RX480/8GB在游戏需求方面的对比(5)
或许以前在1080P分辨率下2GB、4GB的显存就已经满足需求，但是近几年来游戏大作开始使用新的游戏引擎，可以支持更高清的纹理贴图，随着2K、4K分辨率显示器普及，VR浸沉式设备降临，这些因素都对显存大小提出了全新的要求。到底什么样的情况下会出现玩家诉说的“爆显存”？今天我们就拿RX480 4GB和RX480 8GB两张的显卡测试，到底什么样的情况下会“爆显存”，“爆显存”又会有怎么样的现象，多少显存才够用？
什么是显存？
显存就是显卡上专用的“内存”，用于临时存储GPU核心即将渲染各种数据，因此大容量显存可以帮助我们存储更多的数据，有利于提高游戏特效全开、高分辨率下的游戏体验。
但值得注意的是显卡的整体性能应该同时与GPU核心、显存以及显存带宽挂钩。倘若GPU核心性能羸弱，即便是GT610 4GB显存也毫无意义，需要GPU核心渲染的纹理数据根本来不及处理。而高显存带宽可以帮助显存在相同时间内更快地把数据传输给GPU进行计算，尽量避免像GTX 970最后0.5GB显存存取速度大幅度下降问题。只有确保GPU核心性能、显存带宽足够使用情况下，探讨显存大小才有意义的。
为什么对显存大小要求越来越高？
1.游戏场景越加复杂
现在越来越多游戏都加入沙盘玩法，玩家可以自由地在庞大的游戏世界内游玩，自由的世界必然增加更多额外的场景，需要渲染的物体数量倍增，必然导致需要占用的显存大幅度增加。如果游戏支持PhysX物理特效的话，爆炸、粒子、火焰特效场景则需要消耗更多的GPU、显存资源。
例如丧尸围城3中，所有的建筑和内部装饰都是手工建造和制作，而僵尸的外观均由系统随机动态组合生成，保证画面内绝对不会出现重复的建筑与僵尸造型，这将会占用更多的额外显存。
2.游戏物体贴图越加精细（数据引用自知乎）
2002年GTA罪恶都市中，主角Tommy Vercetti纹理贴图分辨率仅256*256，大小仅为70KB。
2013年“男朋友4”中，中国美女Hanna在最高LOD模型下，一共采用了38张贴图，最大分辨率为4096*4096，贴图总容量302.7MB。
同样在Crysis3中的男配角，人物模型使用了1.5万三角形，10张分辨率2048*2048，5张分辨率1024*1024的纹理贴图。
3.更加先进的场景特效
若果你希望劳拉拥有一头海飞丝般的秀发，而打开了TressFX 3.0技术，那么所需的显存又增加一大截。
AMD和NVIDIA两家都有各自的显存压缩技术，尽管它们的显存数据压缩技术效率不一，但他们共同目标都希望优秀的压缩算法能在无损贴图的情况下，提高纹理数据压缩率，使得显存带宽需求减少。即便有如此技术，目前来看，1080P分辨率、普通设置下，所有大作对显存占用在1.5GB左右，如果希望体验各种绚丽的特效，那么只能更换一块显存更大性能更好的显卡。种种原因组合起来，那就是现在对显存容量要求越来越高的原因。
测试方案
原则：选择同一规格的GPU核心，但拥有两种显存容量的显卡，测试时希望能够显卡GPU核心、显存频率保持一致，同时也要保证测试场景具备代表性、可重复性。
这次我们运用手上已有的RX 480 8GB以及RX 480 4GB作为测试卡，尽管两者GPU核心频率同为1338MHz，但RX 480 4GB显存频率下降为1750MHz，RX 480 8GB为2000MHz。
为保持两者参数一样，尝试将RX 480 4GB显存超频至2000MHz，但超频后会出现无法进入游戏或者花屏现象。因此采用25MHz为步进，不断尝试超频后运行杀手6 Benchmark并记录数据，直到无法运行Benchmark为止。最后成功将显存频率稳定在1975MHz下完成杀手6 Benchmark。最终让RX 480 4GB显存工作在1975MHz下完成所有测试。另外，为消除读者对两张显卡的显存频率不同的疑虑，将会放出超频过程中记录的杀手6 Benchmark数据，证明显存频率微弱差别不足以影响测试结果。
