Preemption, Asynchronous Compute and DX 12
(Önalım, Asenkron İşlem ve DX 12)
??? Turhan Uludağ
http://i59.tinypic.com/raavx2.png
Güncel statistiğe bakıldığında, Nvidia’nın pazar-payı %70 ile %80 arasında fakat AMD halen %20 ile %30 arasında gidip gelmektedir. Nvidia’nın son zamanlarda üstünlük sağlamasının en önemli faktörü Maxwell mimarisinin verimli bir şekilde çalışması, daha az güç tüketmesi ve dolayısıyla dizüstü bilgisayarlar tarafından da tercih edilmesinden dolayıdır.
AMD’nin işlemcileri (CPU) ve GPU (ekran kartı işlemcileri) çok verimli tasarlanmamış olsa da, bütçesi düşük olan kullanıcılar için her zaman tercih edilmektedir. GPU ortamında yeni mimariler ararken bazı yeniliklere imza atabilmekte (HBM – High Bandwith Memory / Yüksek Bant Genişlikli Bellek ve Mantle, vb.) fakat yinede beklenilen performansı kullanıcılarına halen gösterememektedir. AMD’nin GPU ortamında Nvidia’nın gerisinde kalmasının farklı nedenleri vardır elbette fakat bunların en önemlisi Nvidia’nın Dirext 11 üzerinden performans üstünlüğü ve verimliliği ile alakalıdır.
Aslında AMD’nin Mantle üzerinde uğraşmasının asıl sebeplerinden biri DirectX 11’in AMD kartlarında verimli olmaması ve GPU sürücülerinin DirectX ile tam dengede ve verimde çalışmamasındandır. Bu durumu ortadan kaldırmak için AMD Mantle (low-level-API) düşük seviye işlem gücü kullanan yazılımlar ile uğraşmıştır. Diğer taraftan, Mantle, Microsoft’un DirectX 11 ve 11.2 desteğinin zaman aşımına uğramış olmasını ve DirectX 12’nin tasarlanmasını ve piyasaya sürülmesini hızlandırmıştır. Kısa dönemde, AMD kazanç sağlayamamıştır fakat uzun dönemde olaylar değişebilir.
Son zamanlarda Ashes of Singularity oyununun DirectX 12 destekli olmasından dolayı farklı sitelerde bençmarklar yapılmıştır. Bu testlerdeki sonuçlar Nvidia’nın DX 11 desteği AMD’den daha iyi olduğunu göstermekte (genel olarak %10-15 arası). Fakat bir DX 12 oyunu olan Ashes of Singularity bençmarkında, AMD’nin aşırı derecede performans artışı sağladığı belirgin bir şekilde ortada. Test, www.pcper.com sitesinde GTX 980 ile R9 390X ile yapılmıştır. Bu testlerde, GTX 980 DX 12 ortamında bazen %5, bazen %10 ve bazı zamanlarda ise -%2 performans artışı ve düşüşü göstermiştir. Diğer yandan R9 390X, %40 dan %80’e kadar performans artışı sağlayabilirken, GTX 980’e nazaran 1.5 ile 1.8 arasında üstünlük sağlamıştır.
Son zamanlarda konuşulan ve test edilen diğer bir konu ve aslında bizim makalemizin başlığı olan ‘asenkron işlem’ konusudur. Kaynaklara bakacak olursak, Nvidia tarafında asenkron işlem gücü hemen hemen yok sayılacak derecede yok lakin AMD bu olayı 2011 yılında GCN (Graphics Core Next) mimarisi olarak HD 7970 ile zaten tanıtmıştır. 4 senedir AMD bu yenilikden bir fayda sağlayamamış olsa bile DX 12 + GCN 1 ve GCN 1.1 revizyonları daha verimli, daha az drawcall (işlemci ile gpu arasındaki iletişim) yaparak kullanıcılara daha üstün performans sağlayacağının olması büyük bir ihtimal.
Asenkron işlem gücünü kullanarak, oyunları ve farklı yazılımları GPU üzerindeki hyper-threading (çoklu izlek) kullanarak yükseltecektir. Occulus VR tasarımcıları, Nvidia kartlarının, özellikle Maxwell mimarisi, tamamen başarısız olduğunu ve Nvidia bu durumu ancak Pascal mimarisi ile düzelteceğini varsayıyorlar. Sürücü değişiklikleri ile bazı sorunları giderebilecek kapasitede olsalar bile, mimari yapıyı tamamen değiştiremeyecekleri ortada.
Nvidia’nın Maxwell mimarisinin az güç tüketmesinin nedenlerinden bir tanesi GPU üzerinde farklı kombinelerde asenkron işlem gücünün olmaması ile alakalıdır. Nvidia tarafından aslında bu tam olarak yanlış bir karar değil(di) çünkü Nvidia Maxwell’i tasarlar iken oyun performansını baz aldığı için gereksiz diğer mekanizmaları hem devre dışı bırakmış hemde GPU üzerinde dahil etmemiştir. Veya, bizim tahminimize göre, GCN ve Mantle olayına pek yaklaşmadıkları için Nvidia hiçbir zaman DirectX bazlı çalışmamış da olabilir.
Sonuç olarak, görünen o ki Nvidia DX 12 ile beklediği performansı Maxwell mimarisi ile yakalayamayacaktır. Fakat söylentilere göre Pascal mimarisi ile DX 12 desteğini sonuna sağlayabilecektir. Eğer bu olay AMD için bir başarı ise, bu durumu kendileri adına çok iyi kullanıp daha fazla GPU satabilmeleri gerekir ki piyasa payını anca bu şekilde düzeltebilirler.
Kaynaklar:
http://www.pcper.com/reviews/Graphics-Cards/DX12-GPU-and-CPU-Performance-Tested-Ashes-Singularity-Benchmark
https://www.chip.com.tr/haber/high-bandwidth-memory-hbm-nedir-gerekli-mi_56581.html
http://www.extremetech.com/extreme/213519-asynchronous-shading-amd-nvidia-and-dx12-what-we-know-so-far
https://www.youtube.com/watch?v=v_eRwxqhAGo
