Pikatesti: Säteenseuranta Nvidia GeForce GTX 10xx -sarjan korteilla – Maistiainen näyttävämmästä
Nvidia onnistui viime syksynä raottamaan verhoa maailmaan, jossa kuluttajaluokan kokoonpanot kykenevät renderöimään 3D-skenaarioita säteenseurantaa reaaliaikaisesti hyödyntäen. Nyt kovimman RTX-pöhinän laannuttua Nvidia mahdollistaa säteenseurannan myös vanhemmilla 10-sarjan näytönohjaimilla. Tuettuina ovat kaikki mallit GeForce GTX 1060 -mallista ylöspäin. Kokeilimme, onko tuesta mitään iloa vanhemmissa näytönohjaimissa.
Kuten Muropaketin lukijoista useimmat varmasti hyvin tietävätkin, säteenseuranta on renderöintitekniikka, jonka avulla on mahdollista luoda perinteiseen rasterointiin verrattuna huomattavasti todentuntuisempia skenaarioita. Säteenseuranta tuo mullistavia muutoksia valaistuksen, varjojen ja heijastusten renderöintiin. Säteenseurantaa on käytetty pitkään animaatioelokuvien renderöinnissä, mutta siihen perustuva renderöinti on todella raskasta perinteiseen rasterointiin verrattuna. Käytännössä siis säteenseurannan käyttö reaaliaikaisessa grafiikan renderöinnissä on pitkään ollut käytännössä mahdotonta järkevillä ruudunpäivitysnopeuksilla.
Nykyiset säteenseurantaratkaisut peleissä käyttävät edelleen rasteroinnin ja säteenseurannan yhdistelmää, sillä pelkkä säteenseurannalla toteutettu renderöinti on edelleen aivan liian raskasta reaaliaikasta renderöintiä varten. Eri pelit käyttävätkin säteenseurantaa eri tavoin graafisen ilmeen parantamiseksi.
Esimerkiksi Battlefield V -pelissä on keskitytty luomaan mahdollisimman vaikuttavia sellaisia heijastuksia, jotka eivät ilman säteenseurantaa olisi mahdollisia. Shadow of the Tomb Raider puolestaan käyttää säteenseurantaa pääasiassa parempien varjojen rendröintiin ja Metro Exodus -pelissä säteenseuranta mahdollistaa globaalin valonlähteen käyttämisen.
Suurin osa pelaajista nauttisi varmasti peleistänsä entistäkin näyttävämpinä, joten Muropaketin testiin valittiin neljä näytönohjainta Nvidian mallistosta. Uusia RTX -kortteja edustamaan valittiin GeForce RTX 2080 ja toiseksi Turing-arkkitehtuuriin perustuvaksi näytönohjaimeksi valittiin RT-ytimistä karsittu GeForce GTX 1660 Ti. Vanhempaa GeForce GTX 10xx -sarjaa edustamassa ovat GeForce GTX 1070 ja GeForce GTX 1080 Ti.
Nvidia GeForce RTX 2080 maksaa kirjoitushetkellä halvimmillaan noin 750 euroa, GeForce GTX 1080 Ti -version uusmyynti on jo lopetettu, mutta kyseisen näytönohjaimia liikkuu käytettynä noin 500 euron hintaluokassa. Nvidia GeForce GTX 1660 Ti ja GeForce GTX 1070 -näytönohjaimia löytyy kauppojen hyllyltä halvimmillaan vähän reilun 300 euron hintaan.
Suorituskykymittausten kokoonpano rakennettiin Asus Strix Z370-H -emolevylle. Prosessorina kokoonpanossa toimi Intel Core i7-8700K, jonka parina oli 16 gigatavua 3600 megahertsin nopeudella toimivaa G.Skill TridentZ -muistia.
Kaikki suorituskykymittaukset suoritettiin kolmeen kertaan, ja tulos laskettiin mitattujen arvojen keskiarvosta. Testit ajettiin näytönohjainten tehdasasetuksilla.
Testikattaus polkaistiin käyntiin 3DMark Timespy -suorituskykymittauksella, joka mittaa kokoonpanon suorituskykyä DirectX12-rajapintaa hyödyntäen. Timespy-testissä ei käytetä renderöinnissä säteenseurantaa, ja testi on otettu mukaan tarjoamaan referenssitulos näytönohjainten suorituskyvyistä tilanteissa, joissa säteenseuranta ei ole käytössä.
GeForce GTX 1660 Ti ja GeForce GTX 1070 -näytönohjaimien suorituskyky on hyvin samankaltaista, GeForce GTX 1660 Ti:n ollessa vain 5,9 prosenttia GeForce GTX 1070 -näytönohjainta nopeampi. GeForce RTX 2080 puolestaan tekee selkeän pesäeron GeForce GTX 1080 Ti -näytönohjaimeen suoriutuessaan 16,2 prosenttia verrokkiaan paremmin.
GeForce GTX 1080 Ti ja GeForce GTX 1660 Ti -näytönohjainten välillä on melkoinen harppaus suorituskyvyssä, mikä ei korttien hinnoittelunkaan perusteella ole ollenkaan outoa. GeForce GTX 1080 Ti -näytönohjain suoriutui testissä 50,8 prosenttia GeForce GTX 1660 Ti -näytönohjainta paremmin.
