Эмулятор PS3 - отчет о проделанной работе за последние месяцы! Часть 2

Вот и вторая часть блога о последних изменениях в RPCS3 - эмуляторе PS3. Первую часть можно найти здесь. Всего будет примерно 4 части и в этой хотелось бы продолжить рассказ про работу команды эмулятора над одной из последних фич RPCS3, которая значительно улучшает картинку, MSAA-сглаживанием.

С самого начала у kd-11(главный разработчик) было немало проблем. Для начала, даже с базовой реализацией MSAA, FPS многих игр сократился до однозначных цифр. RPCS3 прошел долгий путь от 1-2 кадров в секунду, до 60 фпс, и kd-11 не собирался возвращать нас обратно в медленное прошлое. Выявив эту проблему, kd-11 приложил немало усилий, чтобы вернуть производительность к норме.

Однако за этим последовали еще большие проблемы, поскольку MSAA является одним из наиболее тщательно защищенных методов. Память, используемая для буферизации трафарета с мультисэмплингом, полностью отрезана от доступа для записи на графических процессорах NVIDIA. Есть простые способы решения этой проблемы с помощью процессора ПК, но есть много факторов связанных с оборудованием, которые нужно учитывать для успешной реализации этой функции.

После обсуждения с другими разработчиками, kd-11 решил перебирать все биты вместо всех значений для графических процессоров NVIDIA, что снизило сложность задачи в 8 раз. Хотя по-прежнему графические процессоры NVIDIA потенциально медленнее, чем AMD в обработке MSAA.

Хотя текущая реализация поддерживает только ограниченную версию MSAA, которая соответствует PlayStation 3, kd-11 планирует и дальше улучшать MSAA, чтобы позволить более гибкую настройку, позволяющую получать визуальные эффекты, значительно превосходящие PS3 во всех аспектах. 

Многие игры AAA (такие как Red Dead Redemption, серии Crysis, серии Killzone, серии Ratchet & Clank и т. Д.) полагаются на MSAA для правильной визуализации, и, как вы можете видеть на изображениях ниже, визуальные эффекты лучше с включением этой функции:

Хочу предупредить о том, что MSAA теперь включен по умолчанию в RPCS3, что увеличивает использование графического процессора в играх, где эта функция интенсивно используется. Любой, кто раньше использовал RPCS3, должен знать, что переход от родного разрешения PS3 - 720p к 4K/8K, практически не снижал ФПС на большинстве современных видеокарт.

Однако с реализацией MSAA некоторые игры могут использовать MSAA x4 или даже x8, а умножение внутреннего разрешения на 300% (для достижения 4K) может привести к тому, что эти эффекты также умножатся на ту же пропорцию, что приведет к снижению производительности из-за чрезмерной загрузки графического процессора. Пользователям рекомендуется тестировать различные уровни масштабирования (150%, 200%, 300% и т. Д.), Чтобы определить максимальное разрешение, которое можно использовать без ущерба для производительности.

Поддержка многопоточности для рабочих нагрузок RSX

Далее kd-11 реализовал широкий набор изменений, улучшающих различные области эмулятора. Прежде всего, основным изменением является внедрение многопоточности для задач RSX. В предыдущих сборках все задачи RSX выполнялись в одном потоке, это было сделано во времена старых процессоров (обычно 4-ядерных ЦП с SMT). Однако, учитывая текущую ситуацию с выпуском процессоров с минимум 6 ядрами с SMT, пришло время воспользоваться доступными дополнительными ресурсами.

kd-11 были проанализированы области, в которых рабочие нагрузки RSX могут быть легко распараллелены, без ущерба производительности. Это привело к созданию дополнительного потока вне загрузчика для обработки всех передач PCIe (от ЦП к графическому процессору) параллельно с обработкой кадров FIFO.

В целом, повышение производительности является довольно значительным (особенно с рендерером Vulkan), но, к сожалению, большинство игр могут не увидеть всех преимуществ этого улучшения, поскольку узкое место в производительности будет просто перенесено на другие компоненты эмулятора, такие как SPU. Хотя в некоторых играх частота кадров может не сильно увеличиться, рабочее время, затрачиваемое на эмуляцию RSX, значительно снижается.

В чисто рабочих нагрузках PPU + RSX скачок производительности составляет 20-50% в зависимости от системы. Кроме того, если пользователи испытывают мерцающие визуальные эффекты с включенной опцией Многопоточный RSX, это признак того, что дополнительный поток не может поддерживать работу из-за нехватки ресурсов ЦП. Принимая во внимание процессоры с низким числом ядер, эта опция по умолчанию отключена.

Продолжение следует...

.