Если кратко
| Тип | Что ускоряет | Комментарий |
| CPU | В основном выполнение | Обычно худшие по скорости и энергоэффективности, но вполне пригодны для выполнения небольших по размеру нейросетей |
| GPU | Выполнение+ обучение |
Наиболее универсальное решение, но довольно дорогое, как по стоимости вычислений, так и по энергоэффективности |
| FPGA | Выполнение | Относительно универсальное решение для исполнения сетей, в некоторых случаях позволяет кардинально ускорить выполнение |
| ASIC | Выполнение | Наиболее дешевый, быстрый и энергоэффективный вариант исполнения сети, но нужны большие тиражи |
| TPU | Выполнение+ обучение |
Первые версии использовались для ускорения выполнения, сейчас используются для весьма эффективного ускорения выполнения и обучения |
| IPU, DPU… NNP | В основном обучение | Много маркетинговых букв, которые благополучно забудут в ближайшие годы. Основной плюс этого зоопарка — проверка разных направлений ускорения DNN |
| Analog DNN / RPU | Выполнение+ обучение |
Потенциально аналоговые ускорители могут произвести революцию в скорости и энергоэффективности выполнения и обучения нейросетей |
Что такое judder эффект и как его увидеть
Одной из неприятных особенностей данной ситуации является так называемый judder-эффект. Если картинка в видео выше понравилась, и вы не заметили ничего необычного, то быстрее закройте данную статью и забудьте про Auto Frame Rate навсегда.
Если же за тестовые 20 секунд глаза сильно напряглись и начали уставать – продолжаем изучать тему.
С judder-эффектом сталкивается любой покупатель нового телевизора или Smart-TV бокса. В рекламном ролике или магазине на тестовых стендах транслируются специальные ролики, который сняты с поддерживаемой для каждой модели частотой кадров и разрешением. Все выглядит максимально плавно, эффектно и реалистично.
Но когда счастливый обладатель нового “телека” приносит его домой и начинает воспроизводить свой контент, его ждёт небольшое разочарование.
У поставщика кабельного телевидения или T2 используется одна частота кадров, вещающие в цифровом формате IPTV-каналы имеют другую частоту, контент в стриминговых видеосервисах настроен на третью частоту. Загруженные вами видео могут как совпадать по частоте с любым из перечисленных вариантов, так и иметь свой уникальный показатель.
Если количество кадров в секунду у контента совпадёт с настройками ТВ (или будет кратно параметрам), пользователь увидит чёткую картинку без рывков и размытия. В противном случае будет наблюдаться тот самый judder-эффект.
Большинство современных телевизоров поддерживают работу на частоте 60 Гц или 120 Гц. При этом они без проблем справляются с контентом, который снят с частотой 30 или 60 кадров в секунду. Всё это кратные значения и, например, панель с частотой 120 Гц при воспроизведение ролика с частотой 30 кадров в секунду будет отображать каждый кадр по четыре раза.
Так же гладко пройдёт воспроизведение 24-кадрового ролика на экране с частотой 120 Гц (по пять повторений каждого кадра). А вот на экране с максимальной частотой 60 Гц 24-кадровое видео уже будет выглядеть неидеально.
Вот так это выглядит на графике:
Трансляция 24-кадрового контента на частоте 60 Гц
Получается так называемый эффект “телесин” в соотношении два к трём. Один кадр видео телевизор будет отображать 2/60 доли секунды, а следующий кадр видео будет длиться 3/60 доли секунды и так далее. Глаз человека очень чётко заметит такой эффект дрожания или подтормаживания картинки. Не будет общего ощущения плавности, любой голливудский шедевр превратится в любительское видео с дешёвой камеры.
Всевозможные системы сглаживания (или так называемые “уплавнялки”) сейчас есть в арсенале любого крупного производителя телевизоров и матриц. Умные системы способны добавлять недостающие кадры и делать частоту фреймов кратной частоте выводимого сигнала. Так в нужных местах появится лишний кадр, и указанного выше эффекта наблюдаться не будет.
Наглядное сравнение картинки можете увидеть на тестовом видео ниже. Все кадры в правом ролике воспроизводятся с одинаковой частотой, а слева каждый второй кадр длится заметно дольше. Некоторые увидят разницу только при замедлении видео, а некоторые смогут разглядеть эффект и в динамике.
К сожалению, работает данная фишка не всегда правильно. При просмотре динамических роликов или спортивных трансляций judder-эффект максимально заметен. Так футбольный мяч после удара превращается в комету или дыню, либо автомобиль во время ускорения резко меняет свою форму и становится смазанным. В эти моменты встроенная в телевизор система помогает добавить недостающие кадры и сделать картинку более чёткой.
