Сравнительный тест DirectX 11, OpenGL и Vulkan
На минувшей неделе был представлен API Vulkan, о широкой поддержке которого заявили AMD и NVIDIA. Новый графический интерфейс разрабатывал Khronos Group, консорциум, основанный в 2000 году. Khronos Group отвечает за разработку и поддержку открытых стандартов в сфере мультимедийных приложений на разных платформах и устройствах. Консорциум поддерживают AMD и NVIDIA, а также многие другие компании.
На минувшей неделе была ратифицирована финальная версия 1.0 API Vulkan. AMD и NVIDIA представили соответствующие бета-драйверы. AMD заранее выпустила бета-версию Radeon Software еще 14 февраля. NVIDIA представила драйвер GeForce 356.39, который тоже ориентирован на поддержку API Vulkan.
Подход API Vulkan очень похож на API Mantle. Суть заключается в том, чтобы разработчики получили более глубокий доступ к «железу», чтобы выжать из него максимум. Такой подход позволяет максимально избежать существующих «узких мест». С другой стороны, разработчики должны точно знать, что они делают – например, при работе с памятью. Интерфейс OpenGL не так популярен, как DirectX, но позволяет выжать больше.
Интерфейс API Vulkan в версии 1.0 поддерживается под Windows 7, Windows 8.1, Windows 10, Android и Linux. Разработчики игр пока что не объявили о поддержки в конкретных играх, но здесь стоит дождаться Games Developer Conference, которая будет проводиться с 14 по 18 марта в Сан-Франциско. Из игровых движков пока есть информация о Source 2, который уже поддерживает API Vulkan. Процесс отладки облегчается поддержкой Valve, LunarG и Codeplay.
The Talos Principle
Хорошо, но какая игра или движок поддерживают API Vulkan? Игра The Talos Principle разрабатывалась компанией Croteam, которая и в прошлом была известна поддержкой многих графических API. И в последней итерации игра The Talos Principle не стала исключением – она поддерживает DirectX 9, DirectX 11, OpenGL и теперь Vulkan. Для студии разработчиков Vulkan является пробным шаром, хотя API Vulkan доступен в версии 1.0, поддержка пока находится в бета-стадии. На добавление поддержки разработчики Croteam затратили порядка трех месяцев. Но универсальный характер API позволяет вскоре представить вариант Linux.
API Vulkan теоретически совместим с несколькими платформами – но пока что тесты и сравнения можно провести только под Windows, причем здесь имеются свои ограничения. Реализация пока остается на очень раннем этапе. Путь рендеринга DirectX 11 совершенствовался многие годы, поэтому потенциала для оптимизации здесь уже нет. Здесь ситуация больше зависит от разработчиков драйверов, а именно AMD и NVIDIA. Игра The Talos Principle стала первой с поддержкой Vulkan. Поэтому пока нет возможности сделать сравнительный тест для оценки хорошей или плохой реализации поддержки.
Новые технологии первое время реализуются в примерах, подготовленных производителями. В случае DirectX 12 акцент был выставлен на Draw Calls, тот же тест 3DMark DirectX 12 опирается только на измерение производительности Draw Calls, игры DirectX 12, подобные Star Wars, тоже пытаются задействовать подобную нагрузку. Но The Talos Principle не так сильно зависит от высокой скорости Draw Call, чтобы низкоуровневый API дал большую разницу.
Поддержка API Vulkan версии 1.0 находится на ранней стадии, то же самое касается драйверов AMD и NVIDIA. Оба драйвера, по сути, относятся к бета-версиям, именно так их рассматривают производители GPU. Здесь обычно нет новых улучшений производительности или поддержки новых технологий, так что мы получаем шаг назад. Но как только определенный уровень разработки будет достигнут, драйверы обоих разработчиков GPU получат поддержку Vulkan в финальной версии. Когда это произойдет – не совсем понятно. Но пока ключевые приложения не используют Vulkan и игры с поддержкой API находятся в состоянии бета-версии, так что разработчики GPU могут спокойно дорабатывать свои драйверы.
