VRAM-toewijzing versus VRAM-gebruik - Wat is het verschil?

Nvidia heeft op 1 september hun nieuwste RTX 3000-serie grafische kaarten aangekondigd^st, 2020 temidden van een enorme hype. Deze grafische kaarten beloofden ongekende prestatieniveaus, niet alleen in traditionele gerasterde weergave, maar ook in moderne RayTracing-games. De kaarten uit de RTX 3000-serie zouden enkele van de snelste kaarten op de markt worden en concurreren met AMD's topaanbod in de RX 6000-serie. De op ampère gebaseerde GPU die in deze kaarten zat, was op zichzelf al snel genoeg, maar de enorm superieure prestaties waren eigenlijk ook het resultaat van een andere verbetering. De twee bovenste kaarten in de RTX 3000-serie, de RTX 3090 en de RTX 3080, hadden ook een gloednieuw GDDR6X-geheugen dat gloednieuw is voor grafische kaarten voor consumenten.

De RTX 3080 had een geheugenbuffergrootte van 10 GB, terwijl de RTX 3090 een enorme geheugenbuffergrootte van 24 GB heeft. De relatief weinig indrukwekkende geheugengrootte van de RTX 3080 veroorzaakte nogal wat zorgen bij de Nvidia-gelovigen, vooral gezien het feit dat het oudere RTX 2080 Ti-vlaggenschip 11 GB VRAM had. Kort daarna bracht AMD hun gloednieuwe grafische kaarten uit de RX 6000-serie uit die allemaal 16 GB VRAM hadden, hoewel ze de langzamere GDDR6-geheugenmodules droegen. AMD wees in hun promotiemateriaal ook op de mogelijkheid van moderne games die meer dan 10 GB VRAM gebruiken op resoluties zoals 4K. Kort daarna bracht Nvidia de RTX 3060 uit, een grafische kaart uit het middensegment, maar die had vreemd genoeg 12 GB VRAM. Dit hielp alleen maar om de wateren nog meer te vertroebelen.

Debat over geheugengrootte

Vanwege de nominale grootte van de VRAM-buffer van de RTX 3080, wezen veel enthousiasten erop dat moderne games in bepaalde scenario's mogelijk meer dan 10 GB VRAM nodig hebben. Vooral in hogere resoluties zoals 4K, overschrijden veel games de 8GB- en 10GB VRAM-limieten wanneer ze worden geladen met hoogwaardige assets. Het debat werd geïntensiveerd toen veel mediakanalen ook voorbeelden gaven van games zoals Doom Eternal en Resident Evil die meer dan 10 GB VRAM verbruikten bij 4K.

Nvidia trouw, aan de andere kant, antwoordde met de slimme observatie dat veel van deze games feitelijk meer VRAM toewijzen dan ze nodig hadden, en dus niet meer dan 10 GB VRAM per keer gebruikten. VRAM-toewijzing is een ietwat gecompliceerd concept dat in elke game anders werkt, maar in feite betekent het dat de game alle beschikbare VRAM opneemt en vult met middelen die later mogelijk nodig zijn. Dit is een sterk argument, aangezien veel games zoals Call of Duty Modern Warfare zelfs meer dan 20 GB VRAM zullen toewijzen als je grafische kaart die heeft.

AMD sprong ook in de mix toen ze hun nieuwste inzending in de RX 6000-serie aankondigden, de Radeon RX 6700 XT. AMD toonde tijdens hun presentatie de volgende dia die laat zien dat verschillende games onder bepaalde omstandigheden meer dan 8 GB VRAM "gebruiken". Het woord "gebruik" is opzettelijk vaag gelaten.

Om het verschil tussen geheugengebruik en geheugentoewijzing te begrijpen, moeten we eerst begrijpen wat VRAM is en wat het werkelijk doet.

Wat doet VRAM?

Het meeste van het "zware werk" in termen van grafische verwerking wordt gedaan door de kern van de grafische kaart die bekend staat als de GPU. De GPU is een zeer krachtig stuk silicium dat is ontworpen en geoptimaliseerd om grafische taken zoals games te verwerken. Het verwerkt het grootste deel van de verwerking die nodig is om de frames die uw monitor weergeeft, te pushen. Maar om grote hoeveelheden data te verwerken en de frames snel genoeg voor te bereiden, heeft de GPU iets nodig om aan te werken. Dit is waar VRAM om de hoek komt kijken.

VRAM of videogeheugen is een zeer snelle geheugenvorm die op de grafische kaart zelf wordt opgeslagen, zodat de GPU er direct toegang toe heeft. De VRAM slaat middelen en texturen op die nodig zijn voor de game, zodat de GPU eraan kan werken wanneer dat nodig is en de frames kan voorbereiden die moeten worden weergegeven. Als de VRAM deze activa en andere cruciale gegevens niet snel genoeg aan de GPU kan leveren, kan de gebruiker vertragingen, stotteringen of zelfs crashes ervaren. Over het algemeen hebben hogere resoluties zoals 1440p en 4K met hoge grafische instellingen meer VRAM nodig om die activa van hogere kwaliteit te beheren en op te slaan, wat betekent dat je een hogere capaciteit VRAM nodig hebt als je met deze instellingen op deze resoluties wilt spelen. Tegelijkertijd hebt u geheugen met hogere snelheid nodig om de gegevens snel genoeg van de VRAM naar de GPU te verplaatsen. Dit is waar geheugentechnologieën zoals GDDR6X nuttig blijken.

