Железный эксперимент: сколько памяти у видеокарты нужно для игр в Full HD

Счет пошел на гигабайты. В прошлом году NVIDIA выпустила GeForce GTX TITAN X (обзор) — самый мощный одночиповый графический адаптер современности. Видеокарту снабдили 12 гигабайтами памяти стандарта GDDR5. Неофициальной стандартом в 2016 году считается наличие либо двух, либо четырех гигабайт. Каких-то семь лет назад флагманские 3D-ускорители NVIDIA (например, GeForce 8800 Ultra) хвастали 768 мегабайтами памяти. Такого объема с избытком хватало для большинства игр того времени. Мейнстрим-решения уровня GeForce 8800 GTS вовсе оснащались смехотворными по меркам 2016 года 320 мегабайтами.

Сегодня даже самая неторопливая видеокарта сегмента Low-end имеет минимум один гигабайт памяти. Игровые решения среднего и высокого ценовых диапазонов комплектуются 2 Гбайт, 4 Гбайт, 6 Гбайт и даже 8 Гбайт. В продаже достаточно моделей, базирующихся на одинаковом графическом процессоре, но с разной емкостью памяти. За увеличенный объем придется доплатить. Но есть ли в этом смысл? Попробуем разобраться на примере пары GeForce GTX 960 (обзор) и Radeon R9 380 (обзор).

Третья степень лжи

В заголовке статьи разрешение Full HD упоминается не просто так. Это самый популярный формат гейминга. В таком разрешении работают современные игровые консоли (получается, правда, не всегда). Full HD-мониторы использует большинство клиентов Steam. Ниже я приведу официальную статистику за январь 2016 года. В Steam зарегистрировано свыше 125 миллионов аккаунтов. Так что предоставляемая этим игровым сервисом база данных вполне объективна. Итого: 35% пользователей Steam используют разрешение Full HD. На втором месте с отставанием почти в 10% идет соотношение 1366х768 (привет ноутбучникам!). На третьей ступени — разрешение 1600х900 точек. Наконец, форматы WQHD (2560x1440) и Ultra HD (3840x2160), так рьяно навязываемые маркетинговыми отделами AMD и NVIDIA, даже в 2016 году особой популярностью не пользуются. У этих разрешений 1,34% и 0,07% доли соответственно. Именно поэтому Full HD считается эталонным форматом. От него и будем отталкиваться. К тому же видеокарты, предназначенные для игр в WQHD и Ultra HD, как правило, имеют определенный (читай — без права выбора) объем памяти. Например, GeForce GTX 980 существует только в версии с 4 Гбайт, вариации Radeon R9 Fury/Nano/Fury X — исключительно с 4 Гбайт.

Интересный парадокс. Самым популярным адаптером по статистике Steam стала модель GeForce GTX 970 (обзор) с 4 Гбайт памяти (точнее, c 3,5+0,5 Гбайт). Я уже писал об этом феномене (до сего момента лидировали исключительно бюджетные решения при цене +/-200 долларов США. В частности, GeForce GTX 660/760). В то же время самым популярным объемом остается один гигабайт памяти (34%). На втором месте значатся адаптеры с двумя гигабайтами. Таких систем 25%, то есть речь идет о каждом четвертом компьютере. Видеокарты с четырьмя гигабайтами памяти установлены всего у 9% пользователей Steam, но наблюдается самый ярко выраженный месячный рост в размере 0,34%. Это означает лишь две вещи: во-первых, в продаже появилось больше продукции с увеличенным объемом памяти. Во-вторых, покупать 3D-ускорители уровня GeForce GTX 970 вынуждают тенденции современной игровой индустрии. Портирование игр с консолей PlayStation 4 и Xbox One приводит к серьезному завышению системных требований. Наглядный пример — январская Rise of the Tomb Raider. Игре для запуска на минимальных настройках качества графики требуется видеокарта с двумя гигабайтами памяти.

GeForce GTX 960 и года не потребовалось, чтобы выйти на чистое третье место в рейтинге Steam. Все очень просто: за относительно умеренную плату (~200 долларов США) пользователь получает устройство, которое тянет все современные игры даже на максимальных настройках качества графики. У AMD к подобным решениям можно отнести адаптеры уровня Radeon R9 380/380X. В прошлые времена — Radeon R9 270/270X и Radeon HD 7870/7850.

Кратко о выборе видеокарт

Вот мы плавно и подошли к вопросу о выборе видеокарты. Какие адаптеры подойдут для современных (и будущих) игр в разрешении Full HD? Предлагаю ознакомиться со следующей таблицей. Видеокарты рассортированы в том числе и по уровню производительности.