Port Royal on 3DMarkin testeistä uusin, ja se mittaa kokoonpanon suorituskykyä säteenseurantaa hyödyntävissä skenaarioissa. Port Royal -testissä saadaan ensimmäiset todella mielenkiintoiset tulokset näytönohjainten suorituskyvyistä.
Testikattauksen ainoa RT-ytimillä varustettu näytönohjain tekee välittömästi selkeän pesäeron muihin testin näytönohjaimiin. Erotus GeForce GTX 1080 Ti -näytönohjaimeen on huimat 197,9 prosenttia, mutta tämä oli toisaalta varsin odotettua.
Täysin ennalta odottamatonta oli taas GeForce GTX 1660 Ti:n suoriutuminen. Kun Timespy-testissä testikattauksen heiveröisemmän näytönohjainkaksikon tulokset olivat aivan rinta-rinna, oli Turing-arkkitehtuuriin perustuva GeForce GTX 1660 Ti:n tulos Port Royal -testissä 37,1 prosenttia parempi kuin GeForce GTX 1070 -näytönohjaimella.
Kun Timespy-testissä GeForce GTX 1080 Ti:n tulos oli yli 50 prosenttia GeForce GTX 1660 Ti:n tulosta parempi, kuroutuu erotus Port Royal -testissä vain 28,5 prosenttiin.
Säteenseurannan pelikäyttöä kuvaamaan valittiin Battlefield V -peli. Suorituskykymittaukset ajettiin pelin ultra-esiasetuksilla ja Nvidia DXR -säteenseuranta asetus käytössä. Suorituskyvyn parantamiseksi käytössä oli myös Nvidia DLSS -asetus.
Suorituskykymittaukset tehtiin pelaamalla yksinpelitilan Tirailleur-tehtävän alkuosiota. Peli ei sisällä työkalua suorituskyvyn mittaamiseen, joten suorituskykyä mitattiin MSI Afterburner -ohjelman avulla.
Battlefield V:n pelitestissä GeForce RTX 2080 -näytönohjain tarjoaa varsin kelvollisia suorituskykylukemia 1440p-resoluutiolla, kun keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus on yli 60 ruutua sekunnissa. GeForce GTX 1080 Ti -näytönohjaimella ruudunpäivitys laahasi neljänkymmenen FPS:n alapuolella ja pelikokemus jäi melko luokattomaksi. Lukittu 30 ruutua sekunnissa ruudunpäivitysnopeus voi sopia vielä joihinkin hidastempoisempiin peleihin, mutta ensimmäisen persoonan räiskintäpeleissä tällainen ruudunpäivitysnopeus on aivan liian alhainen.
Nvidia GeForce GTX 1660 Ti ja GeForce GTX 1070 -näytönohjaimien suoriutumista pelikäytössä mitattiin 1080p-resoluutiolla, sillä GeForce GTX 1070 -näytönohjaimella pelin ruudunpäivitysnopeus laskin 10 FPS:n tuntumaan jo pelin päävalikossa.
Pelitestissä säteenseurannan ollessa käytössä GeForce GTX 1660 Ti oli 14,2 prosenttia GeForce GTX 1070 -näytönohjainta nopeampi. Tulosten ero on selkeästi pienempi kuin Port Royal -testissä, mutta selkeästi suurempi kuin Timespy-testissä, jossa säteenseuranta ei ole käytössä.
Tulosten perusteella on siis selvä, ettei säteenseurannan tuki Nvidian 10xx -sarjan korteilla tarjoa vanhemman sukupolven korttien omistajille tällä hetkellä järkevää tapaa nauttia peleistä säteenseurannalla höystettynä. Säteenseurannan tuki tuntuu enemmänkin demohenkiseltä ratkaisulta, jonka avulla vanhemman raudan omistajat saavat maistiaisen makoisesta säteenseurannan rikastuttamasta elämästä.
Mutta miksi GeForce GTX 1660 Ti suoriutui muuhun suorituskykyynsä nähden niin hyvin säteenseurantaa käyttävissä testeissä?
Säteenseurantaa käyttävän skenaarion renderöintiajasta saadaan leikattua huomattava pala pois, mikäli käytössä on INT32-liukulukuja laskevia yksikköjä. Tällaisia löytyy uusista Turing-arkkitehtuuriin perustuvista graafiikkaytimistä, kuten GeForce GTX 1660 Ti:n TU116-grafiikkaytimestä.
Ylläolevasta Nvidian graafista voi nähdä, kuinka Turing-arkkitehtuurin grafiikkaydin huomattavasti lyhentää yhden ruudun renderöintiaikaa samanaikaisen kokonais- ja liukulukujen laskennan ansiosta. Vanhemmilla näytönohjaimilla näiden samanaikainen laskenta ei ole mahdollista, mikä luonnollisesti pidentää renderöintiaikaa.
Kaiken kaikkiaan säteenseurannan tuominen vanhemmille korteille on enemmänkin markkinointitemppu, kuin hyödyllisen ominaisuuden tuominen kuluttajille. Mikäli haluaa käyttöönsä säteenseurantaa hyödyntävät uudet graafiset ominaisuudet järkevillä ruudunpäivitysnopeuksilla, on GeForce RTX -sarjan näytönohjaimen hankinta edelleen ainoa järkevä vaihtoehto.
