Call of Duty Modern Warfare 3: тест производительности и задержек DLSS 3 и Reflex

В киберспорте и шутерах от первого лица особенно важна низкая задержка, а не только высокие fps. NVIDIA разработала технологию Reflex, которая обещает снизить задержку в два раза. В статье на примере Call of Duty Modern Warfare 3 мы подробнее рассмотрим технологию Reflex, как она работает и какие преимущества дает.

Как правило, игровую производительность компьютера оценивают по числу кадров в секунду (FPS). Высокий уровень FPS в сочетании с минимально возможной разницей по времени отрисовки каждого кадра (frametime) дают плавный и комфортный игровой процесс.

С каждым кадром передаются и системные запросы. Если игрок перемещает мышь при 60 FPS, его действия учитываются каждые 16,6 мс в следующем кадре. При 240 FPS теоретический интервал составляет 4,2 мс. Но есть еще и системная задержка, которая наблюдается между вводом команды (это может быть клик мыши для выстрела) и выводом кадра на экран. Как показывает наш пример с 60 и 240 FPS, задержки и FPS находятся в определенной зависимости друг от друга.

Что такое системная задержка?

Системная задержка состоит из нескольких компонентов.

• Задержка периферийных устройств: каждая мышь и клавиатура тратят некоторое время на распознавание входного сигнала и передачу его компьютеру.
• Игровая задержка: ввод пользователя должен быть обработан в игре центральным процессором – он просчитывает влияние ввода на игровой процесс, результат передается видеокарте.
• Задержка рендеринга: кадры, подлежащие расчету, сохраняются и обрабатываются в очереди рендеринга
• Задержка дисплея: передача кадра с видеокарты на дисплей и его обработка до появления картинки на экране также занимает время.

Упомянутые нами 16,6 мс для рендеринга кадра при 60 FPS относятся только к задержке рендеринга, то есть к фактической задаче GPU. Чистое значение FPS ничего не говорит о задержках до и после этого.

Еще более детальное рассмотрение показывает сложную структуру общей задержки, состоящей из отдельных компонентов. Чтобы кадр в конце появился на экране требуется совместная работа аппаратного обеспечения, драйверов и множества отдельных ступеней взаимодействия CPU и GPU.

Некоторые из этих ступеней нельзя оптимизировать, либо можно ускорить лишь в очень ограниченных рамках. Также есть ступени, которые имеют небольшое влияние и, следовательно, очень слабый потенциал для оптимизации. А есть те, где оптимизация может быть целесообразной. Очередь рендеринга, которая уже упоминалась выше, как раз можно эффективно оптимизировать.

Решающее значение имеет точка перехода от очереди рендеринга к окончательному процессу вывода кадра. Чем длиннее очередь рендеринга, тем старее информация, то есть входные данные и результаты их обработки игровым движком, которые в конечном итоге попадают в финальный кадр.

NVIDIA Reflex – программная технология, которую разработчики игр могут использовать в SDK для снижения задержек. Для тестеров и геймеров технология дает возможность измерить эту задержку и сделать свои собственные выводы. Общую задержку можно измерить и вывести через оверлей GeForce Experience. Однако системная задержка, задержка мыши и задержка рендеринга могут быть проанализированы отдельно только при использовании совместимого с Reflex монитора и мыши. Без совместимости можно узнать только задержку рендеринга.

NVIDIA Reflex поддерживается начиная с серии GeForce GTX 900 (Maxwell), то есть миллионы геймеров могут пользоваться Reflex, даже если у них не самое современное оборудование.

Как обеспечить низкую задержку?

Существует множество способов как можно сильнее уменьшить задержку. Как видно из иллюстрации выше, влияние самих устройств ввода очень невелико. Высокая частота опроса мыши может сказываться на точности, но в меньшей степени на задержках.

Чтобы очередь рендеринга была как можно короче нужен мощный графический процессор. Максимально быстрый CPU также играет определенную роль, поскольку он изначально отвечает за скорость обработки игровых данных и формирование очереди рендеринга. Именно здесь в игру вступает DLSS, то есть технология масштабирования на основе ИИ, которая может значительно увеличить FPS, что будет влиять на задержку. Ниже мы посмотрим, как использование DLSS влияет на FPS на примере Call of Duty: Modern Warfare 3.

Максимальный эффект можно получить только при родной интеграции Reflex в игру, так как в таком случае NVIDIA может повлиять на время объединения и расчета входных данных и кадра. Логично, что чем более свежими будут входные данные на начало рендеринга кадра, тем более актуальным он окажется в конечном итоге.

Список всех игр с поддержкой Reflex и совместимого оборудования в виде мониторов Reflex и мышей Reflex можно получить непосредственно на сайте NVIDIA. Некоторые игры даже начали активировать Reflex по умолчанию. Однако во многих играх технологию приходится включать вручную.

DLSS 3 и влияние на задержку

Вместе с DLSS 3 была представлена Frame Generation, то есть генерация кадров на основе ИИ. Исходя из предыдущего объяснения легко понять, что генерация кадров выполняется без учета новых значений ввода. И без использования Reflex задержка ввода при этом неизбежно бы увеличилась.

Поэтому игра, использующая DLSS 3 и Frame Generation, всегда требует активации Reflex (если она поддерживается). Таким образом NVIDIA желает предотвратить негативное влияние повышенной задержки ввода на игровой процесс. Кроме того, с DLSS 3 по задержке ввода были сделаны определенные оптимизации, она даже меньше, чем в случае DLSS 2 без Reflex. Конечно, можно использовать Reflex и без DLSS 3.