测试工具
利用Fraps录制游戏Benchmark测试画面的每秒生成帧数、累计帧生成时间点、最大最小平均帧，同时使用GPU-Z观察显存占用情况。
在三年前，路饭翻译总结过一篇关于Fraps软件的可靠性以及关于卡顿、延迟的文章。文章中AMD提出了一个很重要的观点：我们可以用工具客观测量出卡顿的存在，但是我们不能客观地衡量卡顿对每个用户的影响。以及Fraps记录的帧时间不一定准确，因为Fraps记录的只能生成两个渲染帧之间的时间，并非整个渲染过程，因此它只能告诉你每一帧的开始时间，并不能告诉你帧生成时间，无法告诉你渲染完成之后发生了什么，因此帧延迟的真正原因可能是多方面的。
但是小编个人认为，虽然我们不知道卡顿的真正原因是什么，但其中的卡顿是我们确确实实能够感知到的。大量前期测试结果表明在帧生成时间特别长的时候，卡顿会同时发生的，而且这些卡顿情况在测试中是可以复现，推测是在相同GPU核心情况下，不同显存容量在复杂的场景下，显存容量不足会导致渲染数据进入GPU核心处理时间增大，最终导致卡顿。
注意，Fraps录制游戏数据是需要手动触发的，因此并不能保证两张显卡测试时开始时间保持一致，只能多次测试使得两组数据尽可能靠近。
游戏的选择
在测试前，我们进行了多方面的测试和意见征求，综合现有的游戏库以及是否拥有benchmark测试便利性，最终选择了可以直观查看显存需求的GTA 5，显存要求变态的古墓丽影：崛起，可以与超大规模人群互动的杀手6。
游戏画面设置
在GTA5 1080P分辨率测试中，使用RX 480 8GB测试非常高画质，所有特效开到最高，8X MSAA以及FXAA未占满4GB显存，因此开启1.25倍超采样，需求显存瞬间提升至4613MB。测试成绩选取场景复杂、测试时间较长的第四部分。2K、4K分辨率下设定与1080P下保持一致，唯一区别在于4K下关闭超采样，原因是开启后并不能进入游戏。
古墓丽影1080P分辨率要设置为非常高画质，RX 480 8GB测试下占用6328MB显存，已经满足我们的要求。2K、4K分辨率下所有设置保持一致，只更改分辨率。
在杀手6 1080P分辨率测试中，由于使用RX 480 8GB测试过1080P下Ultra画质下仍占不满4GB，开启1.5倍超采样后，显存可以使用到4304MB。2K、4K分辨率下设定与1080P下保持一致，但4K下同样关闭超采样。
测试平台
显存频率对帧数、帧生成时间影响
前文提到过两张卡显存频率不一致，这里放出不同显存频率下的数据，供读者鉴别公正性。
杀手6 Benchmark中，在五种显存频率情况下，记录了平均帧数、最大最小帧，表现基本一致但会有误差性浮动。
从下列图表中可以看到，其实五个显存频率下帧数、帧生成时间表现是十分相似。数据量太多读者看着也眼花，特意挑出两个频率差距最大的1800、1975MHz观察。
小总结：虽然帧生成时间不一定能够准确对齐，而且两组数据纵横交错，但是总体上认为显存频率工作在1975MHz下表现与1800MHz并没有出现巨大差异，该卡的时候还是会卡，在特定的场景中帧生成时间还是同样那么长，因此我们可以认为微小的显存频率差距不足以影响总体的性能表现。
1080P测试结果
在预定的游戏画面设置下，GTA5中，RX 480 8GB能够占用到5511MB显存，而RX 480 4GB只占用3738MB，并没有完全占满；古墓丽影中，RX 480 8GB直接占用恐怖的6328MB显存，RX 480 4GB也几乎占满了4096MB显存；同样的情况出现在杀手中。这种情况下，RX 480 4GB显存容量已经明显不足，多出来的纹理数据将会进入带宽有限的系统内存缓冲池。
