Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

ASRock H77 Pro4/MVP: vyplatí se Lucid Virtu?

Krabice od ASRock H77 Pro4/MVP
Nedávno jsem byl pověřen úkolem vytvořit zákazníkovi sestavu pro převážně kancelářskou práci, ale i tvorbu výkresů v grafických aplikacích. Volba padla na rozumně výkonný procesor s grafikou nVidia. V kombinaci se základní deskou ASRock H77 Pro4/MVP ideální šance pro otestování Lucid Virtu.

Kapitoly článků

2.  UEFI
3.  Úvod do Virtu a první kolo měření

LucidLogix Virtu (MVP)

Pro začátek uvedu, že veškeré testování probíhalo při osazeném procesoru Core i5-3450 a kartě Gigabyte GeForce GTX 560 1 GB s nainstalovanou poslední verzí Virtu MVP (od srpna do dneška stále aktuální 2.1.115a).

Recenzí (zahraničních) Virtu je za poslední rok již nějaká řádka, ovšem tak nějak mi přišlo, že problematiku recenzenti nikdy neuchopili úplně celou a když už, nedokázali si vyložit to, co jim tvrdily výsledky. Pro ty, kteří se s Virtu ještě nesetkali, se pokusím o můj výklad toho, o co se vlastně jedná, jakožto krátký úvod.

Komu se podařilo zaznamenat éru mikročipů Lucid Hydra, které měly umožňovat jakýsi hybridní režim pro rozdělení práce na různé grafické karty (včetně karet různých výrobců na jedné desce), má napůl vyhráno. Jelikož řešení bylo striktně závislé na profilech od výrobce, a ten nebyl a z principu věci ani nemohl být schopen je pravidelně dodávat, upravovat a opravovat spolu s aktualizací ovladačů karet od výrobců atd., odebrala se Hydra poměrně záhy tam, kam jí to mnozí predikovali: do hrobu. Obávám se, že jak vyplyne z dalšího textu, Virtu bude čekat to samé.

Schéma funkce Lucid Virtu

Technologie je sice nyní plně softwarová, vkládá několik abstraktních mezivrstev mezi API DirectX, buffer a grafický výstup, takže ji lze tak nějak oproti čipu na desce lépe aktualizovat, ale herní profily zůstaly, takže tak. Má několik licencovaných verzí dle toho, co umí, zde se budeme bavit o Virtu MVP (kterou ASRock zalicencoval mj. i pro tuto desku), což je ta nejtučnější, sestávající ze tří technologií:

  • virtualizace GPU - umožňuje v podstatě obsah grafického bufferu jedné karty přesouvat do druhé a zobrazovat v ní, což znamená, že je možné počítat snímky např. na výkonné dedikované kartě a zobrazovat ji na integrované; rozšiřuje vlastně počet připojitelných monitorů, přičemž ovšem na rozdíl od různých ghetto řešení (včetně AMD SurroundView) jsou výstupy synchronizovány díky oné abstraktní mezivrstvě, snímky počítá jedna karta a pouze je zobrazuje na klidně více výstupech
  • Virtual Sync - technologie pro synchronizaci snímků vypočtených kartou a zobrazených monitorem (rozeberu podrobně v zápětí)
  • HyperFormance - technologie pro zvýšení responzivity, což je dle Lucidu jakýsi celkový balík odezev od reakce hráče na podnět na monitoru až do zobrazení této jeho reakce na onom displeji (opět rozeberu v zápětí)

GPU virtualizace je myslím celkem jasná a její výhody zřejmé. Funguje v podstatě ve dvou modech. Prvním je i-mode, kdy je monitor zapojen do integrovaného grafického řešení. Náročnou grafiku počítá výkonnější karta ve slotu a vše zobrazuje výstup na integrované. Druhým je pak d-mode, kdy je monitor zapojen do karty ve slotu. Teoreticky lze u i-mode vypínat dedikovanou grafiku když není potřeba a ušetřit proud. Spotřebu budu rozebírat ještě dál, ale v podstatě mohu již nyní zmínit, že rozdíl jsem vůbec nezaznamenal.

