Phân bổ VRAM so với Sử dụng VRAM - Sự khác biệt là gì?

Nvidia đã công bố loạt card đồ họa RTX 3000 mới nhất của họ vào ngày 1 tháng 9^st, 2020 trong bối cảnh cường điệu hóa lớn. Các card đồ họa này hứa hẹn mức hiệu suất chưa từng có không chỉ trong kết xuất rastezed truyền thống mà còn trong các trò chơi RayTracing hiện đại. Dòng thẻ RTX 3000 sẽ tiếp tục trở thành một số thẻ nhanh nhất trên thị trường cạnh tranh với các sản phẩm hàng đầu của AMD trong dòng RX 6000. GPU dựa trên Ampere bên trong các thẻ này tự nó rất nhanh, nhưng hiệu suất vượt trội hơn rất nhiều thực sự cũng là kết quả của một cải tiến khác. Hai thẻ hàng đầu trong dòng RTX 3000, RTX 3090 và RTX 3080, cũng có bộ nhớ GDDR6X hoàn toàn mới đối với thẻ đồ họa tiêu dùng.

RTX 3080 có kích thước bộ nhớ đệm là 10GB, trong khi RTX 3090 có kích thước bộ nhớ đệm lớn 24GB. Kích thước bộ nhớ tương đối không ấn tượng của RTX 3080 gây ra khá nhiều lo lắng đối với các tín đồ Nvidia, đặc biệt là khi xem xét rằng chiếc flagship RTX 2080 Ti cũ hơn có 11GB VRAM. Ngay sau đó, AMD đã phát hành dòng card đồ họa RX 6000 hoàn toàn mới của họ, tất cả đều có 16GB VRAM, mặc dù họ có mô-đun bộ nhớ GDDR6 chậm hơn. AMD, trong tài liệu quảng cáo của họ, cũng chỉ ra khả năng các trò chơi hiện đại sử dụng hơn 10GB VRAM trên các độ phân giải như 4K. Ngay sau đó, Nvidia đã phát hành RTX 3060, đây là một card đồ họa tầm trung, nhưng kỳ lạ là nó có 12GB VRAM. Điều này chỉ giúp làm bùn thêm nước.

Tranh luận về kích thước bộ nhớ

Do kích thước danh nghĩa của bộ đệm VRAM của RTX 3080, nhiều người đam mê đã chỉ ra rằng các trò chơi hiện đại có thể yêu cầu hơn 10GB VRAM trong một số trường hợp nhất định. Đặc biệt là ở độ phân giải cao hơn như 4K, nhiều trò chơi có xu hướng vượt qua giới hạn 8GB và 10GB VRAM khi chúng được tải với nội dung chất lượng cao. Cuộc tranh luận càng trở nên gay gắt khi nhiều phương tiện truyền thông cũng đưa ra ví dụ về các trò chơi như Doom Eternal và Resident Evil đang ngốn hơn 10GB VRAM ở 4K.

Mặt khác, Nvidia trung thành đã trả lời với quan sát thông minh rằng nhiều trò chơi trong số này thực sự phân bổ nhiều VRAM hơn mức họ cần và do đó không thực sự sử dụng hơn 10GB VRAM cùng một lúc. VRAM Allocation là một khái niệm hơi phức tạp hoạt động khác nhau trong mỗi trò chơi khác nhau, nhưng về cơ bản, nó có nghĩa là trò chơi lấy tất cả VRAM có sẵn và lấp đầy nó bằng các nội dung có thể cần thiết sau này. Đây là một lập luận mạnh mẽ vì nhiều trò chơi như Call of Duty Modern Warfare thậm chí sẽ phân bổ hơn 20GB VRAM nếu card đồ họa của bạn có nó.

AMD cũng nhảy vào cuộc khi họ công bố sự gia nhập mới nhất của họ vào dòng RX 6000, Radeon RX 6700 XT. AMD đã trình chiếu slide sau tại bài thuyết trình của họ, cho thấy một số trò chơi “sử dụng” hơn 8GB VRAM trong một số điều kiện nhất định. Từ “sử dụng” được cố ý để lại một cách mơ hồ.

Để hiểu được sự khác biệt giữa việc sử dụng bộ nhớ và cấp phát bộ nhớ, trước tiên chúng ta phải hiểu VRAM là gì và nó thực sự làm gì.