Для тестов мы взяли нашу тестовую систему для видеокарт. Драйверы видеокарт AMD и NVIDIA мы уже описали выше. В настройках мы выставили максимальный уровень графики, но при этом протестировали и низкие разрешения вплоть до 1.280 x 720 пикселей, чтобы увеличить производительность Draw Call.
Как можно видеть по результатам, API Vulkan дает существенный прирост по сравнению с OpenGL. Но до производительности DirectX 11 новый API не дотягивает. Тому есть несколько причин. С одной стороны, разработка под Vulkan находится в ранней стадии. Это касается и самого API, и драйвера, и игры The Talos Principle. По сравнению с OpenGL новый интерфейс позволяет освободить часть ресурсов и избежать «узких мест». Но DirectX много лет совершенствовался до текущего уровня. В любом случае, потенциал у API Vulkan очень хороший.
Если погрузиться в детали, то визуальных отличий между API Vulkan и DirectX 11 мы не обнаружили. Так что путь рендеринга очень хорошо адаптирован. У текущей реализации The Talos Principle видеокарты с 2 Гбайт памяти получают падение производительности, вероятно, из-за не самой эффективной работы с памятью. Как и Mantle и DirectX 12, API Vulkan может обращаться к ресурсам памяти на более глубоком уровне – сей факт можно рассматривать как преимущество, но он может стать и недостатком, если разработчики не смогут эффективно использовать память.
Несколько разочаровала ошибка в текущем драйвере NVIDIA, из-за которой после каждого теста приходилось перезагружать систему. Без перезагрузки игра «вылетала». Хотя с драйвером AMD мы не обнаруживали подобной ошибки.
Нынешняя реализация API Vulkan кажется обещающей. Пока что для игр на настольных ПК она будет не такой актуальной, поскольку рынок DirectX 11 и 12 очень велик, и по сравнению с тем же DirectX 12 затраты на реализацию могут быть слишком велики, а отдача слишком мала. Но если игры необходимо запускать на разных платформах с разными аппаратными требованиями, Vulkan может сыграть важную роль. В любом случае, следует дождаться реакции со стороны разработчиков игр, иначе мы получаем проблему курицы и яйца, из которой сложно выйти.
Что лучше directx 11 или vulcan
Игра Valheim успешно стартовала в Steam в феврале 2021 года, разойдясь тиражом в шесть миллионов всего за два месяца продаж. Это оригинальная «выживалка» в мире скандинавской мифологии, которая до сих пор сохраняет статус раннего доступа и высокую популярность. У игры необычная визуальная стилистика и не самые щадящие системные требования. Она базируется на движке Unity и поддерживает два API. В данном обзоре мы сравним производительность разных видеокарт в обоих режимах и выясним, что лучше — DirectX 11 и Vulkan
Valheim использует грубые низкополигональные модели и пиксельные текстуры в сочетании с качественным освещением и современными визуальными эффектами. В итоге игра может выдавать красивые пейзажи, несмотря на свою грубую стилистику.
При этом Valheim демонстрирует хорошие просадки производительности при насыщенных погодных эффектах и при определенном освещении. К примеру, туман, подсвеченный утренними лучами солнца, заметно просаживает частоту кадров.
По умолчанию игра запускается под DirectX 11.
Краткая инструкция по запуску Valheim под API Vulkan:
- Находим игру в библиотеке Steam, вызываем меню по правой клавише
- Открываем «Свойства»
- Открываем меню «Общие», поле «Параметра запуска»
- Вставляем -force-vulkan в это поле, сохраняем
Для версии без Steam в свойствах ярлыка нужно прописать параметр запуска -force-vulkan.
Для более точного анализа влияния API на производительность сравним показатели разных видеокарт NVIDIA и AMD. Задействованы максимальные настройки графики.
Характеристики тестируемых видеокарт приведены в таблицах.
