Multi-Frame Rendering

Компания Adobe выпустила бета версию программы After Effects 2022 (v22.0), с новой функцией многопоточности Multi-Frame Rendering.
Статья Puget Systems: Как выбрать лучшее оборудование для многокадрового рендеринга в After Effects.
С новой версией After Effects 2022 v22.0, Adobe делает все возможное и добавляет массу новых функций, включая предварительный просмотр, профилировщик композиции и уведомления о рендеринге. Все это невероятно полезно и достойно обновления само по себе, но во многих отношениях это просто закуски к основному блюду: Многокадровый рендеринг.
Многокадровая визуализация (или MFR) значительно повышает производительность при экспорте и предварительном просмотре композиций, позволяя After Effects обрабатывать несколько кадров одновременно. Выгода зависит от вашего компьютерного оборудования и конкретного проекта, но даже скромная система с 4-8-ядерным процессором часто может увеличить производительность в 2 раза. А если у вас процессор с 16 или более ядрами, вы можете увидеть увеличение производительности в 3 или даже более чем в 4 раза!
Что делает эту функцию еще лучше, так это то, что она работает не только в базовом приложении After Effects, но и в других партнерских приложениях. Например, если вы визуализируете свой проект Ae с помощью Media Encoder или используете шаблоны графики движения (.mogrt) в Premiere Pro, ваша система сможет воспользоваться преимуществами повышения производительности за счет MFR.
Из тестирования, которое мы - и другие - провели, ясно, что многокадровый рендеринг - это большое дело, и это значительно ускорит работу в After Effects. Но, поскольку MFR улучшил многопоточность After Effects, возникает вопрос о том, как это может изменить то, какое оборудование лучше всего подходит для After Effects. В прошлом After Effects лучше всего работали на процессорах, в которых приоритет отдавался более высокой производительности на ядро (IPC), а не более высокому количеству ядер, но изменилось ли это теперь, когда Ae может отображать несколько кадров одновременно? И как это влияет на другие компоненты, такие как оперативная память и графический процессор (GPU)?
Хорошей новостью является то, что если в настоящее время у вас есть система, оптимизированная для After Effects, она будет работать лучше только при многокадровом рендеринге. Но MFR действительно повышает окупаемость инвестиций при покупке оборудования более высокого класса, которое ранее не очень подходило для After Effects. У нас есть пара статей для глубокого погружения, в которых рассказывается о том, как изменилась производительность при использовании широкого спектра современных процессоров (CPU) и графических процессоров (GPU), но в этом посте мы хотим точно объяснить, что такое MFR, и кратко рассказать о том, как он изменил способы, с помощью которых After Effects может использовать процессор, оперативную память (RAM) и графический процессор на вашем компьютере.
Как работает многокадровый рендеринг? Исторически сложилось так, что After Effects мог отображать только один кадр за раз. Существуют способы запустить несколько экземпляров самого движка рендеринга AERender в фоновом режиме для повышения производительности (либо с помощью функции "Рендеринг нескольких кадров одновременно" до 2015 года, либо с помощью таких плагинов, как RenderGarden и BG Renderer MAX), но каждый из них по-прежнему мог использовать только одно ядро процессора, поэтому во многих отношениях это было решение типа "грубой силы". Основная проблема с этими методами заключается в том, что они работают только для экспорта и требуют значительно большего объема системной оперативной памяти и видеопамяти GPU, поскольку по сути они запускают несколько экземпляров After Effects.
Как вы, вероятно, можете сделать вывод из названия, многокадровый рендеринг изменяет работу механизма рендеринга в After Effects, позволяя ему отображать несколько кадров одновременно. After Effects анализирует такие вещи, как количество ядер процессора, доступная оперативная память и видеопамять, сложность композиции и определяет, сколько кадров необходимо визуализировать одновременно, чтобы обеспечить наилучшую производительность. Поскольку он изменяет сам механизм рендеринга для поддержки нескольких кадров, он работает не только при экспорте, но и при предварительном просмотре. Кроме того, он не требует столько оперативной памяти или видеопамяти, сколько требует грубая сила, и автоматически оптимизируется для максимальной производительности.
Загрузка ЦП для многокадрового рендеринга по сравнению с однокадровым рендерингом:

