Test: Ray tracing och DLSS

Med lanseringen av Turing och Geforce RTX 2000-serien år 2018 satsade Nvidia på att dedikera stora delar kisel i grafikkretsarna till hårdvaruaccelerering av både ray tracing (RT-kärnor) och maskininlärning (Tensor-kärnor). Problemet var dock att det vid lanseringstillfället saknades en ganska viktig komponent – faktiska spel som använde sig av teknikerna.

Moonman3.jpg

År 2020 är läget helt klart annorlunda, och numera finns det faktiskt en del spel som implementerat olika former av ray tracing. Ovanpå det har Nvidias uppskalningsteknik DLSS, efter att först ha sågats längs med fotknölarna, lyckats åstadkomma goda resultat med version 2.0 – något som har blivit ett intressant alternativ för att vinna prestanda med exempelvis ray tracing aktiverat.

Med stöd hos både nästa generations spelkonsoler och AMD:s kommande grafikkort i Radeon RX 6000-serien kommer ray tracing-implementationerna i spel troligtvis öka explosionsartat framöver, och därför ska det bli väldigt intressant att kika på hur Nvidias nykomling Geforce RTX 3080 hanterar att spåra strålarna i en handfull titlar.

Vi mjukstartar med ett syntetiskt test i form av 3DMark Port Royale, vilket använder ray tracing för att rendera reflektioner och skuggor. Geforce RTX 3080 placerar sig med god marginal överst i tabellen med 30 procent högre prestanda än Geforce RTX 2080 Ti samt 60 procent bättre resultat än Geforce RTX 2080 Super.

Vi rullar vidare mot spelen och inleder med Battlefield V, vilket var det första faktiska spelet som fick stöd för hårdvaruaccelererad ray tracing via gränssnittet DirectX Raytracing. Här är det endast reflektioner som gäller för ray tracing-implementationen, där vi väljer att använda den högsta detaljnivån för dessa. Vi hoppar dock över DLSS, då implementationen är rätt dålig i Battlefield V.

Ray tracing med denna detaljnivå är gångbart på alla fyra grafikkorten vid 1080p, men när pixelantalet ökar blir det betydligt svettigare. När vi når 4K UHD är det endast Geforce RTX 3080 som kan hålla ett snitt över 60 FPS, där prestandan ligger 32 procent ovanför Geforce RTX 2080 Ti samt 65 procent bättre till än Geforce RTX 2080 Super.

Vidare mot förra höstens släpp Call of Duty: Modern Warfare, där titeln har en implemention av ray tracing för skuggor. Med ray tracing aktiverat vid upplösningen 4K UHD håller Geforce RTX 3080 bildfrekvensen konsekvent ovanför 60 FPS och presterar cirka 21 procent snabbare än Geforce RTX 2080 Ti samt uppvisar drygt 42 procent högre resultat än Geforce RTX 2080 Super.

Härnäst har vi Control, som bjuder på en av de mest imponerande ray tracing-implementationerna hittills, där flertalet olika element arbetar i tandem. Detta gör också spelet snortungt att drar runt med all ray tracing aktiverat, och därför är det tur att det har en mycket bra implementation av uppskalningstekniken DLSS 2.0 på plats.

På prestandaresultaten märks det att det är svettigt att aktivera ray tracing i Control. Geforce RTX 3080 klarar sig upp till 1440p med en bildfrekvens på över 60 FPS, men efter det blir det helt enkelt för mycket. Med DLSS aktiverat i sitt "Quality"-läge rullar det dock på fint i 4K UHD, där kortet presterar 42 procent bättre än Geforce RTX 2080 Ti och 75 procent bättre än Geforce RTX 2080 Super.

Metro Exodus använder sig av ray tracing för global belysning i spelvärlden. Titeln är ganska tungdriven även utan ray tracing, men vid 1080p är dock tekniken gångbar för i princip hela uppställningen. Nämnvärt är att Geforce RTX 3080 med aktiverad ray tracing presterar likvärdigt med Geforce RTX 2080 Ti med tekniken avstängd.

Vid de högre upplösningarna finns det även möjlighet att aktivera uppskalning via DLSS, som visserligen inte är lika bra som den i Control men dock gångbar. Vid 1440p klarar sig Geforce RTX 3080 utan någon maskininlärningstrolleri, men vid 4K UHD måste DLSS aktiveras för en jämn bildfrekvens. Modellen presterar här 33 procent bättre än Geforce RTX 2080 Ti och 64 procent bättre än Geforce RTX 2080 Super.

Väloptimerade Wolfenstein: Youngblood använder en Vulkan-implementation av ray tracing för reflektioner och därtill ett bra användande av uppskalning via DLSS 2.0. Vid 1080p lyckas vi springa på någon form av flaskhals för både ray tracing och DLSS, där det blir väldigt raka staplar mellan korten.

Det står dock klart att uppskalning via DLSS inte är en nödvändighet i detta spel för att Geforce RTX 3080 ska prestera med ray tracing aktiverat, där modellen är ensam om att hålla en bildfrekvens över 60 FPS i 4K UHD. Ställt mot det övriga fältet presterar nykomlingen 38 procent bättre än Geforce RTX 2080 Ti samt 68 procent bättre än Geforce RTX 2080 Super.

I en av de mer oväntade implementationerna av ray tracing har vi Minecraft RTX. Svenska Mojangs boxiga sandlådespel stöptes under förra året om i en specialversion, där större delen av världen är uppbyggd med path tracing, däribland belysningen, skuggor och reflektioner. Resultatet blir förvånansvärt vackert sett till spelets annars enkla natur, men också extremt tungdrivet.

Att driva runt Minecraft RTX underlättas utan tvekan genom att använda uppskalningstekniken DLSS, vilket i princip är ett krav vid upplösningen 1440p för alla kort – utom Geforce RTX 3080 som har kraft nog att driva runt det. I detta läge är nykomlingen 47 procent snabbare än Geforce RTX 2080 Ti samt 80 procent bättre än Geforce RTX 2080 Super.

Vid 4K UHD behöver även Geforce RTX 3080 använda sig av DLSS för att hålla bildfrekvensen ovanför 60 FPS. Med DLSS aktiverat är modellen 44 procent snabbare än Geforce RTX 2080 Ti och visar 79 procent högre siffror än Geforce RTX 2080 Super. Utan uppskalning är kortet hela 50 procent snabbare än Geforce RTX 2080 Ti samt 91 procent bättre än Geforce RTX 2080 Super.

Sista spelet på listan lanserades ursprungligen år 1997, men fick med hjälp av Nvidias Lightspeed Studios nytt liv under förra året. Quake II RTX bygger om den ursprungliga grafikmotorn att rulla på grafikgränssnittet Vulkan ihop med den tillhörande ray tracing-renderaren VKRay. Quake II har aldrig sett så vackert ut samtidigt som det fullkomligt mördar prestandan hos förra generationens RTX-kort.

Geforce RTX 3080 ger oss för första gången möjlighet att driva runt Quake II RTX i 1440p med en bildfrekvens som konsekvent ligger ovanför 60 FPS. Modellen presterar här 44 procent bättre än Geforce RTX 2080 Ti och presenterar 77 procent högre prestanda än Geforce RTX 2080 Super.

Vid 4K UHD blir det dock väldigt tungt att driva runt spelet, och om man inte har en böjelse för 30 FPS bör man använda titelns inbyggda upplösningsskalare. Prestandamässigt ligger här Geforce RTX 3080 cirka 52 procent högre än Geforce RTX 2080 Ti samtidigt som det skyfflar 88 procent fler bildrutor än Geforce RTX 2080 Super.