为啥游戏对显存的要求越来越大了？

今年从我们的测试中已经看到迹象表明，8GB显存对于最新3A游戏来说可能不足，特别是在高分辨率下游玩，并且将图形质量设置为高或最大的时候。例如在生化危机的A卡游玩评测中（可以搜索下钛师父往期文章），RX6650XT的8GB显存已经轻易“爆”了。那么，游戏真的需要使用那么多显存吗？

为什么游戏需要显存

简单来说，我们可以总结为3D图形渲染本质只是大量的数学和数据处理工作。

在数据方面，需要尽可能地将数据存储在GPU核心附近。所有GPU都有内置的小型高速内存，也就是缓存，但这只足以存储当前发生的计算所需的信息。

但是，当GPU执行需要纹理或渲染目标样本的着色器程序时，它首先会在L1缓存中寻找该数据。如果它不在那里，那么GPU将通过其余级别的缓存寻找数据，最终通过外围显存来寻找它。

当所有这些搜索的结果都不存在时，那么数据就必须从系统内存复制到显卡，然后再复制到缓存中。所有这些都需要时间，所以GPU会拖延着色器指令，直到它得到所需的样本。要么游戏会暂时暂停，直到程序完成这个操作——这个就是卡顿的由来。

要么就完全放弃，导致各种故障——例如，游戏死机。

十年前，最昂贵的台式机显卡也不过只有 6 GB 的显存，而大多数 GPU 仅配备了 2 或 3 GB。

今天，24 GB 是消费级显卡的最高显存容量，高端卡还有很多 12 或 16 GB 的显存容量，不过8GB显存更为普遍。

3A大作怎么消耗显存的？

让我们看看当 3GB显存是较高显存的门槛标准时，最好的游戏图形效果是如何创建的。

那正是2013 年，《刺客信条 4：黑旗》、《生化奇兵：无限》、《地铁：最后的光芒》和《古墓丽影》都是当年的3A大作，拥有出色的画面。

而当时的消费旗舰显卡是 AMD 的 Radeon HD 7970和NVIDIA的 GeForce GTX Titan，分别拥有 3GB 和 6GB 显存。而当时大多数高端游戏显示器是 1080p分辨率。

以《刺客信条4：黑旗》和《地铁：最后的光芒》为例，《黑旗》是一个完全开放世界游戏，拥有广阔的游戏区域，而《地铁：最后的光芒》则主要是狭窄的空间和线性的游戏体验。

1080p分辨率下，《黑旗》平均显存需要3.3 GB，而《地铁：最后的光芒》仅使用了 2.4 GB。单个 32 位 1920 x 1080 的帧大小不到 8 MB（如果是4K 几乎是 32 MB，所以当年基本没有所谓的4K游戏体验）。

可见，低分辨率就可以让显存需要量显著减少。

这是因为角色模型、物体和环境结构都由数十万个多边形制成，全部包裹在丰富的详细纹理中。

在《刺客信条4：黑旗》中，仅使用屏幕空间反射效果，就需要 5 个单独的缓冲区（颜色、深度、射线行进输出、反射模糊结果），体积阴影效果则需要 6 个缓冲区。而《地铁：最后的光芒》设计更为超前，材质质量上使用非常高的质量设置和分辨率为 2560 x 1600（比 1440p 多 10% 的像素），万元级的GeForce GTX Titan 平均只有 41 fps。

如今的3A大作需要多大显存？

实际上开发者和评测工程师为了准确测量游戏中使用的显卡内存量，可以使用微软的 PIX工具进行相关的统计。

这是一种DirectX开发调试工具（有兴趣的朋友可以自行下载：https://devblogs.microsoft.com/pix/download/），可以捕获游戏单个帧，并将其分解为 GPU 发出的每一行代码，并查看处理它所需的时间和使用的资源，但我们只对捕获的显存指标感兴趣。

PIX 记录了三种显存占用，本地预算 (Local Budget)、本地使用量 (Local Usage) 和本地驻留量 (Local Resident)。第一个是 Direct3D 应用程序可用的视频内存量，它会随着操作系统和驱动程序的变化而不断变化。

本地驻留量是所谓的驻留对象占用的显存量，但我们最感兴趣的值是本地使用量。这是游戏试图使用的显存量的记录，游戏必须保持在本地预算限制内，否则会发生各种问题 - 最常见的是卡顿，直到有足够的“预算”为止。

为什么不能用常用的MSI Afterburner来调查如今3A大作的显存使用量呢？

因此这个工具显示的是当前显存占用情况，但游戏本身“希望”获得的显存数量（“本地预算”）则不会显示出来。

而在现在RTX40系显卡平台上，如今的3A大作会占用多少显存呢？以下是一个在非光追情况下的显存占用追踪情况：

《毁灭战士：永恒》、《生化危机 4》和属于非开放世界游戏，游戏区域受到严格限制，而其他游戏是开放世界。因此这两个游戏理论上，可能会将所需的所有3D数据存储在显存中，而其他游戏则必须采用数据流式传输，也就是“边用边加载”，因为整个世界太大而无法在本地显存上存储。

但实际上《生化危机4重制版》的菜单警告我们，最高质量设置会导致我们的显存用尽（显示显存为黄色或红色字体），但实际游戏中并没有遇到这样的问题。

在非光追情况下，如今的3A大作的显存占用几乎翻倍，是建立在更精细的材质分辨率基础上的，当没有光追的情况下，可以看出大部分8G显存的显卡是勉强可以应付的。

而当打开光追后，“光影效果”对显存的需求量，反而是最大的显存黑洞。

《赛博朋克2077》、《漫威蜘蛛侠》和《消逝光芒2》使用光线追踪有明显效果改观的游戏。在其他游戏中，光线追踪的影响要小得多，例如《生化危机4重制版》在画面的“光追”开关旁边说明就是“水面效果”。因此在《生化危机4》中，它并没有对帧率造成太大影响，但在《赛博朋克2077》和《霍格沃茨遗产》中的影响是非常大的。在这两款游戏中，显存本地用量一直超过本地预算，导致出现卡顿。

结论：无光追情况下，8G显存尚可支撑

从实测中我们可以看出，对显存的要求确实在上升，而且这种情况只会继续下去，但我们也看到，只要在设置菜单中花点时间，就有可能使目前的游戏在效果可接受情况下能正常运行。

但在今年接下来的几季游戏发布中，8GB的显卡可能会感受到越来越大的压力。

如果你需要光追，那么建议购买显卡时，可以考虑放弃8GB显存了。

来源：钛师父