Nvidia GeForce GTX 980 puesta a prueba con Resolve

Phil Rhodes, pone a prueba la mejor y más nueva GPU de Nvidia con un ejercicio de corrección de color en DaVinci Resolve.

Una de las cosas virtuosas en la interacción entre computadoras y la producción de video, es que las estaciones de trabajo avanzan más rápido que las demandas que les pone la industria del cine y la televisión. Esto significa que la post producción se vuelve cada vez más rápida y sofisticada, hasta llegar al punto en que el HD es tan fácil de trabajar cómo el SD. Mucho de esto es gracias a los videojuegos, que tienen acceso a fondos de R&D que ninguna otra aplicación podría igualar, esto tiene como resultado las GPUs. Esta tecnología ahora se usa de forma efectiva en todos los dispositivos mainstream de juegos y de render gráfico porque no hay nada que sea una décima parte de efectivo por esa cantidad de dinero.

Naturalmente, el progreso tiene un precio. En principios de los 2000s la gente veía las salidas de las máquinas de juegos donde aplicaban etalonaje visualmente las imágenes renderizadas, y comparaban las matemáticas fundamentales del proceso con el trabajo que se estaba haciendo en técnicas empleadas por compañías como Pandora y DaVinci Resolve. Esto fue algo claramente reconocido por compañías como Filmlight, que continuó construyendo equipo de gradación de alto performance alrededor de hardware básico, un enfoque que le permitía al performance crecer con el mercado masivo. La eventual adquisición de DaVinci Resolve por parte de Blackmagic fue tal vez el indicador de los resultados inevitables de fallar en el intento de enganchar correctamente con cambios fundamentales en la proporción precio-performance de los dispositivos computacionales; como si ser el empleado de una compañía de producción con altos presupuestos hiciera a una pieza tecnológica inmune a las matemáticas.

La versión actual de DaVinci Resolve (versión 11), es un gran ejemplo de lo que queremos hacer con GPUs. DaVinci Resolve crea grandes demandas en el sistema. Las estaciones de trabajo recomendadas por Blackmagic son una solución fácil y rápida, pero el mundo ya tiene muchas computadoras con especificaciones para edición. Muchas de ellas no tienen el suficiente poder GPU o memoria para hacer felíz a Resolve, pero podrían ser mejoradas. ¿Que necesita Resolve? Bueno, mucha memoria, por lo menos 16GB, y una gran tarjeta grafica. Para los propósitos de este artículo, tenemos una Nvidia GeForce GTX 980, actualmente lo mejor de la línea en el mercado GPU para entusiastas de los videojuegos, e incluso la edición Titan Black aún más poderosa del mismo dispositivo, la cual tiene más memoria. La instalación fue sencilla, solo remover un tornillo para quitar la tarjeta vieja y lo mismo para poner la nueva. Los drivers se descargan directo del sitio de Nvida.

¿Por qué los GPUs funcionan tan bien con la corrección de color?

Ya que esto es un review de una pieza de hardware, vale la pena mencionar porque las GPUs son tan adecuados para el tipo de trabajo que realizan aplicaciones como Resolve.

Renderizar los visuales para un videojuego es un proceso altamente repetitivo, involucra correr los mismos cálculos millones de veces por cuadro en diferentes piezas de geometría . Este tipo de tareas son descritas como “massively parallel”. El GPU brinda un alto número de procesos simples individuales, permitiéndole efectuar muchos de estos cálculos simultáneamente. El trabajo hecho en una aplicación de etalonaje es similar: cálculos simples individuales son efectuados en millones de pixeles por cuadro, respaldado por la veloz memoria en la GPU para su propio uso.

Es aquí donde comienza lo interesante. Lo que diferencía la GTX 980 de su versión más simple, la GTX 970, es el número de procesadores activos. No tiene 8, ni siquiera tiene 16, como los tendría una estación de trabajo decente. Tiene 2048, junto con otras 180-odd subunidades especializadas. Y no son lentas, van a mas de 1.3 GHz. Ok, estos procesadores individuales son mucho, mucho más simples que los núcleos de los CPUs, pero para operaciones simples, trabajando juntos, su potencial para trabajo masivo es inigualable. La GTX 970, en comparación, tiene 1664, aún así un número más que respetable. Otra característica notable de la serie 900 es que al usar la serie de procesador que Nvidia llama Maxwell, tiene un bajo consumo de poder, reduciendo ruido y gasto de energía.