另一方面测试结果表明，即使是爆显存下RX 480 4GB、8GB两者平均帧数差距不足1%，甚至可以认为是测试过程中的随机误差，最大最小帧数会出现较大误差。GTA5仅有24帧一般般的游戏体验，而杀手以及古墓丽影则可以流畅游玩。
在每个游戏的帧曲线图，RX 480 8GB和RX 480 4GB数据互有交错，难分胜负，即便是有零点几帧的优势也是意义不大。
但是在GTA、古墓丽影的复杂场景加载时，RX 480 8GB加载速度快于RX 480 4GB，这个也可以算是大显存优势之一。
在帧生成时间折线图上，杀手测试中RX 480 4GB、8GB会在同一时间出现尖峰，代表着帧生成时间特别高，具体反映到游戏中的体验就是突然出现卡顿。在卡顿时场景下，RX 480 8GB所需的帧生成时间要比RX 480 4GB少，换句话说RX 480 4GB在游戏画面卡顿感会更明显。
在GTA5 Part4中，由于场景复杂，而且开启全特效，帧生成时间图表显示帧生成时间极度不稳定，起伏特别大，相对来说RX 480 4GB稳定性会更差，当然和Rockstar的优化也有一定关系。
相反在古墓丽影中，帧生成时间十分平稳。由于数据值的影响，纵坐标刻度间隔比较大，分辨不出数据变化情况，受限于篇幅不能一一展示。但是小编从数据值看到帧生成时间都在10-15ms之间徘徊，RX 480 8GB更为平稳，但该卡的地方一样卡，只是RX 480 4GB卡顿会更多。
2K测试结果
目前很多游戏玩家都逐渐购入2K显示器，而在游戏中开启2K分辨率的话，游戏引擎将会使用更高清的纹理贴图，变相增加了显存需求。三款游戏在RX 480 4GB、8GB显卡下显存占用情况分别如下。
可以发现在三款游戏2K分辨率下，无论在平均症最大、最小帧上RX 480 8GB都比RX 480 4GB多出3-6帧，大显存的优势慢慢在体现。
GTA5测试结果表明，在高显存容量需求下，RX 480 4GB出现严重卡顿情况，因为每一帧生成时间变长导致整个测试所需时间也变长，需时163秒完成测试，比1080P下的115秒多了整整48秒，显然RX 480 8GB能更好地解决这一问题。
杀手6测试中也开启了1.5倍超采样，RX 480 4GB、8GB出现明显的帧数差异，但此时性能帧数依然满足游戏需求，两者帧数差距可以认为显存容量大小导致的。
而在古墓丽影中却出现截然不同的情况，虽然RX 480 8G消耗了6677MB显存，RX 480 4G也几乎用完4G显存，但是两者帧曲线却还算比较平缓，波动很小，RX 480 8G稍微压RX 480 4G一头。
RX 480 8G在三款游戏的帧生成时间都短于RX 480 4GB。
三款游戏测试中，尽管RX 480核心负荷已经很重，但4GB、8GB显存两者之间的差距慢慢在体现，核心性能相同情况下，RX 480 8GB能够提供更加流畅的游戏体验，游戏贴图数据载入时间更短，但是在某些测试节点中，两者都会有无法避免的卡顿。RX 480 4GB应付2K分辨率下的显存需求已经开始比较吃力，勉强可以支撑。
4K测试结果
1080P下测试结果表明，RX 480 4GB、8GB在游戏占用超过4GB显存情况下，两者差距不大，2K分辨率两者开始出现差距，我们尝试加入4K分辨率的极限测试。
三款游戏显存占用上，RX 480 4GB同样已经基本使用完毕，RX 480 8GB则可以在GTA5、古墓丽影中使用超过7GB显存，杀手中占用4739MB显存。
