بررسی عملکرد کارت‌های گرافیک در گذر زمان و بروزرسانی‌های نرم‌افزاری

یکی از نکاتی‌که گاهی اوقات در بررسی‌ها، مورد بی‌توجهی قرار می‌گیرد، ارائه‌ی چشم‌انداز در مورد نحوه‌ی پیشرفت عملکرد قطعات سخت‌افزاری، در طول زمان است. در حالی‌که آهنگ رونمایی از سخت‌افزارهای جدید، هر سال فرصت‌هایی پی‌درپی را برای مقایسه‌ی قطعات جدید با سخت افزارهای قدیمی، فراهم می‌کند، در هر رونمایی از محصولی جدید، تمرکز روی تراشه‌های پردازنده‌ یا پردازنده‌ی گرافیکی معرفی شده است. در همین حال پوشش عناوین ویژه، معمولا بلافاصله پس از رونمایی، بررسی و نگارش می‌شود و به‌عنوان «معرفی محصول یا بخشی از بازی» صورت می‌پذیرد. حالا اگر این دو مورد را کنار هم قرار دهید، متوجه خواهید‌ شد که تشخیص میزان تغییرات در عملکرد پردازنده‌ی گرافیکی و درک ارزش خرید آن‌ها، برای یک گیمر چقدر سخت خواهد‌ شد.

با در نظر‌داشتن تمامی این موارد سایت تحلیلی extremetech، اقدام به جمع‌آوری و تجزیه‌و‌تحلیل مجموعه داده‌های مربوط به بررسی‌های اخیر، از کارت‌های گرافیکی AMD رادئون RX5700 و رادئون RX5700 XT و کارت گرفیکی RTX 2080 Xtreme 8GB سری آئورس گیگابایت کرده‌ است. این سایت با به‌روز‌آوری مجموعه داده‌های مربوط‌ به پردازنده‌های گرافیکی در اواخر ژوئن و اوایل ماه ژوئیه سال جاری، فرصت خوبی را برای بررسی سیر تکاملی عملکرد کارت‌های گرافیکی مبتنی بر معماری‌های تورینگ، پاسکال، GCN و در ۹ ماه اخیر، ایجاد کرده‌ است.

این سایت به‌طور خاص، دو مورد را مد نظر قرار داده‌ است. اولی اینکه نگرانی‌های عمومی فراوانی در میان گیمرها، از ضربات شدید ناشی از حفره‌های امنیتی اسپکتر و ملت‌داون روی عملکرد بازی وجود داشت. دومین مورد، مربوط‌به حسی قوی و قطعی مبنی بر کاهش آهنگ پیشرفت عملکرد کارت‎های گرافیکی انویدیا نسبت‌ به پردازنده‌های گرافیکی AMD در گذر زمان بود که دلیل آن هم ماهیت ذاتی طراحی در کارت‌های گرافیکی انویدیا یا طراحی معیوب کارت‌های گرافیکی قدیمی، جهت به‌چشم آمدن قدرت پردازشی در پردازنده‌های گرافیکی جدید، برای حفظ رقابت است.

اگر صادق باشیم، این استدلال شیطانی‌ترین حالت قابل باور است. انویدیا و AMD در دوره‌ی پیش از دایرکت‌ایکس ۱۲، به‌دنبال راهکارهای بهینه‌سازی متفاوتی بودند و در این میان باور عموم مبنی بر این بود که انویدیا تلاش‌ها برای بهینه‌سازی را به‌جای کارت‌های گرافیکی قدیمی معطوف‌به پردازنده‌های گرافیکی جدید می‌کند. البته این امر برای انویدیا منحصر به‌فرد نیست. حال که AMD در حال عرضه‌ی کارت‌های گرافیکی خود بر مبنای معماری جدید RDNA است، ممکن‌ است مجبور‌ به تصمیم‌گیری در رابطه با اولویت‌بندی برای بهینه‌سازی معماری‌های گوناگون خود شود. تفاوت فراوانی بین این دو گفته که «انویدیا احتمالا تمرکز خود را برای بهینه‌سازی کارت‌های گرافیکی جدید بیشتر کرده» و این جمله که «انویدیا به‌صورت تعمدی پردازنده‌های گرافیکی قدیمی را معیوب می‌سازد» وجود دارد. در هر‌صورت هدف در اینجا سنجش میزان تغییرات عملکرد پردازشی در مجموعه‌ی مشابهی از عناوین در مرور زمان است. که در ادامه شاهد نتایج این بررسی خواهیم بود.

تمامی آزمایش‌ها روی مادربورد Prime Z370-A ایسوس با رم ۳۲ گیگابایتی DDR4-3200 و با استفاده از پردازنده‌ی Core i7-8086K اینتل انجام شده‌ است. در سپتامبر سال ۲۰۱۸، پردازنده‌های گرافیکی انویدیا، با درایور نسخه‌ی ۴۱۱.۶۳ معماری تورینگ مورد آزمایش قرار گرفتند، در حالی که در تست دوباره در ژوئن ۲۰۱۹ از نسخه‌ی ۴۳۰.۸۶ درایور انویدیا استفاده می‌کردند. پردازنده‌های گرافیکی رادئون آرایکس ۶۴ و رادئون VII از درایور آدرنالین ۱۹.۵.۲ بهره می‌بردند. از هارد یک ترابایتی مدل 970 EVO سامسونگ جهت فضای ذخیره‌سازی استفاده شد. در سپتامبر ۲۰۱۸ از ویندوز 10 نسخه‌ی ۱۸۰۳ جهت انجام آزمایش‌ها استفاده شده‌ بود، در حالی‌که آزمایش‌ها در ماه ژوئن روی ویندوز 10 نسخه‌ی ۱۹۰۳ انجام شد. تمامی حفره‌های امنیتی Specter و Meltdown و پچ‌های مربوطه در حالت پیش‌فرض باقی مانده‌ بود.

