Выделение видеопамяти и использование видеопамяти – в чем разница?

Nvidia анонсировала свою последнюю серию видеокарт RTX 3000 1 сентября 2020 года на фоне массового ажиотажа. Эти видеокарты обещали беспрецедентный уровень производительности не только в традиционном растрированном рендеринге, но и в современных играх RayTracing. Карты серии RTX 3000 станут одними из самых быстрых карт на рынке, конкурируя с лучшими предложениями AMD в серии RX 6000. Графический процессор на базе Ampere, который находился внутри этих карт, сам по себе был достаточно быстрым, но значительно более высокая производительность на самом деле была также результатом другого улучшения. Две верхние карты в серии RTX 3000, RTX 3090 и RTX 3080, также оснащены новой памятью GDDR6X, совершенно новой для потребительских видеокарт.

Nvidia GeForce RTX 3080 – одна из самых быстрых видеокарт с поддержкой трассировки лучей – Изображение: Nvidia

RTX 3080 имеет размер буфера памяти 10 ГБ, а RTX 3090 имеет огромный размер буфера памяти 24 ГБ. Относительно невысокий размер памяти RTX 3080 вызвал немало беспокойства среди приверженцев Nvidia, особенно с учетом того, что более старый флагман RTX 2080 Ti имел 11 ГБ видеопамяти. Вскоре после этого AMD выпустила свои новые видеокарты серии RX 6000, каждая из которых имела 16 ГБ видеопамяти, хотя и имела более медленные модули памяти GDDR6. AMD в своих рекламных материалах также указала на возможность современных игр, использующих более 10 ГБ видеопамяти при таких разрешениях, как 4K. Вскоре после этого Nvidia выпустила RTX 3060, графическую карту среднего уровня, но у нее, как ни странно, было 12 ГБ видеопамяти. Это только помогло еще больше замутить воду.

Споры о размере памяти

Из-за номинального размера буфера VRAM RTX 3080 многие энтузиасты отмечали, что современные игры могут потребовать более 10 ГБ VRAM при определенных сценариях. Особенно в более высоких разрешениях, таких как 4K, многие игры имеют тенденцию выходить за пределы 8 ГБ и 10 ГБ VRAM, когда они загружены высококачественными ресурсами. Дебаты усилились, когда многие СМИ также представили примеры таких игр, как Doom Eternal и Resident Evil, которые потребляли более 10 ГБ видеопамяти при разрешении 4K.

С другой стороны, верный Nvidia ответил умным замечанием, что многие из этих игр на самом деле выделяли больше VRAM, чем им нужно, и, таким образом, фактически не использовали более 10 ГБ VRAM за раз. Распределение VRAM – это немного сложная концепция, которая работает по-разному в каждой игре, но в основном это означает, что игра берет всю доступную VRAM и заполняет ее ресурсами, которые могут понадобиться позже. Это веский аргумент, поскольку многие игры, такие как Call of Duty Modern Warfare, даже выделяют более 20 ГБ видеопамяти, если она есть на вашей видеокарте.

AMD также присоединилась к этому, когда анонсировала свою последнюю версию серии RX 6000 – Radeon RX 6700 XT. AMD показала следующий слайд на своей презентации, который показывает, что некоторые игры «используют» более 8 ГБ видеопамяти в определенных условиях. Слово «использовать» намеренно оставлено неопределенным.

Слайд AMD об использовании видеопамяти – Изображение: AMD

Чтобы понять разницу между использованием памяти и распределением памяти, мы сначала должны понять, что такое VRAM и что она на самом деле делает.

Что делает VRAM?

Большая часть «тяжелой работы» с точки зрения графической обработки выполняется ядром видеокарты, известным как GPU. Графический процессор – это очень мощный кристалл, разработанный и оптимизированный для обработки графических задач, таких как игры. Он выполняет большую часть обработки, необходимой для того, чтобы выдвинуть кадры, отображаемые на вашем мониторе. Но для того, чтобы обрабатывать большие объемы данных и достаточно быстро готовить кадры, графическому процессору нужно над чем поработать. Здесь на помощь приходит VRAM.