VRAM làm được gì?

Hầu hết các “công việc nặng nhọc” về mặt xử lý đồ họa được thực hiện bởi lõi của card đồ họa được gọi là GPU. GPU là một miếng silicon rất mạnh được thiết kế và tối ưu hóa để xử lý các tác vụ đồ họa như trò chơi. Nó xử lý hầu hết các quá trình cần thiết để đẩy các khung hình mà màn hình của bạn hiển thị. Nhưng để xử lý một lượng lớn dữ liệu và chuẩn bị khung hình đủ nhanh, GPU cần một thứ gì đó để hoạt động. Đây là lúc VRAM xuất hiện.

VRAM hay Bộ nhớ Video là một dạng bộ nhớ tốc độ rất cao được lưu trữ trên chính cạc đồ họa để GPU có thể truy cập trực tiếp vào nó. VRAM lưu trữ các nội dung và kết cấu mà trò chơi yêu cầu để GPU có thể hoạt động trên chúng khi cần thiết và chuẩn bị các khung hình cần được hiển thị. Nếu VRAM không thể cung cấp các nội dung này và dữ liệu quan trọng khác tới GPU đủ nhanh, người dùng có thể gặp phải tình trạng chậm, đơ hoặc thậm chí là treo máy. Nói chung, các độ phân giải cao hơn như 1440p và 4K với cài đặt đồ họa cao yêu cầu nhiều VRAM hơn để quản lý và lưu trữ các nội dung chất lượng cao hơn đó, có nghĩa là bạn cần dung lượng VRAM cao hơn nếu bạn muốn phát ở các cài đặt này ở các độ phân giải này. Đồng thời, bạn cần bộ nhớ tốc độ cao hơn để chuyển dữ liệu sang GPU từ VRAM đủ nhanh. Đây là đâu công nghệ bộ nhớ như GDDR6X chứng minh hữu ích.

Phân bổ VRAM

VRAM Allocation là một khái niệm hơi phức tạp và mơ hồ vì ứng dụng thực tế của nó khác nhau giữa các trò chơi và giữa các nhà phát triển khác nhau. Về cơ bản, khi một trò chơi “phân bổ” VRAM, nó sẽ yêu cầu toàn bộ bộ đệm bộ nhớ của thẻ và lưu trữ nội dung và kết cấu trên đó mà nó có thể cần sau này. Một ví dụ điển hình về phân bổ VRAM có thể được tìm thấy trong các trò chơi Call of Duty hiện đại như Call of Duty Modern Warfare. Đặc biệt là trong phiên bản nhiều người chơi, trò chơi yêu cầu tất cả VRAM mà thẻ phải cung cấp và lấp đầy nó với các nội dung và kết cấu có thể được yêu cầu tại một số thời điểm trong trận đấu. Điều này có thể bao gồm các kết cấu khác nhau của các đối tượng trong bản đồ, các yếu tố đồ họa khác nhau, bản đồ khung dây, v.v.

Yêu cầu toàn bộ dung lượng của VRAM và lấp đầy nó bằng các tài sản không cần thiết được thừa nhận có vẻ lãng phí, nhưng nó có mục đích. Khi nội dung được tải trước vào bộ nhớ như vậy, trò chơi không phải đợi ổ cứng hoặc SSD chậm hơn nhiều để tải nội dung khi nó được yêu cầu trên màn hình. Nội dung được yêu cầu có thể được truy cập nhanh chóng từ VRAM của cạc đồ họa, nhanh hơn nhiều so với bất kỳ hình thức lưu trữ nào hiện có. Điều này cho phép trò chơi tải kết cấu và nội dung ngay lập tức, do đó tránh được bất kỳ loại hiện vật pop-in có kết cấu hoặc độ trễ nào. Do đó, trải nghiệm chơi game tổng thể được cải thiện khi kỹ thuật này được sử dụng.