Модели Radeon R9 390 и GeForce GTX 970 — идеальные решения для Full HD. С некоторыми поправками они подойдут и для гейминга в WQHD. Выбор памяти для этих видеокарт не стоит. В продаже есть только версии Radeon R9 390 с 8 Гбайт и только версии GeForce GTX 970 с 4 Гбайт. Пользователю остается определиться с конкретным лагерем. Впрочем, это тема для отдельной статьи.

Есть Radeon R9 380X. Эта модель тоже доступна только с одним объемом видеопамяти — 4 Гбайт. А вот дальше начинается самое интересное. Наиболее привлекательные в системе координат «цена/производительность» Radeon R9 380 и GeForce GTX 960 комплектуются производителями как 2 Гбайт, так и 4 Гбайт памяти GDDR5. Тестовая лаборатория вдоль и поперек изучила эти устройства. При схожем уровне производительности оба адаптера хорошо подходят для гейминга в разрешении Full HD. Но описанные выше тенденции с современными играми заставляют задуматься о выборе версии устройства с тем или иным объемом памяти. Точку в этом вопросе и поставит «Железный эксперимент».

Очевидно, что использовать Radeon R9 380 и GeForce GTX 960 в разрешении WQHD и выше не имеет никакого смысла. Производительности этих видеокарт элементарно не хватит для выдачи комфортного уровня FPS с настройками выше среднего. Чипы не потянут. Видеокарта Radeon R7 370 при высоких настройках качества графики «захлебывается» уже в Full HD. Добавление памяти ей принесет очень мало пользы, ведь FPS упрется именно в слабый чип. Вот и получается, что вопрос выбора памяти актуален на сегодняшний день в основном для моделей Radeon R9 380 и GeForce GTX 960.

Особенности эксперимента

Тестовый стенд:

• Процессор: Intel Core i7-4790K @4 ГГц
• Процессорный кулер: Corsair H75
• Материнская плата: MSI Z97 MPOWER
• Накопитель: OCZ Vertex 3, 360 Гбайт
• Оперативная память: DDR3-2133, 2x 8 Гбайт
• Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Вт
• Периферия: Samsung U28D590D, ROCCAT ARVO, ROCCAT SAVU
• Операционная система: Windows 10 х64

Для эксперимента я взял 17 компьютерных игр. Девять из них (больше половины) вышли в 2015-2016 годах. Не думаю, что это случайность, но Radeon R9 380 и GeForce GTX 960 тянут практически все перечисленные игры в Full HD на максимальных настройках качества графики. Под словом «тянут» я подразумеваю комфортное количество кадров в секунду. В идеале — 60 FPS, но по факту частота не должна просаживаться ниже 25-30 FPS. Под фразой «на максимальных настройках качества графики» я подразумеваю максимально высокие пресеты для следующих параметров: качество текстур/теней/шейдеров/отражений, дальность прорисовки, тесселяция, анизотропная фильтрация, преграждение окружающего света и прочие эффекты. Повторюсь, практически во всех играх они выставлены на максимум. Поэтому не буду приводить портянку с детальным перечислением всех настроек. Исключением из правил стали Assassin’s Creed Syndicate и Rise of the Tomb Raider. В первом случае для Radeon R9 380 и GeForce GTX 960 я выставил параметр «Очень высокое». С активацией пресета «Максимальное» играть с этими видеокартами в Full HD нереально.

Что касается Rise of the Tomb Raider, то предустановка «Очень высокое» не выставляет все настройки на максимум. В частности, это касается технологии PureHair (она же TressFX третьего поколения).

Что дает PureHair? Проще показать пару скриншотов, чтобы самостоятельно определить, есть ли в ней смысл. На мой взгляд, есть.

А вот антиалиазинг (в народе — сглаживание) для игр применялся каждый раз разный. Но так, чтобы уровень FPS у Radeon R9 380 и GeForce GTX 960 не просел ниже комфортного минимума. Сглаживание — весьма требовательный параметр, который не только серьезно нагружает чип, но и «отъедает» немало видеопамяти. Пожалуй, самый распространенный режим антиалиазинга в играх 2015-го года — это FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing). Быстрый фильтр постобработки, который заметно сглаживает края полигонов и текстур при минимуме затраченных ресурсов видеокарты. «Бюджетность» такого сглаживания выражается в сильном замыливании текстур.

Не менее популярен фильтр MSAA (Multisample Anti-Aliasing). Этот тип антиалиазинга сильнее нагружает видеокарту. Заметно сильнее. В ряде случаев FXAA используется совместно с MSAA.