GDDR6X обещает обеспечить беспрецедентный уровень пропускной способности и скорости – Изображение: Micron Technology

VRAM или видеопамять – это форма высокоскоростной памяти, которая хранится на самой видеокарте, так что графический процессор имеет к ней прямой доступ. VRAM хранит ресурсы и текстуры, необходимые для игры, чтобы графический процессор мог работать с ними при необходимости и подготавливать кадры, которые необходимо отобразить. Если VRAM не может доставить эти ресурсы и другие важные данные в графический процессор достаточно быстро, пользователь может столкнуться с замедлением, заиканием или даже сбоем. Как правило, более высокие разрешения, такие как 1440p и 4K с высокими графическими настройками, требуют большего количества VRAM для управления и хранения этих высококачественных ресурсов, а это означает, что вам потребуется более высокая емкость VRAM, если вы хотите играть с этими настройками и этими разрешениями. В то же время вам нужна более высокоскоростная память, чтобы достаточно быстро перемещать данные в графический процессор из VRAM. Здесь могут оказаться полезными такие технологии памяти, как GDDR6X.

Распределение VRAM

Выделение VRAM – довольно сложная и расплывчатая концепция, поскольку ее фактическое применение варьируется от игры к игре и у разных разработчиков. По сути, когда игра «выделяет» VRAM, она запрашивает весь буфер памяти карты и сохраняет в нем ресурсы и текстуры, которые могут понадобиться позже. Хороший пример распределения VRAM можно найти в современных играх Call of Duty, таких как Call of Duty Modern Warfare. Особенно в многопользовательской версии игра требует всю VRAM, которую может предложить карта, и заполняет ее до краев активами и текстурами, которые могут потребоваться в какой-то момент матча. Это могут быть различные текстуры объектов на карте, различные графические элементы, каркасные карты и т. Д.

Требование всей емкости VRAM и заполнение ее, по общему признанию, ненужными активами может показаться расточительным, но это действительно служит цели. Когда ресурсы предварительно загружаются в память таким образом, игре не нужно ждать, пока гораздо более медленный жесткий диск или SSD загрузит ресурс, когда он потребуется на экране. Доступ к необходимому активу можно быстро получить из видеопамяти видеокарты, что намного быстрее, чем любой другой доступный сегодня вид хранилища. Это позволяет игре мгновенно загружать текстуры и ресурсы, тем самым избегая каких-либо задержек или артефактов всплывающих текстур. Таким образом, общий игровой процесс улучшается при использовании этого метода.

Следует иметь в виду, что игре на самом деле не нужно хранить все эти ресурсы в видеопамяти для правильной работы. Если вы запустите Call of Duty Modern Warfare на видеокарте с 6 ГБ видеопамяти, она будет отлично работать при выделении всего буфера 6 ГБ видеопамяти. Точно так же игра выделит даже 20 ГБ видеопамяти, если вы играете в нее на видеокарте с более чем 20 ГБ видеопамяти. Игра на самом деле не использует всю эту VRAM для рендеринга сцены, однако игра хранит во VRAM потенциально важные ресурсы и текстуры, которые могут пригодиться позже.

Фактическое использование видеопамяти

В то время как некоторые современные игры предпочитают выделять игре всю емкость видеопамяти, чтобы оптимизировать игровой процесс, старые игры и большая часть новых игр не используют эту технику. Распределение VRAM – довольно новый метод, который стал популярным в последние годы в связи с появлением видеокарт с более чем 8 ГБ VRAM. Эти игры используют столько видеопамяти, сколько фактически требуется для рендеринга сцены, а остальное остается неиспользованным.

Использование VRAM можно определить как объем VRAM, который активно участвует в рендеринге сцены, отображаемой на экране, или любых последующих сцен, для которых игре необходим немедленный доступ к ресурсам и текстурам. Использование VRAM – это фактическая мера количества VRAM, необходимого игре для правильной работы. Если игра «использует» 8 ГБ видеопамяти при определенных условиях, наличие менее 8 ГБ видеопамяти приведет к серьезным сбоям и заиканиям или, возможно, даже к сбою, если эти условия будут выполнены.

Следует отметить, что программное обеспечение для мониторинга, такое как MSI Afterburner, не имеет возможности отличить распределение VRAM от использования VRAM и, следовательно, показывает только распределение VRAM. Это означает, что показания VRAM в этих программах могут сильно отличаться на разных компьютерах. Если игра, такая как DOOM Eternal, выделяет 12 ГБ видеопамяти на ПК с RTX 2080 Ti, она может не транслироваться напрямую на другой ПК, на котором установлена ​​видеокарта только с 8 ГБ видеопамяти. Это означает, что распределение VRAM варьируется между разными ПК с разными видеокартами и не может быть легко воспроизведено в разных системах. С другой стороны, использование VRAM почти всегда может быть воспроизведено с довольно точной степенью в разных системах.

