לקונסולות עדיין יש יתרון, וזה פוגע במשחקי המחשב

הסיפור הזה הוא חלק מסדרת ReSpec של ג'ייקוב רואץ', המכסה את עולם המשחקים והחומרה במחשב האישי.

ה מוות של משחקי מחשב. זה היה הנושא על הפרק בשבועות האחרונים, כאשר יציאה אחרי יציאה אחרי יציאה מגיעה למחשב האישי במצבים הרסניים. משחקי המחשב לא מתים, אבל אם המגמה הזו תימשך, קשה להמליץ ​​להרים כל מהדורה חדשה במחשב, לפחות לפני שהוא יקבל שורה של תיקונים בלתי נמנעים.

הלוואי שיכולתי לספק פתרון יחיד לבעיות שעומדות בפני משחקי מחשב, אבל אני לא יכול. הרשימה עצומה. אבל יש תחום מיקוד אחד שיכול לעזור מאוד למצב, וזה המקום שבו לקונסולות עדיין יש יתרון על המחשב האישי.

מקור הגמגום

כשזה מגיע לזה, יש דבר אחד שגורם לגמגום במשחקים שלך: זינוק בזמן העיבוד. משהו סתם את הצינור לרגע קצר, ובזמן שזה מסודר, יש פער בזמן בין פריים אחד שמופיע על המסך שלך למשנהו. זה גמגום.

אבל מה סותם את הצינורות? במקרים רבים במחשב, אנו רואים גמגום של אוסף הצללה. זה המקום שבו ה-CPU צריך לשלוח הוראות (shaders) ל-GPU ולתרגם אותן מקוד תוכנה לקוד חומרה. זה המקור של לגמגם במשחקים כמו גות'אם נייטסבמקרים רבים.

יש לנו פתרון טוב לגמגום של אוסף הצללה. הראשון הוא מראש הידור shaders כמו Uncharted: Legacy of Thieves עושה במחשב. קבל את ההוראות מאוחסנות בזיכרון מבעוד מועד, כך שלא תצטרך להתעסק עם קומפילציה בזמן שהמשחק פועל. השני הוא קומפילציה אסינכרונית. מעבדים מודרניים כמו ה Core i5-13600K יש גישה לא טוֹן של שרשורים, כך שרשורים שלא עושים הרבה יכולים להתמודד עם קומפילציה לקטעים הקרובים בזמן שאתה משחק.

הם לא פתרונות פשוטים, אבל הם עובדים. המקור העיקרי הנוסף לגמגום שאנו רואים הוא גמגום מעבר או טעינה. זה המקרה של ג'דיי מלחמת הכוכבים: הישרדות, משחק ש הושק עם מספר בעיות ביצועים. כאן, הזינוק בזמן העיבוד נובע מהטעינת המשחק בנתונים חדשים כשאתה חוצה את העולם.

חשוב להבחין בין השניים כי יש להם פתרונות שונים בהרבה. גמגום של אוסף הצללה מתרחש כאשר אפקט הצללה חדש מוצג על המסך. הצללה של פיקסל בודד יכולה להיות בעלת מספר שכבות של אפקטים, כך שפיצוץ או אפקט של איסוף פריט הם האזורים שבהם אתה בדרך כלל רואה גמגום של אוסף הצללה.

גמגום מעבר מתרחש כאשר הדמות שלך עוברת אזור טעינה מסוג כלשהו. אם שום דבר ראוי לציון לא קורה על המסך, יש סיכוי טוב שאתה רואה גמגום חוצה ולא גמגום אוסף הצללה.

ג'דיי מלחמת הכוכבים: הישרדות הוא דוגמה טובה לדינמיקה הזו. בפתיחת המשחק על Coruscant, ספינה גדולה מתרסקת לתוך פלטפורמה ויש גמגום קצר וקטן של אוסף הצללה. מאוחר יותר, ב-Koboh כאשר אתה נכנס או יוצא מ-Pyloon's Saloon, לעומת זאת, יש בערך 10 שניות של גמגום עז. זה גמגום חוצה.

