Consolele au încă un avantaj și dăunează jocurilor pe computer

Această poveste face parte din seria ReSpec a lui Jacob Roach, care acoperă lumea jocurilor și hardware-ului pentru computer.

The moartea jocurilor pe computer. Acesta a fost subiectul la îndemână în ultimele câteva săptămâni, port după port după port sosind pe PC în stări dezastruoase. Jocurile pe computer nu au murit, dar dacă această tendință continuă, este greu de recomandat să ridici vreo versiune nouă pe PC, cel puțin înainte de a primi un șir de patch-uri inevitabile.

Mi-aș dori să pot oferi o singură soluție pentru problemele cu care se confruntă jocurile pe computer, dar nu pot. Lista este masivă. Dar există un domeniu de atenție care ar putea ajuta foarte mult situația și este locul în care consolele au încă un avantaj față de PC.

Sursa bâlbâielii

Când vine vorba de asta, există un lucru care provoacă o bâlbâială în jocurile tale: o creștere a timpului de redare. Ceva a înfundat conducta pentru un scurt moment și, în timp ce acest lucru este rezolvat, există un interval de timp între un cadru care apare pe ecran și următorul. Asta este o bâlbâială.

Dar ce înfundă țevile? În multe cazuri, pe computer, vedem bâlbâială de compilare a shaderului. Aici CPU trebuie să trimită instrucțiuni (shadere) către GPU și să le traducă din cod software în cod hardware. Aceasta este sursa bâlbâi în jocuri ca Cavalerii din Gothamîn multe cazuri.

Noi avem o soluție bună pentru bâlbâiala compilației shader. Primul este pre-compilarea shaderelor, cum ar fi Uncharted: Legacy of Thieves face pe PC. Obțineți instrucțiunile stocate în memorie din timp, astfel încât să nu aveți nevoie să vă agitați cu compilarea în timp ce jocul rulează. Celălalt este compilarea asincronă. Procesoare moderne precum Core i5-13600K au acces la a tonă de fire, astfel încât firele care nu fac mare lucru se pot descurca cu compilarea pentru secțiunile viitoare în timp ce joci.

Nu sunt soluții simple, dar funcționează. Cealaltă sursă principală de bâlbâială pe care o vedem este traversarea sau bâlbâiala de încărcare. Acesta este cazul pt Star Wars Jedi: Survivor, un joc care lansat cu o serie de probleme de performanță. Aici, creșterea timpului de randare vine de la încărcarea jocului în noi date pe măsură ce traversați lumea.

Este important să facem distincția între cele două, deoarece au soluții mult diferite. Bâlbâiala compilației de umbrire are loc atunci când este introdus pe ecran un nou efect de umbrire. Umbrirea unui singur pixel poate avea mai multe straturi de efecte, astfel încât o explozie sau un efect de la ridicarea unui articol sunt zonele în care vedeți de obicei bâlbâială din compilația de umbrire.

Bâlbâiala transversală se întâmplă atunci când personajul tău trece de o zonă de încărcare de o anumită varietate. Dacă nu se întâmplă nimic deosebit de demn de remarcat pe ecran, există șanse mari să vedeți o bâlbâială transversală și nu o bâlbâială de compilație de shader.

Star Wars Jedi: Survivor este un bun exemplu al acestei dinamici. În deschiderea jocului de pe Coruscant, o navă mare se prăbușește pe o platformă și există o scurtă bâlbâială minoră a compilației de shader. Mai târziu, pe Koboh, când intri sau ieși din Pyloon’s Saloon, totuși, există aproximativ 10 secunde de bâlbâială intensă. Este o bâlbâială traversală.

Dezvoltatorii au soluții pentru bâlbâială de compilare de shader, chiar și pe motoare precum Unreal Engine 4, care sunt deosebit de greu de discutat în acel departament. Am văzut multe dintre bâlbâielile legate de shader remediate în jocuri precum Moștenirea Hogwarts, și jocuri ca Inima atomicăs-au lansat fără bâlbâieli datorită unui proces intens de pre-compilare. Situația pentru bâlbâiala traversală este mai complexă.

Krakenul din următoarea generație

Amandoua PS5 și Xbox Series X au procesoare hardware dedicate de decompresie. Potrivit lui Mark Cerny de la Sony, procesorul dedicat care folosește biblioteca de decompresie Oodle Kraken pe PS5 poate face față muncii de compresie a nouă AMD Zen 2 miezuri. Xbox are DirectStorage de la Microsoft sistem instalat, care include, de asemenea, un procesor dedicat pentru decompresie pentru a accelera timpul de încărcare și, în mod critic, fluxul de active.

Transmiterea în flux a datelor de pe SSD este locul în care apare bâlbâiala traversală și este o problemă mult mai dificilă de rezolvat pe PC. Nu numai că PC-urile nu au hardware dedicat de decompresie, dar gama de specificații ale SSD-urilor face dificilă scalarea fiabilă a performanței de streaming pe mai multe sisteme.