در حالی‌که تاریخ انجام مقایسه‌ها روی سپتامبر ۲۰۱۸ و ژوئن ۲۰۱۹ زمان‌بندی شده‌ بود، مقداری وقفه در مورد کارت گرافیکی رادئون VII به‌وجود آمد که مربوط‌به تأخیر در عرضه‌ی آن تا ماه فوریه بود. در مورد این تراشه، عملکرد ماه ژوئن آن با عملکرد زمان رونمایی مقایسه شده‌ است.

دو نسخه از بازی‌ها (Ashes of the Singularity: Escalation و Warhammer II)، کاهش عملکرد را در هر ۲ پردازنده‌‌ی گرافیکی جی‌فورس و رادئون نشان دادند. در هر دوی این بازی‌ها در تمامی APIها (رابط برنامه‌نویسی کاربردی)، شاهد کاهش در عملکرد پردازشی بودیم، هر چند این کاهش عملکرد در بازی AotS: Escalation شدیدتر بود. به‌نظر می‌رسد این نتایج، به‌دلیل حفره‌ی امنیتی اسپکتر و دیگر موارد حفاظتی به‌دست آمده‌ است. هیچ‌کدام از دیگر بازی‌ها نزول عملکردی را نشان ندادند. البته این کاهش‌ها در برخی از عناوین اصلی به‌قدری ناچیز بود که تغییری در تجربه‌ی کلی ما به‌وجود نیاورد.

عملکرد پردازشی در بازی‌های Ashes of the Singularity: Escalation ، Deus Ex: Mankind Divided ،Hitman، Metro Last Light Redux، Middle Earth: Shadow of War، Rise of the Tomb Raider، Warhammer II، Shodow of the Tomb Raider، Assassin's Crees: Origins و Far cry 5 اندازه گیری شد. ارقام عملکرد هر پردازنده‌ی گرافیکی در هر رزولوشن، منعکس‌کننده‌ی معانی هندسی نتایج است. در این آزمایش‌ها به‌جای استفاده از یک معنی ریاضی، برای برآورد میانگین، جهت اثبات این حقیقت که کمترین نرخ فریم می‌تواند به‌صورت گسترده‌ای در هر بازی متفاوت باشد، از معانی هندسی استفاده شده‌ است. برای مثال در بازی Hitman به‌طور منظم، حداقل فریم قابل دستیابی برای تمامی کارت‌های گرافیکی بین ۴ تا ۱۲ فریم در ثانیه است.

نتایج

نمودار پایین که شامل نتایج آزمایش است، نشان‌دهنده‌ی رزولوشن و حداقل نرخ فریم در مقایسه با میانگین است.

بهبودها در کمترین نرخ فریم در رزولوشن 1080p و 1040p برای کارت‌های گرافیکی Vega 64 ،RTX 2080 و GTX 1080 Ti قابل ملاحظه بود. سطح میانگین بهبود به‌طور کلی در تمامی کارت‌های گرافیکی پایین بود اما این لزوما تعجب‌آور نیست. Vega 64 و رادئون VII هر دو بر پایه‌ی معماری GCN ساخته شده‌اند و این معماری طی چند سال گذشته پرچم‌دار AMD در تراشه‌های گرافیکی بوده‌ است؛ در نتیجه می‌توان به بلوغ رسیدن این معماری را به‌خوبی . تراشه‌ی RTX 2080 انویدیا، بیشترین امتیاز مستمر را، با در نظر‌گرفتن تمامی رزولوشن‌ها دریافت کرده‌ است. حتی GTX 1080 Ti تنها چند فریم بهبود را در رزولوشن 1080p تجربه کرده‌ است.

هیچ مدرکی مبنی‌بر دست‌کاری انویدیا، برای آسیب‌زدن به عملکرد پردازنده‌های گرافیکی مبتنی بر معماری پاسکال، یا انجام اقداماتی جهت نامطلوب به‌نظر رسیدن کارت‌های گرافیکی قدیمی این شرکت برای سال ۲۰۱۶ یا قبل‌تر از آن، نسبت‌به پردازنده‌های گرافیکی جدید وجود نداشت به همین دلیل، به‌احتمال زیاد کاهش عملکرد در بازی‌های AotS: Escalation و Warhammer II نه مربوط به GPU، بلکه مربوط به پردازنده اصلی است. درحالی‌که عملکرد پردازشی Vega 64 با پیشرفت قبل توجهی همراه بوده است، اما فراموش نکنید این کارت گرافیک مدت بسیار کمتری را نسبت به انواع پاسکال انویدیا، در بازار حضور داشته‌ است. باوجود تمامی این بهبودها، Vega 64 در کمینه‌ی نرخ فریم و حد متوسط آن، در هر رزولوشنی، عملکردی مشابه یا به‌صورت جزئی پایین‌تر از GTX 1080 داشته‌ است. عملکرد نسبی کارت‌های گرافیکی انویدیا و AMD نسبت‌به یکدیگر، اندکی تغییر کرده‌ است.

فرقی ندارد از کدام کارت گرافیک استفاده می‌کنید؛ یافته‌‌ی این بررسی حاوی خبری خوب است. AMD یا انویدیا، Vega یا پاسکال، تمامی این پردازنده‌های گرافیکی، عملکرد پردازشی مورد انتظار را در درازمدت از خود نشان دادند و شایعات افت عمدی عملکرد پردازنده‌های پیشین (حداقل درخصوص نسل قبلی) را رد می‌کند.