Por que vamos acabar usando uma segunda placa gráfica para streaming?

Dual GPU as placas gráficas não apareciam no mercado de componentes de jogos há muito tempo – dada a complexidade de usar as duas ao mesmo tempo para os desenvolvedores. Embora mecanismos estejam sendo criados em projetos futuros para permitir o uso de vários chips gráficos ao mesmo tempo, aos poucos essas configurações foram desaparecendo. No entanto, as configurações de gráficos duplos podem retornar, não para executar jogos com quadros mais altos, mas para usar a segunda placa gráfica para streaming de conteúdo.

Um único gráfico não é bom o suficiente para emitir

Como você bem sabe, cada GPU tem dentro de si um pequeno processador capaz de codificar e decodificar vídeo em tempo real. O problema é que quando se trata de streaming de jogos, não é poderoso o suficiente para transmissão de conteúdo. O que obriga em muitos casos a ter que usar a potência bruta dos próprios gráficos para realizar o processo de conversão para vídeo ou, alternativamente, núcleos adicionais do processador central caso o primeiro não tenha desempenho suficiente para isso.

Bem, temos que pensar que o streaming funciona ao contrário dos jogos na nuvem. Em vez de recebermos conteúdo de vídeo gerado por um servidor que joga um jogo, é o nosso PC que gera esse conteúdo e o transmite a terceiros. O que não significa apenas que ele precisa ter energia e memória para jogar, mas também para codificar o vídeo. Portanto, se você tiver pouca memória na placa gráfica ou ela não for poderosa o suficiente, acaba tendo problemas na transmissão. A lógica é pensar que precisamos de hardware gráfico mais poderoso, porém, isso não necessariamente precisa ser o caso.

Usando a segunda placa gráfica para streaming de vídeo

As placas gráficas não são usadas apenas para gerar belos gráficos, elas têm muito mais usos graças ao seu pipeline de computação. No entanto, a grande maioria tem a ver com mundos que são completamente removidos dos jogos, como computação científica ou mineração. Além disso, no caso de jogos, é necessário que as duas unidades sejam totalmente iguais. No entanto, existe uma aplicação, extremamente útil e que lhe permitirá use sua segunda placa gráfica para streaming de conteúdo e isso será crucial nos próximos anos.

Estamos nos referindo a codificação via GPUs , e com isso não queremos dizer usar o pequeno codec de vídeo destes. Em vez disso, a ideia é usar todo o poder de computação da segunda placa gráfica para streaming e, portanto, não como assistente do primeiro ao gerar gráficos de jogos . A ideia é aproveitar a capacidade de cálculo paralelo dos processadores das placas gráficas para converter os diferentes blocos da imagem em blocos compactados em formatos de vídeo.

Claro que o modelo ideal é poder ter todo o poder disso para isso, mas não teríamos para jogos e vice-versa. Daí separar a funcionalidade em dois chips diferentes de forma que não haja processo de contenção. Uma vez que cada GPU poderia funcionar sem problemas com sua memória de vídeo.

Como funciona?

Isso pode ser feito através de um processo muito simples:

• A placa gráfica A gera o quadro do jogo que é armazenado em sua memória de vídeo para ser transmitido.
• Através de um canal DMA, a placa gráfica B se comunica com a memória de A, lê o último quadro e copia os dados para sua própria memória através da interface PCI Express.
• Com as informações que B agora possui, o processo de codificação de vídeo começa a usar toda a sua potência, liberando a primeira placa gráfica para realizar essa tarefa e não exigindo a participação do processador central em nenhum momento. O que também acaba funcionando com mais conforto.

Para o processo não é necessário ter uma placa de vídeo de alta potência, mesmo um modelo que tenha um consumo de 75 W na porta PCI Express poderia fazer esse trabalho e até a placa de vídeo integrada em seu processador.

Então, por que não é usado com mais frequência?