Также очевидно, что реальные 120 FPS (независимо от того, рендерится ли игра нативно или подобный уровень достигается с помощью DLSS 2) лучше, чем 120 FPS, которые возможны только при использовании DLSS 3 и Frame Generation. То есть 120 FPS и соответствующая задержка ввода (даже с DLSS 2) лучше, чем частота кадров всего 60 FPS, которая теоретически увеличивается до 120 FPS при использовании генерации кадров. Однако на этом этапе помогает Reflex, которая компенсирует эффект увеличения задержки ввода.

Бенчмарки Call of Duty: Modern Warfare 3

В игре Call of Duty: Modern Warfare 3 важен как можно больший уровень FPS, а для этого, естественно, нужна производительная видеокарта. Мы проанализировали производительность трех типичных классов видеокарт текущего поколения GeForce RTX 40 для трех типичных выходных разрешений 1.920 x 1.080, 2.560 x 1.440 и 3.840 x 2.160 пикселей.

Используемые компоненты:

• Intel Core i9-14900K
• ASUS ROG Maximus Z790 Apex
• 32 GB an DDR5-7200
• GeForce 546.17

Видеокарта GeForce RTX 4060 ориентирована на разрешение 1080p, и здесь мы уже достигли почти 90 FPS без поддержки ИИ. При использовании DLSS 3 и Frame Generation возможно дальнейшее увеличение производительности до 140 FPS. Однако непростой игровой мир в Call of Duty: Modern Warfare 3 заставляет GeForce RTX 4060 работать на пределе возможностей.

Для вывода в QHD следует использовать видеокарту не ниже GeForce RTX 4070, и мы уже достигаем более 100 FPS даже без поддержки DLSS 3. С DLSS 3 в пресете качества частота кадров превышает 160 FPS. Используя другие пресеты DLSS, на GeForce RTX 4070 можно получить и больше 230 FPS.

На следующем уровне разрешения 4K GeForce RTX 4080 почти достигает 100 FPS, и с этой точки отсчета с помощью пресетов DLSS можно достичь 120, 145, 150 и более 180 FPS.

Измерение задержек на ПК

Однако главный вопрос заключается в том, как влияет на задержки ПК использование DLSS 3 и Frame Generation. Важно учитывать, что мы по-прежнему брали три разных разрешения с разными уровнями FPS для трех тестируемых видеокарт.

• GeForce RTX 4080: 2160p
• GeForce RTX 4070: 1440p
• GeForce RTX 4060: 1080p

Благодаря активации Reflex задержка ПК снижается повсеместно, в некоторых случаях довольно значительно. Использование DLSS 3 и Frame Generation немного увеличивает задержку, но при этом отображается значительно больше FPS. Мы использовали пресет производительности DLSS. Для лучшего понимания приводим таблицу с измеренными значениями:

Можно заметить, что активация Reflex в чистом виде обеспечивает самые низкие задержки в разных классах производительности. Комбинация DLSS 3 и Reflex все равно дает значительно меньшие задержки, чем при полном отсутствии Reflex. При этом DLSS 3 и Frame Generation увеличивают FPS примерно на 55-90 %.

А качество картинки?

На примере двух сцен мы оценили качество картинки при родном рендеринге и в четырех пресетах DLSS - качество, баланс, производительность и ультра-производительность.

Сцена 1:

Сцена 2:

Для прямого сравнения рассмотрим разницу между родным рендерингом и пресетом DLSS «Производительность».

Сцена 1:

Bildvergleich

Сцена 2:

Bildvergleich

(справа от бегунка родной рендеринг, слева пресет производительность DLSS)

В последние месяцы NVIDIA снова значительно улучшила DLSS. В DLSS 3 была не только добавлена генерация кадров, по качеству изображения тоже был сделан весьма значительный скачок. Здесь мы сравниваем родной рендеринг с DLSS в пресете производительности. Даже при прямом сравнении разница в качестве практически отсутствует. Однако, как показали бенчмарки, FPS увеличивается. Таким образом, геймеры могут рассчитывать на поддержку DLSS 3 и Frame Generation без необходимости мириться с ухудшением качества картинки.

Заключение

В Call of Duty: Modern Warfare 3 даже видеокарты начального уровня показывают высокие FPS при средних настройках качества. Однако если требуются самые высокие настройки качества, то нет никаких причин отказываться от поддержки DLSS.

Активация Frame Generation действительно негативно сказывается на задержках. NVIDIA компенсирует этот недостаток обязательной активацией Reflex. Кроме того, для киберспортсменов сама по себе Reflex – обязательная опция, поскольку позволяет снизить задержки. Аргументов против включения Reflex сегодня нет.

С DLSS 3 можно получить отличный базовый уровень FPS, который затем увеличивается с помощью Frame Generation, при этом Reflex несколько компенсирует увеличение задержек.

Впрочем, можно не верить нашим результатам или характеристикам производителя. Для анализа задержек сегодня не требуется покупать Reflex Monitor или Reflex Mouse. Достаточно вывести оверлей GeForce Experience, где будет отображаться задержка ПК. Затем можно переключаться между включением/выключением Reflex, DLSS и DLSS с генерацией кадров (затем всегда с Reflex). Можно наглядно видеть, какая настройка обеспечивает наименьшую задержку, а также достаточно ли FPS для комфортной игры.

Практически все киберспортивные онлайн-шутеры сегодня поддерживают Reflex. Полный список можно найти на сайте NVIDIA.

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