Poszczególne komponenty komputera do poprawnego działania wymagają odpowiednich sterowników. Karta graficzna, będąc kluczowym komponentem w komputerze gracza, wymaga bardzo dobrze dopracowanych i zoptymalizowanych sterowników. Firmy AMD i Nvidia doskonale o tym wiedzą i starają się, różnie to jednak wychodzi. Wiemy przecież, że wraz ze zmianą kolejnych wersji sterowników zmieniała się wydajność i co ciekawe nie zawsze wzrastała. Pisaliśmy już o tym, analizując jak kolejne wersje sterowników i aktualizacje gier oraz systemu operacyjnego wpływały na wydajność dwóch, wydajnych na tamten czas, kart graficznych.
Z jakich funkcjonalności, składa się sterownik karty graficznej
Sterowniki kart graficznych przeszły bardzo długą drogę ewolucji. Pierwsze ich wersje miały wspierać ich podstawową funkcjonalność, czyli poprawne wyświetlanie obrazu na ekranie komputera. Przesyłanie obrazu odbywało się przez analogowe złącze D-sub, które z czasem zmieniło się na DVI-D itd. Sterownik odpowiadał tylko za wyświetlanie obrazu. Z czasem doszły kolejne funkcje, wyświetlanie obrazu na ekranie telewizora przez popularne złącza Composite czy S-video, a później pojawiły się zintegrowane akceleratory grafiki 3D.
Po drodze sterowniki stawały się coraz większe pod względem zajmowanego miejsca na nośniku danych. Pojawiły się panele kontrolne odpowiadające za dostrajanie poszczególnych funkcji, zmiana rozdzielczości, wybieranie profili kolorów, czy zaawansowane ustawienia 3D. Oczywiście producenci układów graficznych, cały czas dbali, żeby ich sterowniki były kompatybilne z jak największą liczbą systemów operacyjnych.
Firma Nvidia podstawowy sterownik rozbudowała o moduł Nvidia GeForce Experience, który pozwala szybkie optymalizowanie gier pod posiadany sprzęt komputerowy. Konkurencja w postaci AMD przez bardzo długi okres nie dysponowała podobnym narzędziem, które dostosowałoby jakość oprawy graficznej do sprzętu komputerowego. Dopiero jego najnowsza wersja: AMD Adrenalin 19.12.3 otrzymała taką funkcję, dokładniej opiszemy ją na kolejnych stronach.
Poza nowymi panelami odpowiadającymi za lepszą jakość obrazu, nadal najważniejsze jest wsparcie dla nowych tytułów, czyli mówiąc najprościej optymalizacje dla gier, żeby uzyskać jak najlepszą płynność.
W tym teście skupimy się najbardziej na trzech nowych funkcjonalnościach: wyostrzaniu obrazu, funkcji antilag oraz AMD Radeon Boost, odpowiadającej za dynamiczne skalowanie rozdzielczości.
Sterowniki AMD i Nvidia — platforma testowa
Platforma testowa dla Sterowniki AMD i Nvidia:
- Płyta główna — Asus Z170 Deluxe
- Procesor — Intel Core i7 6700K
- Pamięć RAM — G.Skill Trident Z Royal 16 GB DDR4 3200MHz
- Nośniki danych — Samsung850 Evo 240GB (system operacyjny) oraz Crucial BX 100 1TB (gry)
- Układ chłodzenia — Noctua NH-U12
- Zasilacz — be quiet! Straight Power E9 CM 580W
- Obudowa — Fractal Design Define S
- Monitor — Philips BDM3275
System operacyjny:
- Windows 10 64-bitowy, wer. 1903
Sterowniki:
- Nvidia GeForce 441.66 WHQL
- AMD Adrenalin 19.12.3
Sterowniki AMD i Nvidia − Image Sharpening
Debiut kart graficznych AMD Radeon RX 5700 XT wprowadził nowe funkcjonalności w sterownikach kart graficznych AMD. Pierwszą z nowych technik jest FidelityFX: Radeon Image Sharpening. Technika to polega na poprawieniu wyraźności tekstur. Technika ta do działania używa algorytmu, który porównuje pomiędzy sobą najbliższe piksele z teksla 3 × 3 pikseli i na ich podstawie oblicza kolor wyświetlanego punktu. Poniżej przedstawiamy, jak wygląda filtr odpowiadający za kolor wynikowy pojedynczego piksela.
