Тест DirectStorage в игре Forspoken на видеокартах AMD, Intel и NVIDIA (обновление)

Microsoft, NVIDIA и AMD уже давно рекламируют поддержку DirectStorage, хотя оценить ее преимущества на практике было проблематично. К счастью, на ПК вышла первая игра Forspokenс поддержкой DirectStorage, что позволило оценить преимущества и, возможно, недостатки технологии. Мы провели на Forspoken стандартные тесты видеокарт и оценили производительность моделей AMD, Intel и NVIDIA в разных разрешениях и уровнях качества.

Forspoken – фантазийная игра в жанре Action/RPG от Luminous Productions, издателем выступил Square Enix. Используется фирменный движок Luminous Engine, который некоторое время назад был расширен с эффектами трассировки лучей, например.

Конечно, нас, в первую очередь интересовала реализация DirectStorage. Но что именно подразумевается под DirectStorage, какие преимущества обеспечивает эта технология?

Современные игры могут занимать на жестком диске 100 Гбайт и больше. Значительная часть пространства уходит на хранение данных и текстур, благодаря которым игровые миры выглядят все более реалистичными. Но все эти гигантские объемы данных сначала необходимо загрузить в видеопамять GPU. Причем данные хранятся в сжатом виде, иначе объемы будут совсем неподъемными.

Данные считываются с накопителя, при этом они проходят через процессор и записываются в оперативную память, после чего передаются через интерфейс PCI Express в видеопамять.

Современные NVMe SSD считывают и записывают данные с пропускной способностью 7 Гбайт/с, поэтому данное звено больше не является «узким местом». Чего нельзя сказать насчет процессора, который распаковывает данные, что накладывает определенную нагрузку на ядра.

Идея DirectStorage в том, чтобы избежать обращений к процессору. Данные будут передаваться в сжатом виде с накопителя через PCI Express на GPU, который будет их распаковывать. Этап передачи несжатых данных из оперативной памяти на видеокарту тоже отсутствует, процессор освобождается от дополнительной нагрузки. А GPU по своей природе более эффективно распаковывает данные.

Подписывайтесь на группу Hardwareluxx ВКонтакте и на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

DirectStorage и Forspoken

Чтобы протестировать реализацию DirectStorage, в системе должен быть PCI Express SSD с подключением 3.0 или 4.0, на котором будут храниться игровые данные. DirectStorage можно активировать и на HDD/SSD с подключением SATA, однако толку будет мало. В игре Forspoken нет переключателя DirectStorage, но ее можно запустить со стартовой опцией, что позволяет сравнить производительность с активным DirectStorage и с выключенным.

Мы провели тесты Forspoken на HDD, подключенном через SATA, затем на NVMe SSD с подключением PCI Express 3.0 и 4.0. Мы оценим влияние более быстрого SSD и интерфейса, а также эффект от включения DirectStorage на накопителе NVMe.

Мы сделали три сохранения игры Forspoken, которые мы загружали в наших тестах. Каждый процесс загрузки повторялся три раза, система всегда перезагружалась между прогонами, мы высчитывали среднее значение по трем прогонам.

Переход на более быстрый SSD позволил снизить время загрузки в пять-десять раз. Игра стартовала сразу же после выбора сохранения в меню, время загрузки часто маскировалось заставками, поэтому роль DirectStorage здесь не такая очевидная. Но технология все равно позволяет уменьшить время ожидания в современных играх. Помимо уменьшения времени загрузки уровней и сохранений, большая пропускная способность положительно сказывается на подкачке данных в играх с детальным открытым миром.

Что касается сравнения NVMe SSD with с активной функцией DirectStorage и без таковой, то разница заметна, но она уже не такая большая. Впрочем, уменьшение времени загрузки сохранений и уровней можно только приветствовать.

Мы также оценили влияние DirectStorage на частоту кадров в Forspoken:

Мы не смогли обнаружить прямое влияние DirectStorage на fps. Судя по некоторым предположениям, производительность может быть даже ниже, поскольку часть ресурсов GPU отводится на DirectStorage. Но мы разницы не обнаружили.

Forspoken: качество графики и тесты производительности

Сначала позвольте поговорить о настройках графики. В меню графики Forspoken опций не так много.

Помимо разрешения можно выставить максимальную частоту обновления и включить/выключить V-Sync. В расширенных настройках есть дополнительные опции. Имеются и пресеты, к которым мы перейдем чуть ниже. Forspoken поддерживает FSR 2 и DLSS 2, есть масштабирование разрешения.

В настройках качества можно выбрать детализацию моделей и текстур. Наконец, можно выставить качество дополнительных эффектов. Можно включить/выключить эффекты трассировки лучей.

Влияние эффектов на качество картинки показано ниже.

