Les consoles ont toujours un avantage, et cela nuit au jeu sur PC

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Cette histoire fait partie de la série ReSpec de Jacob Roach, couvrant le monde du jeu et du matériel PC.

Le mort du jeu sur PC. C'est le sujet à l'ordre du jour depuis plusieurs semaines, avec port après port après port arrivant sur PC dans des états désastreux. Le jeu sur PC n'est pas mort, mais si cette tendance se poursuit, il est difficile de recommander de prendre une nouvelle version sur PC, du moins avant qu'elle ne reçoive une série de correctifs inévitables.

Contenu

  • La source du bégaiement
  • Le Kraken de la prochaine génération
  • La réponse de Nvidia

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J'aimerais pouvoir fournir une solution unique aux problèmes auxquels sont confrontés les jeux PC, mais je ne peux pas. La liste est énorme. Mais il y a un domaine d'intérêt qui pourrait beaucoup aider la situation, et c'est là que les consoles ont encore une avance sur le PC.

La source du bégaiement

Temps de trame dans Gotham Knights sur PC.
Ces pics de temps de trame se manifestent par de graves bégaiements dans Chevaliers de Gotham.

En fin de compte, il y a une chose qui provoque un bégaiement dans vos jeux: un pic de temps de rendu. Quelque chose a bouché le tuyau pendant un bref instant, et pendant que cela est réglé, il y a un intervalle de temps entre une image qui apparaît sur votre écran et la suivante. C'est un bégaiement.

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Mais qu'est-ce qui bouche les canalisations? Dans de nombreux cas sur PC, on voit bégayer la compilation des shaders. C'est là que le CPU doit envoyer des instructions (shaders) au GPU et les traduire du code logiciel au code matériel. C'est la source de bégayer dans des jeux comme Chevaliers de Gothamdans de nombreux cas.

Nous avons un bonne solution pour le bégaiement de compilation de shader. Le premier consiste à pré-compiler des shaders comme Uncharted: L'héritage des voleurs fait sur PC. Obtenez les instructions stockées en mémoire à l'avance afin de ne pas avoir à vous soucier de la compilation pendant que le jeu est en cours d'exécution. L'autre est la compilation asynchrone. Les processeurs modernes comme le Core i5-13600K avoir accès à un tonne de threads, de sorte que les threads qui ne font pas grand-chose peuvent gérer la compilation des sections à venir pendant que vous jouez.

Intel Core i5-13600K installé sur une carte mère.
Jacob Roach / Tendances numériques

Ce ne sont pas des solutions simples, mais elles fonctionnent. L'autre source principale de bégaiement que nous voyons est le bégaiement de traversée ou de chargement. C'est le cas pour Star Wars Jedi: Survivant, un jeu qui lancé avec un certain nombre de problèmes de performances. Ici, le pic de temps de rendu provient du chargement du jeu dans de nouvelles données lorsque vous traversez le monde.

Il est important de faire la distinction entre les deux car ils ont des solutions très différentes. Le bégaiement de compilation de shader se produit lorsqu'un nouvel effet de shader est introduit à l'écran. L'ombrage d'un seul pixel peut avoir plusieurs couches d'effets, donc une explosion ou un effet de ramasser un élément sont les zones où vous voyez généralement bégayer la compilation de shader.

Le bégaiement de traversée se produit lorsque votre personnage passe une zone de chargement d'une certaine variété. Si rien de particulièrement remarquable ne se passe à l'écran, il y a de fortes chances que vous voyiez un bégaiement de traversée et non un bégaiement de compilation de shader.

Cal récupère une mise à niveau stim avec BD.

Star Wars Jedi: Survivant est un bon exemple de cette dynamique. À l'ouverture du jeu sur Coruscant, un grand navire s'écrase sur une plate-forme et il y a un bref bégaiement mineur de compilation de shader. Plus tard, sur Koboh, lorsque vous entrez ou sortez du Saloon de Pyloon, cependant, il y a environ 10 secondes de bégaiement intense. C'est un bégaiement de traversée.

Les développeurs ont des solutions pour le bégaiement de la compilation des shaders, même sur des moteurs comme Unreal Engine 4 qui sont particulièrement difficiles à gérer dans ce département. Nous avons vu de nombreux bégaiements liés au shader corrigés dans des jeux comme Héritage de Poudlard, et des jeux comme Coeur atomiqueont lancé sans bégaiement grâce à un processus de pré-compilation intense. La situation du bégaiement transversal est plus complexe.

Le Kraken de la prochaine génération

Une personne tenant le SSD de jeu WD Black SN770.

Les deux PS5 et Xbox série X disposent de processeurs de décompression matériels dédiés. Selon Mark Cerny de Sony, le processeur dédié qui utilise la bibliothèque de décompression Oodle Kraken sur le PS5 peut gérer le travail de compression de neuf AMD Zen 2 noyaux. Xbox a DirectStorage de Microsoft système en place, qui comprend également un processeur dédié à la décompression pour accélérer le temps de chargement et, surtout, le streaming des actifs.

Le streaming de données à partir du SSD est l'endroit où se produit le bégaiement de traversée, et c'est un problème beaucoup plus difficile à résoudre sur PC. Non seulement les PC ne disposent pas de matériel de décompression dédié, mais la gamme de spécifications des SSD rend difficile la mise à l'échelle fiable des performances de streaming sur plusieurs systèmes.