В Rise of the Tomb Raider используется сглаживание формата SSAA (Supersampling Anti-Aliasing). Если коротко, то этот фильтр увеличивает разрешение рендеринга, а затем форматирует результат под меньшее разрешение. В итоге 4-кратный режим SSAA для Full HD соответствует схеме запуска игры в разрешении 4K (3840x2160). Картинка получается великолепной, но справиться с такой нагрузкой под силу далеко не каждой видеокарте.

Возвращаясь к эксперименту, для каждой игры подбирались определенный тип и кратность сглаживания, чтобы на выходе получить комфортное количество кадров в секунду. Этот параметр указан в итоговой таблице.

В тесте использовались четыре видеокарты. Пару GeForce GTX 960 представляли семплы от Palit. Версию Super JetStream с 2 Гбайт памяти я уже тестировал. Адаптер Radeon R9 380 представлен моделями от XFX. Для более релевантного сравнения частоты чипа и памяти были выровнены. Видеокарты XFX работали на скорости 1030 МГц по чипу и 1450 (5800) МГц по памяти. Адаптеры Palit — 1279 (1342) МГц по чипу и 1800 (7200) МГц по памяти.

Результаты тестирования

Для начала определим, сколько видеопамяти Radeon R9 380 и GeForce GTX 960 потребляют игры. Из семнадцати сразу девяти приложениям в разрешении Full HD при заданных нами настройках качества графики потребовалось больше трех гигабайт. И всего три игры «скушали» меньше двух гигабайт. Все это хиты трехлетней давности: Crysis 3, Tomb Raider и Metro: Last Light. Игры требовательные даже по сегодняшним меркам, но к потреблению видеопамяти, как видите, они вполне лояльны.

То ли дело новинки этого сезона! В Rise of the Tomb Raider от GeForce GTX 960 потребовалось больше четырех гигабайт. Памяти Radeon R9 380 хватает, но впритык. Видимо, сказываются различия в работе сжатия буфера, реализованного в чипах AMD архитектуры GCN 1.2 и процессорах NVIDIA архитектуры Maxwell. Плюс накладывают свои ограничения другие факторы, относящиеся как к особенностям видеокарт (например, ширина шины), так и оптимизации игровых движков под конкретную архитектуру. RotTR вообще претендует на звание самой требовательной компьютерной игры современности. В разрешении Full HD при максимальных настройках качества графики ей необходима видеокарта с 6 Гбайт памяти.

Хотел добавить в тестирование только что вышедшую XCOM2, однако игра полнится большим количеством багов. Пользователи жалуются на большое количество недоработок и слабую оптимизацию. А пока игра в Full HD при включении максимальных настроек качества графики, но со сглаживанием FXAA потребляет больше трех гигабайт видеопамяти. В итоге XCOM2 постоянно лагает.

Приведенная картина удручает, но это давно известные реалии 2015, о которых я писал в 27-м «Железном цехе». Получается, что в большинстве игр у 2-гигабайтных версий Radeon R9 380 и GeForce GTX 960 нет шансов? Ведь нехватка памяти приведет к снижению производительности и возникновению неприятных лагов. К счастью, все несколько сложнее.

Конечно, если есть возможность, то игра развернет все необходимые для работы данные (текстуры, буферы и прочие файлы), дабы как можно меньше раз обращаться к другим элементам системы. Если такой возможности не предвидится, то из этого не следует, что игра сразу же начнет тормозить, хоть и исключать подобный сценарий не стоит. Вот и получается, что из 17 игр серьезные проблемы с падением производительности в следствии нехватки памяти появились только у пяти. В Assassin’s Creed Syndicate и F1 2015 количество кадров снизилось, но не столь критично на общем фоне. Rise of the Tomb Raider в режиме «Очень высокое» со сглаживанием FXAA играбелен на видеокартах с 4 Гбайт, но при максимально возможном качестве графики пасуют даже они.

В Middle-earth: Shadow of Mordor есть возможность активации HD-текстур. Игра честно предупреждает, что с настройками «Ультра» для комфортного гейминга требуется адаптер с шестью гигабайтами памяти. В итоге средний FPS просел незначительно, но появились лаги (минимальный FPS), которые влияют на комфорт. Вердикт — неиграбельно.

Watch Dogs на ультра-настройках с 2-кратным сглаживанием MSAA «прогнул» обе 2-гигабайтные версии видеокарт. Сильнее пострадала GeForce GTX 960. Наверное, из-за того, что ей требуется на 500 Мбайт больше памяти. Сам по себе уровень FPS — средний и минимальный — находится ниже комфортной зоны в размере 25 FPS.

В Call of Duty: Black Ops III наблюдается приблизительно та же картина. Если сравнивать 4-гигабайтные версии видеокарт, то больше кадров в секунду у Radeon R9 380. Это касается и минимального, и среднего уровней FPS. 2-гигабайтные версии подтормаживают одинаково.