GeForce RTX 3080
GeForce RTX 3070
GeForce RTX 2080 Ti FE
GeForce RTX 3060
GeForce RTX 2070 Super
GeForce RTX 3050
GeForce GTX 1060
Количество транзисторов, млн. шт
Площадь ядра, кв. мм
Количество потоковых процессоров CUDA
Количество тензорных ядер
Количество RT ядер
Количество текстурных блоков
Количество блоков ROP
Частота ядра (Base/Boost), МГц
Шина памяти, бит
Эффективная частота памяти, МГц
Объём памяти, ГБ
Мощность TDP, Вт
Radeon RX 6800 XT
Radeon RX 6700 XT
Radeon RX 5700 XT
Количество транзисторов, млн. шт
Площадь ядра, кв. мм
Количество потоковых процессоров
Количество RT ядер
Количество текстурных блоков
Количество блоков ROP
Частота ядра (Base/Game/Boost), МГц
Шина памяти, бит
Эффективная частота памяти, МГц
Объём памяти, ГБ
Мощность TDP, Вт
Тестовый стенд
- процессор: Intel Core i9-9900K
- материнская плата: ASUS ROG STRIX Z390-E GAMING
- память: DDR4-3600 2×16 GB Team T-Force Vulcan Z
- накопитель SSD: Kingston KC400 256GB
- жесткий диск: Western Digital Purple WD40PURZ 4TB
- блок питания: Seasonic SS-750KM
- операционная система: Windows 10
- драйвер NVIDIA GeForce 512.77
- драйвер AMD Radeon Adrenalin 22.3.1
В игре динамическая смена времени суток и погоды, нет сохранений в конкретной временной точке. Чтобы проводить тесты в идентичных условиях использовался метод ручной замены офлайновых сейвов. Это позволило повторять идентичную пробежку для каждой видеокарты в одинаковых условиях. На графиках приведены данные по минимальной и средней частоте кадров, которые являются средним арифметическим по итогам нескольких прогонов.
Результаты тестирования
Вначале посмотрим на результаты при разрешении экрана 1920×1080.
Виден огромный разрыв в производительности под разными API на видеокартах AMD. Старшие Radeon под API Vulkan получают ускорение в 50-60%, старая видеокарта Radeon RX 580 ускоряется на 14%. У NVIDIA GeForce эта разница значительно меньше, но тоже заметен прирост производительности в Vulkan, вплоть до 14% на старшей видеокарте GeForce RTX 3070. Для младшей GeForce RTX 3050 разница 3%, для старой GeForce GTX 1060 разница нулевая.
Теперь посмотрим на результаты в высоких разрешениях.
У GeForce RTX 3070 и GeForce RTX 2080 Ti разница в двух режимах достигает 12-15%, для GeForce RTX 3060 ускорение от API Vulkan более скромное. Для видеокарт AMD переход от DirectX 11 к Vulkan дает более серьезное ускорение, что лучше всего заметно на старших картах — тут можно наблюдать разницу до 40% по минимальным показателям частоты кадров. Но даже в оптимальном для AMD режиме видеокарта Radeon RX 6800 уступает GeForce RTX 3070 и GeForce RTX 2080 Ti.
В 4K под DirectX 11 высокую частоту обеспечивает только GeForce RTX 3080. Переход на API Vulkan ускоряет решения NVIDIA на 6-10%, конкурентов AMD на 16-17%. По итогам можно констатировать полное превосходство GeForce RTX 3080 над Radeon RX 6800 XT. GeForce RTX 2080 Ti конкурирует с Radeon RX 6800.
Выводы
Оптимальным API для Valheim является Vulkan, в этом режиме вы получите более высокую производительность. С повышением разрешения до 4K разница между API немного уменьшается, но Vulkan сохраняет преимущества даже в самом тяжелом графическом режиме. Видеокарты NVIDIA показывают более высокие результаты относительно конкурентных моделей AMD. При этом Radeon показывают полную несостоятельность в DirectX 11, они способны раскрыться только под Vulkan. У GeForce RTX разница между режимами ниже, но и для них рекомендуется использовать Vulkan. Только старая видеокарта GeForce GTX 1060 показала нулевую разницу в результатах между разными API. Для таких и более старых видеокарт можно использовать режим по умолчанию с рендерингом под DirectX 11.
