GeForce 9800 GTX+, czyli 55 nm według NVIDI-i

PhysX i CUDA – święty Graal NVIDI-i?

Dzisiejsze karty graficzne mają gigantyczną moc obliczeniową, którą ich twórcy starają się zaprzęgnąć do innych zadań niż generowanie kolejnych klatek animacji w grach. AMD wydało StreamSDK, w którego skład wchodzi kompilator Brook+ oraz biblioteki AMCL. Nie da się jednak zaprzeczyć, że NVIDIA kładzie o wiele większy nacisk na GPGPU i robi wokół tego o wiele więcej szumu. Nie wiadomo, ile kosztuje „zielonych” rozwój CUDA, jednak bardzo im zależy na udowodnieniu słynnej już tezy, że „CPU is dead”.

Pierwszym dużym krokiem wykonanym w tym kierunku przez NVIDI-ę było wykorzystanie karty graficznej do wykonywania obliczeń związanych z fizyką w grach. Dzięki przejęciu firmy AGEIA firma uzyskała dostęp do potrzebnych jej bibliotek. W końcu wraz z ukazaniem się sterowników w wersji 177.39 karty graficzne: GTX 260, GTX 280, 9800 GTX+, mogły zastąpić wyspecjalizowane karty AGEIA i okazało się, że są od nich lepsze. Sterowniki 177.79 umożliwiły to dodatkowo wszystkim kartom z serii 8 oraz 9. Jest możliwe użycie dwóch różnych kart NVIDI-i i wyznaczenie jednej do generowania obrazu, a drugiej wyłącznie do liczenia fizyki. Gdy w komputerze mamy tylko jedną kartę, też możemy korzystać z akceleracji fizyki. Są jednak pewne ograniczenia.

Do testów NVIDIA PhysX wykorzystaliśmy specjalną modyfikację do gry Unreal Tournament 3. Zawiera ona trzy mapy, czerpiące całymi garściami z możliwości PhysX, oraz zmienia niektóre aspekty gry, takie jak działanie broni.

Pomiary wykonaliśmy na dwóch z trzech map: Tornado_PhysX oraz Lighthouse_PhysX. Zrezygnowaliśmy z HeatRay_PhysX, bo na niej obliczeń związanych z fizyką jest najmniej. Sprawdziliśmy, na jakim poziomie jest wydajność, gdy cała fizyka liczona jest przez procesor, gdy zarówno obrazem, jak i fizyką zajmuje się ta sama karta oraz gdy do tego celu używana jest druga karta. Przy okazji zbadaliśmy, jaka różnica wydajności w obliczeniach związanych z fizyką jest między kartami GeForce 9800 GTX+ i GeForce 9600 GT.

Po tej mapie grasuje tornado i niszczy wszystko, co napotka na swojej drodze. Ponieważ porusza się ono w sposób losowy i liczba klatek na sekundę zależy w dużym stopniu od tego, co już zostało zniszczone, wykresy te mają bardziej charakter orientacyjny. Przed rozpoczęciem pomiaru czekaliśmy 10 minut, aż tornado trochę się „wyżyje”. Widać tutaj, że gdy całą fizyką zajmuje się procesor, niezależnie od rozdzielczości, uzyskujemy około 8 kl./s. Wykorzystanie akceleracji fizyki drastycznie zmienia sytuację. Wyraźnie widać ograniczenie konfiguracji, gdy jedna karta musi jednocześnie wykonywać obliczenia związane i z fizyką, i z grafiką. Gdy renderowana scena jest bardzo wymagająca graficznie, włączenie obsługi PhysX powoduje spadek wydajności. Tutaj był on na tyle znaczący, że nasz zestaw nie był w stanie wyświetlić jednej klatki na sekundę.

Na tej mapie byliśmy w stanie uzyskać bardziej powtarzalne wyniki. Większość jej elementów da się zniszczyć (szczególnie ściany). Nasz test polegał na przebywaniu tej samej drogi i niszczeniu beczek, co powodowało niszczenie ścian. Widać wyraźny wzrost wydajności przy włączonej obsłudze NVIDIA PhysX. Gdy do obliczeń fizycznych używamy 9800 GTX+ lub 9600 GT, wydajność w obu przypadkach utrzymuje się na podobnym poziomie, co świadczy o tym, jaki zapas mocy obliczeniowej mają te karty, gdy zajmują się tylko fizyką. Ciekawie też zmienia się wydajność systemu, w którym pojedyncza karta zajmuje się i fizyką, i obrazem. W rozdzielczości 2560×1600 da się oczywiście biegać, jest to jednak możliwe dopóty, dopóki nie próbujemy czegoś zniszczyć. Strzał w kierunku beczki w celu wywołania wybuchu przyniósł przerwę na herbatę. Po powrocie mur był już prawie zniszczony, jednak przerwaliśmy to wiekopomne dzieło przez zakończenie procesu.

Przy okazji testów PhysX z dodatkową kartą graficzną natknęliśmy się na pewien problem. Aby móc korzystać z zalet tej technologii, trzeba do drugiej karty graficznej podłączyć monitor. Czyli musimy mieć albo dwa monitory, albo jeden z dwoma wejściami. W przeciwnym razie po prostu druga karta nie pojawia się na liście wyboru w panelu sterowania PhysX. Mamy nadzieję, że zmieni się to w przyszłych wydaniach sterowników.