Konsole wciąż mają przewagę, a to szkodzi grom komputerowym

Ta historia jest częścią serii ReSpec Jacoba Roacha, obejmującej świat gier komputerowych i sprzętu.

The śmierć gier komputerowych. To był temat poruszany przez ostatnie kilka tygodni, a port po porcie pojawiał się na PC w katastrofalnych stanach. Gry na PC nie są martwe, ale jeśli ten trend się utrzyma, trudno jest polecić wybranie jakiejkolwiek nowej wersji na PC, przynajmniej zanim otrzyma szereg nieuniknionych łat.

Chciałbym podać jedno rozwiązanie problemów, z którymi borykają się gry komputerowe, ale nie mogę. Lista jest ogromna. Ale jest jeden obszar zainteresowania, który może bardzo pomóc w tej sytuacji, i to tam, gdzie konsole wciąż mają przewagę nad PC.

Źródło jąkania

Jeśli chodzi o to, jest jedna rzecz, która powoduje zacinanie się w twoich grach: gwałtowny wzrost czasu renderowania. Coś zatkało rurę na krótką chwilę i chociaż zostało to rozwiązane, istnieje przerwa między wyświetleniem jednej klatki na ekranie a następną. To jąkanie.

Ale co zatyka rury? W wielu przypadkach na PC obserwujemy zacinanie się kompilacji shaderów. W tym miejscu procesor musi wysłać instrukcje (shadery) do GPU i przetłumaczyć je z kodu oprogramowania na kod sprzętowy. To jest źródło zacinać się w grach np Rycerze Gothamuw wielu przypadkach.

Mamy dobre rozwiązanie na zacinanie się kompilacji shaderów. Pierwszym z nich jest wstępna kompilacja shaderów, takich jak Uncharted: Dziedzictwo złodziei robi na PC. Uzyskaj instrukcje zapisane w pamięci z wyprzedzeniem, aby nie musieć zawracać sobie głowy kompilacją podczas działania gry. Drugi to kompilacja asynchroniczna. Nowoczesne procesory, np Core i5-13600K mieć dostęp do A tona wątków, więc wątki, które nie robią wiele, mogą poradzić sobie z kompilacją nadchodzących sekcji podczas gry.

Nie są to proste rozwiązania, ale działają. Innym głównym źródłem zacinania się, które widzimy, jest zacinanie się lub ładowanie. Dotyczy to Gwiezdne Wojny Jedi: Ocalały, gra, która uruchomiony z kilkoma problemami z wydajnością. W tym przypadku skok czasu renderowania wynika z ładowania przez grę nowych danych podczas przemierzania świata.

Ważne jest rozróżnienie między nimi, ponieważ mają one bardzo różne rozwiązania. Zacinanie się kompilacji modułu cieniującego ma miejsce, gdy na ekranie pojawia się nowy efekt modułu cieniującego. Cieniowanie pojedynczego piksela może mieć kilka warstw efektów, więc eksplozja lub efekt podniesienia przedmiotu to obszary, w których zazwyczaj można zobaczyć zacinanie się kompilacji shaderów.

Jąkanie podczas przechodzenia ma miejsce, gdy twoja postać przechodzi przez strefę ładowania różnego rodzaju. Jeśli na ekranie nie dzieje się nic szczególnie godnego uwagi, istnieje duża szansa, że ​​widzisz zacinanie się przejścia, a nie zacinanie się kompilacji shaderów.

Gwiezdne Wojny Jedi: Survivor jest dobrym przykładem tej dynamiki. Na początku gry na Coruscant duży statek rozbija się o platformę i następuje krótkie, drobne zacinanie się kompilacji shaderów. Jednak później, na Koboh, kiedy wchodzisz lub wychodzisz z Saloon Pyloona, występuje około 10 sekund intensywnego jąkania. To jąkanie się.

Deweloperzy mają rozwiązania na zacinanie się kompilacji shaderów, nawet w silnikach takich jak Unreal Engine 4, które są szczególnie trudne do skłócenia w tym dziale. Widzieliśmy wiele zacięć związanych z shaderami naprawionych w grach takich jak Dziedzictwo Hogwartu, I gry jak Atomowe Sercezostały uruchomione bez zacięć dzięki intensywnemu procesowi wstępnej kompilacji. Sytuacja jąkania się jest bardziej złożona.

Kraken nowej generacji

Oboje PS5 I Xbox Series X mieć dedykowane sprzętowe procesory dekompresyjne. Według Marka Cerny'ego z Sony, dedykowany procesor, który wykorzystuje bibliotekę dekompresji Oodle Kraken na PS5 może obsłużyć pracę kompresji dziewięć AMD Zen 2 rdzenie. Xbox ma DirectStorage firmy Microsoft na miejscu, który obejmuje również dedykowany procesor do dekompresji w celu przyspieszenia ładowania i, co najważniejsze, strumieniowania zasobów.

Podczas przesyłania strumieniowego danych z dysku SSD dochodzi do zacinania się podczas przechodzenia, a rozwiązanie tego problemu na komputerze PC jest znacznie trudniejsze. Komputery PC nie tylko nie mają dedykowanego sprzętu do dekompresji, ale zakres specyfikacji dysków SSD utrudnia niezawodne skalowanie wydajności przesyłania strumieniowego w wielu systemach.

Na komputerze PC dekompresja jest zadaniem dla procesora. Dane są przesyłane strumieniowo z dysku SSD, ale muszą zostać zdekompresowane podczas przesyłania, co często powoduje zacinanie się podczas przechodzenia. Dedykowany sprzęt do dekompresji na PS5 I Xbox Series X powoduje znacznie mniej zacięć podczas przechodzenia, pomimo faktu, że ich procesory nie są tak wydajne, jak to, co jest dostępne w nowoczesnym, wysokiej klasy komputerze.

