Hatékonyság az elmúlt 2 VGA-generációban

A 2014-es évben megjelenő Maxwell architektúrával az nVidia jelentős előnyre tett szert hatékonyság terén - mind az egy wattra, mind az egy tranzisztorra eső sebesség jelentősen jobb volt a zöldek VGA-in. Az új generáció megjelenésével érdemesnek tartom megvizsgálni, hogy változott-e az egyensúly, és ha igen mennyire.
Ezen felül, mivel a status quo nagy részben DX11-es játékokra épül, megnéztem ezeket a mutatókat a low level API-k első igazán ígéretes képviselőjére, a Doom Vulkan leképzőjére.

Kis magyarázat a grafikonokhoz:
- Az alapadatok nagyrészt a hardware.fr-ről származnak, a Doom FPS-értékeket a pcgamer.com-ról vettem (két kártya, a 390X és a Titan X esetén extrapoláltam a 390-ből és a 980Ti-ből)
- Az egyes mutatók szimpla osztással keletkeztek, azaz az FPS-számokat elosztottam a tranzisztorok milliárdban kifejezett számával (pl. GTX 960 - 2.94), ill. a fogyasztás 100W-os egységeivel (pl. GTX 960 - 1.17)
- Egyes csöveken %-os értékek is látszanak - ezek azt mutatják, hogy az adott nVidia kártya mennyivel jobb az adott mutatóban, mint a vele azonos kategóriába sorolható AMD

Teljesítmény a tranzisztorok arányában

A hatékonysági mutatók közül a kevésbé ismert, de műszakilag és nem utolsósorban a GPU költségszintje szempontjából jelentősen fontosabb, hogy egymilliárd tranzisztorból mennyi FPS-t lehet kipréselni. Nézzük először a hardware.fr játékmixét:

Érdemes rögtön megfigyelni, hogy ebben a mutatóban kategórián belül mind az nVidia, mind az AMD javult 2016-ban - ez nem minden generációváltásnál van így.
Az előző generáció AMD-s üdvöskéje egyértelműen a 390X, amely legalábbis lőtávolon belül volt a GTX 980-hoz képest, és a Titan X-et utol is érte. Ehhez a kártyához képest az RX 480 hatékonyságban nem lépett előre (csak a meglehetősen rosszul teljesítő 380X-hez képest), ezért az 1060-tól alaposan le van maradva, bár egy kicsit kevésbé, mint a 380X volt a 960-tól. Azaz az AMD továbbra is sokkal több tranzisztorból hozza ugyanazt a sebességet, bár lehetséges, hogy ezek egy része jelenleg ki nem használt feature-ökre van költve.

A Doom-ban így festünk:

Végre valami megvillan a sok ígéretből - a korábbi GCN-kártyák 10-15%-ot faragnak a hátrányukból (és így a 390X gyakorlatilag beéri a 980-at), míg az RX 480 nyeri a legtöbbet, majdnem 25%-kal közelebb megy az 1060-hoz. Azonban még így is van 16% lemaradása.

Teljesítmény a fogyasztás arányában

Sokkal inkább közismert mutató a teljesítmény / fogyasztás, amely terén az utóbbi 1-2 évben a két gyártó előszeretettel rendez nagyotmondási versenyeket. Nézzük a valóságot, először több játék mixén:

A Maxwell generáció előnye az 1. és a 3. Tierben jelentős, és miután mind az 1060, mint a 480 hasonló arányban tudott javulni (70-75%), a különbség közöttük igazán nem változott, még egy kicsit nőtt is.
Különdíjat érdemel a 390X, amely a 980 által hozott érték mintegy felét bírja produkálni - láthatóan szegény Hawaii chipből még a lelket is kitaposták ebben a felállásban, aminek súlyos wattokban kellett megfizetni az árát. Érdekesség, hogy még így is alig marad el a 380X-től.

Lássuk, mit tud ezen javítani a Doom:

... nem keveset, de messze nem eleget. Az nVidia kártyák még így is 20-30%-kal előrébb járnak, a 980 előnye pedig 80% feletti. Ezen a téren tehát továbbra is nagyon komoly az AMD elmaradása - a legjobb, amit el lehet mondani, hogy nem nyílt tovább az olló, az RX 480 hasonló mértékben lépett előre az R9 380X-hez képest, mint a GTX 1060 a GTX 960-hoz képest.

Konklúzió

Túl sokat nem érdemes masszírozni az eredményeket - 2016-ban egy átlagos játékmix tekintetében az nVidia jelentős technológiai előnyben van az AMD-hez képest. A Tier2 AMD kártyát (Vega 10?) ugyan még nem láttuk, de pletykák arra mutatnak, hogy az RX 480-nak közel duplája lesz méretben, úgyhogy hatékonysági rekordokat ott sem várhatunk. A Doom mérések javítják egy kicsit a képet, viszont ha ez a jelentős előrelépés valóban elsősorban a shader intrinsics-nek köszönhető, akkor itt nem az extra tranzisztorok és wattok hozzák meg végre az elvárt eredményt, hanem egy olyan üzleti-műszaki döntés, amelyet az nVidia is meg tud hozni, ha szükségét érzi.

Ezzel szemben az nVidia sokat hangzotatott "chipherélésének" az eredményét egyelőre sehol nem látni. Nem jönnek játékok, amik jelentős ugrásokat produkálnak az aszinkron compute-nak köszönhetően, nem bukkannak elő rejtett bottleneckek, és egyelőre a VR-ben is nagy a csend - ez utóbbi téren ráadásul a Pascalt rendbe is tették, úgyhogy azzal már aligha lesz gond. Azt gondolom, el kell fogadni, hogy a technológiai előnyt nem az AMD kissé szeleburdi jövőbetekingetése jelenti, hanem az nVidia meglehetősen konzervatív pragmatizmusa. Éppen ezért az óvatos árverseny, amit az AMD az RX 480-nal kezdett, talán a legjobb dolog, amit most tehetnek.