在4K高清纹理贴图、全特效的巨大性能压力下，RX 480的核心已经不堪重荷，在GTA5效能测试中帧数已经下跌到个位数，画面就像是看PPT一样，一卡一顿。但是8GB显存就发挥了它的作用，RX 480 8GB比RX 480 4GB多了足足5帧，虽然不能玩，但还是能够发现一些端倪。另外古墓丽影以及杀手两款游戏中，RX 480 8GB也凭借大显存优势，帧数分别多了3症5帧，而且两者帧数都在24帧以上，但也只能说仅供体验，不能正常游戏。
在GTA5效能测试中，RX 480 4GB需要407秒完成整个测试，比RX 480 8GB多花费一半时间，具体可以在帧曲线图中体现。
杀手6 4K分辨率下Benchmark测试结果中，得出RX 480 8GB在游戏中显存要求越高的情况下帧数会越高的结论。
另外不得不佩服古墓丽影的神级优化，即便是占用了7655MB显存，RX 480 4GB、RX 480 8GB都能在大部分场景稳定在25帧以上，但RX 480 4GB也有数次跌落20帧的时候。
GTA5的帧时间生成折线图，由于大量的渲染数据已经占满4GB显存以外，还进入低带宽的系统内存中，导致RX 480 4GB需要更多的时间来传输数据给GPU核心，帧生成时间暴增，在Benchmark运行过程中，画面卡顿得难以接受，当然这只是一个测试，这样游戏体验是绝对毫无意义。
古墓丽影和杀手表现情况与2k分辨率中基本一致，这里不再累述。
4K分辨率下，RX 480 4GB、8GB在GTA5中已经被核心性能拖累，无法及时处理纹理数据，再大的显存也是于事无补。虽然古墓丽影和杀手6游戏中，都能有24帧以上表现，但是实际游戏场景中，一些复杂纹理的物体会延迟或者突然出现，十分影响游戏体验，这样糟糕画面估计所有玩家都没有心情继续玩下去的。因此4K分辨率下也只能体验和测试游戏需求，能够正常游戏显得不切实际。
总结：4GB亲民，8GB亦有用武之地
综上所述，我们可以明确地得出一个结论：
1080P分辨率下，GPU核心能够负载得起，那么4GB显存在全特效下尚且够用，即便是在“爆显存”的瓶颈状态下，RX 480 4GB也能基本保持与RX 480 8GB一样的帧数，但是会有较频繁的卡顿，载入时间更长的现象，场景物体出现时间延长，这些对于FPS游戏来说体验影响较大，这也是众多网友抱怨在很多游戏中出现卡顿的原因。
2K分辨率下，RX 480 4GB和RX 480 8GB之间的差距开始出现，RX 480 4GB略显疲态，8GB显存的优势逐渐体现，能提供更好的游戏体验。
4K分辨率下，RX 480 GPU核心性能已经不堪负荷，即便是8GB显存也满足不了需求，游戏处于不可玩状态，很多场景物体会延迟或者突然出现，游戏体验十分糟糕，可以说仅供体验和测试。
其实厂商在设计每一款显卡的时候已经对其有一个明确定位，绝大部分大显存的显卡都会搭配与其性能匹配的GPU核心，毕竟需要大显存的游戏场景，必定对GPU核心性能有一定的要求。对于RX 480这样的定位中高端显卡来说，4GB显存即可满足你在1080P下绝大部分的游戏需求，并不会存在性能上的瓶颈。而 8GB的存在意义就是为了在2K分辨率下，FPS游戏中换取更流畅的游戏体验；4K分辨率就只是“镜中花，水中月”而已，两者都不能胜任，看看就好。
购买建议
如果说你是一名网游爱好者，或者是1080P分辨下进行单机游戏，它们共同特点就是对显存需求并不那么敏感，RX 480 4GB显然更加适合你，1599元的起步价就能够让你在绝大部分游戏下获得流畅的游戏体验。
如果你想尝鲜2k分辨率，RX 480 8GB才是你的菜了，额外4GB的显存能够帮助你更快地载入游戏场景，在全开最高特效下获取更高帧数，游戏体验更加优异。
如果你是4K党，显然RX 480这样的核心性能已经无法满足你对画质极致追求的胃口，即使8GB显存也只是一个花瓶，你需要做的是换一张性能更好的显卡，或者是考虑RX 480交火。