1 ─ jest to piksel, dla którego dokonywane jest obliczanie jego barwy
W ─ oznacza najbliższe piksele, na podstawie których dokonywane jest określenie barwy środkowego piksela. Obliczenie barwy piksela jest zależne od ich kontrastu.
Podejrzewamy, że na podobnej zasadzie działa filtr wyostrzający u Nvidii, ale nie udało nam się potwierdzić tej informacji w stu procentach.
Porównanie jakości obrazu.
Poniżej przedstawiamy porównanie jakości obrazu z dwóch gier Borderlands 3 oraz Shadow of the Tomb Raider. W obydwu przypadkach możemy zaobserwować, że działanie filtra po zwiększeniu do maksimum intensywności działania powoduje bardzo wyraźne wyostrzenie obrazu, uwypuklając detale. Naszym zdaniem nawet za bardzo, ale to wszystko jest tylko i wyłącznie kwestią dopasowania intensywności wyostrzenia do naszych potrzeb. Zarówno w przypadku AMD, jak i Nvidii otrzymywane rezultaty były zbliżone. Jedyną bolączką efektu wyostrzenia detali były sporadyczne artefakty, które przypominały błędy rekonstrukcji temporalnej. Niestety nie udało nam się uchwycić na zrzucie ekranu, ponieważ pojawiały się losowo i postać musiała być w ruchu.
Borderlands 3 - AMD
Borderlands 3 - Nvidia
Shadow of the Tomb Raider - AMD
Shadow of the Tomb Raider - Nvidia
Wydajność
Włączenie wyostrzenia na dowolnej z platform powodowało minimalny spadek liczby generowanych klatek na sekundę. To normalne, ponieważ karta do obliczeń dostaje kolejny efekt postprodukcyjny i musi na niego wygospodarować moc obliczeniową. W przypadku Nvidii notujemy spadek wydajności na poziomie dwóch klatek na sekundę, a u AMD około 1,5 klatki na sekundę. Możemy więc uznać, że wpływ tej techniki na końcową wydajność jest znikomy. Więc jeśli uznamy, że w danej grze tekstury są nie dość ostre, to możemy to bardzo łatwo naprawić przy pomocy tych technik.
Borderlands 3
Shadow of the Tomb Raider
Jak włączyć wyostrzanie obrazu.
W najnowszych sterownikach AMD dostępne opcje znajdują się po wciśnięciu kombinacji klawiszy ALT+R, z menu wybieramy opcję Radeon Image Sharpening i ją zaznaczamy i gotowe.
Jeśli w komputerze mamy zainstalowaną kartę graficzną Nvidii, to dostęp do wyostrzania obrazu mamy na dwa sposoby. Po pierwsze możemy włączyć tę funkcję z menu panelu sterowania Nvidii.
Ewentualnie po zainstalowaniu GeForce Experience wciskamy kombinacje klawiszy ALT+F3 i wybieramy odpowiedni filtr.
Co jest bardzo ważne, technika ta działa z grami komputerowymi wykorzystującymi dowolne API, nie będzie więc problemów, że filtr wyostrzania nagle przestanie działać, jeśli uruchomimy grę wykorzystującą DirectX 12 czy Vulkan.
Sterowniki AMD i Nvidia − AMD Anti-Lag, Nvidia Ultra-Low Latency
AMD Anti-Lag to druga z nowości, która pojawiła się wraz z premierą kart graficznych z układem graficznym Navi. Jej odpowiednik po stronie Nvidii (Nvidia Ultra-Low Latency) na rynku pojawił się kilka tygodni później, ale teraz obie firmy mają tę technikę zaimplementowaną w sterownikach.
Czym są techniki niskiego opóźnienia i AMD Anti-Lag?
