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Ashes Of The Singularity Beta, DirectX 12: Nvidia vs. AMD

Le DirectX 12 sono disponibili dal debutto di Windows 10, ma ancora non ci sono giochi che le sfruttino. Abbiamo usato l'ultima beta di Ashes of the Singularity per esaminare le prestazioni attuali di Radeon e GeForce in DirectX 12.

Ashes Of The Singularity Beta, DirectX 12: Nvidia vs. AMD

Introduzione

Abbiamo testato diverse volte giochi non terminati nelle nostre recensioni, più recentemente durante la prova della Radeon R9 Nano. Allora avevamo riscontrato alcuni problemi con i driver e, cosa persino peggiore, problemi hardware con le schede video di Nvidia. Non passò molto tempo e l'azienda rispose con un nuovo software che non solo ha permesso di superare le carenze tecniche, ma anche di cambiare il quadro prestazionale, evidenziando una leggera leadership sulla concorrenza.

06 Intro Screen

Questa volta il quadro è un pochino differente. AMD ci ha fornito un driver ottimizzato, ma quando abbiamo chiesto a Nvidia se ne avesse uno, i rappresentanti dell'azienda ci hanno risposto un po' infastiditi, rimandandoci all'attuale versione WHQL, i GeForce 361.91.

Ashes of the Singularity è davvero la vetrina perfetta per le DirectX 12. Al suo interno ha un sacco di piccole entità controllate dall'intelligenza artificiale che si muovono in un'area ampia. Questo ha sia dei pro che dei contro. Da una parte mostra i benefici della nuova API, ma allo stesso tempo può fuorviare, perché i miglioramenti saranno meno pronunciati in quei titoli che non sfruttano esplicitamente le nuove caratteristiche delle DirectX 12 in modo così pesante.

08 Batlle 01

La caratteristica al centro del dibattito attuale è Asynchronous Shading/Compute. Permette l'esecuzione di operazioni grafiche (shading) e calcoli in modo parallelo e asincrono (ossia indipendentemente dall'ordine). Se correttamente implementata in hardware e software, questa tecnologia può ridurre nettamente la latenza, restituendo prestazioni più elevate.

Qui sotto potete vedere un diagramma che mostra come sono gestite le operazioni con le DirectX 11. Sono eseguite una a una, in ordine fisso. Questo ordine non può essere cambiato e l'unico modo per raggiungere l'efficienza è suddividere la coda e mantenerla piuttosto corta.

DX11
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Con le DirectX 12 la coda può essere suddivisa in modo che le operazioni siano completate nello stesso momento e sfalsata l'una dall'altra. Questo modus operandi funziona piuttosto bene nel benchmark che analizziamo in questo articolo e quindi dovremo vedere realmente il potenziale di Asynchronous Shading.

Ricordate però che l'impatto reale di questa nuova caratteristica dipende da quante operazioni in un gioco particolare beneficiano dall'essere svolte in parallelo, ossia in modo asincrono. Non ci saranno benefici se le operazioni sono dipendenti dai risultati delle altre o se l'overhead necessario per gestire tutte le operazioni è maggiore rispetto ai miglioramenti legati all'esecuzione asincrona.

DX12
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Diverse revisioni dell'architettura GCN di AMD includono miglioramenti votati a questa funzionalità, perciò le GPU Tonga, Hawaii e Fiji si comportano meglio con Asynchronous shading/compute. Le architetture Kepler e Maxwell di Nvidia vivono momenti più difficili. L'azienda sta cercando di compensare tramite software.

Il seguente grafico mostra chiaramente che Nvidia non è ancora al livello desiderato. Dopo aver attivato la nuova funzione delle DirectX 12 nel file .ini, le prestazioni delle schede AMD crescono marcatamente mentre quelle delle soluzioni Nvidia peggiorano leggermente. L'opzione di attivare o disattivare questa operazione ci ha convinto a concentrare tutti i nostri sforzi su DirectX 12 e Asynchronous compute. Per mantenere il test il più leale possibile testiamo tutte le schede video con le impostazioni più adatte a loro.