O čem jsou pak zbývající dvě technologie? Pojmy stuttering a tearing jistě nejsou neznámé. Pro rychlost uvedu, že stuttering vzniká zejména v situacích, kdy karta nestíhá obnovovací frekvenci monitoru a ten tak zobrazuje (některé) snímky po několik obnovovacích dob. Např. monitor má 60 Hz, karta dává 30 snímků za sekundu. Většina se tak zobrazí po dvojnásobnou dobu, než kdyby karta dokázala vyplivnout 60 snímků. V praxi je to horší v tom, že počet snímků za sekundu (FPS) značně kolísá dle náročnosti scény a dokonce snímků samotných, tzn. některé trvá vykreslit déle. Ještě horší to je u dvou jader/karet v režimu SLI/CrossFire (např. dvoučipové karty AMD).

Extrémním příklad stutteringu si lze představit kupř. tak, že po dobu 0,99 sekundy karta dodala jen jeden snímek, který monitor zobrazuje celou dobu. Pak najednou vychrlí během 0,01 sekundy několik desítek snímků. Většinu z nich monitor ani vykreslit nestihne, tak je zahodí a vykreslí vždy jen ty poslední, které dojdou těsně před tím, než tento děj (vykreslování) začne. VirtualSync toto upravuje tak, že odhadne dobu výpočtu (vykreslení) snímku na grafické kartě a snímky, které by došly a monitor by je stejně zahodil, ani nenechá vykreslit. Tedy snaží se, úplně tomu zabránit nedokáže a v podstatě jak to chápu, nějaké pevné hodnoty frekvence zadány nemá (na rozdíl od obyčejné vertikální synchronizace). Každopádně to ale funguje jen v případě, že karta dokáže v průměru vykreslit víc snímků, než jaká je obnovovací frekvence monitoru. V ostatních případech VirtualSync nepomůže ničemu, resp. to může o drobítek zhoršit.

Tearing

Tearing potom vzniká tak, že pokud není synchronizace zapnutá vůbec (případně HW/SW nefunguje), monitor snímky vykresluje, jak mu chodí. Během jedné obnovovací doby tak může vykreslit kousky několika snímků současně. Ty jsou vzájemně posunuty (ve hře, filmu atd. se většinou něco hýbe) a obraz se tak roztrhá. Zde vstupuje do hry HyperFormance. Technologie snímky, klidně i již rozpočítané, které nestihne karta dodat akorát včas před začátkem vykreslování monitorem, prostě zahodí a nechá kartu počítat další. Zahazovány by měly být opravdu všechny krom toho jednoho správného.

Jak to funguje v praxi – měření výkonu

Pro jakous-takous přehlednost jsem se rozhodl postupovat po jednotlivých problémech. Se zapnutým HyperFormance Lucid slibuje navýšení výkonu, je tak nasnadě se podívat, co je na tom pravdy. Jak to v praxi vypadá jsem se podíval v šesti případech - Half Life 2: Lost Coast, Clive Barker's Jericho, Bioshock, Bioshock 2, Crysis a Crysis Warhead. Jedná se očividně o starší tituly, k tomu jsem ovšem měl dva důvody – jednak nekradu a dále jsem měl jistotu, že grafická karta všechny hry zvládne i na plné detaily ve FullHD nad 60 snímků za sekundu, které zvládal monitor LG IPS231P-BN.

