Naše počítače trpí nevyužitím svých možností! Vývojáři vůbec nevyužívali možností CPU a GPU.
API MANTLE otevřelo Pandořinu skříňku. Ukázalo, jak brutálně neoptimalizovaný zastaralý je DirectX11 a stará API jako taková ve využití našich moderních vícejádrových CPU a GPU a s nástupem DX12/MANTLE a prvními testy nové generace API ta neuvěřitelnost vyplývá ještě více na povrch. Aktuálně s další porcí dat přichází "3DMark", který už umí DirectX12 i API MANTLE a společně ukazují DX11 ve velmi špatném světle.
3DMark API Overhead test s DirectX12
Finální verze testu se připravuje, zatím tady je pracovní verze, která nám ukazuje to zásadní. A tím je optimalizace API pro skutečné využití maxima HW prostředků, tedy jak výkonu CPU, tak výkonu GPU. Ukazuje se totiž, že DirectX11 vůbec vícejádrové procesory a grafiky využívat řádně neumí. První technický test 3DMark s DX12 měří tzv. "overhead", tedy počet zpracovaných draw-calls. Jednoduše jde o to, že procesor pošle do grafické karty informace o novém objektu ke zpracování a ta jej zpracuje a počet těch najednou zpracovávaných objektů je pochopitelně omezen, protože v určitém okamžiku zkrátka "dojde grafické kartě výkon" na zpracování těch požadavků. A pochopitelně čím více toho grafika zvládne, tím více může být zobrazeno detailů či fyziky a tak dále. U 3DMark API Overhead DX12 testu je pravidlo, že CPU posílá požadavky na grafiku až do té doby, než grafice dojdou síly a průměr FPS spadne pod 30 snímků za sekundu. Jinými slovy tak nějak jako by to byla hra, kdy nastavujete a děláte grafiku tak náročnou, než na to grafické kartě dojde výkon a přestane to "hratelně" zvládat. Výsledky jsou skoro šokující:
V případě DirectX11 se totiž ukazuje naprosto absentující optimalizaci pro vícevláknové využití. A to jak u CPU, tak u grafik. Velice špatně se pod DX11 vede Radeon grafikám, solidně NV GTX grafikám, což není moc překvapení, protože dlouhodobě máme vypozorováno, že čím technicky zaostalejší a méně náročná hra, tím se tam GTX proti Radeon daří lépe. Pod DirectX12 ale omezení padají!
Výkon jde nahoru a více jader CPU i architektura GPU jsou využity. Ten rozdíl je doslova brutální. Pod DX12 dokáže CPU poslat na grafiku až o stovky % více draw calls, než pod DX11!!! Přínos je vidět zejména u AMD procesorů i grafik. A tím se dostáváme k mnohem závažnější věci, kterou tohle všechno ukazuje. Fakt, že už dlouho máme hardware, který nebyl v podstatě ani zlomkem svých možnosti využíván a platili jsme za něco, co z nějakého důvodu vývojáři nevyužívali, i když nám často tvrdili opak.
Jistě se najdou mnozí, kteří se vždy podivovali nad tím, jak třeba 8jádrový AMD FX procesor může být v jednom testu, který náležitě využívá všech jeho předností, výkonově na úrovni Core i7 modelů, a například ve hrách ten samý FX procesor nestačí ani na laciné dvoujádro Pentium DualCore?! Mnozí to odbyli se slovy, že AMD má prostě slabé a špatné procesory, což ale evidentně není pravda. Jak to, že teď, tyhle několik let staré procesory, dokáží konkurovat o 2 generace novějším Intel CPU?! Co se změnilo? A není to jen problém AMD vs Intel, je to i problém toho, že si třeba nadšeně pořídíte super výkonný Intel Core i7-5960X s 8jádry+8vlákny a zjistíte, že v mnoha hrách jste na tom výkonem hůř, nebo stejně, jako laciné Core i5?! Přitom rozhodně se nenajde asi nikdo (překvapivě na rozdíl od posuzování výkonnostní úrovně AMD FX), kdo by si dovolil tvrdit, že problémem je nízký výkon Intel Core i7-5960X procesoru. Ne, evidentně je problém už v samotném API. Vícejádrové CPU prostě nebyly řádně využívány, což znamená, že uživatelé za ně vyhodili zbytečně spoustu peněz a hlavně zbytečně se propálilo množství energie.
