Распределение VRAM против. Использование VRAM – в чем разница?

Nvidia анонсировала свою последнюю модель Серия видеокарт RTX 3000 на 1 сентября^st, 2020 год на фоне огромного ажиотажа. Эти видеокарты обещали беспрецедентный уровень производительности не только в традиционном растровом рендеринге, но и в современных играх с RayTracing. Карты серии RTX 3000 стали одними из самых быстрых карт на рынке, конкурируя с лучшими предложениями AMD в серии RX 6000. Графический процессор на базе Ampere, который использовался в этих картах, был достаточно быстрым сам по себе, но значительно более высокая производительность была результатом другого улучшения. Две лучшие карты серии RTX 3000, а именно RTX 3090 и RTX 3080, также оснащена новой памятью GDDR6X, которая является принципиально новой для потребительских видеокарт.

У RTX 3080 объем буфера памяти составляет 10 ГБ, в то время как у RTX 3090 объем буфера памяти составляет 24 ГБ. Относительно невыразительный объем памяти RTX 3080 вызвал немалое беспокойство среди приверженцев Nvidia, особенно учитывая, что старшие модели RTX 2080Ti Флагманские карты имели 11 ГБ VRAM. Вскоре после этого AMD выпустила новые видеокарты серии RX 6000 с 16 ГБ VRAM, хотя они оснащены более медленными модулями памяти GDDR6. AMD в своих рекламных материалах также указала на возможность того, что современные игры будут использовать более 10 ГБ VRAM в таких разрешениях, как 4K. Вскоре после этого компания Nvidia выпустила следующее решение RTX 3060, которая была видеокартой среднего класса, но, как ни странно, имела 12 ГБ VRAM. Это только помогло еще больше запутать ситуацию.

Дискуссия о размере памяти

Из-за номинального размера буфера VRAM RTX 3080 многие энтузиасты отметили, что современные игры при определенных сценариях могут потребовать более 10 ГБ VRAM. Особенно в высоких разрешениях, таких как 4K, многие игры переходят границы 8 и 10 ГБ VRAM, когда они загружены высококачественными ресурсами. Дискуссия усилилась, когда многие СМИ также привели примеры таких игр, как Doom Eternal и Resident Evil, которые потребляли более 10 ГБ VRAM при 4K.

Верные Nvidia, с другой стороны, ответили умным замечанием, что многие из этих игр на самом деле выделяют больше VRAM, чем им нужно, и, таким образом, фактически не используют более 10 ГБ VRAM одновременно. Распределение VRAM — это немного сложная концепция, которая работает по-разному в каждой игре, но в основном это означает, что игра берет всю доступную VRAM и заполняет ее активами, которые могут понадобиться позже. Это сильный аргумент, поскольку многие игры, такие как Call of Duty Modern Warfare, даже выделяют более 20 ГБ VRAM, если ваша видеокарта имеет такую возможность.

AMD также включилась в этот микс, когда анонсировала свой последний представитель серии RX 6000, Radeon RX 6700 XT. AMD показала следующий слайд на своей презентации, который показывает, что некоторые игры «используют» более 8 ГБ VRAM в определенных условиях. Слово «использовать» намеренно оставлено расплывчатым.

Для того чтобы понять разницу между использованием памяти и ее распределением, мы должны сначала понять, что такое VRAM и что она на самом деле делает.

Что делает VRAM?

Большую часть «тяжелой работы» по обработке графики выполняет ядро видеокарты, известное как GPU. GPU — это очень мощный кусок кремния, который разработан и оптимизирован для обработки графических задач, таких как игры. Он обрабатывает большинство процессов, необходимых для вывода кадров на экран монитора. Но для того, чтобы обрабатывать большие объемы данных и достаточно быстро готовить кадры, графическому процессору нужно что-то обрабатывать. Вот где пригодится VRAM.