Oba díly Bioshock zhodnotím velmi snadno, když byl Virtu zapnutý, hry vůbec nefungovaly. Crysis na tom byl o něco lépe, vůbec se nerozjel jen v případě, že monitor byl zapojen do GTX 560 a Virtu zapnuté. Jelikož lenost je základní přírodní pricip, neúplné výsledky jsem ani nezaznamenával. Crysis Warhead sice fungoval, ale při zapojení na integrované grafické jádro fungoval stále jen na něm, nezávisle na tom, zda bylo Virtu zapnuté, nebo ne. Opět měření k ničemu po nějakém čase stráveném nad sledováním slideshow. To mi samozřejmě udělalo velkou radost, balík Crysis jsem koupil hlavně pro účely testování. No nic, aspoň jsem si pak zahrál na uklidněnou :-) Každopádně s klidem prohlásím, že Virtu víceméně nefunguje až u 2/3 her, minimálně těch starších. Přitom svůj profil v aplikaci měly z výroby všechny mnou testované hry.

ASRock H77 Pro4/MVP HL2 LC

První použitelná data tak máme až z Half Life 2. Na první pohled se zdá, že HyperFormance krásně zvyšuje výkon, vůbec že vše krásně zvyšuje výkon. Pokud mne paměť neklame, vertikální synchronizace byla minimálně ve hře vypnutá, poslední sloupec by tak měl být reálný výkon karty. Vše ovšem dostává úplně jiné grády, když zde zahrnu informaci o tom, že Virtu předkládá ven informaci o celkovém počtu snímků, i když tyto nebyly nikdy vykresleny. Údaje tak zahrnují v podstatě prázdné snímky, takže data, která tu získáváme, neříkají vůbec nic. Přesněji řečeno, nemám ponětí, co vlastně říkají, a zdá se, že ho nemá nikdo. V každém případě není na místě to brát jako nějaký zázračný zvyšovač výkonu. Všimněte si také jistého rozdílu mezi režimy i- a d-, zpoždění při tahání grafického bufferu na jiný výstup se projevuje.

ASRock H77 Pro4/MVP CBJ

V podstatě podobně nevypovídající obrázek nabízí i Clive Barker's Jericho. (Pro úplnost uvedu, že se testovalo šesedátisekundovým zíráním na úvodní bouřku.) Zde jen uvedu rýpavou poznámku o implementaci standardů u Intelu a jejich „už ne tak špatných ovladačích“. Jsou špatné, věřte, ač jsem neprovedl fotodokumentaci. Menu hry s animací na pozadí, očividně využívající shader efekty, bylo opravdu rozbité, navíc ještě dokonce i v menu se konala slideshow.

Stuttering a tearing

Na stuttering existuje opravdu velmi málo metod nějakého měření. V podstatě je to hlavně prográmek microstutter.exe, což je malý automat, do kterého na vstupu sypete data z FRAPSu a na výstupu vypadnou jakési parametry. Prográmek bere časové indexy jednotlivých snímků, počítá jejich rozdíly a tvoří z toho procentuální index stutteringu (v podstatě vyjadřující jak moc se rozchází doba počítání jednotlivých snímků). Také počítá zdánlivý framerate, což je framerate upravený o index stutteringu (má to být taková hodnota bez stutteringu, u které by výsledný dojem z obrazu byl stejný).

Legenda je následující:

  • bez Intel – int. grafika bez Virtu a vertikální synchronizace
  • Virtu Intel – int. grafika s Virtu, VirtualSync a bez vertikální synchronizace
  • bez GTX – GTX 560 bez Virtu a vertikální synchronizace
  • Virtu GTX – GTX 560 s Virtu, VirtualSync a bez vertikální synchronizace
  • Virtu GTX non HF – GTX 560 s Virtu bez HyperFormance s VirtualSync
  • Virtu GTX non HF vertical – GTX 560 s Virtu bez HyperFormance, s VirtualSync a zapnutou vertikální synchronizací
  • Virtu GTX vertical – GTX 560 s Virtu, HyperFormance, VirtualSync a zapnutou vertikální synchronizací
  • Virtu GTX vertical non VS – GTX 560 s Virtu, HyperFormance, bez VirtualSync a se zapnutou vertikální synchronizací
ASRock H77 Pro4/MVP HL2 LC MS