למפתחים יש פתרונות לגמגום של אוסף הצללה, אפילו במנועים כמו Unreal Engine 4 שקשה במיוחד לריב במחלקה הזו. ראינו רבים מהגמגומים הקשורים ל-shader שתוקנו במשחקים כמו מורשת הוגוורטס, ו משחקים כמו לב אטומיהושקו ללא גמגום עקב תהליך אינטנסיבי של קומפילציה מראש. המצב של גמגום חוצה מורכב יותר.

הקראקן של הדור הבא

גם ה PS5 ו Xbox Series X יש מעבדי פירוק חומרה ייעודיים. לפי מארק סרני של סוני, המעבד הייעודי שמשתמש בספריית פירוק הלחץ של Oodle Kraken על PS5 יכול להתמודד עם עבודת הדחיסה של תשע AMD Zen 2 ליבות. לאקסבוקס יש DirectStorage של מיקרוסופט מערכת במקום, הכוללת גם מעבד ייעודי לפירוק כדי להאיץ את זמן הטעינה, ובאופן קריטי, הזרמת נכסים.

הזרמת נתונים מה-SSD היא המקום שבו מתרחש גמגום מעבר, וזו בעיה הרבה יותר מאתגרת לפתרון במחשב. לא רק שלמחשבים האישיים אין חומרת דקומפרסיה ייעודית, אלא שמגוון המפרטים של כונני SSD מקשה על קנה מידה אמין של ביצועי סטרימינג במערכות מרובות.

במחשב, דקומפרסיה היא משימה עבור ה-CPU. נתונים מוזרמים מה-SSD, אך יש צורך לפרק אותם בזמן המעבר, ולעתים קרובות התוצאה היא גמגום מעבר. חומרת הדקומפרסיה הייעודית ב- PS5 ו Xbox Series X מביא להרבה פחות גמגומים מעבר, למרות העובדה שהמעבדים שלהם אינם חזקים כמו מה שזמין במחשב מודרני ומתקדם.

יש פתרונות לבעיה הזו במחשב, אבל הם פשוט לא עובדים עדיין. DirectStorage זמין למשתמשי מחשב, והוא עוזר לשפר את זמני הטעינה והזרימה באמצעות ביטול דחיסה של GPU. הבעיה היא שיש לנו רק משחק אחד עם DirectStorage כרגע, נאמר, וזה לא ממנף את דקומפרסיה של GPU. זה רק משפר את זמני הטעינה, מעט מעל ל-a PS5.

בכל משחק אחר, התהליך זהה. נכסים מובאים מהאחסון לזיכרון המערכת, המעבד מפרק אותם ואז הם מועתקים לזיכרון GPU. תהליך עתיר העבודה הזה הוא כנראה סיבה שבגללה ראינו השימוש ב-VRAM עולה כל כך גבוה במהדורות האחרונות, שכן המשחקים פותחו עבור קונסולות שאין להן צוואר בקבוק זיכרון הקיים כעת במחשב.

DirectStorage הוא פתרון אחד, אבל זו לא הדרך היחידה לשפר את הבעיות העיקריות של גמגום חוצה במחשב. קנה מידה נכון של מעבד הוא פתרון שלא נוצל, במיוחד עבור מהדורות Unreal Engine 4. מנוע זה בנוי ברובו לפעול על שני חוטים של המעבד, וכפי שניתן לראות במשחקים כמו ג'דיי מלחמת הכוכבים: הישרדות, השרשורים הנותרים לא עושים הרבה עבודה, אם בכלל.