Ujmując to w prostych słowach, jest to technika, która ma za zadanie obniżyć opóźnienia wywołane przez kontrolery gry np. klawiatura, myszka. Opóźnienie to występuje w momencie, kiedy my wciskamy przycisk myszy i czekamy na reakcję widoczną na ekranie monitora. Na to opóźnienie spory wpływ ma także elektronika w wyświetlaczu (monitorze), dlatego też podczas testów monitorów za każdym razem sprawdzamy czas opóźnienia, tak zwany input lag. Łatwo się domyśleć, że techniki niskiego opóźnienia i Anti-Lag ma niwelować lub minimalizować ten efekt, co sprawi, że responsywność kierowanej przez nas postaci w grze ulegnie znacznemu poprawieniu. Powołując się dokumentację AMD możemy napisać, że Radeon Anti-Lag działa na zasadzie optymalizacji/zmniejszenia opóźnień wywołanych przez sterownik AMD poprzez odpowiednie buforowanie poszczególnych klatek animacji w samym sterowniku. W typowym scenariuszu, kiedy limiterem wydajności jest karta graficzna, to sterownik buforuje zawsze dwie klatki animacji. Radeon Anti-Lag potrafi zredukować tę liczbę prawie o połowę, przez co w buforze przechowywane są tylko informacje dotyczące 1,1 klatki na sekundę. Dzięki technice Anti-Lag możemy zredukować opóźnienie input lag po stronie sterownika o prawie 50%. Informacje o kolejnej klatce podawane są szybciej.
Opóźnienie
Technika niskiego opóźnienia Nvidii i AMD Anti-Lag najlepiej sprawdza się w specyficznym scenariuszu. Liczba klatek animacji na sekundę musi wynosić pomiędzy 60-, a 90 kl./s, a sama gra musi być ograniczona wydajnością GPU. Wtedy najłatwiej zaobserwować korzyści płynące z techniki Anti-Lag. Wszystkie te warunki spełnił Borderlands 3. Tytuł ten generował średnie opóźnienie na poziomie 69,1 ms na karcie graficznej AMD Radeon RX 5700 XT i 66,4 ms przy użyciu GeForce RTX 2080 SUPER, jeśli ustawiliśmy tryb ULTRA w zakładce sterownika Nvidii w rozdzielczości 1920 × 1080 pikseli. Po włączeniu technik niwelujących opóźnienie możemy zaobserwować spadek tej wartości w wypadku AMD o 11,8 ms. Wartość ta odpowiada temu, jaki czas musi poświęcić karta graficzna na buforowanie prawie jednej klatki animacji z szybkością 76,1 klatki na sekundę. Analogiczną sytuację możemy zaobserwować w przypadku karty graficznej Nvidii.
Mamy więc korzyść w postaci większej responsywności na wykonywane komendy. Jak przekłada się to na grę. Wyraźnie czuć, że nasza postać szybciej reaguje na ruch. Sam ruch jest bardziej bezpośredni, znika wrażenie wygładzenia ruchu. Grając w Borderlands 3 po włączeniu techniki Anti-Lag niezależnie od karty graficznej, grało mi się przyjemniej i miałem lepszą kontrolę nad postacią.
Wpływ na wydajność
Borderlands 3 po włączeniu techniki Anti-Lag praktycznie nic nie utracił z płynności działania. Ale nie wykluczamy, że są przypadki, gdzie może pojawić się spadek wydajności, głównie w minimalnej liczbie klatek na sekundę. Ponieważ karta graficzna przechowuje mniej informacji w buforze klatek i może się okazać, że nagle zostanie zaskoczona większym zapotrzebowaniem na moc obliczeniową, niż była przygotowana.
Minusy AMD Anti-Lag i Nvidia ULL
Minusem obydwu technik jest ich wąskie zastosowanie. Najlepiej, żeby tytuł, w który gramy działał z szybkością animacji około 60-90 klatek na sekundę. Wtedy mamy największy zysk z używania obydwu technik. Po przeciwnej stronie znajdują się tytuły e-sportowe takie jak CS:GO, które na nowoczesnych komputerach generują około 300 klatek na sekundę, przekłada się to na bardzo znikomą poprawę responsywności. Zyskujemy zaledwie 3.3 ms na czasie reakcji. Wcześniej problemem było też brak kompatybilności z API DirectX12 lub Vulkan, ale aktualnie nie ma już tego problemu.
Jak włączyć AMD Anti-Lag
W przypadku karty graficznej Nvidii otwieramy panel sterowania Nvidia i wybieramy opcję "Tryb niskiego opóźnienia"
Jeśli dysponujemy kartą graficzną AMD, to dostęp do funkcji Radeon Anti-Lag mamy z poziomu menu gry wciskając w trakcie rozgrywki ALT+R i wybierając odpowiednią opcję.
Sterowniki AMD - Radeon Boost.