Con 24GB en RAM y una GTX 980, empecemos con lo básico, el corrector de curvas por alguna razón causa notorios problemas de performance en Resolve, pero pude usar mas de 30 (pero no 35) nodos secuenciales en material HD 25fps. Cabe mencionar que una curva, es una operación unidimensional, que requiere un lookup table por canal RGB. Ajustes de matiz y de saturación por otro lado, toman en consideración todos los canales de forma simultánea, requiriendo teóricamente, 10243 o 1,073,741,824 valores. Ya que no es práctico, estos valores generalmente deben ser calculados al vuelo, requiriendo trigonometría, o basarse en una interpolación de una una lookup table tridimensional a una resolución menor – y en realidad, la situación es aún peor, ya que el software debe realizar el trabajo de forma interna a una resolución mayor a 10 bits.

Esto fue algo difícil de probar. El visor de nodos en Resolve se quedó sin espacio cuando se añadió una enorme cadena de alteraciones de matiz antes de que las cosas se alentaran cerca de los 50 nodos secuenciales, sugiriendo que Resolve realiza una clase de caché para operaciones simples secuenciales.

Probemos algo más pesado. Una prueba de performance estándar para Resolve ha sido, ya por un tiempo, el blur. Una prueba para muchas de las Mac Pro modernas, con sus GPUs duales AMD FirePro D500, permiten cerca de 20 blurs secuenciales antes de que el sistema se empiece a quedar sin aire. Se comienza a ver una caída cerca de los 30, lo que quiere decir que una tarjeta gráfica de £450 convierte una estación de trabajo modesta con un par de años encima, 50% más rápida que una nueva Mac Pro de £33000, por lo menos para este tipo de tareas.

Complicando las cosas para el GPU.

Sin duda la tarea más difícil, y una que solo se encuentra en la versión de paga, es la reducción temporal de ruido. Este es un tema avanzado, tomar ventaja de las similitudes de cuadros adyacentes para determinar que frecuencia en la información de la imagen es ruido y que es detalle, es algo a lo que varios ingenieros de video describen como “brujería”, algo que por supuesto solo podemos esperar de una compañía como Blackmagic. La reducción de ruido toma en cuenta varios cuadros. El resultado de subir winding demasiado es un efecto ondulante, lo que sugiere que algún tipo de flujo óptico se está haciendo. Menciono esto sólo para ilustrar la magnitud de la tarea computacional involucrada . Con el número de fotogramas ajustado a “2” , estimación de movimiento en “más rápido ” y el rango de movimiento en “grande”, la GTX 980 llevará a cabo la reducción de ruido en tiempo real en material de 1080p25 . Logra sobre 18fps si cambiamos estimación de movimiento a “mejor” en lugar de “más rápido ”, aunque esto es fácilmente reservado para render final.

Material 4K corre un tercio de rápido. Esto no tiene mucho sentido, ya que son 4 veces la cantidad de pixeles, así que se esperaría un cuarto, lo que sugiere influencia de otra parte del sistema, o un tipo de economía escalable. Lo que es más difícil de decir es el performance de la Titan Black, ya que apenas si hubo una pequeña diferencia con la 980. Mientras no agotemos la RAM tal vez no se note mucho la diferencia, sin embargo para personas que hacen simulaciones, físicas de agua, o modelado 3D de alta precisión, seguramente los 6 generosos GB en la Titan pueden ser de mucho interés.

Una vez visto el performance en Resolve, obviamente es interesante pasar un rato explorando el performance en otras aplicaciones, como el épico simulador espacial Elite:Dangerous, subiendo la configuración a lo más alto la tarjeta soportó sin problemas, después de un rato fue fácil regresar a Resolve para seguir trabajando, un sistema tan capaz como este puede correr ambas aplicaciones al mismo tiempo. Una característica genuinamente interesante de Nvidia es la capacidad de renderizar gráficos 3D a una resolución más alta de la pantalla en un buffer para después escalar el resultado hacia abajo para realizar un anti-aliasing y entregar una imagen de mayor calidad. Esto podría aplicarse teóricamente a la interfaz de un software 3D, aunque tal vez requiera esfuerzos de soporte específicos.

Una mejora que es más fácil de instalar que una tarjeta gráfica es la memoria. Generalmente la memoria va en ranuras que solo encajan de una forma, y no requiere configurar nada más. Antes de la mejora era difícil correr más de un par de aplicaciones importantes simultáneamente, ahora es posible correr Premiere, After Effects, Photoshop y Resolve de forma simultánea, junto con el simulador de combate aéreo War Thunder.