VRAM-toewijzing

VRAM-toewijzing is een enigszins gecompliceerd en vaag concept, omdat de daadwerkelijke toepassing ervan verschilt van game tot game en tussen verschillende ontwikkelaars. Kortom, wanneer een game VRAM 'toewijst', claimt het de volledige geheugenbuffer van de kaart en slaat het activa en texturen erop op die het later mogelijk nodig heeft. Een goed voorbeeld van VRAM-toewijzing is te vinden in moderne Call of Duty-games zoals Call of Duty Modern Warfare. Vooral in de multiplayer-versie claimt de game alle VRAM die de kaart te bieden heeft en vult deze tot de rand met middelen en texturen die op een bepaald moment in de wedstrijd nodig kunnen zijn. Dit kan verschillende texturen van objecten in de kaart zijn, verschillende grafische elementen, draadframe-kaarten, enz.

Het claimen van de volledige capaciteit van de VRAM en het vullen met weliswaar onnodige activa lijkt misschien een verspilling, maar het dient wel een doel. Wanneer middelen op deze manier vooraf in het geheugen zijn geladen, hoeft de game niet te wachten tot de veel langzamere harde schijf of SSD de asset laadt wanneer dit op het scherm nodig is. De vereiste asset is snel toegankelijk via de VRAM van de grafische kaart, die veel sneller is dan elke vorm van opslag die momenteel beschikbaar is. Hierdoor kan de game texturen en items onmiddellijk laden, waardoor elke vorm van vertraging of pop-in-artefacten van de textuur wordt vermeden. De algehele game-ervaring wordt daarom verbeterd wanneer deze techniek wordt gebruikt.

Houd er rekening mee dat het spel niet al deze middelen in het videogeheugen hoeft op te slaan om goed te kunnen functioneren. Als je Call of Duty Modern Warfare uitvoert op een grafische kaart met 6 GB VRAM, werkt het prima terwijl je de volledige 6 GB VRAM-buffer toewijst. Evenzo zal de game zelfs maar liefst 20 GB VRAM toewijzen als je het speelt op een grafische kaart met meer dan 20 GB VRAM. De game gebruikt eigenlijk niet al die VRAM om de scène weer te geven, maar de game slaat potentieel belangrijke activa en texturen op in de VRAM die later van pas kunnen komen.

Werkelijk VRAM-gebruik

Hoewel sommige moderne games graag de volledige VRAM-capaciteit aan de game toewijzen om de game-ervaring te optimaliseren, passen oudere games en een groot deel van de nieuwere games deze techniek niet toe. VRAM-toewijzing is een vrij nieuwe techniek die de laatste jaren populair is geworden door de opkomst van grafische kaarten met meer dan 8 GB VRAM. Deze games gebruiken zoveel VRAM als nodig is om een ​​scène weer te geven, en de rest blijft ongebruikt.

VRAM-gebruik kan worden gedefinieerd als de hoeveelheid VRAM die actief betrokken is bij het renderen van een scène die op het scherm wordt weergegeven, of alle volgende scènes waarvoor de game onmiddellijke toegang tot middelen en texturen nodig heeft. VRAM-gebruik is de feitelijke maatstaf voor de hoeveelheid VRAM die een game nodig heeft om goed te functioneren. Als een game onder bepaalde omstandigheden 8 GB VRAM "gebruikt", zal het hebben van minder dan 8 GB VRAM ernstige haperingen en stotteringen veroorzaken of zelfs crashes als aan die voorwaarden is voldaan.

Opgemerkt moet worden dat bewakingssoftware zoals MSI Afterburner niet de mogelijkheid heeft om VRAM-toewijzing te onderscheiden van VRAM-gebruik en daarom alleen VRAM-toewijzing laat zien. Dit betekent dat de uitlezing van de VRAM in deze software enorm kan verschillen tussen verschillende computers. Als een game als DOOM Eternal 12 GB VRAM toewijst op een pc met een RTX 2080 Ti, vertaalt dit mogelijk niet rechtstreeks naar een andere pc met een grafische kaart met slechts 8 GB VRAM. Dit betekent dat de VRAM-toewijzing varieert tussen verschillende pc's met verschillende grafische kaarten en niet gemakkelijk over verschillende systemen kan worden gerepliceerd. VRAM-gebruik kan daarentegen bijna altijd vrij nauwkeurig over verschillende systemen worden gerepliceerd.

Hoeveel VRAM heb je nodig?