Стандартная загрузка процессора (без использования MFR):

Дополнительным бонусом MFR является то, что он работает везде, где используется механизм рендеринга After Effects, будь то в самом After Effects или в партнерских приложениях, таких как Media Encoder и Premiere Pro.
Производительность процессора (CPU) и масштабирование с помощью MFR. Процессор (CPU) является одним из наиболее важных компонентов в вашей системе и является центральным компонентом, который определяет производительность в After Effects. И, как вы могли бы ожидать, самая большая разница с многокадровой визуализацией заключается в том, что она делает процессоры с большим количеством ядер значительно более полезными.
В предыдущих версиях After Effects использование процессора с большим количеством ядер не обеспечивало значительного повышения производительности, поскольку одновременно использовалось всего несколько ядер. Например, переход с 6-ядерного процессора на 16-ядерную модель даст в среднем только на 6% более высокую производительность и не более чем на 50% улучшение. И часто, как только вы пересекаете определенный порог, более высокое количество ядер у процессоров может фактически привести к общему снижению производительности.
Но благодаря многокадровому рендерингу теперь вы можете получить значительно лучшую отдачу от своих инвестиций при использовании процессора с более высоким количеством ядер. Вместо того, чтобы просто увеличить среднюю производительность на 6% с 6 до 16 ядер, MFR приближается к 20%. А в некоторых ситуациях 16-ядерный процессор AMD Ryzen 9 3950X или AMD Ryzen 9 5950X может быть более чем в 2 раза быстрее! Кроме того, особенно для более сложных проектов, вы можете увидеть дальнейший прирост производительности вплоть до 32-ядерного процессора.
Производительность процессора After Effects при многокадровом и однокадровом рендеринге:

