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.

76

AMD fortsätter trolla Nvidia med The Fixer

Grafikmakaren AMD tar i från tårna för att utnyttja kontroverserna kring Geforce GTX 970. Senast ut är en ny del i reklamserien The Fixer full av kängor mot konkurrenten Nvidia. Läs mer

47

AMD sänker priset för Radeon R9 290X

Flaggskeppet i Radeon-serien är vapnet när AMD utnyttjar kontroversen kring Geforce GTX 970 för att stjäla kunder från Nvidia. Redan nu syns en och annan prissänkning. Läs mer

28

Battlefield: Hardline öppen beta på tisdag

Den som vill prova på nya Battlefield: Hardline får ett tillfälle när Visceral Games drar igång den öppna betatestningen, dessutom på samtliga plattformar. Läs mer

91

EVGA accepterar returer av Geforce GTX 970

Efter upptäckten om det segmenterade minnet väljer en av Nvidias närmaste partnertillverkare att godkänna återköp av Geforce GTX 970. Läs mer

34

Recension: FSP Aurum PT 850 W

Med sikte på krävande entusiaster introducerar FSP det nya flaggskeppet Aurum PT med huvudnummer som generösa anslutningsmöjligheter och 80 Plus Platinum. Redaktionen lägger vantarna på ett av nätaggregaten för en omgång i konstlasten. Läs mer

206

Apples vinst högst genom tiderna – nu störst inom smarta telefoner

I den senaste kvartalsrapporten glänser Apple med vad som kan vara den största bolagsvinsten genom tiderna, men även rekordhöga försäljningssiffror för telefonserien Iphone. Läs mer

56

3DMark API Overhead Test jämför Mantle, DX11 och DX12

Med en procedurellt genererad spelvärld planerar Futuremark att jämföra prestandan mellan olika 3D-gränssnitt, däribland högoptimerade AMD Mantle och nya Microsoft DirectX 12. Läs mer

23

Qualcomm: "Vi har förlorat en stor kund med Snapdragon 810"

Mystiken kring Snapdragon 810 och Samsungs Galaxy S6 tätnar när Qualcomm under sin senaste kvartalsrapport avslöjar att de förlorat en stor kund med processorn. Läs mer

183

AMD retar Nvidia för Geforce GTX 970

Det är upprört i entusiastkretsar efter att Nvidia ändrat specifikationerna för Geforce GTX 970 i efterhand. Nu passar AMD på att framhäva Radeon på konkurrentens bekostnad. Läs mer

192

The Witcher 3: Wild Hunts rekommenderade systemkrav endast för 30 fps

  • Spel
  • 2015-01-28 20:41

Påkostade effekter och bländande miljöer i The Witcher 3 får speldatorer att flämta. Nu klargörs att de höga rekommenderade systemkraven bara räcker för cirka 30 bilder per sekund. Läs mer

315

Svenskt gymnasium startar e-sportutbildning

  • Spel
  • 2015-01-28 16:27

Som första skola i Sverige startar Arlandagymnasiet en utbildning för ungdomar som vill bli professionella e-sportspelare, eller åtminstone spela datorspel på skoltid. Läs mer

65

AMD Summit Ridge och Bristol Ridge samsas om sockel FM3

När AMD introducerar processorfamiljerna Summit Ridge och Bristol Ridge blir det med den gemensamma sockeln FM3, vilken ackompanjeras av sydbryggan Promontory. Läs mer

66

Apple Watch anländer i april – Sverige får sannolikt vänta

Den som ser fram emot att pryda armleden med Apples första smarta klocka får hålla ut ett tag till. Apple Watch anländer i april månad, men svenskar kan få vänta längre än så. Läs mer

9

Intel och datortillverkare satsar på hybrider i 12,5-tumsklassen under 2015

Ständigt växande mobila enheter får datortillverkare att skifta fokus för framtida hybriddatorer, där idag ovanliga 12,5 tum kan bli standard inom kategorierna. Läs mer

Skribent

Jonas Thörnqvist, Andreas Dimestam och Emil Björklund

Videoartiklar

SweClockers provkör Oculus Rift DK2

Virtuell verklighet är i ropet och främst i ledet står Oculus med den andra utvecklingsversionen av glasögonen Rift. Emil och Jonas delar med sig av erfarenheterna från första veckans testande.
Läs mer

Nvidia Tegra K1 med tesselering

Nvidias stora lansering för årets upplaga av CES är den mobila plattformen Tegra K1. Under mässan passar företaget på att demonstrera nykomlingens kapacitet.
Läs mer

Corsair visar Cherry MX RGB

Amerikanska Corsair är först ut att demonstrera ett tangentbord med de nya mekaniska brytarna Cherry MX RGB, vars bakgrundsbelysning kan justeras i 16,8 miljoner olika färger.
Läs mer

Sök jobb