Эта же система способна испортить просмотр динамических сцен в кино. Когда, по задумке режиссёра, кадр должен иметь эффект размытия или быть смазан, телевизор делает его слишком резким и появляется эффект съёмки на любительскую камеру.
Чтобы полностью избавиться от judder-эффекта, частота выходного сигнала должна быть равна или кратна показателю fps воспроизводимого видео. Только такой способ трансляции позволить избежать видимых искажений и смотреть контент в таком виде, как задумали его создатели.
Все в небо! Ближе к облакам!
- При этом обучение нейросети относительно слабо масштабируется горизонтально. Т.е. мы не можем взять 1000 мощных компьютеров и получить ускорение обучения в 1000 раз. И даже в 100 не можем (по крайней мере пока не решена теоретическая проблема ухудшения качества обучения на большом размере батча). Нам вообще довольно сложно что-то раздавать по нескольким компьютерам, поскольку как только падает скорость доступа к единой памяти, в которой лежит сеть — катастрофически падает скорость ее обучения. Поэтому если у исследователя будет доступ к 1000 мощных компьютеров
на халяву, он, безусловно, скоро их все займет, но скорее всего (если там не infiniband + RDMA) обучаться там будет много нейросетей с разными гиперпараметрами. Т.е. общее время обучения будет лишь в несколько раз меньше, чем при 1 компьютере. Там возможны и игра с размерами батча, и дообучение, и прочие новые модные технологии, но основной вывод — да, при увеличении количества компьютеров эффективность работы и вероятность достичь результата будут расти, но не линейно. Причем сегодня время исследователя Data Science стоит дорого и часто если можно потратить много машин (пусть неразумно), но получить ускорение — это делается (см. пример с 1, 2 и 4 дорогими V100 в облаках чуть ниже).
Как проверить правильную работу Auto Frame Rate
Во-первых, фишку должен поддерживать телевизор или подключенный TV-бокс. В случае с приставкой телевизор должен уметь менять частоту вывода и разрешение по HDMI. Так умеет большинство современных ТВ-панелей, но проверить спецификацию все-таки стоит.
Во-вторых, телевизор должен поддерживать все распространённые частоты FPS. Чаще всего для комфортного воспроизведения фильмов требуется поддержка 24 кадров в секунду.
В-третьих, работе Auto Frame Rate не должны мешать встроенные системы повышения чёткости изображения.
Возможны ситуации, когда заявленная поддержка AFR со стороны производителя ТВ просто не работает из-за конфликта с другими фишками либо когда опция поддерживается на приставке, но неверно воспринимается телевизором и не даёт нужного эффекта.
Если все указанные выше условия соблюдены, можно проверить правильность работы AFR в вашем конкретном случае.
1. Настройте правильное разрешение. Перейдите в параметры телевизора или используемой приставки и установите правильное разрешение для используемой матрицы. Если телевизор поддерживает разрешение 4K – устанавливайте его, не нужно ставить 1080p по умолчанию на такой панели. И наоборот – не завышайте разрешение воспроизводящего устройства, если его не поддерживает матрица.
Не всегда AFR поддерживает смену разрешения и неверно установленный параметр не позволить получить максимальное качество картинки.
2. Верно выберите подходящую частоту. Здесь все зависит от наиболее предпочитаемого вида контента. Например, при регулярном просмотре IPTV следует установить частоту кадров на значение 50. В этом случае AFR не будет менять параметры экрана в большинстве сценариев использования.
Можете воспользоваться параметрами контента, которые указаны в первом разделе статьи или узнать рекомендуемую частоту кадров у поставщика своего контента.
3. Включите фишку Auto Frame Rate. Она может иметь различные названия в зависимости от используемой операционной системы или оболочки. Например, на многих распространённых моделях TV-боксов с Android TV фишка называется HDMI self-adaption и находится в разделе Playback Settings.
4. Установите подходящий режим работы фишки (если в настройках предусмотрена такая опция). Обычно производители предлагают два режима: частичный (part mode) с переключениям режима только при указанных частотах контента или полный (total mode) с переключением на любую частоту воспроизводимого контента.
5. Скачайте тестовый ролик на приставку. И включите его воспроизведение на устройстве.
Видео будет выглядеть как на примере выше.
6. Используйте любое стороннее приложение-камеру для iOS или цифровую камеру в ручном режиме.
7. Установите выдержку на отметку 1 секунда и сделайте фото телевизора.
