Shader Model 3.0

NordicHardware tar en titt på Shader Model 3.0-prestanda i tre nya tester. Se vad som finns att vinna i GeForce 6-seriens utökade Shader-stöd.

Då nVidia lanserade sitt geForce 6800 var det en hel del snack om Shader Model 3.0. Mycket snack men lite hockey för att vara exakt. Ikväll har vi dock lite ny information och tre olika tester som använder sig av Shader Model 3.0 på olika sätt. Detta blir en första inblick i hur Shader Model 3.0 kan komma att påverka vår syn på GeForce 6-serien.

På testbänken hittar vi dagens stora stjärna: Far Cry 1.2. Tråkigt nog (för oss) var det en del siter som antingen inte blev informerade, eller helt enkelt struntade i, att Far Cry 1.2-informationen inte fick släppas förrän sent ikväll så på sätt och vis är det här old news för en del av er. Dock har vi gått några steg längre och har tester med Shadermark 2.1 RC5 där vi testar syntetisk Pixel Shader 3.0-prestanda och D3D RightMark där vi testar syntetisk Vertex Shader 3.0-prestanda.

Vi gillar upplägget då vi kan se på Pixel och Vertex Shader 3.0 separat och samtidigt kan vi visa er båda i effekt samtidigt i ett riktigt spel. Förhoppningsvis blir ni alltså något visare av att läsa vår artikel än de som släppts hittills. 🙂

För enkelhetens skull har vi valt att bara testa ett kort och i en upplösning då syftet med artikeln är bara att visa vilka prestandaskillnader Shader Model 3.0 kan orsaka jämfört med 2.0. Vi börjar med Far Cry 1.2. För våra tester idag använder vi ett GeForce 6800 Ultra (Extreme) på ett nForce 2 400 Ultra med Athlon XP 3200+ och 1024 MB PC3200. Vi körde nVidias drivrutiner 62.00 och RC0-versionen av DirectX 9.0c.

Uppdatering: tack till TERdON som påpekade att våra genomsnittliga procentuella resultat var missvisande. Vi har rättat till det nu. De genomsnittliga FPS-resultaten är fortfarande något missvisande så tills vidare bör ni ta dem med en nypa salt.

---

Vi börjar som sagt med Far Cry 1.2-patchen släpps inom kort när ni läser detta (om den inte redan släppts det vill säga) och innehåller en lång rad förbättringar. För att testa prestandan har vi valt att köra några benchmarkscript som nVidia tillhandhöll inför artikeln. Scripten i sig innehåller inget underligt men nVidia har givetvis valt ut några banor där skillnaden med Shader Model 3.0 märks extra mycket. Vi testar också en egen bana (Fort) sist för att visa hur det ser ut i det vanliga demo som vi använder i våra recensioner.

Bana:	SM 2.0:	SM 3.0:	Prestandaskillnad
Volcano:	82.9	86.9	+4.8 %
Training:	58	58	0 %
Regulator:	55.3	58.1	+5.1 %
Research:	86.3	96.7	+12.1 %
Fort:	56.5	57.1	+1.1 %
Genomsnitt:	67.8	71.4	+4.6 %

Två av våra tester: Training och Fort är ganska så CPU-begränsade så här ser vi inga stora skillnader. Regulator och Volcano är detso mer representativa för det man ser inne i spelet medan Research visar på en ännu mer dramatisk ökning. Som mest uppmätte vi cirka 15 % när vi lekte lite med FRAPS. I min mening är det här imponerande siffror då det i de flesta tillfällen bara skiljer 5-10% mellan ett GeForce 6800 ultra och ett Radeon X800 XT PE. Shader Model 3.0 har alltså helt klart potential att vinna hem prestandakronan åt nVidia i fler benchmarks i framtiden om än med en inte allt för stor marginal.

Låt oss då ta en titt på några syntetiska resultat.