Výrobci všeho možného přitom pořád hledají, kde ušetřit pár Wattů na spotřebě, někteří uživatelé řeší každý Watt a ono se ukazuje, že díky novým API a optimalizaci jako takové může procesor zpracovat mnohem více jinak stejných dat při stejné spotřebě jakou vždy měl, ale celkové, potřebné na dokončení úlohy, mnohem nižší! Jinými slovy dám příklad. Zpracování nějakých 1TB dat zabralo dnes stejným procesorem třeba celý den, zatímco díky optimalizaci na využití více jader stejného CPU to může být třeba jen třetina dne a to spotřeba toho CPU bude stejná, takže ve výsledku stejným CPU ušetříte čas i energii a tedy peníze. A to si toho nikdo nevšiml dříve, že to u mnoha aplikací a DX11 prostě nefunguje?! Přitom jak starý je vynález vícejádrového CPU a multi-vláknového zpracování v aplikacích?!
Pokud jde o grafické karty. Je možné, že Radeon R9 290X je o poznání výkonnější než GTX 980 pod DX12?! Inu, ti všímavější se už delší čas ptají na jednu věc. Dlouhodobě nedává totiž moc smysl, proč Radeon grafiky, často s výrazně větším faktickým výkonem jsou ve mnoha hrách slabší než GTX grafiky. Teď to smysl dává, DX11 prostě toho výkonu nebyl schopen nijak využít. Poměrně často u grafik operujeme s výkonem udávaným třeba v TFLOPS. To není žádná teoretická hodnota a údaj vycucaný z prstu, ten výkon ta grafika prostě má technicky daný. A teď by bylo zajímavé vysvětlit, jak je možné, že Radeon R9 290X s výkonem 5,632 TFLOPS je v mnoha hrách slabší než GTX 980 s pouze 4,612TFLOPS! Kde je ten výkon a ten rozdíl 20% ve prospěch Radeonu?! Kam se ztratil?! Takže nejen, že je možné, že Radeon R9 290X má větší výkon než GTX 980, ono to tak skutečně je. Jen z nějakých důvodů to v mnoha hrách nebylo vidět, a nyní se ukazuje, že jedním z hlavních důvodů je téměř jakákoliv absence optimalizací pod DX11. Není divu, že AMD si muselo udělat vlastní API a následně donutit MS udělat DX12 a teď se ukazuje, realita. A nejde jen o AMD, ten výkon prostě nebyl pořádně využíván ani u těch GTX grafik, ani u Intel grafik atd.
Závěrem bych ale rád zdůraznil, že první technologický API test "3DMark" ukazující vliv a přínos DX12 a rozhodně neslouží primárně ke srovnání grafických karet jako takových, spíše to, jak procesor skutečně dokáže kromit GPU daty. Tady se ale do nějaké finální podpoy 3DMarku jak jej známe, ještě musí hodně věcí dodělat. Hlavní pointou současného API testu ovšem je ukázat, že možnosti už současného HW jsou vlivem DX11 a tak dále, nevyužívány! Ve skutečnosti by hry mohly už teď vypadat klidně několikrát lépe než vypadají. V reálu by například hra s vizuálem Crysis 3 mohla běžet v plných detailech s AA a vším ve 4K rozlišení při 60FPS na grafice výkonové úrovně jakou je třeba mainstreamový Radeon R9 285 úplně bez potíží, pokud by hra plně využívala maximálních optimalizací pro využití vícejádrových CPU a výkonu i možností, které moderní GPU skutečně nabízí. A nemyslete si, že mluvíme jen teoreticky. První vývojáři her už mají DX12 v ruce a přiznávají, že s ním by řada her, které dnes třeba na Xbox One (vybavené 8jádrovým nízko taktovaným AMD CPU a AMD Radeon GCN grafikou) neběží v 1080p aby vůbec mohly jít hrát na 30FPS i v těch omezených detailech, dokázala běhat bez potíží v 1080p při lepší grafice a vyšší snímkové frekvenci. Pochopitelně teď bude záležet hlavně na vývojářích, jak rychle všechny optimalizace do her zapracují.
Konečně bychom ale mohli vidět, že 8+ jádrové CPU mají smysl a odpovídající přínos, že fakticky výkonnější grafická karta bude mít vyšší výkon než grafika s o pětinu nižším výkonem a dvakrát větší cenou a tak dále. Hlavně, že náš HW, za který zaplatíme a který živíme, bude mít využití. Já prostě nechápu, jak Microsoft mohl nechat dojít věci tak daleko. Možná si říkáte, že tenhle 3DMark API Overhead DirectX12 test je sice pěkná teorie, ale od praxe daleko, ovšem nemůžete se více mýlit. API Overhead je jedním z klíčových problémů. Už se těším na to, že třeba tvůrci Star Citizen nebo obecně třeba CryEngine ukáží, jak může hra vypadat nativně s maximálním využitím DX12 nebo MANTLE proti DX11, když se naplno využije možností současného high endu, tedy 8jádrových CPU a hgih end GPU s výkonem 5+ TFLOPS.
Naše počítače trpí nevyužitím svých možností! Vývojáři vůbec nevyužívali možností CPU a GPU.