Если Auto Frame Rate включён и работает правильно, увидите на снимке равномерно окрашенную серую доску. Это значит, что панель за секунду отображает кадры с подсветкой каждого из квадратов.
Если Auto Frame Rate не включился или конфликтует с какой-то другой фишкой телевизора, то вы увидите изображение-шахматку. Оно свидетельствует о том, что за секунду панель не успевает отобразить все нужные кадры. Так можно самостоятельно убедиться в работе фишки на ваших устройствах.
Теперь вы знаете, за какой фишкой гнаться при выборе современного телевизора в 2021 году.
iPhones.ru
Включаем, настраиваем, проверяем.
Тесты
Для начала рассмотрим игру Assassin’s Creed Odyssey. Здесь 5600 XT немного опережает RTX 2060 на обоих разрешениях. На разрешении 1080p преимущество составляет 5%, на разрешении 1440p всего один кадр. Можно сказать, что производительность одинаковая.
В игре Star Wars Jedi Fallen Order последние драйверы приводят к тому, что скорость работы двух видеокарт также почти идентичная.
В игре Outer Worlds преимущество почти всегда у видеокарт Nvidia. Так произошло и на этот раз. 1% минимальной производительности на обоих разрешениях идентичны. Это означает, что 5600 XT обеспечивает плавную графику.
Дальше идёт игра Call of Duty: Modern Warfare и результаты снова близкие на обоих разрешениях. В первую очередь на 1080p.
Red Dead Redemption 2 является ещё одной игрой, где результаты почти не различаются. Разницу в 2 кадра/с можно назвать пренебрежительно малой.
5600 XT испытывает некоторые затруднения в игре Control при использовании MSAAx4. Особенно это проявляется в нижнем 1% производительности даже на разрешении 1080p. Если смотреть на среднюю частоту кадров, RTX 2060 на 7% быстрее, но в нижнем 1% результатов преимущество GeForce составляет 14%.
Видеокарта AMD хорошо проявляет себя в World War Z, не испытывая проблем в противостоянии с RTX 2060 на разрешении 1080p. Здесь Radeon на 11% быстрее. При переходе на 1440p выигрывает уже Nvidia, преимущество составляет 7%.
Видеокарты на графических процессорах AMD Radeon всегда хорошо проявляют себя в играх серии F1. И на этот раз 5600 XT обходит RTX 2060, опережая конкурентов на 10% при разрешении 1080p и на 14% на 1440p. Это довольно солидное преимущество.
Лучше RTX 2060 справляется с игрой Tom Clancy’s Rainbow Six Siege, по крайней мере если задействовать Vulkan API. Похоже, что этот интерфейс AMD пока не оптимизировала. В нижнем 1% результат хуже по сравнению с тем, который показывается с Direct X11. Интересно будет посмотреть, как AMD улучшит работу с Vulkan в ближайшие месяцы.
Казалось, что RTX 2060 наверстает упущенное в Fortnite, но AMD обеспечила хорошую оптимизацию в этой очень популярной игре. В первое время после выхода Fortnite видеокарты Nvidia доминировали, но теперь AMD наверстывает упущенное. В результате производительность двух видеокарт одинаковая на обоих разрешениях.
Если поставить максимальную графику в игре Gears 5, 5600 XT легко превосходит RTX 2060 с разницей в 18% на 1080p и 15% на 1440p.
Частота кадров в Shadow of the Tomb Raider очень похожая. Здесь производительность снова почти идентичная.
Так же можно сказать про игру Apex Legends. На разрешении 1080p 5600 XT чуть лучше, на разрешении 1440p RTX 2060 имеет небольшое преимущество. В целом разница минимальная.
Наконец, в игре PUBG видеокарты GeForce всегда имели преимущество. В данном случае RTX 2060 на 9% быстрее на 1080p и на 6% быстрее на 1440p.
Зачем нужен AFR
AFR (Auto Frame Rate) – это способность телевизора или приставки автоматически менять частоту выходного сигнала под частоту воспроизводимого контента.
На сегодняшний день существует общепринятый мировой стандарт частоты кадров для киносъёмки – 24 кадра в секунду. Кроме этого есть множество других распространённых стандартов:
► 25 кадров в секунду – частота кадров во время съёмки видео для перевода в европейский стандарт разложения 625/50.
► 26 кадров в секунду – частота съёмки для панорамной системы Синерама (Cinerama).
► 29,97002616 кадров в секунду – используемая в телевизионном стандарте NTSC, частота кадров. Стандарт распространён в странах Северной Америки и части стран Азии.
