Valve-Auftragnehmer belebt die Gaming-Leistung auf 8-GB-GPUs.

Ein unabhängiger Auftragnehmer, der mit Valve zusammenarbeitet, hat eine gewaltige Herausforderung angenommen: die Optimierung der Spieleleistung für 8-GB-GPUs.

Optimales Spielerlebnis auf 8-GB-Grafikkarten mit einem einfachen Trick freischalten

Für Nutzer mit leistungsschwachen Grafikkarten, insbesondere solchen mit nur 8 GB VRAM, wird das Gaming-Erlebnis zunehmend schwieriger. Da immer mehr Spiele in unzureichenden, nicht optimierten Formaten veröffentlicht werden und Budget-Hardware aufgrund steigender Komponentenpreise zum Standard wird, sinkt der Zugang zum PC-Gaming.

Ein Durchbruch gelang jedoch Natalie Vock, einer Auftragnehmerin, die mit Valve am RADV-Projekt arbeitet, dem Open-Source-Vulkan-Treiber für AMD-GPUs. Sie entwickelte erfolgreich ein VRAM-Management-Tool, das die Gaming-Leistung von leistungsschwächeren GPUs deutlich verbessern soll.

In einem Blogbeitrag auf dem Pixelcluster GPU-Blog beschreibt Natalie ihre innovative Lösung für das VRAM-Zuweisungsdilemma, mit dem Gamer konfrontiert sind.

„Es mag für manche unglaublich klingen, aber nicht jeder hat einen High-End-PC mit 128 GB VRAM. Weltweit erzählt man sich die Geschichte einer besonders hartnäckigen Gruppe von Linux-Spielern: Jene, die es wagen, Spiele mit nur 8 Gigabyte VRAM oder sogar weniger zu spielen. Es erfordert wahrlich enorme Ausdauer und Entschlossenheit, die Ruckler und Verlangsamungen zu ertragen, die unweigerlich auftreten, wenn der freie VRAM knapp wird …“

„Das war zumindest bis jetzt so. Denn ich habe es repariert.“

Natalie Vock – Pixelcluster GPU-Blog

Ihre Forschung untersucht das Verhalten aktueller Spiele auf 8-GB-GPUs. Tests ergaben, dass Systemanwendungen – wie Webbrowser mit mehreren Tabs – bereits vor dem Spielstart einen beträchtlichen Teil des Videospeichers (VRAM) belegen und oft bis zu 25 % des verfügbaren Speichers nutzen. Dies wird bei anspruchsvollen Titeln wie Cyberpunk 2077 kritisch, da diese die verfügbaren VRAM-Ressourcen schnell vollständig erschöpfen können.

Der Systemmonitor zeigt die Speichernutzung an, wobei der VRAM von verschiedenen Anwendungen belegt wird. — VRAM-Nutzung durch Hintergrundanwendungen.

Der Systemmonitor zeigt die VRAM-Auslastung während der Spielaktivität an. — VRAM-Verbrauch beim Spielen.

Darüber hinaus nutzen herkömmliche Desktop-PCs gemeinsam genutzte Speicherressourcen, bekannt als GTT (GPU-VRAM), zwischen GPU-VRAM und Systemspeicher. Obwohl diese Konfiguration der GPU den Zugriff auf zusätzlichen Speicher ermöglicht, sind die Geschwindigkeiten deutlich geringer (256 GB/s für System-RAM gegenüber 16 GB/s für VRAM).Diese Diskrepanz führt zu Leistungseinbußen. Beispielsweise reserviert Cyberpunk 2077 einen Teil des Speichers für GTT, benötigt aber dennoch zusätzlichen VRAM, was zu einem Prozess namens „Speicherbereinigung“ führt.

Die Lösung für diese Probleme liegt in der Implementierung von cgroups, die die Prozessverwaltung und die Zuweisungsgrenzen für RAM- und CPU-Ressourcen vereinfachen. Durch sorgfältige Anpassungen verbessern Natalies Patches die Effizienz der Speicherverwaltung und reduzieren so den Anstieg des VRAM-Verbrauchs.

Nach der Installation dieser Patches ist eine deutliche Verbesserung des Spielerlebnisses festzustellen, selbst bei starker Multitasking-Belastung. Spiele laufen nun wesentlich flüssiger, sodass Nutzer mit Hardware mit 8 GB RAM oder weniger moderne Titel ohne übermäßige Ressourcenbelastung genießen können.

Speichernutzung, Anzeige der Spielaktivität und VRAM-Auslastung — Verbesserte Speichernutzung beim Ausführen von Spielen nach dem Patch.

„Durch die Priorisierung mittels cgroups kann das Spiel nun nahezu jeden einzelnen Byte des VRAM für die Spielfunktionen nutzen. Obwohl die genaue Messung von Leistungswerten schwierig sein kann, werden Spieler größtenteils eine verbesserte Stabilität feststellen. Solange das Spiel nicht mehr VRAM benötigt, als verfügbar ist, sollten moderne Titel problemlos mit dem Speicherbudget von ca.8 GB auskommen.“

Natalie Vock – Pixelcluster GPU-Blog

Aktuell sind diese Speichermanagement-Techniken mit AMD- und Intel-GPUs kompatibel; aufgrund proprietärer Kernelmodul-Beschränkungen werden sie jedoch noch nicht von NVIDIA unterstützt. Ob eine Integration mit integrierten GPUs möglich ist, bleibt ungewiss, doch die Wirksamkeit dieser Patches könnte das Spielerlebnis für Nutzer leistungsschwächerer Systeme verbessern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Natalie Vocks innovative VRAM-Managementstrategie einen bedeutenden Fortschritt für Gamer mit 8-GB-GPUs darstellt und das Potenzial für unterhaltsame Spielerlebnisse auf preisgünstiger Hardware neu entfacht.

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