DirectX11에 대한 이야기.

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30 DirectX11에 대한 이야기. 蛙車 40 10789 2021.07.12 20:21

<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/8786b8d087a89b6240ce12e7971de68e.png" alt="퀘이사존"> 기본적으로 DirectX11의 GPU를 향한 대기열은 단방향으로 이루어져 있어서 멀티쓰레드 효율이 떨어진다는 큰 단점이 있습니다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/ad1233c96f75c922a498d815937c85ea.jpg" alt="퀘이사존"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/ba5e0c97ed9836c39a9735fec5a9fad8.png" alt="퀘이사존"> 여기서 NVIDIA와 AMD의 드라이버에서 DirectX11에 대한 차이가 나오게 되는데 NVIDIA의 드라이버는 지연된 컨텍스트를 이용함으로써 멀티 쓰레드 효율을 늘리는 방향을 택했고, 이렇게 지연된 컨텍스트에서 병렬로 드라이버 명령을 빌드시킬수 있으므로 다중 쓰레드 효율이 오르게 됩니다.반대로 AMD의 드라이버는 해당 명령어가 없기 때문에 즉각적인 컨텍스트에서 직렬로 빌드 되므로 지연시간이 늘어나고 다중 쓰레드 효율이 떨어지게 됩니다. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/160fab6666c1e6f545cb3b53fa26d6ea.png" alt="퀘이사존" style="width: 100%;"> 그 결과, NVIDIA와 AMD의 다이렉트X 11내에서 CPU 물리적 코어 효율은 이런식으로 차이가 나게 됩니다. 이 점으로 인해 전통적으로 AMD 그래픽카드가 NVIDIA보다 DX11에서 고전하는 모습을 보여줬구요. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/b970fd4c6fd3335c83eb932a7db3115a.png" alt="퀘이사존" style="width: 100%;"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/4ba8059083caf721e0cb32061621af9a.jpg" alt="퀘이사존"> 그래서 보통 말하는 '개적화' 게임에서 CPU 벤치를 보면 엔비디아 GPU 기준에선  윗 그래프처럼 물리적 코어 갯수에 상당히 민감하게 반응하는 모습을 보여줍니다.  특히 4-6코어, 6-8코어 구간 차이가 극명하구요. 아무튼 이렇게 DX11에서 AMD GPU의 문제를 해결시킨 API가 무엇이냐...하면 <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/385f5e1064c6d6ed1369bbca3d264b5a.jpg" alt="퀘이사존" style="width: 50%;"><img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/4af02afc1675b0a5a58400ca7e4f5b1a.png" alt="퀘이사존" style="width: 50%;"> 이녀석들이죠. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/4a80f9a15f142d31144e2d67e87307a4.png" alt="퀘이사존"> DX12는 DX11과 달리 여러 리소스를 잘게 쪼개서 동시에 실행시킴으로써 CPU 다중 쓰레드 효율을 증가시킵니다.굳이 드라이버 단위에서 지원을 하지 않아도 CPU의 쓰레드를 효율껏 쓸수 있도록 분배시키죠. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/0d612917a665ff3cfc86969efef82e3f.png" alt="퀘이사존" style="width: 100%;"> <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2021/07/12/e69ad0dfb218f74e1041bf4f1d10ef2d.jpg" alt="퀘이사존" style="width: 100%;"> 그렇기 때문에 DX12의 게임에서는 CPU의 코어 갯수에 따른 변화가 DX11과 비교하면 상당히 완화된 모습입니다 인텔 CPU의 경우 6코어와 8코어 사이의 L3 캐시 용량 차이 때문에 약간의 성능 차이가 있긴 하지만, 캐시 용량이 통일된 라이젠에선 차이가 사실상 없네요. 그래서 CPU쪽의 최적화는 DX12쪽이 DX11에 비해 매우 뛰어난 모습입니다. 아무튼 그 때문에 DX12에선 DX11에서의 쓰레드 효율을 개선함으로서 라데온의 단점 하나가 사라지게 되고 DX12과 Vulkan에선 게임에 따라서 AMD가 크게 우세한 게임도 나타나는등 활로를 찾게 됩니다. 물론 DX11의 경우에도 어디까지나 해당 내용은 드라이버 단의 쓰레드 효율 개선을 나타낸거지, 실제로 게임 개발 단계에서 최적화를 통해 멀티쓰레드 효율을 충분히 늘릴수 있습니다. 특히 대규모 신작 PC AAA게임들일수록 최적화가 좋은편이구요. 하지만 중소규모 개발사 라던가, 국내 개발사의 경우 이런쪽의 역량 부족으로 인해 최적화가 미진한 편이 많습니다. 특히 더 구형 API인 DX9긴 하지만 실제로 웨이코스와 암드코리아의 최적화 협력 요청에도 불구하고 개발사에서 거부한 경우도 있구요. 그리고 AAA게임에서도 유독 AMD의 최신 아키텍쳐(RDNA2)에서 이상증상을 보이는 게임도 있었습니다. 가장 큰 예로 불과 1~2달쯤 전에 PC로 이식된 PS4게임 데이즈곤의 스터터링 현상, 그리고 세키로나 어새신크리드 구작들의 저해상도에서 비정상적으로 낮은 퍼포먼스 처럼요. 이 점은 게임 자체가 최신 아키텍쳐에 대한 최적화를 반영하지 못하고 있는것으로 추측됩니다. 그래서 이런쪽은 공론화가 필요하다고 봅니다. https://software.intel.com/content/www/us/en/develop/articles/performance-methods-and-practices-of-directx-11-multithreaded-rendering.html <a href="https://quasarzone.com/bbs/qn_hardware/views/857898" target="_blank">https://quasarzone.com/bbs/qn_hardware/views/857898</a> 해당 내용을 찾아본 자료는 위의 Intel 발표 레포트와 퀘존 기사입니다. 요약하면
1. DX11에선 엔비디아의 드라이버가 AMD의 드라이버보다 다중 쓰레드 효율이 더 좋기때문에 비교적 성능을 더 끌어낼수 있다.
2. DX12에선 다중 쓰레드 효율이 비슷해져 AMD가 제성능을 발휘할수 있는 환경이 조성된다.
3. 이러한 드라이버적인 특성 차이가 남에도 게임 자체의 쓰레드 최적화는 개발사의 최적화 역량에 따라서 달라질수 있지만 국내 개발사 및 중소개발사는 최적화 역량이 다소 부족하다.로 요약이 되겠네요.

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