Firma AMD stara się wprowadzać co roku z każdą grudniową aktualizacją sterowników jakąś dużą zmianę lub nowość. W tym roku dostaliśmy dwie duże zmiany, a jedną z nich jest dodanie techniki AMD Radeon Boost. W założeniach technika ta ma poprawić płynność gry, w momentach kiedy jej najbardziej potrzebujemy, czyli podczas ruchu. Sposobem na poprawienie płynności ruchu ma być płynne skalowanie rozdzielczości tj. podczas wykonywania ruchu wyświetlana rozdzielczość będzie obniżana. Skalowanie w zależności od potrzeby może osiągać trzy poziomy, do 50%, 66,6% i 83,3% wartości ustawionej rozdzielczości. W przypadku trybu 1920 × 1080 pikseli rozdzielczość po skalowaniu będzie spadać nawet do 960 × 540 pikseli, jeśli ustawimy Radeon Boost na 50%. W wypadku ustawienia 66,6% będzie to obraz złożony z 1278 × 719 punktów, natomiast w wypadku najlepszego jakościowo trybu 83,3% otrzymamy obraz o rozdzielczości 1599 × 899 pikseli. Analogicznie będzie zachowywać się skalowanie w wyższych rozdzielczościach.
Więc jeśli pozostajemy w bezruchu, gra będzie się renderować w natywnej rozdzielczości. Dopiero jak zaczniemy poruszać się postacią, to nastąpi obniżenie rozdzielczości, ale i tutaj musimy spełnić kilka warunków. Po pierwsze, jeśli będziemy poruszać postacią przy pomocy innego kontrolera niż mysz komputerowa, to Radeon Boost nie będzie działać. Więc jeśli będziemy biegli postacią tylko przy pomocy klawiatury lub gamepada to nie uzyskamy większej płynności uzyskanej ze skalowania rozdzielczości.
Więc aby uzyskać korzyści z techniki AMD Radeon Boost, powinniśmy dużo poruszać myszką. Brzmi to głupio, ale tak zostało to wymyślone przez firmę AMD.
Wpływ na jakość wyświetlanego obrazu
Borderlands 3 to jeden z tytułów, w którym możemy włączyć tę technikę. Jak łatwo zobaczyć na porównaniu poniżej, utrata jakości w wyświetlanym obrazie jest znaczna. I tak w rozdzielczości 1080p tylko tryb Radeon Boost 83,3% jest akceptowalny, ponieważ wtedy utrata jakości jest najmniejsza i najmniej dostrzegalna. W przypadku rozdzielczości 1440p możemy pokusić się o włączenie trybu Radeon Boost 66,6%, ale nadal tylko tryb 83,3% jest naszym zdaniem akceptowalny.
Poniżej prezentujemy krótkie filmy, które pokazują, jak gra wygląda podczas skalowania się rozdzielczości. Proszę włączyć opcję HD w odtwarzaczu, inaczej nie będzie widać różnicy.
Obrót kamery z użyciem myszy. Radeon Boost 50% Rozdzielczość 1920 × 1080 pikseli.
Obrót kamery z pomocą myszy. AMD Radeon Boost 66,6 % Rozdzielczość 1920 × 1080 pikseli.
Obrót kamery z pomocą myszy. AMD Radeon Boost 83,3 % Rozdzielczość 1920 × 1080 pikseli.
Ruch tylko z wykorzystaniem klawiatury. Radeon Boost nie działa. Rozdzielczość 1920 × 1080 pikseli.
Wpływ na wydajność
Zmierzenie jak Radeon Boost wpływa na wydajność to zadanie bardzo trudne. Nie jest możliwe w pełni powtórzenie testowego scenariusza. Z drugiej strony bardzo łatwo jest wypaczyć wynik. Możemy oczywiście zmierzyć tempo animacji podczas ruchu myszy i tylko ten wynik podać, ale będzie to błędny wynik, wprowadzający w błąd użytkownika. Ponieważ nawet grając w gry FPS nie poruszamy myszką z jednostajną szybkością, tylko czasem szybciej, czasem wolniej, a od szybkości ruchu uzależniony jest efekt skalowania się rozdzielczości.
Oczywiście zmierzyliśmy różnicę, choć sama procedura była dużo bardziej pracochłonna i wymagała przejścia dłuższej i dynamicznej mapy. Procedurę powtarzaliśmy po dziesięć razy, dla każdej z wartości Radeon Boost, następnie wyciągaliśmy średnią z tych przebiegów i to ją możecie zobaczyć na wykresach.
