Portal Prelude RTX und RTX IO - Supportausweitung und Fazit

Special 26.07.2023 um 10:45 Uhr Philipp Reuther Als bevorzugte Quelle auf Google hinzufügen

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Kommen endlich mehr Spiele mit Support?

Ähnlich wie Microsofts Direct Storage - seit April dieses Jahres in Version 1.2 verfügbar - konnte sich Nvidias RTX IO bislang nicht so recht in Szene setzen. Direct Storage hatte bislang einen einzelnen Auftritt - in Forspoken. Nvidias RTX IO liegt seit dem Release Mitte 2020 im Grunde ungenutzt auf Halde. Bislang fristen also sowohl Direct Storage als auch Nvidias RTX IO ein gewisses Nischendasein. Doch dies dürfte sich in naher Zukunft ändern, neben Forspoken und Diablo 4 - der Support soll später per Patch ergänzt werden, die entsprechende DLL-Datei liegt gar bereits im Spieleordner - steht in Kürze Rachet & Clank Rift Apart in den Startlöchern.

Der PS5-Titel, der bereits auf Sonys ehemaliger Next-Gen Konsole einen technisch sehr appetitlichen Eindruck hinterließ, wird sowohl mit Support für Direct Storage als auch RTX IO erscheinen. Und gerade bei diesem Spiel könnte es sich um einen sehr interessanten Anwendungsfall handeln. Denn die launige Action-Gaudi ist auf rasantes Streaming der ansehnlichen Spielewelt ausgelegt. Rift Apart bietet mit den namensgebenden Dimensions-Rissen ("Rifts"), mit welchen Sie beim Spielen blitzgeschwind durch verschiedene Umgebungen reisen können, obendrein ein Feature, das genau auf Techniken wie Direct Storage respektive Sonys PS5-SSD-Turbo ausgelegt wurde.

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Für dieserart Spiele hat die Playstation 5 eine geschwinde NVMe-SSD verbaut, für genau diese Umstände - ein schnelles Reisen durch große offene Spielewelten sowie schnelles Hereinladen von neuen Daten - sind PS5-Hardware samt Kraken-Kompression, Direct Storage und RTX IO ausgelegt. Nicht primär dafür, dass Sie beim Start des Spiels 5 statt 15 Sekunden auf einen Ladebildschirm starren. Auch bei initialen Ladezeiten kann Direct Storage/RTX IO Vorteile bringen, doch auch dies ist nicht die Hauptabsicht. Die Grundidee hinter den Techniken ist eine verbesserte Streaming-Performance, ein verringerter Druck auf der Bandbreite und eine Minimierung von CPU-Overhead - alle drei Techniken zielen im Grunde auf das gleiche Ergebnis ab.

Hoffentlich erscheinen in Kürze weitere Spiele, welche diese bislang weitestgehend brachliegende Fähigkeiten
unserer Spiele-Hardware ausschöpfen. Diese könnten nicht nur große, offene Welten beschleunigen, sondern bei diesen außerdem einen gestiegenen Detailgrad ermöglichen. Und obendrein - zumindest in gewissem Rahmen - die Ruckelmisere, von der Spieler aktuell in nicht wenigen Spielen geplagt werden, entschärfen, indem das Shader-Compiling bzw. die Dekompression der Assets nicht mehr auf der CPU, sondern der GPU stattfindet. Es wäre eine kleine Streaming-Revolution, die zusammen mit neuen Grafik-Engines wie der Unreal Engine 5 und anderen Engine-Vorstößen seitens der Entwickler endlich für eine erhöhte Geschmeidigkeit in unseren Spielen sorgen könnte.

Nur begrenzter Speichersparer!

Noch ein wichtiger Punkt, bevor wir zu Portal RTX Prelude und der dortigen RTX-IO-Implementierung kommen: Weder RTX IO noch Direct Storage sind dazu geeignet, den Grafikspeicher zu entlasten. Die Assets werden zwar komprimiert und nehmen etwa auf der Festplatte potenziell deutlich weniger Platz ein und die Bandbreite beim Übertragen vom Haupt- in den Grafikspeicher via PCI-E-Schnittstelle wird geschont. Dies erlaubt wiederum, ein Plus an Daten über die Schnittstelle zu senden - die Spielewelten können also bei gleicher Bandbreite komplexer ausfallen. Ohne dass es zum Datenstau kommt, der die Auslastung der GPU torpediert und dadurch im schlimmsten Fall den Spielfluss durch spürbare Ruckler oder sichtbares (Textur- und Asset-)Pop-In stört.

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Diese Daten werden jedoch anschließend von der GPU und in deren Speicher dekomprimiert. Die Kompression dient also nicht direkt zum Speichersparen (wobei reduzierte Installationsgrößen natürlich ein netter Nebeneffekt sind), sondern ist für schnelle und möglichst verzögerungsfreie Transfers angedacht. Techniken wie RTX IO und Direct Storage könnten potenziell allerdings unschöne Leistungseinbrüche reduzieren, die entstehen, wenn eine Grafikkarte beispielsweise nur mit ×8 PCI-E-Lanes angebunden wurde - wie etwa jüngst die RTX 4060 (Ti) oder die RX 7600. Während der Direktzugriff der GPU via RTX IO/Direct Storage auf den Hauptspeicher CPU-Verwaltungsaufwand sparen kann, die GPU-Kompression die Datengröße auf der Festplatte und im System-RAM reduzieren und Bandbreite beim Versenden der Daten via PCI-E einsparen kann, sind die Techniken nicht oder nur extrem eingeschränkt dazu geeignet, Grafikspeicher zu sparen. Die Daten müssen wieder dekomprimiert werden, bevor die Grafikkarte sie für ihre Berechnungen heranziehen kann.