► 30 кадров в секунду – частота кадров, которая применялась в ранних версиях широкоформатного кинематографа и IMax.
► 48 кадров в секунду – частота кадров, которая используется в современных системах IMAX HD и Maxivision 48.
► 50 кадров в секунду – частота кадров в европейском стандарте телевидения высокой чёткости.
► 59,94 кадров в секунду — точная полукадровая частота телевидения высокой чёткости для стандарта NTSC.
► 60 кадров в секунду – частота киносъёмки для американского стандарта телевидения высокой чёткости.
Добавьте к этому консоли, смартфоны, видео- и экшн-камеры и записанный на компьютере стриминговый контент, который тоже может иметь свою частоту кадров и не совпадать с телевизионной.
Как видите, во всем мире существует множество разных стандартов для производства видеоконтента, каждый из которых имеет свою частоту кадров. При этом количество фреймов из одного стандарта сложно привести к другому стандарту без видимых потерь, артефактов или побочных эффектов.
Что даёт Auto Frame Rate
Параметры Auto Frame Rate с поддержкой смены частоты и разрешения экрана
Именно для этого и нужна фишка под названием “Auto Frame Rate“. Наличие данной опции в телевизоре или приставке будет лучше сотни искусственных “уплавнялок” и “сглаживалок” картинки.
В идеале система должна подстраивать не только частоту кадров, но и разрешение. Так получится смотреть контент без каких-либо искажений. Телевизор при этом не будет делать апскейл картинки, самостоятельно дорисовывая несуществующие пиксели.
Разделяют два вида Auto Frame Rate: системный и программный. В первом случае фишка включается на уровне всей используемой системы (телевизионной ОС или операционки ТВ-бокса), а во втором – только в конкретном приложении-плеере.
Настройка Auto Frame Rate на уровне операционной системы Android TV
Первый случай более удобный, не требует дополнительных настроек и срабатывает сразу же после активации. Просто находим тумблер “Auto Frame Rate” в параметрах своей панели или в настройках Android TV и активируем его. Фишка появилась в Android TV начиная с шестой версии и есть в параметрах многих фирменных ТВ-оболочек.
После активации система будет пытаться распознать количество кадров в любом просматриваемом контенте и автоматически подстраивать частоту экрана под видео. С одной стороны это удобно, но с другой – любая смена видеорежима приводит к пропаданию картинки на 1-3 секунды.
Если просто включить фильм и смотреть его за один раз без перерывов, потерпеть пару секунд на смену режима можно. Другое дело, когда вы будете смотреть телевизионные каналы, IPTV, YouTube или просто трейлеры фильмов в каталоге стримингового сервиса. При переключении на новый канал или при начале воспроизведения любого ролика картинка на экране будет пропадать на несколько секунд. Подобный эффект возможен даже при перемотке видео.
Включение Auto Frame Rate в популярном плеере Vimu на Android TV
Программный способ требует настройки, но имеет неоспоримые преимущества. Можно включить Auto Frame Rate только в нужных приложениях. Есть возможность задать отсрочку его включения, например, установить 5-секундную задержку, которой хватит для пауз при переключении каналов или перемотке видео. Когда окончательно выберите контент для просмотра, приложение активирует Auto Frame Rate и сменит частоту экрана.
Многие сторонние приложения-плееры имеют умные алгоритмы активации AFR и не требуют от пользователя никаких ручных манипуляций. Утилиты вроде KODI, Smart Youtube, Perfect Player, Vimu, Amazon Video, TiviMate и другие уже имеют встроенный Auto Frame Rate.
Что же выбрать?
В общем, 5600 XT и RTX 2060 в плане производительности мало отличаются. Всё зависит от того, в какие игры вы собрались играть.
В данном случае результаты настолько похожи, что нужно обращать внимание даже на драйверы. В частности, всё больше людей в последние месяцы сообщают о проблемах с драйверами AMD
В результате порекомендовать 5600 XT прямо сейчас становится сложнее. RTX 2060 в настоящее время является проверенным продуктом и при одинаковом уровне производительности стоит на $10-$30 дороже. Можно сказать, что это плата за стабильность.
Кроме того, можно особенно не привередничать при покупке RTX 2060. Более дешёвые модели ничуть не хуже премиальных версий. В случае с 5600 XT это не так.
5600 XT является приличным продуктом, которому нужно время на решение проблем с драйверами и на появление карт с нормальным VBIOS. В таком случае эта карта станет серьёзным претендентом на деньги покупателей. Пока же лучше отдать предпочтение RTX 2060.
