Renderingstider/microstuttering

Introduktion - läs detta först!

Då intresset för problemet "microstuttering" är stort har redaktionen beslutat att ha med ett (mycket) komprimerat avsnitt om ämnet till recensionen av Geforce GTX 690, trots att vi ännu inte känner oss helt torra om fötterna med resultaten.

Observera alltså att det handlar om en ännu ej helt finslipad metod med snabbt ihopkastad redovisning och presentation, som vi gärna tar emot feedback runt. För den som vill experimentera på egen hand finns även all rådata tillgänglig.

Microstuttering - ojämnheter i bildfrekvensen

Flera sammankopplade grafikkort i SLI eller Crossfire är en populär lösning för att nå högre bildfrekvens. Metoderna innebär dock vissa nackdelar, varav speciellt så kallad "microstuttering" hamnat i fokus rejält det senaste året.

Fenomenet beror i korthet på att bilduppdateringar kommer i stötar, då processorn är snabbare på att leverera information än de sammankopplade grafikkorten. Resultatet är att bildrutorna påbörjas i stort sett samtidigt för att färdigställas med mycket litet mellanrum, vilket ger en paus till nästa omgång.

Exempel på renderingstider (i millisekunder)

GTX680GTX 680 (SLI)HD 7970HD 7970 (CF)
113,687,0012,359,66
211,236,4012,613,81
312,967,1412,7211,00
413,085,2913,164,04
512,447,1712,4710,82
612,816,6213,133,95
712,675,6012,6711,46
812,996,8914,113,50
912,767,2711,8911,53
1012,886,8511,994,16

En snabb titt på renderingstider ("frametimes") inhämtade under SweClockers testsekvens för Battlefield 3 ger en bra fingervisning om var problemet ligger. I optimala fall är skillnaden i tid mellan en bildruta och nästa minimal, något som ger en jämn upplevelse och väl motsvarar ett snittvärde för bilder per sekund.

För speciellt Radeon HD 7970 i Crossfire syns dock helt andra resultat. Precis som teorin förespråkar levereras bildrutorna i par med väldigt kort tid mellan, för att sedan ha en längre paus till nästa klump. Resultatet är en mer ojämn upplevelse, som trots höga FPS-värden upplevs ryckig och hackig.

Geforce GTX 690 – Världens snabbaste grafikkort

Ett diagram med utsnitt av renderingstiderna belyser problemet ännu tydligare. Där ett ensamt AMD Radeon HD 7970 har en relativt jämn linje med förhållandevis små variationer visar de Crossfire-kopplade korten snarast en matta av variationer.

Geforce GTX 690 – Världens snabbaste grafikkort

För Nvidia Geforce GTX 680 är det dock annorlunda. Ett ensamt kort ger visserligen jämnare resultat än två sammankopplade med SLI, men resultatet är långt ifrån lika illa som för Radeon HD 7970.

SweClockers metod

Även om ovanstående metoder på ett effektivt sätt visar problemet finns det vissa nackdelar. Den första handlar om problem att jämföra flera grafikkort, så diagrammen efter endast ett fåtal modeller blir kladdiga och svåröverskådliga.

Alternativet är att försöka få ned variationerna till ett enda värde, vilket på ett bra sätt representerar hur jämn eller ojämn bildfrekvensen är. Det värdet kan sedan jämföras i vanliga stapeldiagram, och därmed ge en uppfattning om hur konfigurationerna står sig mot varandra.

För att komma dit finns olika metoder, och redaktionen har experimenterat med allt från percentil till standardavvikelse och derivator. De flesta varianter ger dock liknande förhållanden mellan konfigurationerna, om än med olika värden. Det preliminära valet föll därför på den av alternativen matematiskt enklaste uträkningen.

I korthet tittar vi på skillnaden i renderingstid mellan två olika bildrutor, vilken i optimala fall ska vara så liten som möjligt. Det värdet är dock inte riktigt bra, då skillnadens påverkan är beroende av de ursprungliga värdena. En variation på 5 millisekunder är mycket mer allvarlig om ursprungsvärdena är 20 och 25 än om de är 120 och 125, till exempel.

Den uppmätta variationen ställs därför mot ett lokalt medelvärde, bestående av renderingstiderna 9 bildrutor runt den aktuella. Med hjälp av det kan vi få ut hur stor skillnaden är i procent, jämfört med vad bildfrekvensen "borde" ligga på enligt en tänkt "FPS-mätare". Dessa procentvärden summeras sedan för hela testsekvensen, för att ge ett medelvärde för avvikelsen.

Sammanfattningsvis representerar alltså den slutgiltiga siffran hur många procent bildfrekvensen svänger från medelvärdet under olika delar av testsekvensen. En låg siffra innebär stabil bildfrekvens utan "microstuttering", en hög siffra innebär instabila värden som snabbt svänger fram och tillbaka.