Il existe des solutions à ce problème sur PC, mais elles ne fonctionnent pas encore.

Sur un PC, la décompression est une tâche pour le CPU. Les données sont diffusées à partir du SSD, mais elles doivent être décompressées pendant le transit, ce qui entraîne souvent un bégaiement de traversée. Le matériel de décompression dédié sur le PS5 et Xbox série X entraîne beaucoup moins de bégaiements de traversée, malgré le fait que leurs processeurs ne sont pas aussi puissants que ce qui est disponible dans un PC moderne et haut de gamme.

Il existe des solutions à ce problème sur PC, mais elles ne fonctionnent pas encore. DirectStorage est disponible pour les utilisateurs de PC, et il aide à améliorer les temps de chargement et le streaming grâce à la décompression GPU. Le problème est que nous n'avons qu'un seul jeu avec DirectStorage pour le moment, Parlé, et il ne tire pas parti de la décompression GPU. Il améliore simplement les temps de chargement, dépassant légèrement un PS5.

Diverses captures d'écran comparent les temps de chargement dans Forspoken.

Dans tous les autres jeux, le processus est le même. Les actifs sont transférés du stockage vers la mémoire système, le CPU les décompresse, puis ils sont copiés dans la mémoire GPU. Ce processus à forte intensité de main-d'œuvre est probablement une raison pour laquelle nous avons vu L'utilisation de la VRAM augmente si élevé dans les versions récentes, car les jeux sont développés pour les consoles qui n'ont pas de goulot d'étranglement de mémoire actuellement présent sur PC.

DirectStorage est une solution, mais ce n'est pas le seul moyen d'améliorer les principaux problèmes de bégaiement de traversée sur PC. La bonne mise à l'échelle du processeur est une solution sous-utilisée, en particulier pour les versions d'Unreal Engine 4. Ce moteur est conçu en grande partie pour fonctionner sur deux threads du processeur, et comme vous pouvez le voir dans des jeux comme Star Wars Jedi: Survivant, les threads restants ne font pas beaucoup de travail, voire pas du tout.

Malgré le fait que les consoles ont moins de puissance de calcul que les PC modernes, les développeurs conçoivent des jeux pour des plates-formes qui n'ont pas de goulot d'étranglement majeur pour la diffusion d'actifs. Vous pouvez toujours obtenir des performances et une qualité visuelle supérieures sur un PC haut de gamme, bien sûr, mais cela se fait au prix de le bégaiement, la résolution de texture réduite et les limitations de VRAM qui ne sont pas présentes sur la console, ou à tout le moins, sont loin moins sevère.

La réponse de Nvidia

Une démonstration de la technologie Neural Texture Compression de Nvidia.

Début mai, Nvidia soumis un document de recherche à Siggraph 2023 - une conférence annuelle centrée sur les progrès de l'infographie - intitulée "Random-Access Neural Compression of Material Textures". Le document propose un système dans lequel un le réseau de neurones gère la compression et la décompression des textures, et selon lui, le système peut stocker 16 fois plus de données dans le même espace qu'un système traditionnel basé sur des blocs compression.

C'est ce qu'on appelle la compression de texture neurale (NTC). Plus de détails dans les textures pour le même espace de stockage est certainement une option attrayante - comme nous l'avons vu avec Parlé et Resident Evil 4 Refaire, la qualité de la texture peut en fait être bien inférieure sur PC que sur les consoles dans des scénarios contraints par la VRAM - mais le véritable avantage est que NTC est conçu pour décompresser les données au moment de l'exécution.

DirectStorage ne s'est pas matérialisé dans les jeux PC comme je l'aurais espéré.

Il y a une légère surcharge par rapport aux processeurs de décompression dédiés, selon Nvidia, mais les chercheurs disent qu'ils s'attendent à ce que cette surcharge soit plus faible une fois appliquée au temps réel le rendu. Plus important encore, la décompression peut se produire directement sur le GPU, en contournant entièrement le CPU et le besoin de matériel dédié.

Cela résoudra-t-il les problèmes de bégaiement et les randonnées VRAM qui affligent les joueurs sur PC? Je ne sais pas. Pour l'instant, il ne s'agit que d'un document de recherche, et si nous voyons le NTC intégré cartes graphiques, c'est probablement quelques générations plus tard. Ce ne sera probablement pas une fonctionnalité commercialisable comme Deep Learning Super Sampling (DLSS) de Nvidia est soit.

Mais il est très prometteur. DirectStorage, pour autant de réponse que cela puisse paraître, ne s'est pas matérialisé dans les jeux PC comme je l'aurais espéré. Le matériel le prend en charge, le logiciel est là, mais nous n'avons tout simplement pas de jeux utilisant la décompression GPU matérielle pour se rapprocher de ce que les consoles offrent actuellement. Cette solution peut être plus gérable pour les développeurs et moins exigeante en matériel.

Nous ne savons pas pour l'instant. En attendant, je croise les doigts pour que le reste de 2023 contienne des versions PC qui fonctionnent réellement, à du moins jusqu'à ce que nous voyions plus de façons intelligentes que les développeurs et les fournisseurs veulent résoudre ce qui est un problème clair avec PC jeu.

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