No papel tudo isso soa muito bem, mas os programas responsáveis ​​por transmitir conteúdo pela internet precisam ser projetados para isso e, por isso, precisam otimizar o código para o uso da segunda placa gráfica e acreditem que não é fácil . Como requer o uso das unidades DMA em ambas as placas gráficas, você precisa sincronizá-las manualmente e NVIDIA, Intel e AMD todos têm suas próprias unidades com seus próprios conjuntos de instruções. Então no final seria necessário criar 9 versões do mesmo programa apenas para a sincronização entre o gráfico que gera o quadro e aquele que o codifica.

Os programas encarregados de codificar o vídeo não são um problema, pois podem ser escritos em linguagens de sombreamento de alto nível como HLSL ou GLSL e, portanto, ser compatíveis com todas as combinações com um código comum. A complicação vem sim com a sincronização entre ambas as GPUs para poder realizar a tarefa. Portanto, é necessária uma estreita colaboração por parte dos fabricantes.

Atualmente, aplicativos muito usados ​​como o Streamlabs OBS não têm essa capacidade e a única maneira que temos de fazer isso é através de um segundo PC. Isso supõe um custo adicional para o usuário interessado em transmitir pela internet. O ideal não é complicar as coisas, mas torná-las mais acessíveis e simples.

A arma secreta da Intel e da AMD: use a GPU integrada para streaming

Como dissemos antes, o streaming com uma segunda placa gráfica não é algo que exija muita energia para ser executado. Portanto, seria possível até mesmo fazê-lo usando o processador embutido. O problema surge quando há necessidade de unidades DMA que se comuniquem com ambas as partes e normalmente isso não acontece. Simplesmente, quando a placa gráfica mais poderosa é ativada para gerar os gráficos dos jogos, a integrada fica inativa. No entanto, isso é algo que pode ser resolvido em modelos futuros.

Uma das coisas que a Intel quer fazer com a dupla entre seus gráficos ARC e seus processadores Core é o que eles batizaram de Deep Link, cuja principal função é usar precisamente o iGPU para auxiliar na codificação de vídeo para streaming de conteúdo. O que significa que o usuário não precisa comprar uma segunda placa gráfica. Por outro lado, é um cenário ideal, pois tira o trabalho dos criadores de aplicativos de streaming e é uma motivação para comprar um par somente Intel.

O outro grande fabricante que pode fazer isso é a AMD, já que não vamos esquecer que tanto os processadores Ryzen quanto as placas de vídeo Radeon são desta empresa e já os vimos fazer movimentos semelhantes com seu SmartShift, que funciona de maneira semelhante ao Deep Link de Intel, mas no momento eles não anunciaram essa funcionalidade, embora não haja dúvida de que também a veremos sendo aplicada pela empresa de Lisa Su. Afinal, o interesse de um e de outro é que você compre os dois produtos sob o selo deles.

Este é o fim da captura de vídeo?

No mundo profissional da transmissão de vídeo na Internet, ninguém mais usa dispositivos de captura de vídeo, pois o poder das placas gráficas e sua capacidade de trabalhar com grandes quantidades de dados em paralelo as tornam ideais para esse tipo de tarefa. Além disso, eles alcançam resultados muito maiores, mesmo do que vários captadores internos, e com um custo de infraestrutura muito mais barato.

Se formos ao mercado interno, a grande maioria dos dispositivos de captura tem o problema de serem externos e dependerem da velocidade da porta USB, o que agrega latência ao processo e também não possuem muita potência, principalmente aqueles que não conseguem use a porta USB-C Isso faz com que em muitos casos sejam uma carga para o CPU, porque eles também não fazem a codificação bem. Portanto, a ideia de ter uma segunda placa gráfica para streaming não é absurda e ainda mais quando é a mesma que está na CPU central e não implica um custo adicional para o usuário.

O único problema que vemos com esta abordagem? O hardware gráfico em processadores de laptop é muito mais poderoso do que o encontrado em processadores de desktop. Em qualquer caso, podemos conectar um segundo cartão ao motherboard da nossa torre e pode ser uma forma de saída dos cartões básicos, geralmente relegados a equipamentos de escritório e escolares. Este mercado corre o risco de desaparecer e não há dúvida de que será uma forma de o salvaguardar. Claro, vai depender dos fabricantes automatizar certos processos com os drivers e também dos criadores de aplicativos fazer as alterações pertinentes.