DirectX 12 vs DirectX 11 - testy procesorów i kart graficznych

[Aktualizacja] - uzupełniliśmy wyniki o kartę NVIDIA GeForce GTX 980.

Nie da się ukryć, że gracze wiążą wielkie nadzieje z wprowadzeniem nowych bibliotek DirectX 12. Przynoszą one szereg usprawnień i mogą faktycznie przynieść oczekiwany wzrost wydajności.

Aktualnie na rynku są już trzy gry wykorzystujące DX 12, czyli Gears Of War: Ultimate Edition, Hitman oraz Rise Of The Tomb Radier. Gears Of War niestety nie ma opcji przełączania na DX 11, więc nie można porównać działania obu API. Z kolei Ashes of the Singularity wciąż znajduje się w wersji beta i testy w tym tytule przedstawimy w oddzielnej recenzji.

Jedną z głównych zalet DirectX 12 jest niższe obciążenie procesora. Pierwsze testy przeprowadzone przy użyciu mocnych procesorów są... różne. W zależności od konfiguracji (i miejsca testowego) lepiej wypada DX 11 lub DX 12. 

Oczywistym jest, że największe przyśpieszenie dzięki tej funkcjonalności powinniśmy uzyskać przy użyciu słabszych procesorów i mocnych, lub bardzo mocnych kart graficznych. Na początek do akcji wkroczyły cztery modele Intela i AMD, a konkretnie:

• Intel Pentium G4400 (2 rdzenie/2 wątki)
• Intel Core i3 6100 (2 rdzenie/4 wątki)
• AMD FX 4300 (2 moduły/4 wątki)
• AMD FX 6350 (3 moduły/ 6 wątków)

Bez zwłoki rozpocznijmy więc pojedynek - na pierwszy ogień poszły karty graficzne Radeon R9 390X i GeForce GTX 980.

• System operacyjny: Windows 10 Pro 64-bit

Problem z benchmarkiem Hitmana polega na tym, że zbyt wcześnie rozpoczyna on pomiar (w trakcie inicjacji silnika graficznego), co skutkuje, że wynik minimalnych klatek na sekundę jest bezużyteczny (wartości rzędu kilku klatek na sekundę). Nie ma to jednak większego wpływu na pomiar średnich klatek na sekundę.

W każdej konfiguracji test powtarzany był trzykrotnie, wyniki uśredniono.

We wszystkich przypadkach wyniki są naprawdę obiecujące. Wyniki FX'ów mogą imponować.

Czy to oznacza, że nagle procesory AMD zaczną sobie radzić w grach lepiej niż procesory Intela? Jesteśmy dalecy od takiego optymizmu - zwłaszcza, że kolejny test w Rise Of The Tomb Raider tego nie potwierdza.

To dopiero pierwsze implementacje DirectX 12 i kolejne łatki mogą tu zmienić naprawdę wiele. Na pewno jednak dzięki DirectX 12 komputery oparte na jednostkach AMD mogą dostać wiatru w żagle - przynajmniej w takiej właśnie konfiguracji (słaby/średni procesor + bardzo mocna karta Radeon). Wkrótce sprawdzimy te modele procesorów w połączeniu z GTX 960 i R9 380.

Pora sprawdzić w działaniu mocną kartę NVIDII - wybraliśmy oczywiście kartę graficzną zbliżoną cenowo do Radeona R9 390X, czyli GeForce GTX 980. Wkrótce sprawdzimy w akcji tańsze modele kart.

W każdej konfiguracji test powtarzany był trzykrotnie, wyniki uśredniono.

W odróżnieniu od Radeona R9 390X tutaj zysk z DirectX 12 jest praktycznie żaden. Jedynie FX 6350 pokazuje niejaki wzrost i warto zauważyć, że osiąga świetne wyniki w tej grze - niezależnie od zastosowanego API.

Ogólne (średnie) wyniki benchmarka nie powiedzą nam wiele. Mało tego, wprowadzą nawet zamęt, bowiem przy ustawieniach bardzo wysokich lepiej wypada DirectX 11, a przy wysokich DirectX 12. Dopiero głębsza analiza nieco wyjaśnia sytuację - benchmark składa się bowiem z trzech scen.

Pierwsza z nich (Mountain Peak) w niewielkim stopniu obciąża procesor, druga (Syria) w nieco większym, a trzecia (Geothermal Valley) w największym. Tak więc ostatnia ze scen pokaże nam największe różnice pomiędzy DirectX 12 i 11.

