излишеством и ненужным, то уже сейчас в разрешении FullHD является необходимым при определенных настройках.

По данным тестам так же можно определить необходимый объем оперативной памяти для игры в разрешении экрана 1920*1080 и 2560*1080, пока 16 гигабайт вполне достаточно при условии, что у вас не менее 4 гигабайт видеопамяти (во время тестирования в фоне не было никаких лишних программ, типа браузер с открытыми вкладками и мессенжерами связи).

В полной мере компенсировать нехватку видеопамяти у вас не получится даже за счет оперативной памяти на высоких частотах работы.

В свежих играх увы 3-4 гигабайт видеопамяти уже не хватит с приемлемым качеством текстур даже в разрешении 1920*1080, в итоге вам придется любоваться мыльной картинкой и текстурами низкого качества, несмотря на то что производительности самого чипа еще можно сказать достаточно.

P.S 

Во время очередной перепрошивки видеокарта чуть-чуть пострадала и биос прошился некорректно, пришлось прибегнуть к скрепке и замыканию ног. Не забываем перезагружаться перед прошивкой, а то после нагрузки могут быть вот такие казусы.

Обновлено 

Тесты в низком разрешении, качество графики без изменения.

Всех с наступающим новым годом и до новых встреч в следующем году. id3578363