Grafikkarten

Auch eine Titan V erreicht in Battlefield V mit DXR ausreichende FPS

Über den Jahreswechsel entbrannte in den Fachforen eine hitzige Diskussion um die Nutzung von Ray Tracing mit Grafikkarten ohne Turing-GPU. Dabei sind einige Missverständnisse entstanden, mit denen wir einmal aufräumen wollen. Ursprung des Ganzen ist ein Posting im 3D-Center-Forum, wo ein Besitzer einer Titan V einfach einmal die DXR-Effekte in Battlefield V aktiviert und die dazugehörigen FPS gemessen hat.

Das auch bei uns aktive Community-Mitglied "TobiWahnKenobi" besitzt sowohl eine Titan V (Test) als auch eine Titan RTX und hat beide Karten übertaktet verwendet. Getestet hat er in Battlefield V in WQHD mit unterschiedlichen Qualitätseinstellungen für die DXR-Effekte. Die Ergebnisse sind jedoch auf den ersten Blick recht erstaunlich, denn offenbar erreicht auch eine Titan V mit DXR-Effekten ausreichende Bilder pro Sekunde.

Nun muss man sich aber nicht wirklich darüber wundern, dass die DXR-Effekte unter DirectX 12 mit einer Titan V funktionieren, denn die Titan V war mit der GV100-GPU auf Basis der Volta-Architektur für NVIDIA und beteiligte Entwickler die Testplattform für die Ray-Tracing-Effekte. Bereits mehr als ein Jahr arbeiten die Entwickler an der Implementierung der ersten Ray-Tracing-Effekte und bis zum Erscheinen der GeForce-RTX-Karten im August des vergangenen Jahres waren die Grafikkarten mit Volta-GPU die einzige Hardware-Plattform, auf der dies mit ausreichender Leistung getestet werden konnte.

DXR ist eine Erweiterung von DirectX 12 und kann daher über einen Direct-Compute-Fallback von jeglicher Shaderhardware angesprochen werden. Die Titan V nutzt eben diese Softwareschnittstelle und verzichtet zwangsläufig auf die nicht vorhandene Hardwarebeschleunigung über die RT Cores der Turing-Architektur.

Warum eine Titan V selbst ohne die vorhandene Hardwarebeschleunigung des Bounding Volume Hierarchy (BVH) genannten Verfahrens noch teilweise auf spielbare Bilder pro Sekunde kommt, ist ebenfalls schnell erklärt: Sie besitzt 5.120 Shadereinheiten, während eine GeForce RTX 2080 Ti derer 4.352 verwendet und selbst eine Titan RTX mit dem Vollausbau der TU102-GPU auf "nur" 4.608 Shadereinheiten kommt. Die Titan V bietet also eine höhere Rohleistung und kann die notwendigen Berechnungen per Direct Compute in den Shadern selbst ausführen. Die Leistung reicht letztendlich meist aus. Es gibt allerdings auch Extremfälle, in denen die Hardwarebeschleunigung mittels der RT Cores zum Tragen kommt und dann brechen die FPS der Titan V doch recht deutlich ein.

Warum sich die DXR-Effekte mit einer Titan V in Battlefield V aktivieren lassen, mit einer Grafikkarte mit AMD-GPU oder einer solchen mit Pascal-GPU von NVIDIA aber nicht, dürfte ebenfalls schnell erklärt sein: Die Titan V war eine Entwicklerhardware für die DXR-Effekte und in einem Gespräch mit den Entwicklern von DICE zum Launch der GeForce-RTX-Karten wurde dies uns gegenüber auch bestätigt. Erst mit dem Startschuss der Hardware erhielten die Entwickler bei DICE die ersten Turing-Karten. Zuvor wurde auf Karten auf Basis der Volta-Architektur entwickelt und getestet.

Nun könnte man sich fragen, warum NVIDIA und AMD dies nicht einfach für ihre (weiteren) Karten freischalten? Wenn selbst eine Titan V mit 5.120 Shadereinheiten in WQHD nicht immer ausreichende FPS gewährleisten kann, wie soll dies dann bei einer GeForce GTX 1080 Ti mit 3.584 Shadereinheiten aussehen? Zudem verfügt die Titan V bzw. die dort verwendete GV100-GPU über Tensor Cores, die das Entrauschen der nicht berechneten Ray-Tracing-Pixel vornehmen. Die gleiche Frage stellt sich für eine Radeon RX Vega 64 mit 4.096 Shadereinheiten. Für die Karten mit Volta-Architektur von NVIDIA wissen wir, dass sie zumindest mit dem Compute-Fallback zurechtkommen und wir haben schon eine finale Umsetzung von DXR auf diesen GPUs gesehen. Für AMD-GPUs können wir das noch nicht sagen und noch immer hält man sich bei AMD beim Thema Ray Tracing zurück und gibt keinerlei Stellung dazu ab.

Im Hinterkopf behalten sollte man zudem, dass je nach DXR-Einstellung die Reflexionen nur in 15 bis 40 % eines Frames mittels Ray Tracing berechnet werden und die Karten in Battlefield V unterschiedliche Anforderungen daran stellen.

Verwirrung sorgt für Falschmeldungen

Es ist nun also wirklich leicht zu erklären, warum die DXR-Effekte in Battlefield V mit einer Titan V funktionieren und teilweise ausreichende FPS ausgeliefert werden. Aus diesem Umstand wurde in den vergangenen Tagen aber auch die Meldung gemacht, Battlefield V nütze die RT Cores der Turing-Architektur noch gar nicht. NVIDIA hat dies inzwischen dementiert.

Außerdem wird der Leistungssprung der DXR-Effekte damit begründet, NVIDIA habe erst später die Hardwarebeschleunigung mittels der RT Cores aktiviert. Auch dies stimmt nicht, da auch eine Titan V nach dem Chapter-1-Overture-Update für Battlefield V eine deutlich bessere Leistung bietet und hier sind nachweislich keinerlei RT Cores vorhanden.

Die Möglichkeit der Aktivierung von DXR mit einer Titan V ist also wie die Hardware selbst eine Zwischenlösung, ein Überbleibsel dessen, was vorerst in den GeForce-RTX-Karten gemündet ist und was sich sicherlich mit der nächsten GPU-Generation fortsetzen wird.