Wir interessieren uns an dieser Stelle indes weniger für die Gesamt-Performance, sondern die Auswirkungen von RTX IO. Um diese testen zu können, hat uns Nvidia im Rahmen seines Reviewers-Guide mit einem Satz Assets versorgt, die nicht via RTX IO komprimiert wurden, sowie mit einer Anleitung versehen, wie diese zu nutzen sind. Weder Reviewers Guide noch alternative Assets sind jedoch öffentlich zugänglich, wie wir auch Nachfrage erfahren haben. Sie können unsere Messungen daher leider nicht am heimischen Rechner und der eigenen Hardware nachstellen. Abseits der Assets ist obendrein ein extra vorgesehener Branch der Engine nötig, um das standardmäßig zugeschaltete RTX IO zu deaktivieren.

Quelle: PC Games Hardware Das Pathtracing-Schmankerl Portal RTX ist extrem anspruchsvoll, daran hat auch das neue Prelude-Chapter wenig geändert. Bei hohen Auflösungen streicht selbst eine RTX 4090 mit Frame Generation die Segel, 70 Fps - inklusive generierter Frames(!) - fühlen sich nicht sonderlich geschmeidig an.

Mit DLSS Performance und Frame Generation kommt die RTX 4090 indes auf saubere 100-120 Fps. Dies ist auch mit Frame Generation genehm. Zuerst messen wir mit den Standard-Settings, um eine Baseline zu erhalten. Dabei sind für uns auch die Frametimes und insbesondere der Start der Messungen interessant. Denn auch wenn Portal RTX und RTX IO gewisse Änderungen am Streaming von Portal vornehmen, es bleibt doch weiterhin in einzelne, verhältnismäßig kleine, Level respektive Abschnitte unterteilt. Portal RTX unterscheidet sich also in nicht unbeträchtlichem Rahmen von modernen, offenen Spielewelten, die auf beständiges Nachladen und -schaufeln von Daten ausgelegt sind. Bei Portal RTX werden indes viele - wenn nicht gar die meisten - Daten direkt zu Beginn des Levels beziehungsweise Laden eines Spielstandes hereingeladen. Bringt RTX IO also überhaupt deutliche Vorteile?

Portal RTX Prelude - Fazit zum Hands-on mit RTX IO

Im Grunde ist RTX IO eine sehr spannende Idee - und das Ende oder zumindest eine deutliche Verbesserung für die aktuelle Ruckel- und Stotter-Eskapaden in nicht wenigen neuen Spielen kann im Grunde gar nicht früh genug kommen. Dass mit RTX IO außerdem Vulkan, potenziell obendrein Linux und eben nicht nur ausschließlich Windows 11 (Win 10 hat nur eingeschränkten Support) unterstützt, ist ebenfalls positiv zu sehen. Allerdings ist uns bislang nicht ganz begreiflich, ob und wie sich die Technologien beziehungsweise Vorstöße abseits der API überhaupt unterscheiden, im Grunde nutzen sie die gleichen Ideen und Techniken. RTX IO ist aktuell allerdings Nvidia-RTX-GPUs vorbehalten, was der bislang nur suggeriert breiten Unterstützung einen gewissen Dämpfer verleiht. Und wenn ein Spiel - etwa das in Kürze erscheinende Ratchet & Clank Rift Apart - bereits DirectX 12 und Direct Storage nutzt, weshalb braucht es dann noch ein RTX IO?

Wir sind auch nicht ganz schlüssig, ob Portal RTX Prelude die beste Vorstellung von Nvidias RTX IO oder hypothetisch Direct Storage darstellt. Das Spiel ist nach Altväter Sitte aufgebaut, nutzt stark begrenzte Level, die im Original auf einen Schlag geladen wurden. Es ist zu bezweifeln, dass RTX IO bei solch einem Szenario überhaupt die vollen Stärken ausspielen kann, dies dürfte insbesondere bei sehr streaming-intensiven, großen, detaillierten Welten der Fall sein. Allerdings kann RTX IO respektive Direct Storage eventuell Bandbreiten-Engpässe von Grafikkarten mit beschnittener PCI-E-Anbindung vermindern, indem die Daten in komprimierter Form über die PCI-E-Schnittstelle zum Grafikspeicher gelangen können. Ein durchaus spannender Punkt.

Außerdem können eventuell Abfragen und erneutes Laden/Streaming von Daten, die etwa nötig werden, wenn sich ein bislang nicht im Grafikspeicher befindliches Material in einer Raytracing-Spiegelung wiederfindet, beschleunigt werden. So könnten Raytracing-Shader-Stuttering (jawohl, auch ein solches gibt es in aktuellen Spielen) sowie eine hier und dort auffällig hohe CPU-Last beim Nutzen der Strahlenverfolgung eventuell reduziert werden. Wir warten gespannt auf weitere Titel mit Support für Direct Storage respektive RTX IO, um ebensolchen Fragen auf den Grund zu gehen. Ratchet & Clank dürfte dahin gehend ein sehr spannendes Anschauungsobjekt werden. Wir freuen uns auf kommende Tests.