Поскольку масштабирование процессора намного лучше с помощью MFR, это значительно увеличивает количество процессоров, которые могут хорошо работать для After Effects. Любой процессор, который ранее был отличным выбором для After Effects, будет только лучше с MFR, но если у вас есть бюджет и потребность в нем, теперь вы можете инвестировать в процессор более высокого класса для дальнейшего повышения производительности.
Однако это означает, что существует гораздо большее количество отличных вариантов процессора на выбор. Как всегда, бюджет и то, как работает процессор в After Effects, являются основными соображениями при выборе процессора. Но еще один фактор, который следует учитывать, - это объем системной памяти (или оперативной памяти), которую они поддерживают.
В настоящее время "потребительские" процессоры Intel и AMD (Intel Core 11-го поколения и AMD Ryzen 5000 серии) являются отличным выбором для After Effects. Рубль за рубль, AMD имеет небольшое преимущество в After Effects, но процессоры Intel используют технологию Intel Quick Sync Video, которая может помочь, особенно в таких приложениях, как Premiere Pro, при работе с некоторыми разновидностями носителей H.264 и H.265 (HEVC). Одним из ограничивающих факторов этих процессоров является то, что они поддерживают не более 128 ГБ оперативной памяти. Этого достаточно для большинства пользователей Ae, но если вам нужно больше, вы захотите перейти на процессор HEDT (высокопроизводительный настольный компьютер).
Как Intel, так и AMD имеют доступные линейки HEDT процессоров, но на данный момент только процессоры AMD Threadripper имеют смысл с точки зрения производительности. У AMD есть модели Threadripper с 24 до 64 ядрами, но даже при многокадровом рендеринге вы, скорее всего, захотите использовать либо модели с 24 ядрами 3960X, либо модели с 32 ядрами 3970X. Оба поддерживают до 256 ГБ памяти, что вдвое больше, чем поддерживают потребительские процессоры.
Для самых продвинутых пользователей After Effects, которые работают с особенно сложными проектами, требующими максимальной производительности и объема оперативной памяти, вам захочется взглянуть на один из процессоров класса рабочих станций от Intel и AMD. В настоящее время это процессоры Intel Xeon W-3000 и AMD Threadripper Pro серии 3000, и, хотя они очень дороги, они поддерживают огромные объемы оперативной памяти (в некоторых случаях несколько терабайт) и могут быть немного быстрее для очень сложных проектов. Однако еще раз мы рекомендуем придерживаться моделей с 32 ядрами и ниже, так как в нашем тестировании часто происходит потеря производительности, как только вы пересекаете порог 32 ядер.
Сколько системной памяти (ОЗУ/RAM) вам нужно? Несмотря на то, что многокадровый рендеринг способен обрабатывать несколько кадров одновременно, на самом деле он не значительно увеличивает объем оперативной памяти, необходимый для After Effects. Мы действительно наблюдали небольшое увеличение использования оперативной памяти в среднем на ~6%, но это достаточно мало, чтобы это не сильно изменило текущие рекомендации относительно того, сколько оперативной памяти должно быть в вашей системе.
К сожалению, даже несмотря на то, что с MFR это не изменилось, вопрос о том, сколько оперативной памяти у вас должно быть, не очень прямолинеен. Это сильно зависит от ряда факторов, включая среднее разрешение вашего проекта, частоту кадров в секунду, длину и глубину цвета, не говоря уже о том, какие другие приложения могут работать вместе с After Effects.
Простой ответ на этот вопрос - просто получить столько оперативной памяти, сколько позволяет ваш бюджет. Наличие дополнительной оперативной памяти не ускоряет After Effects, но недостаточное количество может привести к серьезным осложнениям рабочего процесса (т.н. "голод памяти"). Но если вам нужен более точный способ оценить, сколько оперативной памяти должно быть в вашей системе, вы можете использовать математическую формулу, чтобы определить, сколько памяти требуется After Effects для хранения всех кадров при использовании предварительного просмотра оперативной памяти:
[desired seconds of playback] x [FPS] x [height in pixels] x [width in pixels] x [number of bits per channel] / 2,147,483,648
Эта формула, по сути, умножает информацию о ваших настройках композиции на то, сколько секунд непрерывного воспроизведения вам требуется, и делит примерно на 2 миллиарда, чтобы дать вам оценку того, сколько гигабайт памяти потребуется After Effects. Вы захотите добавить по крайней мере 5-20 ГБ сверх этого, чтобы учесть базовое приложение After Effects и любые другие приложения, которые у вас запущены, но эта формула может дать вам хорошее представление о минимальном объёме оперативной памяти, который должна иметь ваша система.
Имеет ли значение графический процессор (видеокарта)? В то время как процессор и оперативная память, вероятно, являются двумя наиболее важными аппаратными средствами для After Effects, растет число эффектов, которые также могут использовать преимущества графического процессора. В предыдущих версиях After Effects наличие поддерживаемого графического процессора имело решающее значение, но, поскольку производительность часто ограничивалась процессором, не было особых причин инвестировать в графический процессор более высокого класса. Некоторые рабочие процессы могли бы принести пользу, но для большинства пользователей вы увидите увеличение производительности не более чем на 18% при переходе от низкоуровневого к высокопроизводительному графическому процессору.
Однако, благодаря значительно улучшенной производительности процессора в After Effects благодаря MFR, теперь есть большая выгода от инвестиций в графический процессор более высокого класса. Вместо максимального увеличения производительности на 18% с помощью MFR вы можете увидеть увеличение производительности до 30% в зависимости от используемых эффектов.
Производительность GPU с многокадровой визуализацией и однокадровой визуализацией:

Кроме того, объем видеопамяти (или VRAM) на графическом процессоре важнее, чем когда-либо прежде. До MFR стандартного графического процессора с 8 ГБ видеопамяти было бы более чем достаточно практически для любого пользователя, но мы обнаружили, что MFR увеличил использование видеопамяти в 1,5 - 3 раза в зависимости от композиции.
Использование VRAM в After Effects с многокадровым рендерингом против однокадрового рендеринга:

Однако это не означает, что всем пользователям понадобится графический процессор с большим объемом VRAM. Так же, как и системная память, объем, необходимый для After Effects, будет сильно зависеть от индивидуальной композиции, но в случае VRAM это также может зависеть от количества ядер вашего процессора. Это связано с тем, что количество свободной видеопамяти является одним из факторов, определяющих, сколько кадров MFR может обрабатывать одновременно. Другими словами, графический процессор с большим количеством VRAM может позволить After Effects создавать больше потоков рендеринга, что, в свою очередь, может повысить общую производительность.
Поскольку вы можете получить большую производительность от графического процессора более высокого класса, а также потому, что графический процессор с большим количеством VRAM может позволить Ae отображать больше кадров одновременно, ваш выбор графического процессора более важен, чем когда-либо прежде. Что касается того, какую карту вам следует выбрать, мы рекомендуем по возможности использовать линейки NVIDIA GeForce или Quadro, поскольку они, как правило, работают быстрее и надежнее, чем их аналоги AMD.
Между двумя сериями большинству пользователей лучше всего подойдет линейка NVIDIA GeForce. Основное преимущество карт Quadro, когда речь заходит о таких приложениях, как After Effects, заключается в том, что они немного более надежны и могут иметь больше VRAM, но они также значительно дороже - в некоторых случаях они могут легко удвоить общую стоимость новой рабочей станции.
Рекомендуемые аппаратные конфигурации для многокадрового рендеринга After Effects.
Мы рассмотрели, как изменились условия использования оборудования при многокадровом рендеринге, но что это означает в отношении сбалансированных и рекомендуемых конфигураций, если вы планируете приобрести новую рабочую станцию?
На этот вопрос нелегко ответить, потому что он будет зависеть от вашего бюджета, проектов, с которыми вы работаете, включает ли ваш рабочий процесс другие приложения, такие как Premiere Pro, доступность оборудования и ряд других факторов. Но мы можем предоставить вам ряд отличных отправных точек для разных уровней опыта и бюджета.
Конфигурации оборудования для начинающих. Если вы только начинаете работать с After Effects или просто не располагаете огромным бюджетом для работы, хорошей новостью является то, что существует ряд отличных аппаратных опций, подходящих для большинства бюджетов. На стороне процессора вы можете использовать от 6 до 12-ядерный процессор либо от AMD Ryzen 5000, либо от Intel Core 11-го поколения. В целом, AMD может повысить производительность за ваш доллар в After Effects, но процессоры Intel имеют технологию QSV, которая может быть полезна - особенно в Premiere Pro - при работе с некоторыми типами носителей H.264 и HEVC.
Для остальной части системы мы бы рекомендовали иметь не менее 32 ГБ оперативной памяти, но вы можете увеличить ее до 64 ГБ или даже больше, в зависимости от того, насколько сложными проектами вы планируете работать. Поскольку эти процессоры имеют только умеренное количество ядер, нет необходимости в слишком высокопроизводительном графическом процессоре-либо NVIDIA GeForce RTX 3060 12 ГБ, либо 3070 8 ГБ должны отлично работать.