Dit is een eeuwenoude vraag die bij elke nieuwe release van een grafische kaart is herhaald en waarschijnlijk ook in de toekomst zal worden herhaald. Toch blijft het antwoord hetzelfde; het hangt er van af. Het gebruik van VRAM varieert enorm tussen verschillende games die op verschillende engines zijn gebouwd met behulp van verschillende ontwikkelingstechnieken. Men kan niet zomaar een VRAM-waarde toekennen aan een game of een set games en ermee klaar zijn. Er zijn veel factoren die het gebruik van VRAM in het echte leven beïnvloeden.

De grootste factor die het VRAM-gebruik beïnvloedt, is uw resolutie. De drie belangrijkste resoluties van vandaag zijn 1080p, 1440p en 4K. De VRAM-resolutie neemt behoorlijk exponentieel toe wanneer we de resolutie verhogen van 1440p naar 4K, terwijl de sprong van 1080p naar 1440p ook behoorlijk significant is. 4K is de resolutie die vanaf vandaag de meeste VRAM vereist, maar er doemen ook gesprekken op over 8K-gaming.

De andere factor die het VRAM-gebruik aanzienlijk beïnvloedt, is het soort games dat u op uw grafische kaart speelt. Als je meer geïnteresseerd bent in real-time strategiespellen, dan zal je VRAM-gebruik aanzienlijk lager zijn dan bij een andere speler die meer geïnteresseerd is in spellen in de open wereld. Evenzo zal een iets oudere AAA-titel als Assassin's Creed IV: Black Flag veel minder VRAM verbruiken dan de nieuwste versie van de serie: Assassin's Creed Valhalla. Er is geen vuistregel voor het gebruik van VRAM, maar als we kijken naar het brede spectrum van games in meerdere genres, zijn AAA-games in de open wereld degenen die de meeste VRAM verbruiken. Onthoud dat we het hier hebben over VRAM-gebruik en niet over VRAM-toewijzing.

De instellingen in de game hebben ook een grote invloed op het VRAM-gebruik. De meeste games bieden tegenwoordig een hele reeks grafische instellingen die je kunt wijzigen om je game-ervaring te optimaliseren. Er zijn enkele instellingen die een behoorlijk grote invloed hebben op het gebruik van VRAM. Textuurkwaliteit is de belangrijkste instelling waar u op moet letten als u over VRAM praat. Texturen van hogere kwaliteit zien er aanzienlijk beter uit dan texturen van lagere kwaliteit, maar verbruiken vaak ook veel meer VRAM, wat een probleem kan zijn voor gamers die deze afdeling niet hebben. Schaduwkwaliteit is een andere instelling die een merkbare invloed kan hebben op het VRAM-gebruik, en anti-aliasingtechnieken zoals MSAA of Multi-Sample Anti-Aliasing kunnen ook uw VRAM-gebruik aanzienlijk verhogen.

Is 10 GB VRAM genoeg?

Het is moeilijk om een ​​exact getal te geven over hoeveel VRAM er tegenwoordig eigenlijk nodig is. De VRAM-vereisten van de ene speler kunnen enorm verschillen van de VRAM-vereisten van een andere speler. Er kunnen in dit opzicht echter een paar algemene opmerkingen worden gemaakt, rekening houdend met de VRAM-gebruiksnummers van verschillende games in verschillende resoluties.

Als je een gamer bent die graag de nieuwste en beste AAA-game op 4K speelt met alle instellingen maximaal, dan is 10 GB misschien net genoeg voor je behoeften, voor nu. Als je echter bereid bent om een ​​paar instellingen lager te zetten, of de resolutie te verlagen naar 1440p en met een hogere framesnelheid te spelen, dan zou 10 GB VRAM je nog wel een tijdje moeten meegaan. Voor competitieve gamers en gamers die graag lichtere of oudere titels spelen, zou zelfs 8 GB VRAM voldoende moeten zijn, zelfs als je van plan bent om met een resolutie van 4K te spelen.

Laatste woorden

VRAM-toewijzing is een lastig concept dat tegenwoordig steeds populairder wordt met de opkomst van grafische kaarten met meer dan 8 GB VRAM. Toewijzing verschilt echter nogal van het werkelijke VRAM-gebruik, aangezien de toewijzing mogelijk alle beschikbare VRAM gebruikt om de game-ervaring te optimaliseren. Aan de andere kant is VRAM-gebruik de werkelijke hoeveelheid VRAM die nodig is voor het spel om een ​​bepaalde scène weer te geven. De twee parameters zijn behoorlijk verschillend, en dit heeft voor veel verwarring gezorgd bij gamers, simpelweg omdat ze onder dezelfde paraplu van "VRAM" zijn gegroepeerd. Nu steeds meer games de techniek van VRAM-toewijzing toepassen, moet de industrie een manier vinden om de twee te differentiëren om ambiguïteit en verkeerde informatie te verwijderen die op dit moment gebruikelijk zijn.