Pe un PC, decompresia este o sarcină pentru CPU. Datele sunt transmise în flux de pe SSD, dar trebuie să fie decomprimate în timpul tranzitului, deseori ducând la o bâlbâială transversală. Hardware-ul dedicat de decompresie de pe PS5 și Xbox Series X duce la mult mai puține bâlbâieli în traversare, în ciuda faptului că procesoarele lor nu sunt la fel de puternice ca ceea ce este disponibil într-un computer modern, de ultimă generație.

Există soluții pentru această problemă pe computer, dar pur și simplu nu funcționează încă. DirectStorage este disponibil pentru utilizatorii de PC și ajută la îmbunătățirea timpilor de încărcare și streaming prin decompresia GPU. Problema este că avem un singur joc cu DirectStorage acum, uitat, și nu folosește decompresia GPU. Pur și simplu îmbunătățește timpii de încărcare, depășind ușor a PS5.

În orice alt joc, procesul este același. Activele sunt aduse din stocare în memoria sistemului, procesorul le decomprimă și apoi sunt copiate în memoria GPU. Acest proces care necesită forță de muncă este probabil un motiv pentru care am văzut Utilizarea VRAM a crescut atât de ridicat în versiunile recente, deoarece jocurile sunt dezvoltate pentru console care nu au un blocaj de memorie care este prezent în prezent pe PC.

DirectStorage este o soluție, dar nu este singura modalitate de a îmbunătăți problemele majore de bâlbâială de traversare pe computer. Scalarea corectă a CPU este o soluție care a fost subutilizată, în special pentru versiunile Unreal Engine 4. Acest motor este construit în mare parte pentru a rula pe două fire de execuție ale procesorului și, după cum puteți vedea în jocuri precum Star Wars Jedi: Survivor, firele rămase nu funcționează prea mult, dacă există deloc.

În ciuda faptului că consolele au o putere de calcul mai mică decât PC-urile moderne, dezvoltatorii proiectează jocuri pentru platforme care nu au un blocaj major al fluxului de active. Puteți obține în continuare performanțe și calitate vizuală mai ridicate pe un PC de ultimă generație, cu siguranță, dar asta vine cu prețul bâlbâială, rezoluție redusă a texturii și limitările VRAM care nu sunt prezente pe consolă sau, cel puțin, sunt departe mai puțin sever.

Răspunsul Nvidia

La începutul lunii mai, Nvidia a depus o lucrare de cercetare la Siggraph 2023 – o conferință anuală centrată pe progresele în grafica computerizată – intitulată „Compresia neuronală cu acces aleatoriu a texturilor materiale”. Lucrarea propune un sistem în care a rețeaua neuronală se ocupă de compresia și decompresia texturilor și, conform acesteia, sistemul poate stoca de 16 ori datele în aceeași cantitate de spațiu ca un bloc tradițional bazat pe bloc. comprimare.

Se numește Neural Texture Compression (NTC). Mai multe detalii în texturi pentru același spațiu de stocare este cu siguranță o opțiune atractivă - așa cum am văzut Uitat și Resident Evil 4 Reface, calitatea texturii poate fi, de fapt, mult mai scăzută pe PC decât consolele în scenarii constrânse de VRAM - dar adevăratul avantaj este că NTC este conceput pentru a decomprima datele în timpul rulării.

Există o ușoară supraîncărcare în comparație cu procesoarele dedicate de decompresie, conform Nvidia, dar Cercetătorii spun că se așteaptă ca acest cost general să fie mai mic odată ce este aplicat în timp real redare. Mai important este că decompresia poate avea loc direct pe GPU, ocolind CPU și nevoia de hardware dedicat în întregime.

Va rezolva acest lucru problemele de bâlbâială și creșterea VRAM care îi afectează pe jucătorii de pe computer? Nu știu. Deocamdată, aceasta este doar o lucrare de cercetare și, dacă vedem NTC introdus plăci grafice, probabil că sunt câteva generații. Probabil că nu va fi o caracteristică comercializabilă ca Super-eșantionarea de învățare profundă (DLSS) de la Nvidia este, fie.

Dar deține multe promisiuni. DirectStorage, pentru cât de mult pare un răspuns, nu s-a materializat în jocurile pentru PC așa cum aș fi sperat. Hardware-ul îl acceptă, software-ul există, dar pur și simplu nu avem jocuri care să folosească decompresia hardware GPU pentru a ajunge aproape de ceea ce oferă consolele în prezent. Această soluție poate fi mai ușor de gestionat pentru dezvoltatori și mai puțin solicitantă în ceea ce privește hardware-ul.

Nu știm deocamdată. Între timp, îmi voi încrucișa degetele că restul anului 2023 conține versiuni pentru PC care funcționează de fapt, la cel puțin până când vom vedea mai multe modalități inteligente prin care dezvoltatorii și furnizorii doresc să abordeze ceea ce este o problemă clară cu PC-ul jocuri de noroc.

Recomandările editorilor

• Ratchet & Clank va debuta o tehnologie grafică revoluționară pe PC
• Le-am rugat dezvoltatorilor să explice de ce porturile PC în 2023 funcționează ca un gunoi
• Cât de generativă AI va crea jocuri cu „lumi mai largi, mai mari și mai profunde”
• Cum un joc viral de bodycam a păcălit internetul să creadă că sunt imagini reale
• Laptopurile pentru jocuri încă ne mint și devine și mai complicat