Профессиональные конфигурации оборудования. Если вы используете After Effects профессионально, вам понадобится более эффективная система, потому что, как говорится, “время-деньги”, и чем быстрее и плавнее вы сможете работать, тем ценнее ваше время.
На этом уровне у нас есть две надежные рекомендуемые отправные точки, которые должны хорошо работать. Первый использует процессор AMD Ryzen 9 5950X 16-ядерный в паре с графическим процессором GeForce RTX 3080 и 128 ГБ оперативной памяти. Это, вероятно, одна из наиболее распространенных конфигураций, которые мы ожидаем использовать для After Effects, так как у нее достаточно оперативной памяти для большинства пользователей, в большинстве случаев она работает аналогично системе, которая стоит значительно дороже, а также отлично подходит для партнерских приложений, таких как Premiere Pro или Photoshop.
Но если вы работаете со сложными проектами, для которых требуется больше 128 ГБ оперативной памяти, чем это возможно с Ryzen, вам придется сделать шаг вперед к линейке AMD Threadripper. 3960X, как правило, немного медленнее, чем Ryzen 5950X, но наличие достаточного количества оперативной памяти намного важнее, чем немного более быстрый процессор. С дополнительными ядрами также неплохо увеличить графический процессор до такой модели, как GeForce RTX 3080 Ti 12 ГБ, которая имеет немного больше VRAM, чтобы убедиться, что это не станет узким местом.

Конфигурации топового оборудования. 99% пользователей будут хорошо обслуживаться с помощью одной из конфигураций, которые мы уже обсуждали. Но самые продвинутые пользователи After Effects захотят рассмотреть либо линейку процессоров AMD Threadripper Pro, либо линейку процессоров Intel Xeon W. Эти процессоры обеспечивают огромный объем оперативной памяти, а также немного более надежны в долгосрочной перспективе, что важно, когда любое время простоя может быть очень дорогостоящим.
Цены и доступность довольно изменчивы в этом пространстве, но если вы находитесь на этом уровне, либо Intel Xeon W-3345, либо AMD Threadripper Pro 3975WX - отличный выбор. Вы можете комбинировать их с графическим процессором GeForce RTX 3090 или RTX A5000. Карты серии RTX A на самом деле немного медленнее и дороже, чем их аналоги GeForce, но они еще больше ориентированы на надежность, которая может быть более важной на этом уровне, чем исходная производительность.
И если вы хотите получить абсолютное лучшее из лучшего, 32-ядерный процессор Intel Xeon W-3365 был самым быстрым процессором, который мы тестировали с помощью MFR. Опять же, вы можете подключить его к GeForce RTX 3090, но если вы получаете систему такого уровня, вы, вероятно, захотите продолжить и получить NVIDIA RTX A6000. Не только из-за немного более высокой надежности по сравнению с линейкой GeForce, но и для получения еще большего объема 48 ГБ оперативной памяти, гарантирующего, что графический процессор не будет ограничивающим фактором для MFR.

Вывод. Можно с уверенностью сказать, что многокадровый рендеринг является одним из самых захватывающих обновлений производительности после эффектов в недавней памяти. Крайне редко обновление программного обеспечения позволяет повысить производительность на 50%, не говоря уже о невероятном увеличении производительности в четыре раза, которое мы наблюдали в некоторых ситуациях.
Самое замечательное в этом то, что независимо от того, какое оборудование есть у вашего компьютера, вы увидите немедленную выгоду. Но если вам нужна еще большая производительность, MFR, по сути, открывает дополнительные уровни производительности, которых вы можете достичь, используя оборудование более высокого класса, которое в прошлом просто не подходило для After Effects.
Если вы хотите глубже погрузиться в тестирование процессора и графического процессора, которое мы провели, чтобы выработать рекомендации в этом посте, обязательно ознакомьтесь с нашими подробными аналитическими статьями: анализ производительности процессора при многокадровом рендеринге в After Effects и анализ производительности графического процессора при многокадровом рендеринге в After Effects.
Но если есть одна вещь, с которой мы можем вас оставить, так это то, что вам следует попробовать многокадровый рендеринг After Effects. В сочетании с другими замечательными новыми функциями, такими как спекулятивный предварительный просмотр и профилировщик композиции, многокадровый рендеринг значительно ускорит работу вашей системы и изменит то, что вы сможете использовать в After Effects.