Pokud nepatříte mezi pamětníky, pak snad vezmete za vděk krátkou rekapitulaci situace. Někdy kolem roku 2012, v začátcích éry architektury GCN, začala AMD vnímat limitace ze strany tehdy rozšířených API DirectX 10 a DirectX 11 co do nároků na režii. Nároky API na procesorový výkon s rostoucí komplexností her a 3D prostředí obecně silně rostly a nedovolovaly, aby bylo s výkonem grafických akcelerátorů nakládáno efektivně. Bez silně nestandardních optimalizací ovladačů pro každou hru zvlášť (což už byl v podstatě hacking) byly FPS až o desítky procent nižší.

AMD tehdy uznala, že bez API nové architektury, jehož základy nesahají do 90. let, to nepůjde. Jenže narazila. Věděla, že cestou OpenGL to nepůjde, neboť Khronos je v tomto směru velice pomalý a jakékoli inovace jsou na dlouhé roky. Microsoft zase požadavek odmítl, neboť všude prezentoval DirectX 11 jako velkou novinku a výkvět moderní technologie. Ohlášení vývoje nového API s novými základy by se rovnalo uznání, že právě dokončená novinka stojí na základech z minulého století, které fungují jako zatažená ruční brzda.

Mantle, první moderní low-level API (AMD)

Pro AMD to znamenalo improvizaci. Formálně se rozhodla pro vývoj vlastního API, skutečným cílem však bylo přimět Microsoft, aby své rozhodnutí přehodnotil. Součástí strategie tedy bylo informování Microsoftu o každém pokroku ve vývoji vlastního API a průběžné předávání nového kódu, aby v Redmondu viděli, jak má efektivní software vypadat. Microsoftu záhy došlo, že se vývoji nového API nevyhne - v opačném případě by hrozila jednak ostuda, že hardwarová firma ve finančních problémech je schopná vyvinout lepší software než o dva řády větší softwarový gigant. Krom toho by Microsoft přišel o kontrolu nad světem 3D grafiky, kterou mu jeho DirectX zajistilo.

AMD uvedla své nové API nazvané Mantle v roce 2013. Zatímco každý měsíc přibývaly zprávy dalších studií o podpoře nového API, informace o chystaných hrách a dalších novinkách a vylepšení samotného API, v Microsoftu a Khronosu se řešilo, co s nastalou situací. Zatímco ještě na přelomu roku 2012 / 2013 nechtěl Microsoft o novém API ani slyšet, začátkem roku 2014 už mu nezbylo než ohlásit, že na vlastní obdobě Mantle pracuje. Zhmotňovat se toto řešení začalo ale až v roce 2015. Dávno před tím se ale AMD rozhodla k dalšímu kroku, dalšímu hřebíčku do rakve starých API. Darovala API Mantle Khronosu, aby jej mohl využít jako základ pro náhradu OpenGL, později ohlášeného API Vulkan. Khronos, na žádost Nvidie, nahradil jazyk HLSL používaný API Mantle za jazyk GLSL používaný v OpenGL.

Rámcové srovnání GLSL vs. HLSL (Microsoft)

To se nakonec neukázalo být optimálním krokem, neboť vývojáři (zvyklí i z DirectX na rozšířenější HLSL) si nakonec vymohli „vrácení“ HLSL, které se vedle GLSL stalo druhým podporovaným jazykem Vulkanu. K tomu došlo ale až v roce 2020 (na DIIT jsme o tom už neinformovali, poslední zpráva o Vulkanu u nás vyšla v roce 2019).

API Vulkan se však používá stále (možná právě díky návratu HLSL) a využívá ho mimo jiné krátce vydaná hra Indiana Jones and the Great Circle (engine id Tech 7). Na PC platformě exkluzivně. Tato hra si navíc odnesla i poměrně vysoká ocenění (9/10 na Steamu, 95 % na Googlu) a zajímá tak poměrně dost hráčů.

Poměrně podrobné výkonnostní testy připravil YouTube kanál The GPU Hierarchy, který otestoval výkon v různých rozlišeních. Začněme od nejnižšího.