Проведем дополнительный анализ для Rise of the Tomb Raider. С настройками «Очень высоко» на 4-гигабайтных адаптерах играть есть резон. Уровень FPS колеблется несильно. Лагов я не обнаружил даже при переходе от игрового действия к кат-сценам. При увеличении качества графики (как на скриншоте выше) играть невозможно даже с четырьмя гигабайтами.

Очевидно, что обладателю видеокарты с двумя гигабайтами для достижения комфортного уровня FPS придется снижать качество в настройках. Самая требовательная опция — это качество текстур. Снижаем ее до параметра «высокое» и получаем средние 38 FPS с периодическими просадками до 28 FPS. Уже лучше.

Что имеем в итоге? При заданных настройках качества графики из 17 игр в десяти 2-гигабайтные версии показали точно такие же результаты, что и 4-гигабайтные Radeon R9 380 и GeForce GTX 960. То есть больше половины. С одной стороны, это хороший результат. Все же я использовал максимальные настройки и сглаживание. Следовательно, при низком FPS пользователь может несколько снизить качество графики, а также отказаться от антиалиазинга. С другой стороны, популярные игры 2015 года потребляют стабильно больше двух гигабайт видеопамяти в Full HD.

В заключение

Большинство компьютерных игр, на которые стоит обратить внимание, уже сейчас потребляют больше двух гигабайт видеопамяти. Тем не менее современные графические архитектуры GCN 1.2 и Maxwell позволяют видеокартам с двумя гигабайтами держаться на уровне более дорогих 4-гигабайтных версий. Сегодняшнее тестирование наглядно показывает этот факт: в 10 из 17 игр видеокарты с разным объемом показали схожие результаты.

Еще немного статистики: 13 из 17 игр в разрешении Full HD при максимальных настройках качества графики (со сглаживанием) потребляют больше двух гигабайт видеопамяти. Все игры выпущены в 2015 году. Тенденция, однако! В некоторых приложениях производительность падает достаточно серьезно. Например, в Rise of the Tomb Raider, которой для комфортного гейминга в Full HD на «максималках» нужна видеокарта минимум с 6 Гбайт памяти. Некоторые игры периодически подтормаживают (Call of Duty: Black Ops III, Dragon Age: Inquisition), что раздражает не меньше. Решение этих бед весьма простое: снизить качество графики в настройках. Сделать так, чтобы объем потребляемой видеопамяти уменьшился. Есть игры, которым двух гигабайт хватит с головой. Это Dota 2, CS: GO, World of Warcraft, World of Tanks и тому подобные проекты.

Очевидно, что пользователям мощных игровых видеокарт с 2-3 Гбайт памяти прошлых поколений (GeForce GTX 680, GeForce GTX 770, Radeon HD 7950, Radeon HD 7970) здесь и сейчас нет смысла гнаться за покупкой нового устройства, если, конечно, речь не идет о самых производительных решениях. Например, GeForce GTX 980 Ti. Я бы дождался нового поколения видеокарт AMD Polaris и NVIDIA Pascal, а потом предпринимал какие-либо действия. Уверен, что все решения среднего ценового диапазона в 2016 году получат минимум 4 Гбайт видеопамяти. Тем же, кто здесь и сейчас рассматривает вариант покупки GeForce GTX 960 или Radeon R9 380, стоит взять версию с четырьмя гигабайтами памяти. И точка. Переплатите немного: где-то 1,5-2 тысячи рублей.

В остальных ценовых категориях выбор очевиден. Менее производительные адаптеры (медленнее, чем Radeon R9 380 и GeForce GTX 960) в основном оснащаются 2 Гбайт памяти. Есть исключение — Radeon R7 370. Переплачивать за версию с 4 Гбайт нет никакого смысла. Чип этой видеокарты все равно не вытянет современные игры на максимальных настройках. А на средних вполне достаточно 2 Гбайт. Более производительные 3D-ускорители лишены версий с разным объемом памяти: Radeon R9 390/390X — это всегда 8 Гбайт; GeForce GTX 970/980, Radeon R9 Fury/Nano/Fury X — это всегда 4 Гбайт; GeForce GTX 980 Ti — это всегда 6 Гбайт; GeForce GTX TITAN X — это всегда 12 Гбайт.

Не вижу смысла в 2016 году собирать массив SLI/CrossFire из адаптеров уровня GeForce GTX 960/970 и Radeon R9 380/380X. Напомню, что память при объединении видеокарт в единый кластер не складывается. Поэтому прирост FPS от использования еще одной видеокарты может быть ограничен именно нехваткой GDDR5.