Neden düşük çözünürlükte işlemci daha ön plana çıkıyor?

quote:

Orijinalden alıntı: melikulupinar

Hurafe diyen de var, gerçeğin ta kendisi de.

Doğrusu ise %100 olmasa da çözünürlük düştükçe işlemciye binen yük nispeten artar. Artış-azalış lineer değildir, yani çözünürlüğü yarıya indirdik, o zaman işlemciye binen yük ikiye katlandı diyemeyiz. Zira çözünürlük değişimi esas olarak ekran kartını etkiler. Bunun işlemciye yansıması ise oyunun grafik yükünün toplam yüküne oranına göre olur. Zira oyun sadece grafik değildir, mekaniği-dinamiği vardır, yapay zekası vardır, ortam hesabı vardır, nesne mekaniği vardır vb vb.

Oyunlar her sahne (FPS) için grafik kartına poligon çizim emirlerini içeren ve drawcall denilen paketler gönderir. Bu paketlerdeki poligon koordinatlarının gerçek konumlu 3D harita koordinatından fark (Delta) koordinatlarına çevrilmesi gerekir ve bunu İŞLEMCİ yapar. (Aksi takdirde GPU delta hesabı için ana belleğe çok sık erişmek zorunda kalır. Benim sistemde ana bellek 34 GBs hızında iken ekran kartı belleği 240 GBs. Kart ana belleğe ise PCIe yolundan 4.4/8.8 GBs ile erişmek zorundadır. Fark müthiş. Bu yüzden delta hesabı CPU ile yapılır)

Ancak çözünürlük değişse de (başka kalite ayarı yapılmadıysa, mesela FHD-2K ikisi de high ayar gibi) poligon sayısı değişmez. Dolayısı ile işlemcinin "FPS başına" işleyeceği poligon-delta hesabı aynıdır. Oysa ekran kartının Full HD için 1,96 megapixel işlemek gerekirken, 2K için 3.51 megapixel işlemesi gerekir (1.78 kat). Ancak bu bile sadece pixel shader (cuda/stream unitler) ünitesi içindir. Texel üniteleri ve yürütme üniteleri (SMX/CU) bundan pek etkilenmez, zira poligon sayısı hala aynıdır, sadece poligonlar büyümüştür. Dolayısı ile perf kaybı da pixel sayısındaki artışa oranla daha az olur.

Ancak çözünürlük düşünce poligon sayısı aynı kalsa da ekran kartı artık daha az pixel işlemek zorundadır. Bu da aynı sayıda poligon içeren bir sahneyi daha kısa sürede tamamlaması, kısaca daha yüksek FPS vermesi demektir. Kart bir sahneyi daha kısa sürede tamamlayınca (poligonları daha kısa zamanlarda bitirince) boş kalmaması için yeni poligonlar içeren drawcall paketleri göndermek gerekir. Bu da işlemciye düşen yükü doğal olarak artıracaktır, zira işlemci bu drawcall paketlerini oluşturmak için daha çok poligon-delta hesabı yapacaktır.

Ancak değişim lineer değildir. Yani FullHD çözünürlükten 4K çözünürlüğe geçince pixel sayısı 4 kat arttığı için FPS çeyreğe düşmez. Mesela FullHD 100 FPS verirken 25 FPS olmaz da 35 FPS olur. Çünkü pixel sayı değişimi (diğer ayarlar aynı kaldıkça) sadece shader ünitelerinin yükünü artırır. CU/SMX etkilenmezken texel birimlerinin oldukça yükü az artar. İşlemcini yükü de buna göre yine nisbi olarak düşer, 1/4 değerine inmez de yarıya iner gibi. Tersi de geçerlidir.

Ayrıca kartın markası da etkilidir. (Özellikle NVIDIA 9xx ve sonrası) Bunların SMX/CU, texel shader ve pixel shader (Cuda/stream) oranları farklıdır. Dolayısı ile ayar değişimine tepkileri de farklı olur. Dolayısı işe işlemcini yük değşimi de farklıdır. Ayrıca 9xx ve sonraki NVIDIA kartlarda drawcalları SMX-texel birimlerine dağıtan dispatch birimi yoktur. Bunu ekran kartı sürücüsü, yani işlemci yapar. Denk kartlardaki NVIDIA SMX sayısı da AMD CU sayısına oranla azdır. Drawcall paketlerinin oluşturulması da daha fazla işlemci kullanımı gerektirir. (DX12 altında çakılmalarının sebebi, ayrıca daha az yakmasının bir sebebi ancak kart az yakınca yükü üstlenen işlemci çok yakıyor) NVIDIA kartlar AMD kartlardan daha fazla işlemci gücü gerektirir.

Özet olarak çözünürlük düşünce (diğer ayarlar aynı) işlemciye düşen yük gerçekten de atrar. Ancak yarıya düşünce iki kat güçlü işlemci de değildir. Değişim daha az olur.

İşlemcinin kartı beslemesi ise grafik yanında daha da farklı konuları da içerir. İşlemci sadece drawcall paketlerini değil oyun ortamını, nesnelerin dinamiğini, çevresel dinamikleri, yapay zekayı vb de işlemek zorundadır. Bu yük ağırsa grafik yükü çok hafif de olsa (mesela prehistorik gibi grafikler kart binlerce FPS verebilir) işlemci yine de zayıf kalabilir. Bu işler o kadar zaman alıyordur ki drawcall hesaplamaya az güç kalıyordur. Bu durumda en güçlü ekran kartı bile düşük FPS verecektir.