VRAM или видеопамять — это очень высокоскоростная форма памяти, которая хранится на самой видеокарте так, что GPU имеет к ней прямой доступ. В VRAM хранятся активы и текстуры, необходимые для игры, чтобы GPU мог работать с ними, когда это необходимо, и подготавливать кадры, которые нужно вывести на экран. Если VRAM не может доставить эти активы и другие важные данные на GPU достаточно быстро, пользователь может столкнуться с замедлениями, заиканиями или даже сбоями. Как правило, более высокие разрешения, такие как 1440p и 4K с высокими графическими настройками, требуют больше VRAM для управления и хранения этих высококачественных активов, что означает, что вам нужна большая емкость VRAM, если вы хотите играть на таких настройках при таких разрешениях. Одновременно с этим вам нужна более скоростная память, чтобы достаточно быстро перемещать данные в GPU из VRAM. Именно здесь Технологии памяти, такие как GDDR6X оказаться полезным.

Распределение VRAM

Распределение VRAM — это несколько сложное и расплывчатое понятие, поскольку его фактическое применение варьируется от игры к игре и от разработчика к разработчику. По сути, когда игра «выделяет» VRAM, она занимает весь буфер памяти карты и хранит в нем активы и текстуры, которые могут понадобиться ей в дальнейшем. Хороший пример распределения VRAM можно найти в современных играх Call of Duty, таких как Call of Duty Modern Warfare. Особенно в многопользовательской версии, игра требует всю VRAM, которую может предложить карта, и заполняет ее до отказа активами и текстурами, которые могут понадобиться в определенный момент матча. Это могут быть различные текстуры объектов на карте, различные графические элементы, каркасные карты и т.д.

Задействование всего объема VRAM и заполнение его, по общему признанию, ненужными ресурсами может показаться расточительным, но это служит определенной цели. Когда активы предварительно загружаются в память, как в этом случае, игре не нужно ждать, пока гораздо более медленный жесткий диск или SSD загрузит актив, когда он потребуется на экране. Необходимый актив может быть быстро доступен из VRAM видеокарты, которая намного быстрее, чем любая доступная сегодня форма хранения данных. Это позволяет игре мгновенно загружать текстуры и активы, тем самым избегая любого рода лагов или артефактов «всплытия» текстур. Поэтому общий игровой опыт улучшается, когда используется эта техника.

Следует помнить, что игре на самом деле не нужно хранить все эти ресурсы в видеопамяти для нормальной работы. Если вы запускаете Call of Duty Modern Warfare на видеокарте с 6 ГБ VRAM, она будет прекрасно функционировать, выделяя все 6 ГБ буфера VRAM. Аналогично, игра выделит даже 20 ГБ VRAM, если вы играете на видеокарте с более чем 20 ГБ VRAM. На самом деле игра не использует всю эту VRAM для рендеринга сцены, однако она хранит в VRAM потенциально важные активы и текстуры, которые могут пригодиться позже.

Фактическое использование VRAM

В то время как некоторые современные игры предпочитают выделять весь объем VRAM для оптимизации игрового процесса, старые игры и большая часть новых игр не используют эту технику. Распределение VRAM — это довольно новая техника, которая стала популярной в последние годы в связи с появлением видеокарт с более чем 8 ГБ VRAM. Такие игры используют столько VRAM, сколько им действительно требуется для рендеринга сцены, а остальное остается неиспользованным.

Использование VRAM можно определить как количество VRAM, которое активно задействовано в рендеринге сцены, отображаемой на экране, или любых последующих сцен, для которых игре необходим немедленный доступ к активам и текстурам. Использование VRAM — это фактическая мера количества VRAM, необходимого игре для нормального функционирования. Если игра «использует» 8 ГБ VRAM при определенных условиях, то наличие менее 8 ГБ VRAM приведет к серьезным сбоям и заиканиям, а при выполнении этих условий может даже произойти краш.

Следует отметить, что программы мониторинга, такие как MSI Afterburner, не имеют возможности различать распределение VRAM и использование VRAM, и поэтому показывают только распределение VRAM. Это означает, что показания объема VRAM в этих программах могут сильно отличаться на разных компьютерах. Если игра, такая как DOOM Eternal, выделяет 12 ГБ VRAM на ПК с RTX 2080 Ti, это может не отразиться непосредственно на другом ПК с видеокартой, имеющей только 8 ГБ VRAM. Это означает, что распределение VRAM варьируется между различными ПК с различными видеокартами и не может быть легко воспроизведено в различных системах. С другой стороны, использование VRAM почти всегда может быть воспроизведено с достаточной степенью точности на разных системах.

