סקירת התופעה microstutter- הסוד המלוכלך מאחורי כרטיסי מסך כפולי ליבה\SLI\CF

[RayZ]

אני רוצה להביא לאור הזרקורים תופעה שלא כולם מכירים ולדעתי חשוב להכיר אותה, שהיא לא בדיוק סוד כמו בכותרת הדרמטית של הת'רד אבל הרוב לא מודעים אליה כשהם מתכננים על 2 כרטיסי מסך או יותר חשוב- כרטיסים כפולי ליבה.

התופעה הזו היא לא תאוריה, לא דורשת בכלל עיניים חדות ולא שמועה. היא קיימת בכל כרטיס כפול ליבה או מערך ואני גם עד לזה.

מה זה micro stutter?

קודם כל חשוב להסביר מה זה באופן כללי. מיקרו סטטר (תרגום מופשט לעברית "גמגום זעיר") היא תופעה הנוצרת מחוסר תיאום והתנגשות של 2 מעבדים גראפיים, על כן היא קורת אך ורק בכרטיסים כפולי ליבה או במערכות בעלות 2 כרטיסי מסך בSLI או CF. פעולת הרנדור נפגעת כששני המעבדים הגראפיים "נלחמים" מי מהם ירנדר את הפריים הנוכחי. התופעה קורת (בנוגע לתדירות והמידה אני אסביר בפסקאות הבאות) בכל מערכי כרטיסי המסך, בין אם של NVIDIA ובין אם של ATI\AMD, ובין אם חדשים או ישנים.

איך התופעה מתבטאת?

את התופעה, או יותר נכון התופעות ניתן להרגיש ולראות במשחקים או בתוכנות העושות שימוש ברנדור גראפי (שזה כולל סרטים ואפילו דברים בשולחן עבודה). בחלק מהמשחקים זה לא קורה או קורה פחות ובחלק זה קורה אפילו באופן מוגזם. התופעה מתחלקת לכמה סוגים ובצורה שבהם זה מתבטא. אחרי שחוויתי זאת בעצמי וגם אחרי שיטוט ארוך וחפירה על התופעה אני ארכז פה עכשיו את כולן:

ארטיפקטים

התופעה הגרועה ביותר (לדעתי, זה נתון לויכוח) של המיקרו סטאטר היא הארטיפקטים שהיא מכניסה במשחקים. התופעה תתבטא בהפרעות גראפיות כגון אובייקטים חסרים, אובייקטים מהבהבים ואובייקטים מוכפלים, כשהנפוץ מבינהם הם האובייקטים המהבהבים. לדוגמה ארטיפקטים רחוקים כגון בנינים, הרים ועננים יהבהבו, או צמחים בהרים רחוקים (כמו שיהיה ניתן לראות בקרייסיס) יופיעו במקום עננים או סתם ככה על כיפת השמים.

קריעות תמונה

עוד תופעה נפוצה של המיקרו סטאטר היא קריעת תמונה. אותן קריעות תמונה הנוצרות ללא הפעלה של Vsync, רק שכאן הן קורות אפילו כשהVSYNC מופעל. הן לא נמצאות כל הזמן אבל ניתן להבחין בהן כל כמה שניות, לפעמים זה אפילו יותר גרוע מקריעות התמונה הנוצרות מחוסר בVSYNC. זו אחת התופעות היותר מפריעות, לחלק זה לא יפריע- לי אישית זה הפריע מאוד.

המיקרוסטאטר הקלאסי- תזוזה וFPS

הפסקה הבאה תיהיה יותר ארוכה משום שזוהי התופעה הקלאסית והמוכרת ביותר של המיקרוסטאטר והיא גם הנפוצה ביותר.

מיקרוסטאטר התזוזה הוא החלק שמפריע לתזוזה וגם הוא פחות או יותר מתחלק לכמה סוגים בצורה שבה הוא מתבטא- אבל כולם נוצרים מאותו דפקט.

