Diskussion zu: Hardware- und Nachrichten-Links des 31. Mai 2021

[Leonidas]

Link zur News:
https://www.3dcenter.org/news/hardware-und-nachrichten-links-des-31-mai-2021

[Gast]

Navi 21 ist beispielsweise überall recht stark, verliert aber dennoch von FullHD auf WQHD mit –6 Prozentpunkten beachtbar weniger als zwischen WQHD und 4K mit –12 Prozentpunkten.
Bei Navi 22 ist das Verhältnis dann mit –9 Prozentpunkten von FullHD auf WQHD sowie –16 Prozentpunkten von WQHD auf 4K nicht unähnlich. Interessanterweise trifft dies auf Navi 23 mit seinem viel kleineren Infinity Cache nicht mehr zu: Dort beträgt jener Auflösung-Verlust –17 Prozentpunkte von FullDH auf WQHD, aber nur –11 Prozentpunkte von WQHD auf 4K. Aber natürlich sind bei Navi 23 & 24 dann eher die absoluten Zahlen interessant, weil dort die Cache-Hitraten selbst unter FullHD schon ziemlich klein werden: Navi 23 erreicht eine FullHD-Hitrate gerade einmal wie Navi 22 unter 4K, während die FullHD-Hitrate von Navi 24 nochmals weiter unterhalb dessen liegt – und somit wohl nur noch eine maßvolle Beschleunigung erbringen wird


Die Hitrate ist nicht wirklich interessant, und noch viel weniger der Unterschied in Prozentpunkten zwischen den einzelnen Lösungen.

Was interessant ist, ist die Missrate. Die bestimmt nämlich wie viel eben nicth vom Cache abgefangen wird und wieviel über das Speicherinterface laufen muss.

Bei der 128MB Lösung mit 80% Hitrate in FullHD und 62% in 4k beträgt die Missrate 20% bzw. 38%. Das bedeutet in 4k muss fast das Doppelte der benötigten Bandbreite über das Speicherinterface laufen. Oder andersrum ein Speicherinterface das für FullHD dimensioniert ist wäre in 4k ein extremer Flaschenhals, umgekehrt ein Speicherinterface, dass für 4k dimensioniert ist, wäre in FullHD gerade mal gut zur Hälfte ausgelastet.

Bei 96MB ist der Unterschied noch größer, in FullHD ist die Missrate immer noch gerade bei 22%, in 4k schon bei 47%, es müssen also mehr als doppelt so viele Anfragen über das Speicherinterface.

Bei den kleineren Lösungen wird dann auch der Unterschied deutlich geringer. Mit 32MB sind es 45% vs. 73% Missrate, der Unterschied beträgt also nur mehr knapp 2/3, bzw. bei 16MB überhaupt nur mehr weniger als 1/3.

[Leonidas]

Hast Recht, die umgedrehte Betrachtung wäre besser gewesen, weil zielführender bei der Performance-Aussage.

[Platos]

Jetzt mal ne blöde Frage: Aber warum ist denn die Hitrate so viel mieser in höheren Auflösugen? An was liegt das?

Das würde mich ja schon interessieren.

[Lehdro]

Jetzt mal ne blöde Frage: Aber warum ist denn die Hitrate so viel mieser in höheren Auflösugen? An was liegt das?

Das würde mich ja schon interessieren.
Mehr Daten = mehr Platz wird benötigt.

[Gast Ritis]

Ihr müss euch schon in den 3D-Code reindenken um das zu verstehen.

Die Hitrates sind keine fixen Werte, sondern gemittelte Werte über viele Tests bekannter Games hinweg.

Beim Rendern werden zig Rendertargets für Zwischenberechnungen je Frame und zwischen Frames generiert. Diese sind nicht immer in voller Auflösung RGB oder xy. Es summiert sich aber dennoch zu einem Vielfachen eines simplen single Frame Buffer RGB.
Dazu kommt, dass bei höheren Auflösungen die ähnlichen Pixel in Relation zur Shaderberechnung für z.B. gemessen an einem 8x8 Tile zunehmen. D.h. die Hit-Rates in den low level Caches steigt bei höheren Auflösungen und macht weniger Druck auf das SI, gleichzeitig steigt aber der Bedarf für Rendertargets insgesamt. Normalerweise liegen die Targets im VRAM, bei RDNA2 liegen die jetzt zum grössten Teil im InfinityCache umd das SI zu entlasten.

Tiled based Rendering hält die Cache Hits im L1 und L2. Das war früher der Vorteil von Nvidia und Nachteil von GCN, wo der L2 Cache fehlte.

Die 10MB eDRAM der Xbox360 sollten für simples Rendering FHD genügen, ja genau für ein Full Frame Target, für komplexes Rendering war das nicht der Fall. Die 32 ESRAM der Xbox One X sollten für moderneres komplexeres Rendering in FHD incl. Post Processing FX genügen, scheinbar immer noch knapp zu wenig wie man hört.

Mit Raytracing ist da noch einiges offen für die Zukunft was die Caches anbelangt. Weniger Light Maps aber mehr BVH? Wahrscheinlich erst mal von allem mehr.
In AMDs Hit-Rate Diagramm sieht man deutlich, dass für 4k der IFCache noch viel grösser werden muss und bei "alten" bekannten Games ein Limit bei 75-80% erreichbar ist. D.h. dass dort 20-25% der SI Zugriffe tatsächlich neue Daten (Texturen, Lightmaps, etc. ) anfordern.
Mit konsequent eingesetztem DX12 Sampler Feedback Streaming kann das vielleicht nochmals signifikant optimiert werden. Aber eher nicht als retro-patching für das alte Zeug bzw. alte Engines.

Es kommt am Ende immer auf die Coder an, die haben das letzte Wort. Die Hit-Rate Diskussion ist nur eine rückwärts gerichtete Orientierung.

Im Zweifel wird wahrscheinlich gerade so viel optimiert dass es passt und dann Feierabend...

[Gast]

Jetzt mal ne blöde Frage: Aber warum ist denn die Hitrate so viel mieser in höheren Auflösugen? An was liegt das?

Vereinfacht gesagt weil der Platz ausgeht.

Caches bringen nur dann was wenn du die selben Daten mehrfach brauchst, und dann natürlich nur wenn das was du mehrfach brauchst auch gerade im Cache ist.

Höhere Auflösung --> mehr Pixel, damit sinkt die Wahrscheinlichkeit dass die Daten die du gerade zufällig brauchst gerade im Cache sind.