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.

52

Recension: Fractal Design Define S

Lagringsburar och 5,25-tumsplatser är ett minne blott när Fractal Design stuvar om i sitt senaste chassi Define S. Nykomlingen får sig en rejäl genomgång av Jonas i testlabbet. Läs mer

106

Tio modeller av Intel Skylake för LGA 1151 hittar ut på nätet

Till hösten är det dags för Intels arkitektur Skylake att sätta sin fot marknaden. Nu avslöjas tio modeller för stationära datorer, varav en fyrkärnig 35-wattare med höga klockfrekvenser. Läs mer

36

Acers välvda XR341CKA med Nvidia G-Sync säljstartar i augusti

Under ett evenemang i New York tillkännager Acer den ena av två ultrabreda skärmar på 34 tum med stöd för dynamiska uppdateringsfrekvenser. Först ut är varianten med Nvidia G-Sync. Läs mer

142

Steam börjar sälja moddar i Workshop

  • Spel
  • 2015-04-24 12:11

Duktiga hemmasnickare ska kunna ta betalt för sina verk. Det menar Valve, som nu gör det möjligt att sälja spelmoddar på Steam Workshop. Läs mer

61

Batman: Arkham Knight kräver 6 GB minne

  • Spel
  • 2015-04-24 10:39

Nya spel ockuperar inte enbart stora mängder lagringsutrymme utan vill även ha en hel del minne. Nu släpps de officiella systemkraven för Batman: Arkham Knight. Läs mer

104

Samsung släpper ny firmware för 840 Evo

Ny mjukvara för Samsung 840 Evo ska lösa problemet med prestanda som degraderar med tiden, men av någon anledning begränsas antalet nedladdningar från den officiella webbplatsen. Läs mer

76

Harpan återvänder med Windows 10

Microsoft går på charmoffensiv med Windows 10. Nu framgår att bolaget återinför Harpan som ett inbyggt inslag i operativsystemet, precis som innan Windows 8. Läs mer

37

G-Skill slår hastighetsrekord med 128 GB DDR4-minne i 2 800 MHz

Ett nytt och framförallt påkostat paket DDR4-minnen från G-Skill ger en hitintills oöverträffad kombination prestanda och kapacitet. Läs mer

49

The Witcher 3 och Batman: Arkham Knight får stöd för DirectX 12

  • Spel
  • 2015-04-23 13:51

Komponenttillverkaren MSI råkar avslöja att två av sommarens mest uppmärksammade speltitlar är först ut med stöd för Microsofts nya grafikgränssnitt DirectX 12 i Windows 10. Läs mer

28

Asus släpper trimmad Geforce GTX 960 Black

Högre klockfrekvenser och kraftfullare kylning är temat när Asus släpper en extra påkostad utgåva av Geforce GTX 960. Läs mer

54

Samsung regerar på växande SSD-marknad

Medan hårddisktillverkarna tampas med fallande lönsamhet är det full fart på SSD-marknaden. Samsung är den dominanta aktören och förutspås fortsatt tillväxt. Läs mer

69

AMD till 14 nanometer med Radeon-familjen "Arctic Islands"

Över fem år efter introduktionen kommer tillverkningstekniken 28 nanometer från TSMC upphöra som det självklara valet för grafikprocessorer, som går direkt ned till 14 nanometer. Läs mer

61

Test: Acer XG270HU – 144 Hz och Freesync

Fler gamingskärmar med AMD Freesync är på ingång. En av dessa är Acer XG270HU, som kombinerar snabb TN-panel med WQHD-upplösning och 144 Hz uppdateringsfrekvens. Läs mer

60

Cyberpower börjar sälja Trinity – bladformad gamingdator i tre konfigurationer

En bladformad dator med tre distinkta utrymmen är Cyberpowers senaste skapelse för lyxlirare. I slutet av månaden påbörjas leveranserna av Trinity. Läs mer

Sök jobb