הדפקט הוא רנדור לא נכון או חלקי של פריימים מסויימים (את ההסבר המורכב יותר תוכלו לקרוא בסוף בלינקים שאתן בהם התופעה נסקרה באופן מקצועי) מה שפוגם באופן קריטי את התזוזה בדרכים הבאות:

- הנפוץ ביותר: בזמן שהFraps או כלי חישוב אחר מציג קצב של עד 59FPS, מספר הפריימים לשניה (FPS) בפועל יהיה נמוך יותר. מה שיראה לעין כתזוזה לא חלקה באמת כפי שאנו מצפים מקצב פריימים של 60.

- ירידת מספר הפריימים בכל כמה שניות בזמן התזוזה באופן אותו Fraps או כלי חישוב אחר לא יציג. (ההבדל בין העליון לבין זה הוא שכאן זה קורה כל כמה שניות)

- ירידה חדה של מספר הפריימים לשניה (בדרך כלל מתחת ל10FPS) בתדירות גבוהה באופן שניתן לראות על ידי Fraps או תוכנת חישוב אחרת. את הקטע הזה פחות או יותר הרבה יותר מכירים ממערכי הכרטיסי מסך.

- קרטוע ממשי של תזוזת הפריימים באופן שבו פריימים מסויימים יהיו חסרים לעין.

כך שבפועל התזוזה שלנו תפגע ולא באמת תיהיה חלקה יותר בהרבה מכרטיס חד ליבתי.

איפה ומתי הבעיות הללו קורות?

כפי שאמרתי, הבעיות עלולות לקרות בכל דבר העושה שימוש ברנדור גראפי- משחקים, תוכנות בנצ'מארק, תוכנות ומצבי 3D, סרטים ועוד.

הבעיות האלו לא קורות בכל המשחקים ובכל המצבים אך ברובם המכריע הן כן קורות- בחלק מעט יותר ובחלק באופן מוגזם.

משחקים לדוגמה אשר סובלים ממיקרו סטאטר הם Crysis ללא הפאטץ' 1.2 (לאחר ההתקנה הבעיות מופחתות באופן מאוד משמעותי), Crysis Warhead, Dark Void, כל משחקי Need for speed האחרונים, Prototype והקיצוני ביותר הוא The Sims 3. משחק שסובל ממיקרוסטאטר תזוזה וקריעות תמונה נוראיות הוא Call of Duty 4 וזה רק קומץ.

חשוב לציין שוב שהפאק הוא של כרטיסי המסך מרובי הליבות ולא של המשחקים- משחקים מסויימים עברו התאמה לבעיה זו לאחר פאטץ' (כמו קרייסיס)- אך המקור לא נובע ממשחקים.

כרטיסים כפולי ליבה מול כרטיסים מרובים

אני יכול לומר בודאות שהמיקרוסטאטר היא בעיה שקורת באופן משמעותי יותר בכרטיסי מסך כפולי ליבה ופחות במערכים פיזיים (SLI\CF).

האם התופעה קורת גם בכרטיסי מסך מבית AMD\ATI וגם מבית NVIDIA?

כן, ולא משנה מי הוא יצרן. אבל גם פה העניין הוא לא שחור ולבן.

2 היצרניות מודעות לבעיה הזו, והיא הייתה מאופיינת בעבר הרחוק באופן הרבה יותר משמעותי.

על פי שיטוט וחקירה שלי הבעיה קורת הרבה יותר בכרטיסי AMD-ATI כפולי ליבה\מערכים.

בעבר בעיה זו הייתה מאופיינת באופן חריף יותר במערכים\כפולים של NVIDIA אבל לפי מה שהבנתי הם צמצמו אותה באופן משמעותי.

מצד AMD\ATI, לאחר שהכרטיס HD5970 אופיין בבעיות מיקרוסטאטר חמורות של ממש (כבעל הכרטיס בעבר אני מסכים) הם התכוונו לשפר את התופעה ב-Radeon HD6990 שלהם, אבל לפי מה שהבנתי הם ויתרו על לעשות את זה ולפי משתמשים שכבר הספיקו לקנות את הכרטיס הבעיות מופיעות שם בדיוק באותה הרמה בה הן מופיעות בHD5970.

בנוגע לGTX590, נותר לחכות ולראות- אני מבטיח לעדכן.

בתמונה הבאה ניתן לראות השוואה בתדירות לבין AMD\ATI וNVIDIA:

אני אציין שבזמנים מסויימים, גם בשנים האחרונות, היו מקרים בהם התופעה אופיינה יותר בכרטיסי NVIDIA.

