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Comparativo nVIDIA RTX 2080ti, GTX 1080ti e GTX 980ti

Será Turing uma verdadeira geração para suceder Pascal e Maxwell?

DX11 vs DX12 e OpenGL vs Vulkan

Aqui está a ser comparado a perda/ganho relativo a usar uma API mais recente como DX12 e Vulkan a usar as APIs clássicas como DX11 e OpenGL. Quando a arquitectura Pascal foi lançada falava-se num aumento de performance em DX12 e que questões de Async Compute (funcionalidade que permite correr trabalhos mistos de renderização e computação generalista) tinham sido resolvidos. Na realidade os benchmarks apenas mostravam performance absoluta e nunca uma análise de comparação entre as APIs. Com o lançamento das Turing o mesmo voltou a acontecer e está na altura de verificar se efectivamente as novas arquitecturas da nVIDIA têm ou não melhor suporte para DX12 e Vulkan comparando com as APIs anteriores.

Infelizmente a grande maioria das implementações passam pelo uso de camadas de tradução de chamadas DX11/OpenGL para DX12/Vulkan. Isso resulta na maioria dos casos numa degradação de performance e graves problemas de consistência de tempos de frames. Até motores de jogos conceituados como o Frostbite não possuem uma implementação nativa das novas APIs e como tal dificilmente conseguirão tirar proveito das vantagens das mesmas como o suporte de chamadas de desenho a partir de várias threads distintas e outras particularidades oferecidas pelo novo paradigma.

A situação do Frostbite é de especial preocupação uma vez que o novo Battlefield V irá implementar RTX que apenas está disponível na API DX12. Se a DICE não fizer uma implementação válida de DX12 então quem quiser utilizar RTX irá ter de sofrer uma quebra de performance e alguns problemas de consistência de tempos de frames à cabeça.

Dos jogos testados os únicos que possuem uma implementação nativa são o Quantum Break, DOOM, Wolfenstein II: The New Colossus e Shadow of the Tomb Raider.

O Quantum Break é um caso muito particular que resultou de um port directo da XBOX One e faz uso bastante intensivo de async compute que nas nVIDIA tem sido um calcanhar de Aquiles. Infelizmente o port está extremamente mal optimizado e apresenta muito má performance mas pelo menos dá para comparar as duas APIs pois a má optimização afecta ambas. No teste efectuado dá para perceber que afinal a arquitectura Pascal pouco ou nada trouxe de vantagens nestas situações relativamente à arquitectura Maxwell. Já na nova arquitectura Turing é claro que o impacto de performance é menor, o que leva a crer que a nVIDIA finalmente nos trouxe melhorias com trabalhos de Async Compute intensivo.

Já no caso do jogo DOOM é possível ver ganhos consideráveis de performance e que estes são cada vez maiores quanto mais recente é arquitectura e que no caso da Turing a melhoria é bem maior comparativamente ao pequeno salto da Maxwell para a Pascal. Isto demonstra um claro avanço da nVIDIA para o suporte das novas APIs que deverão ser cada vez mais ubíquas no futuro.

Dado que a implementação de Vulkan no motor id Tech 6 está tão estável que a id Software decidiu nem sequer incluir suporte para OpenGL no jogo Wolfenstein II: The New Colossus. Infelizmente isto impede que consigamos comparar as duas APIs mas é incrível como se consegue atingir FPS elevadíssimos sem atingir bottleneck de CPU.

Finalmente temos o Shadow of the Tomb Raider que é um grande marco para a nixxes que implementou devidamente DX12 e nos comparativo é fácil perceber que a nVIDIA tem trazido ganhos cada vez maiores com as novas arquitecturas.

Resumindo, tirando os casos em que as implementações más de DX12, a nVIDIA tem efectivamente trazido cada vez melhor suporte para as novas APIs a cada nova arquitectura e Turing é a que trás maior evolução.

Comparativo Time Spy e Consumos

Foi corrido o benchmark Time Spy e registado apenas a pontuação de GPU.

Pode-se observar novamente a progressão quase linear entre gerações.

Após medição do consumo energético total do sistema em repouso (padrão) e em carga com Time Spy foram obtidos os seguintes valores de pico.

Se relacionar-mos o consumo com a pontuação respectiva podemos chegar à seguinte relação de eficiência:

Não só temos notado um salto geracional linear em performance como também em eficiência energética.

Comparativos Computacional

Nesta secção vamos comparar performance em cargas GPGPU tanto em CUDA como em OpenCL.

FAHBench

Neste teste é simulado um trabalho de [email protected] Tal como nos jogos vemos um aumento de performance relativa similar entre gerações.

LuxMark

Neste benchmark é comparada a performance a renderizar várias imagens com LuxRender. Como se pode avaliar a RTX 2080ti consegue um salto de performance geracional bem maior que qualquer outro benchmark.

Indigo Benchmark

Um benchmark onde se compara a performance em render, que neste caso é com o Indigo. Novamente se pode ver um ganho considerável com as Turing apesar de não tão expressivo como no Luxmark.

V-Ray

Um benchmark onde se compara a performance em render, que neste caso é com o V-Ray. Claramente as Turing trazem grandes vantagens em motores de render. De notar que a Caos Group já prometeu uma versão do V-Ray que irá suportar RTX que deverá dar ganhos de performance bastante consideráveis.

Blender 3D

Último teste de performance em render, que neste caso é no Blender 3D com o projecto classroom. Ao contrário de todos os outros motores de render este apresenta ganhos muito ligeiros com a RTX 2080ti. No entanto este resultado não será de confiar pois o Blender 3d actualmente não suporta as gráficas Turing e foi necessário efectuar algum corte e costura nas bibliotecas da aplicação para lhe dar suporte. Isto implica que uma versão com suporte a Turing devidamente implementado poderá estar bem mais optimizado e apresentar melhor performance.

O Ton Roosendaal da Blender Foundation já afirmou no twitter que se a nVIDIA disponibilizar a source com licença BSD de um componente que falta do RTX que vão adicionar suporte para RTX.

Arquiteturas
Metodologia do Comparativo
Comparativo Jogos
DX11 vs DX12 e OpenGL vs Vilkan, Comparativo Computacional
Novas Tecnologias, Conclusão

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