Cần lưu ý rằng trò chơi không thực sự cần phải lưu trữ tất cả các nội dung này trong bộ nhớ video để hoạt động bình thường. Nếu bạn chạy Call of Duty Modern Warfare trên một cạc đồ họa có VRAM 6GB, nó sẽ hoạt động hoàn toàn tốt trong khi phân bổ toàn bộ bộ đệm VRAM 6GB. Tương tự như vậy, trò chơi sẽ phân bổ thậm chí lên tới 20GB VRAM nếu bạn chơi trên cạc đồ họa có hơn 20GB VRAM. Trò chơi không thực sự sử dụng tất cả VRAM đó để giúp hiển thị cảnh, tuy nhiên, trò chơi đang lưu trữ các nội dung và kết cấu quan trọng có thể có trong VRAM mà sau này có thể hữu ích.

Sử dụng VRAM thực tế

Trong khi một số trò chơi hiện đại thích phân bổ toàn bộ dung lượng VRAM cho trò chơi để tối ưu hóa trải nghiệm chơi trò chơi, các trò chơi cũ hơn và một phần lớn các trò chơi mới hơn không áp dụng kỹ thuật này. Phân bổ VRAM là một kỹ thuật khá mới đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây do sự gia tăng của các card đồ họa với hơn 8GB VRAM. Những trò chơi này sử dụng nhiều VRAM như chúng thực sự yêu cầu để hiển thị một cảnh và phần còn lại vẫn chưa được sử dụng.

Việc sử dụng VRAM có thể được định nghĩa là lượng VRAM tích cực tham gia vào việc hiển thị một cảnh đang được hiển thị trên màn hình hoặc bất kỳ cảnh nào tiếp theo mà trò chơi cần truy cập ngay vào nội dung và kết cấu. Mức sử dụng VRAM là thước đo thực tế về lượng VRAM mà một trò chơi cần để hoạt động bình thường. Nếu một trò chơi “sử dụng” 8GB VRAM trong một số điều kiện nhất định, thì việc có ít hơn 8GB VRAM sẽ gây ra tình trạng giật và đơ nghiêm trọng hoặc thậm chí có thể bị treo nếu các điều kiện đó được đáp ứng.

Cần lưu ý rằng phần mềm giám sát như MSI Afterburner không có khả năng phân biệt Phân bổ VRAM với việc sử dụng VRAM và do đó chỉ hiển thị phân bổ VRAM. Điều này có nghĩa là việc đọc VRAM trong các phần mềm này có thể rất khác nhau giữa các máy tính khác nhau. Nếu một trò chơi chẳng hạn như DOOM Eternal đang phân bổ 12GB VRAM trong PC có RTX 2080 Ti, nó có thể không chuyển trực tiếp sang một PC khác có cạc đồ họa chỉ có 8GB VRAM. Điều này có nghĩa là phân bổ VRAM khác nhau giữa các PC khác nhau với các card đồ họa khác nhau và không thể dễ dàng sao chép trên các hệ thống khác nhau. Mặt khác, việc sử dụng VRAM hầu như luôn có thể được sao chép ở mức độ khá chính xác trên các hệ thống khác nhau.

Bạn cần bao nhiêu VRAM?

Đây là một câu hỏi lâu đời đã được lặp đi lặp lại với mỗi bản phát hành card đồ họa mới và có lẽ sẽ còn lặp lại trong tương lai. Tuy nhiên, câu trả lời vẫn như cũ; nó phụ thuộc. Việc sử dụng VRAM rất khác nhau giữa các trò chơi khác nhau được xây dựng trên các công cụ khác nhau bằng cách sử dụng các kỹ thuật phát triển khác nhau. Người ta không thể chỉ định một giá trị VRAM cho một trò chơi hoặc một nhóm trò chơi và thực hiện với nó. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc sử dụng VRAM trong đời thực.

Yếu tố lớn nhất ảnh hưởng đến việc sử dụng VRAM là độ phân giải của bạn. Ba độ phân giải chính hiện nay là 1080p, 1440p và 4K. Độ phân giải VRAM tăng khá theo cấp số nhân khi chúng tôi tăng độ phân giải từ 1440p lên 4K, đồng thời bước nhảy từ 1080p lên 1440p cũng khá đáng kể. 4K là độ phân giải yêu cầu VRAM nhiều nhất hiện nay, nhưng các cuộc đàm phán về chơi game 8K cũng đang xuất hiện ở đường chân trời.