למרות העובדה שלקונסולות יש פחות כוח מחשוב מאשר מחשבים אישיים מודרניים, מפתחים מעצבים משחקים לפלטפורמות שאין להן צוואר בקבוק גדול של הזרמת נכסים. אתה עדיין יכול להשיג ביצועים ואיכות חזותית גבוהים יותר במחשב מתקדם, ללא ספק, אבל זה בא במחיר של גמגום, רזולוציית מרקם מופחתת ומגבלות VRAM שאינן קיימות בקונסולה, או לכל הפחות, הן רחוקות פחות חמור.

התשובה של Nvidia

בתחילת מאי, Nvidia הגיש עבודת מחקר ל- Siggraph 2023 - כנס שנתי שבמרכזו התקדמות בגרפיקה ממוחשבת - שכותרתו "דחיסה עצבית בגישה אקראית של טקסטורות חומר". המאמר מציע מערכת שבה א רשת עצבית מטפלת בדחיסה ופירוק של טקסטורות, ולפי זה, המערכת יכולה לאחסן פי 16 מהנתונים באותה כמות שטח כמו בלוק מסורתי. דְחִיסָה.

זה נקרא דחיסת מרקם עצבי (NTC). פירוט רב יותר בטקסטורות עבור אותו שטח אחסון הוא בהחלט אפשרות אטרקטיבית - כפי שראינו עם עזבו ו Resident Evil 4 מַהֲדוּרָה מְחוּדֶשֶׁת, איכות המרקם למעשה יכולה להיות הרבה יותר נמוכה במחשב מאשר בקונסולות בתרחישים מוגבלים VRAM - אבל היתרון האמיתי הוא ש-NTC נועד לשחרר את הדחוס של נתונים בזמן ריצה.

יש תקורה קלה בהשוואה למעבדי דקומפרסיה ייעודיים, לפי Nvidia, אבל החוקרים אומרים שהם מצפים שהתקורה הזו תהיה קטנה יותר ברגע שהיא תיושם בזמן אמת טִיוּחַ. חשוב יותר הוא שהדחיסה יכולה להתרחש ישירות על ה-GPU, תוך עקיפת המעבד והצורך בחומרה ייעודית לחלוטין.

האם זה יפתור את בעיות הגמגום והעליות ב-VRAM שמטרידות את שחקני המחשב? אני לא יודע. לעת עתה, זהו רק עבודת מחקר, ואם אנו רואים את NTC מוכנסת כרטיסי מסך, זה כנראה כמה דורות. סביר להניח שזה לא יהיה תכונה סחירה כמו Deep Learning Super Sampling (DLSS) של Nvidia הוא, או.

אבל זה טומן בחובו הבטחות רבות. DirectStorage, ככל שזה נשמע כמו תשובה, לא התממש במשחקי מחשב כמו שציפיתי. החומרה תומכת בזה, התוכנה נמצאת בחוץ, אבל פשוט אין לנו משחקים הממנפים את דקומפרסיה של GPU בחומרה כדי להתקרב למה שהקונסולות מציעות כרגע. פתרון זה עשוי להיות ניהולי יותר עבור מפתחים ופחות תובעני בחומרה.

אנחנו לא יודעים בינתיים. בינתיים, אני מחזיק אצבעות שבשאר 2023 יש מהדורות למחשבים שבאמת מתפקדים, בשעה לפחות עד שנראה יותר מהדרכים החכמות שבהן מפתחים וספקים רוצים להתמודד עם מה שיש בעיה ברורה עם PC משחקים.

המלצות עורכים

• Ratchet & Clank יציג לראשונה טכניקת גרפיקה מהפכנית במחשב
• ביקשתי מהמפתחים להסביר מדוע יציאות PC בשנת 2023 פועלות כמו זבל
• כיצד בינה מלאכותית יצירתית תיצור משחקים עם 'עולמות רחבים, גדולים יותר ועמוקים יותר'
• איך משחק מצלמת גוף ויראלי הרמה את האינטרנט לחשוב שזה קטעים אמיתיים
• מחשבים ניידים למשחקים עדיין משקרים לנו, וזה נהיה אפילו יותר מסובך