---

I Shadermark 2.1 testar vi Pixel Shader 3.0-prestanda och här har vi en väldigt blandat kompott. I vissa tester tjänar vi väldigt mycket prestanda medan vi i majoriteten av testerna inte tjänar ett dugg.

Test:	SM 2.0	SM 3.0	Skillnad:
Diffuse Lighting	579	579	0 %
Directional Light Shader	482	482	0 %
Point Light Shader	423	491	+16.1 %
Spot Light Shader	333	333	0 %
Anisotropic Lighting	453	453	0 %
Fresnel Reflections	425	425	0 %
BRDF-Phong/Anisotropic Lighting	298	298	0 %
Car Surface Shader	283	302	+6.7 %
Environment Mapping	650	652	+0 %
Environment Bump Mapping	520	552	+6.2 %
Bump Mapping	466	467	+0 %
Shadowed Bump Mapping	298	298	0 %
Veined Marble Shader	254	254	0 %
Wood Shader	367	368	+0 %
Tile Shader	241	254	+5.4 %
Fur Shader with Anisotropic Lighting	40	40	0 %
Refraction and Reflection Shader with Phong Lighting	180	230	+27.8 %
Combination Effect:	83	83	0 %
Dual Depth Shadow Mapping with 3×3 Bilinear Percentage Closer Filter	12	52	+333 %
High Dynamic Range Shader (cross blur)	78	116	+48.7 %
High Dynamic Range Shader (gaussian blur)	98	141	+43.9 %
Edge Detection And Hatching Shader	60	61	+0 %
Water Colour Shader	45	45	0 %
Genomsnitt	290	303	+21.2 %

I genomsnitt tjänar vi 21.2 % prestanda i Shadermark 2.1 då vi använder Shader Model 3.0. Inte illa pinkat med tanke på att inga shaders i programmet är skrivna direkt för Pixel Shader 3.0. Det som utgör skillnaden här är helt enkelt att man använt en Shader Model 3.0 compiler target i HLSL. Låter kanske som ”mumbo jumbo” för de flesta av er. Kort sagt kan man säga att testet inte är programmerat med Shader Model 3.0 i åtanke, man har bara lagt till stödet i efterhand då alla shaders redan var skrivna. Sett så är det faktiskt ganska imponerande resultat då själva stödet för SM 3.0 i detta test inte inneburit något extra jobb alls för producenten.

Sist men inte minst ska vi då testa Vertex Shader 3.0.

---

Sist men inte minst: D3D Rightmark.

Test:	SM 2.0:	SM 3.0:	Prestandaskillnad
Geometry Procesing:	30.4	36.7	+20.7 %
Hidden Surface Removal:	75.1	77.6	+3 %
Genomsnitt:	52.8	57.2	+11.5 %

I D3D Rightmark ser vi också imponerande resultat, både det enskilda geometry Processing-resultatet och genomsnittet imponerar ordentligt. Egentligen är ju HSR-resultatet inte så värst intressant då det främst är begränsat av andra saker än Vertex Shadering. Då har det blivit dags att summera.

---

Med en genomsnittlig ökning på 12.4 % och ett par tester med ordentliga så kallade ”spikes” är vi imponerade av Shader Model 3.0. Detta är helt klart ett trumfkort för nVidia och desto mer avancerade spel blir desto större lär fördelarna med Shader Model 3.0 att bli.

Det som vi bör betänka här att vi nu bara talar om prestandaskillnader. Sedan finns det också saker i Shader Model 3.0 som inte går, eller iaf. inte lika lätt går, att göra med Shader Model 2.0. Rent bildkvalitetsmässigt lär det också finnas en del småsaker att hämta med andra ord.

Med tanke på hur små marginalerna är mellan ATi och nVidias nuvarande kort innebär Shader Model 3.0 det lilla extra för nVidia. Med fullversionen av DirectX 9.0c samt färdiga drivrutiner för DX9.0c för GF6-serien finns det helt klart en fördel. Den är allt annat än enorm men den är å andra sidan långt ifrån så obetydlig som många tidigare trott.