Resultatet

Diagram

Med värdena i hand kan vi snabbt notera intressanta resultat. Ensamma grafikkort ger i stort mycket bra resultat med värden långt under 10 procent, vilket i princip innebär omärkbara ojämnheter. På riktigt bra nivå hamnar även Nvidia Geforce GTX 680 SLI och GTX 690, trots dubbla grafikprocessorer.

Värre ser det ut för AMD Crossfire, och i viss mån även Nvidia SLI med Geforce GTX 580. Här handlar det bitvis om enorma variationer, med svängningar hela vägen över 120 procent för jumboplatstagaren Radeon HD 6990. Det innebär klart märkbara problem, och trots en visad bildfrekvens uppåt 80 FPS upplevs sekvensen som hackig.

4

Recension: Fractal Design Define R5

Efter drygt två år har det blivit dags för svenska Fractal Design att sjösätta den femte delen av sin storsäljande Define-serie. Jonas Thörnqvist låser in sig i studion för en rejäl genomgång av det purfärska Define R5. Läs mer

40

Samsung vill importstoppa Nvidias grafikprocessorer

Nvidia får smaka på sin egen medicin när Samsung tar den pågående juridiska dragkampen till handelsorganisationen ITC med målet att stoppa importen av Nvidias grafikprocessorer. Läs mer

24

SK Hynix massproducerar GDDR5 i 8,0 GHz

Minnesstandarden GDDR5 har nått högre klockfrekvenser än först förutspått, men än är den inte redo att kasta in handduken. Nu lyfter SK Hynix minnestypen till hela 8,0 GHz. Läs mer

64

Helgläsning: Historien om Windows

Från en enkel fönsterhanterare till världens mest använda operativsystem för persondatorer. Jörgen Städje berättar den långa och brokiga historien om Microsoft Windows. Läs mer

105

Grafikprestanda i Dragon Age: Inquisition

  • Spel
  • 2014-11-21 17:11

Med spelmotorn Frostbite under huven lovar nya Dragon Age både äventyr och grafik i toppklass. Redaktionen laddar testriggarna, men möter "oväntat" motstånd från mjukvaran Origin. Läs mer

116

Tävling: Julpynta SweClockers logotyp

  • Tävling
  • 2014-11-21 15:48

Värm glöggen och ta fram pepparkakorna, för nu är det dags att pynta loggan. Inget mindre än tre Asus Geforce GTX 970 Strix väntar under granen. Läs mer

110

Xiaomi: "Vi kommer bli större än Samsung och Apple på smarta telefoner"

Xiaomi är förhållandevis okänd för konsumenter i västvärlden, men är tack vare en stark närvaro i Asien tredje störst inom smarta telefoner. Nu ser vd:n en framtid där de kan bli störst i världen. Läs mer

51

Svenska Omnifinity satsar på 360-graders rullband för virtuell verklighet

Det svenska företaget Omnifinity lovar att ta den virtuella verkligheten till en ny nivå med rullbandet Omnideck, som gör det möjligt att röra sig naturligt i 360-grader. Läs mer

68

Gigabytes vattenkylda Geforce GTX 980 Waterforce Tri-SLI kostar 29 995 kronor

Tre SLI-kopplade Geforce GTX 980 med stängd vattenkylning är receptet för Gigabytes koncept Waterforce, som nu är på väg till handeln och butikslistas med en skyhög prislapp. Läs mer

65

Intel och Microns 3D NAND ska möjliggöra SSD-enheter på 10 TB

Efter Samsungs 3D V-NAND sluter Intel och Micron upp med en motsvarande teknik, som förutom lägre priser kommer möjliggöra SSD-enheter på hela 10 TB inom de närmsta åren. Läs mer

41

Futuremark 3DMark får prestandatester för Mantle och DirectX 12

Nästa år får AMD Mantlekonkurrens av DirectX 12 och frågan på mångas läppar är hur de kommer prestera mot varandra. Det här hoppas Futuremark kunna svara på med framtida uppdateringar av testsviten 3DMark. Läs mer

33

AMD tillkännager Carrizo och Carrizo-L

Bärbara formfaktorer är åter i skottgluggen när AMD tillkännager Carrizo och Carrizo-L. Förutom sockelkompatibilitet och integrerad sydbrygga utlovas rejäla framsteg i energieffektivitet. Läs mer

63

Samsung kommer stödja AMD Freesync på samtliga 4K UHD-skärmar 2015

Först ut att officiellt stödja dynamiska uppdateringsfrekvenser med AMD Freesync är Samsung, som meddelar att samtliga 4K UHD-skärmar 2015 får stöd för tekniken. Läs mer

41

Acer XB270HU utmanar Asus ROG Swift med WQHD och G-Sync

För den som vill ha högupplöst gaming med Nvidia G-Sync och 144 Hz är Asus ROG Swift PG278Q inte längre det enda alternativet. Nu förbereder Acer den närmast identiska XB270HU. Läs mer

Sök jobb