AsyncCompute On Off

Configurazione di prova

Usiamo lo stesso sistema di prova che abbiamo da un po' di tempo. Non abbiamo fatto alcun cambiamento:

Specifiche tecniche
Configurazione Intel Core i7-5930K at 4.2GHz
Alphacool Water Cooler (radiatore 24cm)
Crucial Ballistix Sport, 4x 4GB DDR4-2400
MSI X99S XPower AC
1x Crucial MX200, 500GB SSD (Sistema)
1x Corsair Force LS 960GB SSD (Software, Data)
be quiet Dark Power Pro, 850W 
Windows 10 Pro (aggiornato)
Driver AMD: Radeon Software 15.301 B35 (driver beta per la stampa,febbraio 2016)
Nvidia: GeForce 361.91 WHQL
Benchmark giochi Ashes of the Singularity Beta 2 (stampa)

Dato che il benchmark ci mette a disposizione un file di log molto interessante che contiene tanti dettagli - e non solo i risultati generali - abbiamo aggiornato il nostro interpreter per avvantaggiarcene, prestando attenzione a cose importanti come il frame time.

00 Interpreter
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Frame rate

Per prima cosa diamo uno sguardo ai frame al secondo medi e minimi, i quali sono certamente interessanti. Usiamo tre differenti risoluzioni con impostazione High: Full HD (1920x1080), WQHD (2560x1440) e Ultra HD (3840x2160).

00 1 FHD FPS Bars r 600x450
00 2 QHD FPS Bars r 600x450
00 3 UHD FPS Bars r 600x450

I frame al secondo minimi riflettono la migliore esperienza soggettiva, specialmente quando s'incontra lo stuttering in alcuni punti. Con alcune eccezioni, Nvidia è davanti ad AMD. Questi risultati, comunque, non dicono tutto, come vedrete.

Frame rate nel tempo

Diamo uno sguardo alla curva dei frame al secondo lungo l'intera sessione da 180 secondi del benchmark. Il nostro interpreter mostra i dati del file di log in modo che possiamo metterli in un grafico che mostra come il frame rate cambia tra le differenti scene del test con i loro differenti carichi.

01 1 FHD FPS Curves r 600x450
01 2 QHD FPS Curves r 600x450
01 3 UHD FPS Curves r 600x450

Frame time e fluidità

Il grafico sopra non è sufficientemente dettagliato da fornirci una buona rappresentazione dell'esperienza soggettiva. L'unico modo in cui possiamo raggiungerla è guardare ai tempi di rendering effettivi. Poiché differenti schede renderizzano un differente numero di frame durante la sessione di benchmark a seconda della loro velocità, usiamo una complessa procedura matematica per far sì che il nostro interpreter analizzi il file di log. Le deviazioni più importanti sono ponderate in modo diverso rispetto alle sequenze corrispondenti. In questo modo, lo stuttering soggettivo è mantenuto.

02 1 FHD Frame Time r 600x450
02 2 QHD Frame Time r 600x450
02 3 UHD Frame Time r 600x450

La risoluzione 2560x1440 pixel con impostazione High è ottima perché le schede Nvidia più veloci raggiungono il loro limite anticipatamente per via del carico maggiore sulla CPU. Anche se i frame rate e il frame rate nel tempo non lo mostrano affatto, questo grafico indica che la CPU stabilisce un chiaro limite alle prestazioni a causa delle draw call.

01 Frame Time Detail

Fluidità

Infine, diamo uno sguardo alla fluidità, ossia alle relative differenze di tempo tra i frame. Osservando i risultati dei benchmark in questo modo vediamo lo stuttering che potreste sperimentare soggettivamente senza essere influenzati dal tempo di rendering effettivo.

03 1 FHD Smoothness r 600x450
03 2 QHD Smoothness r 600x450
03 3 UHD Smoothness r 600x450

Usando le stesse impostazioni per esaminare l'esperienza utente soggettiva, la Radeon R9 Fury X di AMD offre un'immagine più fluida durante l'intera sessione di test. Poiché abbiamo anche statisticamente analizzato i dati di CPU e driver, vedremo a breve perché ciò avviene.

02 Smoothness Detail

Frame rate e tempi, conclusioni

Le schede video di AMD si comportano particolarmente bene nelle scene che hanno molta attività di intelligenza artificiale - e il collegato carico di elaborazione.

La Radeon R9 390X è piuttosto degna di nota in questo contesto, dato che si ritrova al livello della GTX 980 Ti e non a quello della nettamente meno veloce GTX 980. Allo stesso modo una Radeon R9 390 overcloccata batte agevolmente le GTX 970 e la GTX 980 overcloccate.

09 Battle 02

In Full HD la Radeon R9 380X si comporta piuttosto bene, mentre la GTX 960 non può competere. Tutti questi risultati sono basati solo su un benchmark, certo, e questo non è rappresentativo della maggior parte dei giochi. Tuttavia, allo stesso tempo, ci dà un'idea di dove potrebbero portare le ottimizzazioni per Asynchronous Shading/Compute.

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