Testamos: veja como AMD e NVIDIA se saem com o DirecX 12

O Windows 10 tem seu lançamento programado para o segundo semestre deste ano. Muita gente está na expectativa do novo Menu Iniciar e de outras tantas novidades que a Microsoft está desenvolvendo.

Todavia, além das mudanças na interface, podemos esperar várias melhorias estruturais na parte de programação. O novo sistema operacional deve ter uma comunicação mais direta com o hardware e garantir uma experiência rica aos consumidores.

Isso é de suma importância principalmente para os jogadores, que notarão a diferença no desempenho dos games. Evidentemente, as melhorias na parte dos games se devem principalmente à atualização da API proprietária do Windows.

Com o DirectX 12, os jogos poderão aproveitar múltiplas placas de vídeo, compartilhando a memória, dividindo o processamento e realizando outras façanhas que vão dar ganhos significativos na jogatina. Abaixo, vamos abordar em detalhes como o novo software voltado a games se sai em alguns testes preliminares que realizamos.

API Overhead

O teste que rodamos em nossa máquina de jogos é o API Overhead, um feature test da nova versão do 3DMark. De acordo com a descrição do aplicativo, esse teste serve, em princípio, para testar as diferenças entre as APIs DirectX 11, DirectX 12 e Mantle. A Futuremark não recomenda que os resultados desta verificação sejam usados para comparar placas ou sistemas.

Dessa forma, podemos entender que este benchmark serve apenas para evidenciar as melhorias do DirectX 12 em relação ao DirectX 11, bem como as vantagens que o Mantle propícia para placas de vídeo da AMD.

Essa recomendação da Futuremark, contudo, não significa que uma comparação entre GPUs seja absurda ou que os resultados não sejam válidos. Afinal, se uma mesma máquina (placa-mãe, processador, memória RAM, SSD e sistema) apresenta resultados diferentes quando trocamos a placa de vídeo, tais discrepâncias se devem a um único componente: o chip gráfico.

É evidente que não podemos presumir a partir de um teste de APIs que um ou outro modelo é melhor que outro, mas os resultados aqui apresentados servem para elucidar, de forma rudimentar, como cada chip trabalha com o DirectX 12 e quais vantagens o consumidor leva quando tratamos de draw calls.

Também é de suma importância considerar que além da mudança de GPUs, temos a questão dos drivers que podem estar otimizados — ou não — para esse tipo de tarefa. Uma vez que tanto NVIDIA quanto AMD ainda estão adaptando suas tecnologias para o Windows 10, ainda é cedo para tirarmos conclusões precipitadas.

Mas, afinal, como funciona o teste?

Conforme as informações no aplicativo, os jogos costumam fazer uma série de draw calls. Quanto menor a sobrecarga (overhead) da API, mais draw calls podem ser realizadas, melhor será o desempenho da máquina e o resultado visível na tela.

Bom, antes de continuarmos, vamos responder, afinal, o que são draw calls? De forma simples, podemos dizer que é um draw call é um comando para renderizar uma determinada malha na tela. O comando é dado pela CPU e recebido pela GPU, sendo que essa comunicação se dá através da API.

É importante notar que um draw call não contém materiais aplicados, já que tais elementos são aplicados posteriormente na renderização. Entretanto, cada novo material aplicado em uma determinada cena, exige um draw call separado. No fim das contas, quanto mais draw calls, mais “pesada” fica a cena e complexa para o chip gráfico renderizar.

Pois bem, voltando ao teste, a nova verificação do 3DMark trabalha com um grande número de draw calls. Cada draw call cria sobrecarga para a API gráfica. O número de draw calls aumenta em etapas, ou seja, ele é somado. Simultaneamente, o software da Futuremark monitora a quantidade de frames renderizados pela placa de vídeo.

O resultado do teste de API Overhead é justamente um número que informa a quantidade de draw calls por segundo que o sistema consegue executar com determinada API antes que o desempenho fique abaixo dos 30 fps. Quanto maior o número de draw calls, mais elementos são processados na tela e melhor será o resultado final para o jogador. Simples, não?

Configuração utilizada

Para rodar esses testes, nós usamos a seguinte máquina:

• CPU: Intel Core i7-3930K @ 3.800 MHz
• Placa-mãe: EVGA X79 SLI
• Memória: 16 GB RAM quad-channel G. Skill Sniper DDR3 2133
• Fonte: Corsair AX1500i

Para averiguar o comportamento das APIs em diferentes configurações, nós apenas trocamos a placa de vídeo. Para este artigo, testamos as placas: AMD Radeon R9 290X, NVIDIA GTX TITAN X, NVIDIA GTX 980, NVIDIA GTX 960 e NVIDIA GTX 780 Ti.

Resultados na resolução 4K

Resultados na resolução 1080p

Resultados na resolução 720p

Considerações finais

Pois bem, no fim das contas, podemos ver que a Radeon R9 290X acaba surpreendendo em vários momentos. Como era de se esperar, a placa é mal aproveitada com o DirectX 11, tal qual vemos em inúmeros títulos em que o chip gráfico acaba mostrando resultados ligeiramente abaixo das concorrentes da NVIDIA.

No entanto, o aproveitamento da unidade gráfica da AMD com a tecnologia Mantle e até mesmo com o DirectX 12 é de cair o queixo. Com as duas APIs, a R9 se mostra extremamente robusta, conseguindo atingir números surpreendentes. Ela consegue renderizar a cena por muito mais tempo até que a taxa de frames fique abaixo dos 30 fps.

Curioso é perceber que com as placas NVIDIA acontece um aproveitamento inverso. Todos os chips apresentam bons resultados com DirectX 11, mas não se saem tão bem com a nova tecnologia do Windows 10. Será que temos aqui um problema com drivers?

Um ponto bem peculiar a ser observado é a performance da TITAN X na resolução Full HD, que ficou muito abaixo do esperado com o DirectX 12. Até mesmo a GTX 980 conseguiu resultados mais consistentes com esta API. Não podemos deixar de notar os resultados surpreendentes da GTX 960, que alcançou patamares absurdos na resolução 4K.

Obviamente, esses testes preliminares não significam que a placa da AMD será superior em todos os títulos futuros que usarão DirectX 12. Os benchmarks prévios nos permitem apenas constatar que o chip da AMD já lida muito bem com a nova API e se sai ainda melhor com o Mantle. Seja por conta dos drivers ou por um melhor aproveitamento da arquitetura GCN 2.0, o chip R9 290X está de parabéns!

Deixando quaisquer comparações de lado na questão dos chips, podemos perceber que o DirectX 12 tende a ser um avanço significativo para os jogadores. Ainda que seja cedo para dizermos como isso se refletirá na hora de aproveitar o compartilhamento de memória e processamento, podemos ter uma noção de que os games devem ficar bem mais agradáveis. O que você achou dos testes?