Ashes of the Singularity Benchmarks: Combinando AMD e Nvidia com o DirectX 12

O “São DirectX 12” promete muitos milagres na próxima geração de games desenvolvidos na nova API, e é na combinação de placas de vídeo que ele promete algumas de suas maiores obras. Hoje combinar dois ou mais chips gráficos é um processo cheio de restrições, problemas e, o que é ainda mais frustrante, pouca diferença efetiva. As vezes você pode dar de cara com resultados desanimadores como esse aqui, onde continuar adicionando placas não é sinônimo de mais desempenho:

 

Parte da dificuldade que o processo de SLI e Crossfire no DirectX 11 causam está relacionado a forma como as placas trabalham em conjunto. O mecanismo é alternado: um frame é renderizado por uma placa, e o próximo é pela outra, sucessivamente.

No DirectX 11 dá para combinar placas de vídeo. Mas a coisa é no estilo “cuida do seu que cuido do meu”

 

Isso resulta em um trabalho que não é exatamente “em conjunto”. Cada placa trabalha “em seu frame”, sem existir união entre as duas. Isso causa três efeitos importantes:

1) a memória não é somada, pois cada uma tem acesso apenas ao seu frame, e ambas precisam de todos os dados. Por exemplo: a textura da parede não pode ficar apenas em uma das placas, pois a outra vai precisar também, e não consegue acessar os dados da outra. O resultado é que duas placas de 4GB somadas resultam em um SLI/Crossfire também com 4GB disponíveis.

2) As placas precisam de performance semelhante, caso contrário não há sentido na alternância entre elas

3) A alternância entre as placas gera uma espécie de “fila”, com cada uma definida para fazer cada quadro. Essa organização aumenta o tempo entre “o quadro ser renderizado” e “o quadro ser exibido na tela”, consequentemente aumentando a latência

 

 

Com o DirectX 12, a promessa é um uso mais inteligente de mais de uma placa de vídeo. colocando todas para trabalhar em conjunto de verdade, em um mesmo frame. Recebemos da Oxide um código de acesso ao beta direcionado à imprensa que libera esse recurso no game. A primeira constatação interessante é ver que a combinação de placas não é feita no driver (afinal nem Nvidia nem AMD permitem ligar a placa da concorrente em um SLI ou Crossfire). É o próprio game que habilita o recurso, mostrando os méritos de uma API de baixo nível e a capacidade de acesso que os desenvolvedores passam a ter com ela.

 

O DX 12 promete realmente combinar as placas em um trabalho conjunto

 

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Aproveitando as capacidades desse novo software, que não parece mostrar qualquer restrição a combinações, seja de placas de diferentes performances e até fabricantes, fizemos uma mescla de placas de alto e baixo desempenho, tanto de AMD quanto Nvidia:

Placas de vídeo utilizadas nos testes:

– PNY GeForce GTX 750Ti 2GB
– Gigabyte GeForce GTX 980 G1 Gaming
– Nvidia GeForce GTX 980 referência 4GB

– Powercolor R7 360 2GB
– Sapphire Tri-X Radeon R9 FURY 4GB
 

Máquina utilizada nos testes:
– Processador Intel Core i7 5960X 3.0GHz @ 4.0GHz – Análise
– Placa-mãe Asus Rampage V Extreme – Análise
– Kit de memórias Kingston HyperX Predator DDR4 16GB 3000MHz (4x4GB) – Análise
– SSD Kingston HyperX 3k 240GB
– SSHD Seagate 4TB SATA3 – Análise (modelo de 2TB)
– Sistema de refrigeração liquida Cooler Master Nepton 120M
– Fonte de energia Cooler Master V1200 Platinum
– Gabinete Cooler Master HAF EVO XB
– Monitor ASUS PB287Q 4K

Sistema Operacional e Drivers:
– Windows 10 Pro 64 Bits
– NVIDIA GeForce 361.75
– AMD Crimson 16.1.1 

Combinando Nvidia e AMD

Nossa primeira bateria de testes envolve combinar placas de fabricantes diferentes. Aqui utilizamos hardwares de alta performance: a GeForce GTX 980 e a Radeon Fury. Executamos o teste alternando a ordem das placas, para ver se isso influencia no resultado:

A primeira informação, e a mais importante desse benchmark, é que vemos que deu certo. É perceptível o ganho de desempenho após a combinação das placas, indicando que a tecnologia de escalonamento dos chips gráficos funcionou, e tanto a Fury quanto a GTX 980 conseguiram melhores resultados após a combinação.

A tecnologia funcionou, e os ganhos de desempenho são perceptíveis

Outra informação curiosa é a ordem das placas, e seu impacto em desempenho. Colocando a placa mais potente como a primeira, no caso a Fury, temos uma performance quase 8% superior a da combinação que utiliza a placa GTX 980 como sendo a primeira.

Deixar a placa mais potente como a primeira traz melhores resultados

Outra informação muito interessante: a combinação de placas através do jogo foi mais eficiente que o convencional SLI. É evidente que a Oxide já dedicou um tempo para otimizar as combinações entre placas de vídeo, justamente com o objetivo de liberar essa segunda versão do beta para testes. Em contrapartida, a Nvidia não traz um perfil de drivers dedicado ao SLI nesse game que ainda nem foi lançado, logo há muito espaço para otimizações por parte de drivers das fabricantes através de técnicas tradicionais de SLI/Crossfire. O mais interessante, novamente, é observar a independência da desenvolvedora em otimizar seu game para o hardware disponível, sem depender de drivers da fabricante do chip gráfico.

Colocando placas de desempenho diferentes

Rodamos novamente os testes, dessa vez com um conjunto de placas com grandes diferenças de performance. Assim entram em ação uma GTX 750Ti ganhando o reforço de uma GTX 980, e a R7 360 com o “apoio” de uma Radeon Fury. Também tentamos colocar as duas placas de baixo desempenho em conjunto.

Voltamos a uma experiência digna dos tempos de DX 11, onde combinar placas parece mais atrapalhar do que ajudar em algumas situações. Apesar de tanto a GTX quanto a Radeon de entrada terem ganho performance ao ser combinadas com placas de alto desempenho, é gritante a diferença entre deixar as placas mais parrudas trabalhando sozinhas. 

Agora é possível combinar placas de desempenhos diferentes. Porém o resultado não é interessante

Novamente a ordem das placas trouxe uma influência na performance, mas nada impactante o suficiente para fazer o teste rodar em um bom desempenho. Combinar as duas placas de baixo desempenho não apenas foi incapaz de entregar alguma avanço, como tornou o sistema incapaz de finalizar o teste.

Conclusão

Mais do que os resultados em si, é interessante ver a qual nível chega a aproximação dos desenvolvedores e o hardware através do DirectX 12. Essa atualização não tem nenhuma relação com mudanças de drivers por parte da Nvidia ou AMD, é uma implementação da própria Oxide que foi capaz de fazer uso do hardware de formas que as próprias fabricantes não implementaram.

Os primeiros resultados já são interessantes, com ganhos de desempenho perceptíveis, mas ainda não chegamos ao ideal de “duas placas trazem o dobro de performance”. Os tradicionais Crossfire e SLI conseguem chegar próximo desse ideal em determinadas situações, então ficamos curiosos pelos futuros softwares com DX 12, para ver se enfim chegaremos a esse tipo de resultado.