Przyrosty wydajności, okazały się dużo mniejsze niż się spodziewaliśmy. W rozdzielczości 1920 × 1080 pikseli średni wzrost wyświetlanej liczby klatek na sekundę w trybie Radeon Boost 50% to zaledwie 5 klatek na sekundę. To mało, jeśli weźmiemy pod uwagę, jak bardzo degraduje się oprawa wizualna w momentach szybkiego ruchu. W przypadku wyższej rozdzielczości (2560 × 1440 pikseli) rezultaty okazały się bardzo zbliżone, w trybie Radeon Boost 50% otrzymujemy dodatkowe pięć klatek na sekundę, więc nie jest to zachwycający rezultat.
Jak włączyć AMD Radeon Boost.
Dostęp do tej funkcji otrzymujemy po wciśnięciu kombinacji klawiszy ALT+R i wybraniu opcji Radeon Boost.
Tytuły wspierane przez AMD Radeon Boost
- Overwatch
- PUBG
- Borderlands 3
- Shadow of the Tomb Raider
- Rise of the Tomb Raider
- Destiny 2
- Grand Theft Auto V
- Call of Duty: WW2
Sterowniki AMD i Nvidia − pozostałe funkcjonalności
Na tej stronie chcemy w skrócie opisać, jakie jeszcze funkcjonalności możemy znaleźć w sterownikach karty graficznej.
GeForce Experience
Usługa GeForce Experience to druga składowa sterownika Nvidii. Dopiero po jej zainstalowaniu mamy dostęp do funkcji, dzięki którym możemy robić zrzuty ekranu, nagrywać materiały wideo czy dostosowywać jakość oprawy graficznej w grach i je uruchamiać z ekranu głównego GeForce Experience bez konieczności włączania poszczególnych platform z grami np. Steam.
Nvidia Ansel
Narzędzie Nvidii do robienia zrzutów ekranu z gier. Pozwala na nakładanie dodatkowych filtrów na robiony zrzut ekranu np. zdjęcie czarno-białe, robienie zdjęcia 360 stopni czy zwiększenie rozdzielczości pliku końcowego tzw. superresolution.
Nvidia GeForce Experience streaming i nagrywanie wideo
Jak sama nazwa wskazuje, zakładki te służą do nagrywania rozgrywki i udostępniania jej w sieci za pośrednictwem odpowiednich platform streamingowych. Nvidia do dyspozycji gracza oddaje dwa panele służące do ustawienia odpowiednich parametrów tj. rozdzielczości, szybkości transmisji i wyboru platformy, na jaką będziemy przesyłać naszą rozgrywkę. Co ważne można skorzystać z kodeka HEVC oferującego dobrą jakość strumieniowanego sygnału wideo.
AMD Adrenalin streaming i nagrywanie wideo
AMD w sterownikach zaimplementowało moduł odpowiadający za nagrywanie i streaming wideo. Jest on bardzo rozbudowany i daje nam możliwość zmiany praktycznie wszystkich parametrów, jakie mogą przyjść nam do głowy. Tak jak w przypadku Nvidii mamy dostęp do kodeka HEVC.
AMD Tuning
AMD Tuning to moduł sterownika odpowiadający za możliwość podkręcania karty graficznej. W poprzedniej wersji sterownika ten moduł nazywał się WattMan. Możemy w nim skorzystać z przygotowanych przez producenta ustawień np. zwiększyć częstotliwość rdzenia karty graficznej lub obniżyć napięcie zasilające układ. Do tego celu możemy wykorzystać mechanizm automatyczny lub ręczny.
AMD Monitorowanie wydajności
W nowych sterownikach AMD otrzymujemy bardzo przydatne narzędzie dla każdego, kto che lepiej wiedzieć, jaką faktycznie wydajność oferuje jego karta graficzna. Służy do tego zakładka z monitorowaniem wydajności. Sprawdzimy, czy karta nie przegrzewa się oraz z jaką częstotliwością pracuje rdzeń i pamięci.
Dodatkowo w zakładce wydajność będziemy mogli skorzystać z nowego modułu App Advisor, który pomoże nam dostosować poszczególne parametry jakości oprawy graficznej w grze.