Сколько VRAM вам нужно?

Это извечный вопрос, который повторяется с каждым выходом новой видеокарты и, вероятно, будет повторяться и в будущем. Тем не менее, ответ остается прежним — зависит от ситуации. Использование VRAM сильно варьируется в разных играх, созданных на разных движках с использованием различных технологий разработки. Нельзя просто назначить значение VRAM для игры или набора игр и на этом закончить. В реальной жизни существует множество факторов, влияющих на использование VRAM.

Самый большой фактор, влияющий на использование VRAM, — это разрешение. Три основных разрешения на сегодняшний день — 1080p, 1440p и 4K. При увеличении разрешения с 1440p до 4K потребление VRAM растет в геометрической прогрессии, в то время как скачок с 1080p до 1440p также весьма значителен. 4K — это разрешение, которое требует больше всего VRAM на сегодняшний день, но разговоры о 8K-играх также маячат на горизонте.

Другим фактором, существенно влияющим на потребление VRAM, является тип игр, в которые вы играете на своей видеокарте. Если вас больше интересуют стратегические игры в реальном времени, то потребление VRAM будет значительно ниже, чем у другого игрока, которого больше интересуют игры с открытым миром. Аналогичным образом, более старая AAA-игра, такая как Assassin’s Creed IV: Black Flag, будет потреблять гораздо меньше VRAM, чем последняя часть серии: Assassin’s Creed Valhalla. Не существует эмпирического правила использования VRAM, но если мы посмотрим на широкий спектр игр различных жанров, то игры с открытым миром AAA потребляют наибольшее количество VRAM. Помните, что мы говорим об использовании VRAM, а не о распределении VRAM.

Внутриигровые настройки также сильно влияют на использование VRAM. Большинство игр сегодня предлагают целый ряд графических настроек, которые можно изменить, чтобы оптимизировать игровой процесс. Есть некоторые настройки, которые оказывают довольно значительное влияние на использование VRAM. Качество текстур — это основной параметр, на который нужно обратить внимание, говоря о VRAM. Текстуры более высокого качества выглядят значительно лучше, чем текстуры более низкого качества, но часто потребляют гораздо больше VRAM, что может стать проблемой для тех геймеров, которые испытывают недостаток в этой области. Качество теней — еще одна настройка, которая может заметно повлиять на использование VRAM, а такие методы сглаживания, как MSAA или Multi-Sample Anti-Aliasing, также могут значительно увеличить использование VRAM.

Достаточно ли 10 ГБ VRAM?

Трудно назвать точное число, сколько VRAM требуется сегодня. Потребности одного игрока в VRAM могут значительно отличаться от потребностей другого игрока в VRAM. Тем не менее, можно сделать несколько обобщенных наблюдений по этому поводу, принимая во внимание показатели использования VRAM в различных играх в различных разрешениях.

Если вы геймер, который любит играть в новейшие и лучшие AAA-игры в 4K со всеми настройками на максимуме, то 10 ГБ может быть едва достаточно для ваших нужд, пока что. Однако если вы готовы снизить несколько настроек или уменьшить разрешение до 1440p и играть на более высокой частоте кадров, то 10 ГБ VRAM вам хватит надолго. Для соревновательных геймеров и геймеров, которые любят играть в легкие или старые игры, даже 8 ГБ VRAM должно быть достаточно, даже если вы планируете играть в разрешении 4K.

Заключительные слова

Распределение VRAM — непростая концепция, которая становится все более популярной в наши дни с появлением видеокарт с более чем 8 ГБ VRAM. Однако распределение довольно сильно отличается от фактического использования VRAM, поскольку распределение использует потенциально всю доступную VRAM для оптимизации игрового процесса. С другой стороны, использование VRAM — это фактическое количество VRAM, которое требуется игре для рендеринга определенной сцены. Эти два параметра совершенно разные, и это вызвало много путаницы среди геймеров просто потому, что они объединены под одним и тем же названием «VRAM». Поскольку все больше и больше игр используют технику распределения VRAM, индустрии необходимо разработать способ различать эти два понятия, чтобы устранить двусмысленность и дезинформацию, которые распространены в настоящее время.