Сколько VRAM вам нужно?

Это извечный вопрос, который повторяется с каждым выпуском новой видеокарты и, вероятно, будет повторяться снова и снова в будущем. Тем не менее ответ остается прежним; По-разному. Использование VRAM сильно различается в разных играх, построенных на разных движках с использованием различных методов разработки. Нельзя просто присвоить значение VRAM игре или набору игр и покончить с этим. На использование VRAM в реальной жизни влияет множество факторов.

GDDR6X обеспечивает лучшие в отрасли уровни пропускной способности – Изображение: Micron Technology

Самый большой фактор, влияющий на использование VRAM, – это ваше разрешение. Три основных разрешения на сегодняшний день – 1080p, 1440p и 4K. Разрешение VRAM увеличивается экспоненциально, когда мы увеличиваем разрешение с 1440p до 4K, в то время как скачок с 1080p на 1440p также весьма значителен. 4K – это разрешение, которое на сегодняшний день требует больше всего видеопамяти, но разговоры об играх 8K также не за горами.

Другой фактор, который существенно влияет на использование VRAM, – это тип игр, в которые вы играете на своей видеокарте. Если вас больше интересуют стратегии в реальном времени, то использование VRAM будет значительно ниже, чем у другого игрока, который больше интересуется играми с открытым миром. Точно так же немного более старая игра AAA, такая как Assassin’s Creed IV: Black Flag, будет потреблять намного меньше VRAM, чем последняя игра из серии: Assassin’s Creed Valhalla. Эмпирического правила использования VRAM нет, но если мы посмотрим на широкий спектр игр в разных жанрах, игры AAA с открытым миром – это те, которые потребляют наибольшее количество VRAM. Помните, что здесь мы говорим об использовании VRAM, а не о выделении VRAM.

Внутриигровые настройки также довольно сильно влияют на использование VRAM. В настоящее время большинство игр предлагают целый ряд графических настроек, которые вы можете изменить, чтобы оптимизировать игровой процесс. Есть некоторые настройки, которые существенно влияют на использование VRAM. Качество текстуры – это основная настройка, на которую нужно обращать внимание, когда речь идет о VRAM. Текстуры более высокого качества выглядят значительно лучше, чем текстуры более низкого качества, но часто также потребляют намного больше VRAM, что может быть проблемой для тех геймеров, которым не хватает этого отдела. Качество теней – это еще один параметр, который может оказать заметное влияние на использование VRAM, а методы сглаживания, такие как MSAA или Multi-Sample Anti-Aliasing, также могут значительно увеличить использование VRAM.

Достаточно ли 10 ГБ видеопамяти?

Трудно сказать точное количество VRAM, которое действительно требуется сегодня. Требования к видеопамяти одного игрока могут сильно отличаться от требований к видеопамяти другого игрока. Однако в этом отношении можно сделать несколько обобщенных наблюдений, принимая во внимание количество использования VRAM в различных играх в различных разрешениях.

Если вы геймер, который любит играть в новейшую и лучшую игру AAA в разрешении 4K со всеми максимальными настройками, то на данный момент 10 ГБ может быть едва ли достаточно для ваших нужд. Однако, если вы хотите уменьшить некоторые настройки или уменьшить разрешение до 1440p и воспроизводить с более высокой частотой кадров, то 10 ГБ видеопамяти должно хватить вам на долгое время. Для соревнующихся геймеров и геймеров, которые любят играть в более легкие или старые игры, даже 8 ГБ видеопамяти должно быть достаточно, даже если вы планируете играть с разрешением 4K.

Заключительные слова

Выделение видеопамяти – сложная концепция, которая становится все более популярной в настоящее время с появлением видеокарт с более чем 8 ГБ видеопамяти. Однако выделение немного отличается от фактического использования VRAM, поскольку при выделении потенциально используется вся доступная ему VRAM для оптимизации игрового процесса. С другой стороны, использование VRAM – это фактический объем VRAM, который требуется игре для рендеринга конкретной сцены. Эти два параметра сильно различаются, и это вызвало у геймеров большую путаницу просто потому, что они сгруппированы под одним зонтом «VRAM». Поскольку все больше и больше игр используют технику распределения VRAM, отрасли необходимо разработать способ их различения, чтобы устранить двусмысленность и дезинформацию, которые распространены прямо сейчас.