Pomimo, że ogólne wyniki w zależności od ustawień mogą wykazywać wyższość jednego API nad drugim, to "rozkład sił" przy szczegółowej analizie pozostaje podobny. Za każdym razem test powtarzany był trzykrotnie, wyniki uśredniono.

Pierwsza część testu (małe obciążenie procesora) wykazuje sporą różnicę na korzyść DX 11 - widać też znaczną przewagę procesorów Intela. Nie wydaje nam się by miało to stać się regułą, jest to raczej kwestia lepszej optymalizacji DX 11 - powiedzmy sobie szczerze, że obsługa DX 12 dopiero stawia pierwsze i niepewne kroki.

Druga część testu (większe obciążenie procesora) i DirectX 12 zaczyna pokazywać pazurki - chociaż nie w każdej sytuacji (Core i3 w DX 12 ma znacznie wyższe minimalne klatki na sekundę, ale lekko niższe średnie klatki na sekundę). Średnia ilość klatek na sekundę pozostaje podobna (nie licząc najsłabszych modeli w naszym teście, czyli Pentium i FX 4300), ale przy DirectX 12 znacząco wzrastają minimalne klatki na sekundę. Podsumowując - niezły miszmasz.

Trzeci test (wysokie obciążenie procesora) pokazuje nam w końcu potencjał DX 12 - w każdym przypadku jest znacznie lepiej, ale produkty Intela nadal utrzymują przewagę.

Przy wykorzystaniu karty graficznej NVIDIA GeForce GTX 980 średnie wyniki nie powiedzą nam nic - korzyść przechyla się w stopniu minimalnym raz w stronę DirectX 11, a drugim razem w DirectX 12. Zerknijmy więc głębiej.

Wszystkie testy przeprowadzane były trzykrotnie, wyniki uśredniono.

Podobnie jak w przypadku Radeona, tu również szybsze jest DirectX 11, ale tym razem minimalnie - różnice są niezauważalne.

W drugim teście dzięki DX 12 minimalne klatki na sekundę idą w górę, ale średnie nieco w dół.

Dopiero ostatni test pokazuje jasno przewagę DX 12 - jednak nie ma tu aż takich różnic jak w przypadku Radeonów. Sterowniki kart GeForce obsługę wielowątkowości mają "we krwii" tzn. już w wersji DirectX 11, podczas gdy sterowniki DX 11 Radeonów opierają się na jednym wątku.

Na ostateczne podsumowanie przyjdzie pora po zakończeniu testów, gdy będziemy mieli pełniejszy obraz sytuacji. Na dziś dzień testy pierwszych gier wykorzystujące DirectX 12 przynoszą następujące wnioski:

Benchmark Rise Of The Tomb Raider na APU AMD

• Wyniki testów w zależności od wyboru miejsca testowego (obciążenie procesora) mogą się znacząco różnić - na korzyść nowego API lub starego
• Na wprowadzeniu DirectX 12 więcej zyskają posiadacze Radeonów (sterowniki DX 11 oparte na jednym wątku), bowiem sterowniki kart GeForce już wcześniej dobrze dobrze wykorzystywały wielowątkowość
• Obecnie nie należy spodziewać się lepszych wyników przy użyciu mocnych procesorów - a przynajmniej nie znacząco lepszych
• Poprawa działania gier najlepiej widoczna jest w konfiguracjach gdzie wcześniej niedomagał procesor, a karta graficzna posiadała jeszcze zapas mocy
• W zależności od konfiguracji komputera, obecne gry wcale nie muszą działać szybciej przy użyciu DirectX 12 (co zaznaczają nawet producenci gier)

Pozwolimy sobie powtórzyć, że to wstępne testy pierwszych gier wykorzystujących DirectX 12. Nie są to nawet gry pisane "od zera" z wykorzystaniem DirectX 12, ale tytuły pisane pod poprzednią wersję bibliotek, które z pewnością nie potrafią wykorzystać pełnego potencjału DX 12. 

Należy je więc traktować bardziej jako ciekawostkę, niż jako pewną prognozę na przyszłość, chociaż oczywiście można z nich wyciągnąć wiele ciekawych wniosków. Na razie wiemy na pewno tyle, że DX 12 z pewnością nie będzie marketingową "wydmuszką", ale przyniesie realną zmianę sytuacji jeśli chodzi o działanie gier.