Yếu tố khác ảnh hưởng đáng kể đến việc sử dụng VRAM là loại trò chơi bạn đang chơi trên cạc đồ họa của mình. Nếu bạn quan tâm hơn đến các trò chơi chiến lược thời gian thực, thì mức sử dụng VRAM của bạn sẽ thấp hơn đáng kể so với một người chơi khác quan tâm hơn đến các trò chơi thế giới mở. Tương tự, một tựa AAA cũ hơn một chút như Assassin’s Creed IV: Black Flag sẽ tiêu thụ VRAM ít hơn rất nhiều so với mục mới nhất của loạt phim: Assassin’s Creed Valhalla. Không có quy tắc chung nào đối với việc sử dụng VRAM, nhưng nếu chúng ta nhìn vào phạm vi rộng của các trò chơi trên nhiều thể loại, các trò chơi AAA thế giới mở là những trò tiêu thụ lượng VRAM cao nhất. Hãy nhớ rằng, chúng ta đang nói về việc sử dụng VRAM ở đây chứ không phải phân bổ VRAM.

Cài đặt trong trò chơi cũng ảnh hưởng khá nhiều đến việc sử dụng VRAM. Hầu hết các trò chơi hiện nay đều cung cấp một loạt các cài đặt đồ họa mà bạn có thể thay đổi để tối ưu hóa trải nghiệm chơi game của mình. Có một số cài đặt có tác động khá lớn đến việc sử dụng VRAM. Chất lượng kết cấu là cài đặt chính mà bạn cần chú ý khi nói về VRAM. Các kết cấu chất lượng cao hơn trông tốt hơn đáng kể so với các kết cấu chất lượng thấp hơn nhưng thường tiêu thụ nhiều VRAM hơn cũng có thể là một vấn đề đối với những game thủ thiếu bộ phận này. Chất lượng bóng là một cài đặt khác có thể có tác động đáng chú ý đến việc sử dụng VRAM và các kỹ thuật khử răng cưa như MSAA hoặc Multi-Sample Anti-Aliasing cũng có thể làm tăng đáng kể mức sử dụng VRAM của bạn.

10GB VRAM là đủ?

Thật khó để đưa ra một con số chính xác về lượng VRAM thực sự được yêu cầu ngày nay. Yêu cầu VRAM của một người chơi có thể thay đổi rất nhiều so với yêu cầu VRAM của người chơi khác. Tuy nhiên, có thể thực hiện một số quan sát tổng quát về vấn đề này, theo dõi số lượng sử dụng VRAM của các trò chơi khác nhau ở nhiều độ phân giải khác nhau.

Nếu bạn là một game thủ thích chơi trò chơi AAA mới nhất và hay nhất ở 4K với tất cả các cài đặt được tối đa hóa, thì 10GB có thể chỉ là đủ cho nhu cầu của bạn lúc này. Tuy nhiên, nếu bạn sẵn sàng giảm một số cài đặt hoặc giảm độ phân giải xuống 1440p và phát ở tốc độ khung hình cao hơn, thì 10GB VRAM sẽ vẫn tồn tại cho bạn một thời gian. Đối với những game thủ cạnh tranh và những game thủ thích chơi các tựa game nhẹ hơn hoặc cũ hơn, thậm chí 8GB VRAM cũng sẽ rất nhiều ngay cả khi bạn định chơi ở độ phân giải 4K.

Từ cuối cùng

Phân bổ VRAM là một khái niệm phức tạp đang ngày càng trở nên phổ biến hơn hiện nay với sự gia tăng của các card đồ họa với hơn 8GB VRAM. Tuy nhiên, phân bổ hơi khác một chút so với việc sử dụng VRAM thực tế, vì phân bổ sử dụng tiềm năng tất cả VRAM có sẵn cho nó để tối ưu hóa trải nghiệm chơi game. Mặt khác, mức sử dụng VRAM là lượng VRAM thực tế mà trò chơi yêu cầu để hiển thị một cảnh cụ thể. Hai thông số này khá khác nhau, và điều này đã gây ra rất nhiều nhầm lẫn giữa các game thủ đơn giản vì chúng được nhóm dưới cùng một ô “VRAM”. Với ngày càng nhiều trò chơi áp dụng kỹ thuật phân bổ VRAM, ngành công nghiệp cần phải tìm ra cách để phân biệt hai trò chơi để loại bỏ sự mơ hồ và thông tin sai lệch phổ biến hiện nay.