Vulkan or Dx11? для nvidia
Доброго времени суток, дорогие форумчане) кто шарит какой аппаратный ускоритель для карты nvidia оптимальный? лучший? cpu — AMD Ryzen 5 3600 gpu — NVIDIA GeForce GTX 1660 SUPER (MSI) ОС — win 10 enterprise 1806 версия для игры в dota 2.
21 Jun 2020 в 12:39 #2
21 Jun 2020 в 12:43 #3
WKEES сказал(а):↑
Нажмите, чтобы раскрыть.
ты б еще опенгл написал
по сабжу ставь 11 не парься, на винде это самое норм
21 Jun 2020 в 12:50 #4
EnjoyThePain сказал(а):↑
ты б еще опенгл написал
по сабжу ставь 11 не парься, на винде это самое норм
Нажмите, чтобы раскрыть.
у меня на dx11 при сворачивании dota происходит микро лаг, если я находился в игре и при разворачивании игры показывается на мгновение меню Dota а после уже сама игра, неприятно.
21 Jun 2020 в 12:53 #5
ShonSpeare сказал(а):↑
Доброго времени суток, дорогие форумчане) кто шарит какой аппаратный ускоритель для карты nvidia оптимальный? лучший? cpu — AMD Ryzen 5 3600 gpu — NVIDIA GeForce GTX 1660 SUPER (MSI) ОС — win 10 enterprise 1806 версия для игры в dota 2.
Нажмите, чтобы раскрыть.
для доты лучший выбор это вк от амд + линукс
21 Jun 2020 в 12:57 #6
Balea сказал(а):↑
для доты лучший выбор это вк от амд + линукс
пример картинки с Valve’s ACO Shader Compiler
Нажмите, чтобы раскрыть.
то есть если я сижу на win10 то для vulkan не очень?
21 Jun 2020 в 13:05 #7
ShonSpeare сказал(а):↑
что это? и по теме ответа не было)
то есть если я сижу на win10 то для vulkan не очень?
Нажмите, чтобы раскрыть.
во многом вулкан перевешивает тем что валв принимала/принимает участие в его разработке. хотя скорей вулкан будет не очень для нвидии. не смотря на то что в нвидии уже улучшили его поддержку и пофиксили многие баги для своих вк.
вот если бы у тебя была вк от амд, то там однозначно только вулкан, dx отдыхает и по нагрузке и по чёткости картинки, а у нвидии надо смотреть и сравнивать конкретно по каждой игрушке, это касается и доты.
Baldurs Gate 3: Vulkan или DX11 — что выбрать?
Эта страница руководства Baldur’s Gate 3 содержит информацию о том, что следует использовать: Vulkan или DirectX 11. Вы узнаете, как выбрать интерфейс прикладного программирования и какие из этих технологий рекомендуют разработчики.
- Baldur’s Gate 3поддерживает два разных интерфейса программирования (API) — Vulkan и DirectX 11. Вы можете выбрать API независимо от того, являетесь ли вы владельцем видеокарты AMD или Nvidia.
- Vulkan является API по умолчанию, т.е. игра будет работать на нем, если вы не внесете изменения вручную.
- Вы можете изменить API в окне запуска, которое появляется после запуска игры. Рядом с кнопкой воспроизведения есть значок шестеренки. Нажмите на нее, чтобы открыть раскрывающееся меню — см. рисунок выше. Вы можете остаться с Vulkan API или изменить его на DirectX11.
- Вулкан – рекомендуемая настройка для Baldur’s Gate 3. Запуск игры с этим API должен обеспечить более высокую производительность. Игра работала лучше с Vulkan на каждой из конфигураций ПК, которые мы использовали для этого руководства.
- Выбор DX11 API рекомендуется только в том случае, если у вас возникли серьезные проблемы с игрой, например. когда он не запускается или регулярно дает сбой. Во время наших тестов этот API показал более низкую производительность при тех же настройках графики.