לדוגמה ה4870X2 סובל הרבה פחות מהתופעה בהשוואה לGTX295. אין לי מושג למה החבר'ה שם בAMDATI החליטו להפסיק לפקח על זה ב5970.

אבל כעת המצב הוא שהבעיה הרבה פחות חריפה בכרטיסי NVIDIA.

פיתרון?

לצערי לא קיים עדיין פיתרון יעיל שמעלים את הבעיה, אבל בהחלט ניתן להתמודד ולמזער אותה.

קודם כל, אם כבר יש לכם כרטיס מסך כפול ליבה או מערך ואתם יודעים על מה אני מדבר- לא הכל אבוד.

בזמן שימוש במשחקים או תוכנות שבהם אתם חווים את הבעיות הללו אפשר פשוט לכבות ליבה אחת מכרטיס המסך ותופעות המיקרוסטאטר יעלמו.

לבעלי כרטיסי AMD\ATI עם הדרייבר המעודכן, אני ממליץ שלא לעשות זאת דרך הדרייבר אלא אך ורק דרך מנהל התקנים בגלל באג שידוע לי שקיים כרגע בדרייבר.

פתרון נוסף אבל פחות נוח (לא שהראשון נוח...) הוא לכבות לגמרי VSYNC במשחקים בהם אתם חווים תופעת תזוזה,

לפי מה שהבנתי זה מוריד את בעיות התזוזה. אבל זה ממש לא נוח למי ששונא קריעות תמונה והתופעות האחרות שנגרמות כתוצאה ממשחק בלי VSYNC.

תמונות וסרטונים להמחשה

בתמונות הבאות ניתן לראות תמונות חישוב הממחישות את ההבדלים בין 2 ליבות גראפיות לבין ליבה אחת:

http://i119.photobucket.com/albums/o142/MrWizard6600/Frametimes-1.jpg

http://img353.imageshack.us/img353/2253/microstutter2ls7.png

http://extrahardware.cnews.cz/files/images/novinky/2008/07cervenec/hd4870x2_microstuttering/2560.png

סרטונים בהם ניתן לראות את התופעות:

הדגמת מיקרוסטאטר התזוזה בכרטיס מסך כפול ליבה לעומת כרטיס מסך יחיד:

אובייקטים מהבהבים בקרייסיס לפני הפאטץ':

http://www.youtube.com/watch?v=OLHTQATwL7M

תזוזה מקוטעת:

http://www.youtube.com/watch?v=0oZklRD2KGc

אובייקטים מהבהבים והבהובים:

http://www.youtube.com/watch?v=IcJ-6VZV9iA

מקורות ולינקים:

http://hardforum.com/showthread.php?t=1317582

http://en.wikipedia.org/wiki/Micro_stuttering

http://www.overclockers.com/micro-stutter-the-dark-secret-of-sli-and-crossfire/

http://www.pcgameshardware.de/?article_id=631668

לעוד מידע חפשו microstutter בגוגל ותמצאו הרבה חומר קריאה.

לסיכום, אני מקווה שהת'רד שלי ישפוך קצת אור על התופעה. אני מאמין שעשיתי שירות גדול למי שמתכוון לקנות כרטיס כפול ליבתי כלשהו או מערך כלשהו ומאוד אכפת לו לא לסבול מתופעות כאלו, או למישהו שסובל מהתופעות האלו כבר הרבה זמן ועכשיו יודע במה מדובר.

אני אישית- הייתי בעבר בעל של 5970 וסבלתי הרבה מהתופעות האלו ואחרי קריאה על הנושא נחשפתי לתופעה.

בסופו של דבר אני אישית מעדיף כרטיס חד ליבתי חזק ללא הבעיות האלו ואני חושב שכרגע יש כאלו מספיק.

ולאור העובדה שהתופעה קורת הכי פחות במערכים של SLI, אני אישית עדיין יכול לשקול אופציה של 2 כרטיסי מסך של NVIDIA.

במקרים המעטים שאחווה את התופעה אני אוכל לכבות אחת מהליבות.