Indiana Jones and the Great Circle, 1080p, medium, ray-tracing (The GPU Hierarchy)

V 1920×1080 včetně ray-tracingu překonává Radeon RX 7900 XTX GeForce RTX 4090. Už první tři výsledky v grafu ukazují, že za pět let, po které jsme se Vulkanu a hrám s tímto API explicitně nevěnovali, se v podstatě nezměnilo nic. Marketing Nvidie se původně snažil nová API vyignorovat a přesvědčit uživatele, že když její hardware se starými API (DirectX 11) dosahuje vyšších FPS, tak vlastně nová API nic nepřinášejí. To samozřejmě nefungovalo dlouho, takže Nvidia začala ovladače optimalizovat pro DirectX 12, které neochotně vzala na milost. Vulkan však (bez ohledu na to, že byl při svém vzniku upraven podle požadavků Nvidie) zůstal na vedlejší koleji. Kde evidentně stojí dosud. Z nějakého důvodu na ovladačích Nvidie dochází na vysoký overhead (režie) a GPU běží „na tři válce“. Zatímco GeForce RTX 4080 Ti by měla konkurovat Radeonu RX 7900 XTX a s ray-tracingem by ho měla válcovat, neděje se to a karta má problém konkurovat o dvě příčky nižšímu Radeonu RX 7900 GRE. Problém totiž nejsou jen průměrné FPS, ale zejména minima. GeForce RTX 4070 Ti Super, začínající na 22 000 Kč, je na tom s minimálními FPS na úrovni Radeonu RX 7700 XT za méně než poloviční cenu (od 10 800 Kč).

Hardware Intelu se chová tak nějak očekávatelně. Hardwaru AMD lze vytknout snad jen to, že ovladače pro Vulkan (nebo optimalizace pro tuto hru?) narážejí dříve na limit kapacity paměti u 8GB karet než na hardwaru Nvidie, takže průměrné FPS jsou nižší (navzdory tomu si drží minima, takže ta u Radeonu RX 7600 nejdou pod úroveň GeForce RTX 4060).

Indiana Jones and the Great Circle, 1080p, ultra, ray-tracing (The GPU Hierarchy)

Při zvýšení detailů na Ultra (stále se zapnutým ray-tracingem) už nemá o 8GB kartách smysl uvažovat, takže byly testovány minimálně 12GB modely. S vyššími detaily se vyvážení zátěže posouvá směrem k GPU, takže CPU režie / overhead je o pár procent menší brzdou. Stále však vítězí Radeon RX 7900 XTX.

Indiana Jones and the Great Circle, 1440p, ultra, ray-tracing (The GPU Hierarchy)

Rozlišení 2560×1400 (tentokrát rovnou s Ultra detaily a ray-tracingem) sice průměrnými FPS staví GeForce RTX 4090 na první místo, ovšem minima jsou stále slabá, nižší než na Radeonu RX 7900 XTX, který by měl konkurovat maximálně GeForce RTX 4080 Super (od 28 000 Kč). Té však v minimech konkuruje Radeonu RX 7800 XT (od 13 000 Kč).

Indiana Jones and the Great Circle, 2160p, ultra, ray-tracing (The GPU Hierarchy)

V 3840×2160 už by pořadí karet odpovídalo očekávání, ovšem spíše scénáři bez ray-tracingu, zatímco testováno bylo s ray-tracingem. To se ovšem stále týká jen průměrných FPS, zatímco minima jsou stále tragická. GeForce RTX 4090 (od 53 000 Kč) má i ve 4K rozlišení vyšší propady než Radeon RX 7900 XTX (od 23 800 Kč).

Tyto výsledky poněkud otřásají jak pověstí softwarové podpory Nvidie, tak její nadřazenosti v podpoře ray-tracingu. Obzvlášť v situaci, kdy id Tech 7 již dávno není žádnou novinkou - první prezentace proběhla v roce 2018 a podpora pro ray-tracing byla doplněna již v roce 2021.