Najnowsze technologie w kartach graficznych AMD, czyli nie samym krzemem gracz żyje

Zapewnienie jak największej wydajności w grach, dbałość o najwyższą jakość obrazu, czy zmniejszanie zużycia energii, to jedne z najważniejszych kwestii przyświecających projektantom nowych chipsetów i kart graficznych. Często kojarzy się to nam jednoznacznie jedynie ze sprzętem, kosmicznymi technologiami i zastępami inżynierów w laboratoriach. Zapominamy przy tym o innej, równie ważnej grupie, która odpowiada za to, by cały ten sprzęt mógł wykorzystać swoje możliwości. Programistach, tworzących sterowniki i aplikacje, potrafiące wycisnąć ostatnie soki z kawałka krzemu. Dopiero to wszystko razem sprawia, że w pełni możemy cieszyć się naszym nowym, wypasionym sprzętem. Spójrzmy, jakie technologie i oprogramowanie oferuje nam AMD w odniesieniu do swoich najnowszych kart graficznych.

Frame Rate Targeting Control

W przypadku najmocniejszych kart graficznych, takich jak seria Radeon Fury X bardzo często, szczególnie gdy sięgamy po nieco starsze tytuły, mamy do czynienia z ogromną nadwyżką mocy w stosunku do potrzeb. Relatywnie rzadko zdarza się też, by twórcy gry pozwolili nam na sztywne zablokowanie liczby renderowanych klatek, czy nawet odgórnie ją ograniczyli. Cóż to oznacza? Otóż nasz wydajnościowy potwór, korzystając z posiadanej mocy obliczeniowej będzie renderował obraz z szybkością do nawet kilkuset klatek na sekundę. Teoretycznie nie ma w tym nic złego, "od przybytku głowa nie boli", ale...

Po pierwsze dla większości graczy do całkowicie płynnej rozgrywki wystarcza 60 fps, choć oczywiście zawodnicy e-sportowi często korzystają z wyższych wartości odświeżania. Po drugie wciąż niewiele osób posiada wyświetlacze zdolne do pracy z wyższym odświeżaniem. "Nadmiarowe" klatki zwyczajnie się marnują. I właśnie tutaj w sukurs przychodzi nam technologia Frame Rate Targeting Control, która pozwala na przycięcie liczby generowanych przez kartę graficzną klatek do ustalonego dla nas poziomu, na przykład wspomnianych 60 fps. Procedura jest banalnie prosta - w sterownikach Catalyst ustawiamy żądaną wartość fps i... gotowe. Dodatkowym profitem będzie też fakt, że na pewno czekają nas w przyszłości niższe rachunki za prąd.

Jakie mamy z tego korzyści? Po pierwsze znacznie mniejsze obciążenie karty graficznej, co bardzo wyraźnie przekłada się zarówno na temperaturę, jak i głośność jej pracy, a co za tym idzie na żywotność podzespołów oraz komfort zabawy. Niższe obciążenie GPU oraz temperatura pracy to również wyraźnie mniejsze zapotrzebowanie na energię. Różnica ta może w niektórych przypadkach sięgać nawet ponad stu wat! Dla osób lubiących nowości "na full", ale jednocześnie grających często w jakieś MOBA, czy MMO, może to okazać się wręcz zbawienne. Najlepiej ilustrują to poniższe tabele:

FreeSync

Tearing, czyli horyzontalne "przesuwanie się" obrazu podczas rozgrywki, to jedno z najbardziej denerwujących zjawisk towarzyszących rozgrywce. Oczywiście już dawno znaleziono na to sposób - synchronizację pionową. Podstawowymi problemami bywają w tym przypadku input lag i zazwyczaj wyraźnie odczuwalny wzrost zapotrzebowania na moc obliczeniową, co w przypadku gdy nasza karta dociera do granic gwarantujących płynną rozgrywkę bywa kłopotliwe. Rozwiązanie AMD eliminuje wszystkie te problemy.

FreeSync to nic innego, jak pełna synchronizacja GPU z odświeżaniem monitora. Ten system zależności sprawia, że nawet przy spadkach fps generowanych przez kartę graficzną, wyświetlany obraz wciąż zachowuje wrażenie płynności nieporównywalne z innymi rozwiązaniami. Co oczywiste całkowicie eliminowane jest tutaj zjawisko tearingu - monitor i GPU zawsze pracują z tymi samymi wartościami fps-odświeżanie. Co jednak najważniejsze, technologia ta nie kradnie nawet ułamka dodatkowej mocy obliczeniowej! Innymi słowy, jeśli wydajność w jakiejś wymagającej grze balansowała na granicy 60 fps, nie stracimy nawet jednej klatki chcąc uniknąć tearingu.

Technologią ta powinni więc zainteresować się przede wszystkim miłośnicy strzelanek i innych gier, w których możemy liczyć na naprawdę szybką akcję oraz absolutnie wszyscy miłośnicy e-sportu. Komfort rozgrywki i precyzja są nieporównywalnie większe, niż w przypadku zastosowania klasycznej synchronizacji pionowej.

Co nie mniej ważne AMD udostępniło swoją technologię producentom monitorów całkowicie za darmo (w przeciwieństwie do rozwiązań konkurencji), co przekłada się bezpośrednio nie tylko na większą różnorodność modeli, ale również wyraźnie niższą cenę monitorów kompatybilnych z technologią FreeSync.