Istnieją rozwiązania tego problemu na PC, ale po prostu jeszcze nie działają. DirectStorage jest dostępny dla użytkowników komputerów PC i pomaga skrócić czas ładowania i strumieniowania poprzez dekompresję GPU. Problem polega na tym, że obecnie mamy tylko jedną grę z DirectStorage, Zapomniany, i nie wykorzystuje dekompresji GPU. Po prostu poprawia czas ładowania, nieco wyprzedzając a PS5.

W każdej innej grze proces jest taki sam. Zasoby są przenoszone z pamięci masowej do pamięci systemowej, procesor dekompresuje je, a następnie kopiuje do pamięci GPU. Ten pracochłonny proces jest prawdopodobnie powodem, dla którego widzieliśmy Zużycie VRAM rośnie tak wysokie w ostatnich wydaniach, ponieważ gry są tworzone na konsole, które nie mają wąskiego gardła pamięci, które jest obecnie obecne na PC.

DirectStorage to jedno rozwiązanie, ale nie jedyny sposób na rozwiązanie głównych problemów z zacinaniem się ruchu na PC. Właściwe skalowanie procesora to rozwiązanie, które nie zostało w pełni wykorzystane, szczególnie w przypadku wydań Unreal Engine 4. Ten silnik jest zbudowany w dużej mierze do pracy na dwóch wątkach procesora i jak widać w grach typu Gwiezdne Wojny Jedi: Ocalały, pozostałe wątki nie wykonują zbyt wiele pracy, jeśli w ogóle.

Pomimo faktu, że konsole mają mniejszą moc obliczeniową niż nowoczesne komputery PC, programiści projektują gry na platformy, które nie mają poważnego wąskiego gardła w strumieniowaniu zasobów. Z pewnością nadal możesz osiągnąć wyższą wydajność i jakość obrazu na wysokiej klasy komputerze, ale odbywa się to kosztem zacinanie się, obniżona rozdzielczość tekstur i ograniczenia VRAM, których nie ma na konsoli, a przynajmniej są daleko mniej dotkliwe.

Odpowiedź Nvidii

Na początku maja Nvidia przedłożył pracę naukową do Siggraph 2023 — dorocznej konferencji poświęconej postępom w grafice komputerowej — zatytułowanej „Random-Access Neural Compression of Material Textures”. W artykule zaproponowano system, w którym a sieć neuronowa obsługuje kompresję i dekompresję tekstur i zgodnie z nią system może przechowywać 16 razy więcej danych na tej samej ilości miejsca, co tradycyjny blokowy kompresja.

Nazywa się to kompresją tekstury neuronowej (NTC). Więcej szczegółów w teksturach dla tej samej przestrzeni dyskowej jest zdecydowanie atrakcyjną opcją — jak widzieliśmy Zapomniane I Resident Evil 4 Przerobić, jakość tekstur może być w rzeczywistości znacznie niższa na PC niż na konsolach w scenariuszach z ograniczoną pamięcią VRAM — ale prawdziwym dobrodziejstwem jest to, że NTC został zaprojektowany do dekompresji danych w czasie wykonywania.

Według Nvidii istnieje niewielki narzut w porównaniu z dedykowanymi procesorami dekompresyjnymi, ale naukowcy twierdzą, że spodziewają się, że ten narzut będzie mniejszy, gdy zostanie zastosowany w czasie rzeczywistym wykonanie. Ważniejsze jest to, że dekompresja może odbywać się bezpośrednio na GPU, z całkowitym pominięciem procesora i potrzeby posiadania dedykowanego sprzętu.

Czy to rozwiąże problemy z jąkaniem i skokami VRAM, które nękają graczy PC? Nie wiem. Na razie jest to tylko artykuł naukowy, a jeśli zobaczymy wprowadzenie NTC karty graficzne, to prawdopodobnie kilka pokoleń wstecz. Prawdopodobnie nie będzie to funkcja rynkowa, taka jak Nvidia Deep Learning Super Sampling (DLSS) jest albo.

Ale zawiera wiele obietnic. DirectStorage, jakkolwiek brzmi odpowiedź, nie zmaterializował się w grach komputerowych w sposób, w jaki bym się spodziewał. Sprzęt to obsługuje, oprogramowanie jest dostępne, ale po prostu nie mamy gier wykorzystujących sprzętową dekompresję GPU, aby zbliżyć się do tego, co obecnie oferują konsole. To rozwiązanie może być łatwiejsze w zarządzaniu dla programistów i mniej wymagające pod względem sprzętu.

Na razie nie wiemy. W międzyczasie będę trzymać kciuki, aby pozostała część 2023 roku zawierała wydania na PC, które faktycznie działają, na przynajmniej dopóki nie zobaczymy więcej sprytnych sposobów, w jakie programiści i dostawcy chcą rozwiązać wyraźny problem z komputerami PC hazard.

Zalecenia redaktorów

• Ratchet & Clank zadebiutuje z rewolucyjną technologią graficzną na PC
• Poprosiłem deweloperów o wyjaśnienie, dlaczego porty PC w 2023 roku działają jak śmieci
• Jak generatywna sztuczna inteligencja stworzy gry z „szerszymi, większymi i głębszymi światami”
• Jak wirusowa gra z kamerą do ciała oszukała internet, myśląc, że to prawdziwy materiał filmowy
• Laptopy do gier wciąż nas okłamują, a sprawa staje się jeszcze bardziej skomplikowana