[XTZ-Mike]

למרות שהנושא מוכר לי ישבתי וקראתי את כל מה שכתבת - כל הכבוד לך על ההשקעה בהסבר

[edenn]

וואו זה יהיה מעניין, עדין לא קראתי אבל ראה זאת בתור הודעת מעקב.

[RayZ]

תודה שניכם.

התופעה מוכרת יותר בחו"ל אבל לפי מה שאני רואה כמעט ולא מודעים לה כאן בפורום- ואנחנו פורום גדול מאוד, אז אני מקווה שהת'רד שלי יחלחל להרבה מאוד אנשים.

[skullfacer]

בוא נגיד 90% מהתופעות חוויתי על ה4870x2 בוא נגיד ככה זה שוב מחזק לי תדעה , אם אתה רוצה כרטיס חזק תקח את הכרטיס מסך "החד ליבתי" הכי חזק

[RayZ]

^ אני מסכים איתך.

אגב, אנשים בפורום שמודעים לתופעה עוד מלפני, אני אשמח אם תתרמו לדיון.

[Art Tatum]

כבר שנים שאני יודע כמעט באופן אינסטינקטיבי להימנע מריבוי ליבות או מערך כרטיסים.

רק צרות יש מזה מאז המצאתם.

והביזבוז חשמל לא הגיוני.

למה כשאתה לא מפעיל את המערך הוא צריך לאכול לך כל כך הרבה חשמל.

זה לא מסתדר טוב עם מחשב דולק 24/7.

לדעתי כבר הרבה שנים שרוב המוחלט של המשחקים זז יפה מאוד עם כרטיס ביצועים בינוני פלוס.

ואני לא רואה סיבה גם להשקיע בכרטיס הכי יקר.

זה לא כזה הבדל אם לא תפעילו את הפילטרים על מקסימום.

ויש מקום להחזיק עם כרטיס של 1000 שקל גם 3 שנים בכיף בלי לסבול מביצועים או איכות גרועה.

[MoRtZkInG]

אי אפשר להשתמש בשיטה שונה מ-AFR?

אי אפשר להגדיר משהו אחר?

ואיפה יש תגובות של החברות לנושא?

[RayZ]

בכמה מהלינקים שהבאתי מדובר על הנושא. לפי מה שהבנתי זה עדיין לא יעיל.

כמו שכתבתי החברות לא הגיבו לכך באופן רשמי אבל NVIDIA שלעצמה החכימה את הנושא, AMD מאז סדרת 5800 קצת פחות.

[הפטרון]

הבעיה ידועה ומוכרת ולדעתי מי שקרא איזשהו ריוויו באנגלית על ה5970 נתקל בתיאור התופעה. ב6990 הבעיה טופלה ולא מתרחשת, זאת לפחות לפי הביקורת שנעשתה על ידי bit-tech.net. ואני לחלוטין מסכים שמי שכבר משקיע בכרטיס היי-אנד עדיף לו שירכוש את הפתרון החד ליבתי החזק ביותר, או פשוט מערך SLI או CF.

[RayZ]

אני קראתי הפוך על ה6990, שהבעיה עדיין קיימת שם. מוזר.

[QttP]

לדעתי כבר הרבה שנים שרוב המוחלט של המשחקים זז יפה מאוד עם כרטיס ביצועים בינוני פלוס.

ואני לא רואה סיבה גם להשקיע בכרטיס הכי יקר.

זה לא כזה הבדל אם לא תפעילו את הפילטרים על מקסימום.

ויש מקום להחזיק עם כרטיס של 1000 שקל גם 3 שנים בכיף בלי לסבול מביצועים או איכות גרועה.

בהחלט. מדובר פשוט בשוק בועתי שמחזיק את עצמו - מוציאים כרטיסי מסך זללנים עם מיליון מעבדים כדי לרנדר את המשחקים החדשים, והמפתחים בתגובה משחררים משחקים עם גרפיקה מיותרת ומנוע לא יעיל בטירוף כדי להצדיק את רכישת המפלצת הבאה.

[stingeR-]

ב6990 התופעה מתרחשת.. אך פחות מורגשת והרבה פחות בולטת מאשר 4870X2 ו5970...

[lol_minbet]

מצטרף לstrong single card camp

תודה על המידע.

[RayZ]

גיא, איפה היית עד לתופעות (ואיזה מהסוגים?) ב6990?