Virtual Super Resolution

W tym przypadku mamy do czynienia z technologią, która przyjdzie w sukurs wszystkim miłośnikom jak najlepszej jakości obrazu. Niestety nie każda gra i nie każdy silnik wspierają najnowsze metody antyaliasingu, takie jak SSAA (Super sampling Anti-Aliasing). Jednak dysponując naprawdę mocną kartą, taką jak Radeon Fury X, jesteśmy dzięki oprogramowaniu od AMD skutecznie symulować efekt porównywalny do tej techniki antyaliasingu? Jak to możliwe?

Jeśli gramy w rozdzielczościach 1080p lub 1440p, nasza karta, dysponując mocą pozwalającą na płynną grę w 4K, ma możliwość renderowania obrazu w takiej właśnie, zawyżonej rozdzielczości. Następnie obraz jest skalowany do rozdzielczości natywnej naszego monitora, co w efekcie daje nam obraz zdecydowanie bardziej ostry i pełen detali, niż w przypadku tradycyjnego renderowania. Jest to więc propozycja skierowana przede wszystkim do graczy, którzy najbardziej cenią sobie jakość obrazu, nawet kosztem wydajności. Szczególnie docenią ja na pewno miłośnicy rozbudowanych strategii, takich jak seria Total War, w których na polu bitwy jednocześnie pojawia się nawet kilkaset, a niekiedy kilka tysięcy modeli.

DirectX 12 i architektura GCN

Pełna kompatybilność kart AMD wykorzystujących architekturę GCN (Graphics Next Core) z najnowszym API firmy Microsoft, to zdecydowanie jedna z największych ich zalet. Postarajmy się wyjaśnić, jakie korzyści nam graczom przyniesie rychłe pojawienie się nowego DirectX.

Przede wszystkim DX12 ma zupełnie inną niż dotychczasowe wersje "architekturę" wykonywania zadań w oparciu o CPU, pozwala bowiem na równoległe i symultaniczne wykonywanie różnych poleceń i równoległą komunikację GPU ze wszystkimi rdzeniami procesora. Dzięki temu powinno się uniknąć efektu "wąskiego gardła", co w znacznym stopniu podnosi wydajność całego systemu. Tak ścisła współpraca przekłada się na niesamowity przyrost wydajności, co w przypadku przygotowanych na nią już od jakiegoś czasu układów AMD oznaczać może nawet kilkudziesięcioprocentowy wzrost wydajności. Przełoży się to bezpośrednio na przykład na liczbę możliwych do wygenerowania polygonów, a karty takie jak Radeon R9 290X mogą tu liczyć na znaczne zwiększenie efektywności. Nowe API wpłynie oczywiście także na wyraźne zwiększenie wydajności przy takich operacjach, jak teselacja, czy obsługa pakietów tekstur o wysokiej rozdzielczości.

Bardzo ciekawą kwestią jest bez wątpienia zaimplementowanie w DX12 znanych już z konsol, tak zwanych asynchronicznych shaderów. Jaki potencjalny zysk będą z tego mieli posiadacze kart AMD? Otóż nawet kilka i na paru poziomach. Po pierwsze bowiem ideą tej technologii jest maksymalne wykorzystanie jednostek cieniujących w taki sposób, aby wykonywały dane zadanie w kilku podzielonych pakietach, obrabianych symultanicznie. W niezwykle wyraźny sposób skraca to czas potrzebny na wykonanie operacji, co oczywiście pozwoli na wykonanie w tym samym czasie większej ich liczby. Tym bardziej, że zarówno w przypadku układów konsolowych, jak i kart graficznych Radeon opartych na architekturze GCN jest do dyspozycji specjalny, dedykowany temu zadaniu układ zwany ACE (Asynchronous Compute Engines).

Kolejna korzyść płynąca z uniwersalnego charakteru architektury GCN, to fakt, iż jej zastosowanie w konsolach obecnej generacji pozwoliło twórcom gier oswoić się z wykorzystanymi tam technologiami, a tym samym być lepiej przygotowanymi na zbliżający się mariaż DX12 i GCN. Niejako przy okazji towarzyszy temu ciekawy efekt - dużo większej zgodności elementów kodu dla gier konsolowych z jego pecetową wersją dla kart AMD. Zastosowanie podobnych technologii i rozwiązań, opartych na poniekąd wspólnej platformie owocuje już teraz nie tylko dużo łatwiejszym portowaniem gier, ale również lepszą optymalizacją kodu dla kart z serii Radeon zbudowanych w oparciu o GCN.

Dodatkowo wszystko to bardzo dobrze świadczy o uniwersalności, skalowalności i potencjalnie dużej długowieczności architektury GCN, o czym napiszemy zresztą szerzej już wkrótce. Rozwijanie i wspieranie technologii w oparciu o tę samą architekturę przez długi - jak na tę branżę - czas przyniesie nam zapewne same korzyści, co udowodnił choćby przykład konsol poprzedniej generacji. Warto też na końcu wspomnieć o fakcie, że GCN jest obecne w kartach AMD od 2011 roku i osoby, które nabyły wtedy oparte na tej architekturze modele, już dziś mogą doświadczyć tego efektu - ich karty radzą sobie z dużą liczbą nowych gier znacznie lepiej, niż analogiczne produkty konkurencji.

Tekst powstał jako część wspólnej akcji marketingowej AMD i gram.pl