Výsledky ukazují, že stuttering je u Half Life 2 poměrně výrazným fenoménem. Hodnoty úplně bez Virtu a bez vertikální synchronizace jsou u obou grafických karet jedny z nejnižších. Nízké jsou také při zapnutém Virtu na GTX 560 bez HyperFormance a vertikální synchronizace, ale s VirtualSync. Velmi výrazně se stuttering zvýší, pokud do tohoto zapnete vertikální synchronizaci. Opět se ale sníží se zapnutím HyperFormance. Hodnoty jsou každopádně dost nízké a blízké sebe na tvorbu nějakých neprůstřelných závěrů.

ASRock H77 Pro4/MVP CBJ MS

Clive Barker's Jericho ukazuje ovšem přesný opak. Bez Virtu je stuttering ohromný, se zapnutou aplikací se sníží. Interpretace dat je ale s ohledem na výše uvedené měření výkonu jasná. Virtu u CBJ nemá v podstatě co vyhazovat, karta stěží spočte tolik snímků, kolik monitor dokáže vykreslit. Jelikož scéna nebyla přílišně dynamická, rozdíly mezi snímky byly malé a stuttering se skoro nekonal. Něco Virtu nejspíš přineslo, ale těžko to řekneme přesně.

U Half Life 2 Lost Coast se ale jedná o předem připravený zátěžový test s dynamickými scénami. Při pohledu na hodnoty je jasně vidět, že Virtu samotné nepřináší nic moc extra a v kombinaci s vypnutým HF a zapnutou vertikální synchronizací dojde  ke katastrofě, kdy se jednotlivé synchronizace nejspíš perou mezi sebou. Úplně bez Virtu a dokonce bez vertikální synchronizace je navíc stuttering také velmi malý. Škoda, že jsem zde neudělal test se zapnutou vertikální synchronizací, to by možná mnoho ukázalo.

Co se tearingu týče, o žádném nástroji, který by jej dokázal rozumně odhalit, bohužel nevím. Subjektivně mi přišel HL2 s Virtu a HF/VS plynulejší, ale to prostě může být placebo, vůbec netuším.

Kapitoly článků
2.  UEFI
3.  Úvod do Virtu a první kolo měření

Pavel "Behemot" Boček

http://www.hwworld.cz/ bocek.pavel[@]post.cz

více článků, blogů a informací o autorovi

Diskuse ke článku ASRock H77 Pro4/MVP: vyplatí se Lucid Virtu?

Pondělí, 10 Prosinec 2012 - 20:08 | Richmond | Jistě, ale když má člověk 4 disky tak mu stejně...
Pondělí, 10 Prosinec 2012 - 10:38 | Behemot | Tak ale ti lidi si to chtějí nechat právě proto,...
Neděle, 9 Prosinec 2012 - 22:55 | Richmond | Mimochodem k té patici a 3 šroubkům: Mrkni právě...
Neděle, 9 Prosinec 2012 - 22:30 | Richmond | Když už člověk musí kupovat novou desku u...
Neděle, 9 Prosinec 2012 - 22:23 | Richmond | Plné bugů? Ale to by mě teda zajímalo :D Jinak u...
Neděle, 9 Prosinec 2012 - 07:14 | Behemot | No nevím. Hromada lidí co dělají upgrade má stále...
Neděle, 9 Prosinec 2012 - 07:08 | Alexandra Stanovska | Ja som prave rada ze sa konecne zbavili FDD a IDE...
Sobota, 8 Prosinec 2012 - 17:53 | ASD_SK | Od Intelu mam kusenosti len s doskami s Q...
Sobota, 8 Prosinec 2012 - 14:59 | TyNyT | ne že by Asusy přehnaně chcípaly, ale ty jejich...
Sobota, 8 Prosinec 2012 - 13:13 | odb | mne osobne FireWire, ani e-sata nechyba a IDE...

Zobrazit diskusi