Расчеты освещения и теней, а также добавление эффектов трассировки лучей в пресете Ultra сказались на качестве картинки. Хорошо видны отличия по детализации. Но в конечном итоге все зависит от видеокарты, сможет ли она выдавать достаточные fps в целевом разрешении.

Для тестов ниже мы использовали процессор Intel Core i9-12900K на материнской плате ASUS TUF Gaming Z690-Plus с планками памяти G.Skill Trident Z5 RGB 2x 16 GB DDR5-5600, CL36-36-36-76. Для тестов DirectStorage использовался накопитель Solidigm P44 Pro, на котором была установлена игра.

Видеокарты теряют порядка 30% производительности при переходе с пресета «Низкие» на «Стандартные». Со «Стандарных» на «Высокие» производительность снижается на 10-15%. Наконец, переход на "Ultra" приводит к падению частоты кадров еще примерно на 30%. Картинка выглядит сравнимо для видеокарт всех трех производителей.

Forspoken предлагает два эффекта трассировки лучей: для расчета глобального освещения и для близких теней. Впрочем, на практике разница по качеству почти не видна, поэтому к добавлению эффектов следует подходить аккуратно.

Bildvergleich

Bildvergleich

Даже при детальном изучении кадров разница видна не всегда. Близкие тени через трассировку лучей выводятся более точно, они становятся мягче, но вот по глобальному освещению изменений почти нет. Добавление трассировки лучей приводит к снижению производительности, как показано ниже

Видеокарта Radeon теряет примерно 20% fps после включения трассировки лучей. В случае GeForce RTX 4080 падение всего 12%. На видеокарте Intel мы получили самое существенное падение fps на 23%.

Перейдем к тестам видеокарт. Мы взяли AMD Radeon RX 7900 XT и Radeon RX 7900 XTX в эталонных версиях, Intel Arc A770 и Arc A750 в вариантах Limited Edition, а также NVIDIA GeForce RTX 4090 и GeForce RTX 4080 в версии Founders Edition, Gigabyte GeForce RTX 4070 Ti Gaming OC.

Видеокарта GeForce RTX 4090 обеспечивает самые высокие fps во всех разрешениях и настройках. Radeon RX 7900 XTX обгоняет GeForce RTX 4080 и занимает второе место. Видеокарта Radeon RX 7900 XT располагается между GeForce RTX 4080 и последней моделью GeForce RTX 4070 Ti. Две видеокарты Arc от Intel оказались предсказуемо в аутсайдерах. Впрочем, из-за фокуса на DirectStorage, мы рассмотрели в каждом случае только самые быстрые модели.

Заключение

Начнем с качества картинки. К сожалению, Forspoken – не самая примечательная игра. Глобальное освещение уступает многим современным хитам. Причина в том, что непрямое освещение просчитывается довольно плохо. Многие области просто слишком яркие, хотя они должны оставаться в тени. Особенно это заметно в городах под солнечным светом. В Forspoken есть возможность рендеринга теней и непрямого освещения через трассировку лучей. Но разница очень невелика – по крайней мере, по расчету глобального освещения.

С выводом теней через трассировку лучей ситуация получше. Однако через трассировку просчитываются только близкие тени. И переход между мягкими тенями, которые выводятся через трассировку лучей, и обычными тенями через просчитанные заранее карты теней хорошо заметен.

Техническая реализация эффектов нам не очень понравилось, но, несмотря на недостатки по качеству рендеринга, нагрузка на видеокарты весьма существенная. В последних играх Final Fantasy качество графики нам понравилось намного сильнее, причем при схожей технической реализации по движку.

Активация DirectStorage снижает время загрузки сохранений или уровней. Но простой переход с жесткого диска на SSD дает гораздо больший выигрыш. DirectStorage помогает выжать еще немного производительности и снизить время загрузки.

Активация DirectStorage в наших тестах не привела к снижению fps, хотя нагрузка на GPU увеличивалась. Поэтому ничего страшного в активации DirectStorage мы не видим. Выигрыша по производительности технология не дает, зато заметно снижает время загрузки сохранений и уровней.

Обновление

На выходных мы провели дополнительные тесты. DirectStorage влияет на скорость загрузки, но не так сильно. Мы попытались показать эффект, измеряя скорость чтения с SSD.

Действительно, когда технология DirectStorage активна, данные считываются с SSD чуть быстрее, чем без DirectStorage. Разница по пиковым значениям примерно соответствует снижению времени загрузки.

Возникает вопрос: не будет ли DirectStorage влиять на производительность GPU слабых видеокарт, поскольку им нужно выполнять еще и распаковку?

Но на видеокартах GeForce RTX 3060, Intel Arc A770 и Radeon RX 6600 мы не обнаружили какого-либо негативного влияния. Ровно наоборот: активация DirectStorage приводила к небольшому увеличению fps.