Nvidia rtx 【všetky informácie】

Už s nami máme nové grafické karty NVIDIA RTX. Z vlajkového modelu: NVIDIA RTX 2080 Ti, po model pre väčšinu hráčov v 4K: NVIDIA RTX 2080 a model, ktorý je najdostupnejší pre všetky rozpočty, NVIDIA RTX 2070. V tomto článku si vysvetlíme, aké sú jeho novinky a nové technológie.

Pripravený? Začnime!

Index obsahu

Sumarizujeme najlepšie hardvérové ​​príručky, ktoré vás určite zaujímajú:

• Najlepšie procesory na trhu Najlepšie základné dosky na trhu Najlepšie RAM pamäte na trhu Najlepšie grafické karty na trhu Najlepšie SSD disky na trhu Lepšie skrinky podvozku alebo PC Lepšie napájacie zdroje Lepšie chladiče a chladiče tekutín

Ray Tracing viac prítomný ako kedykoľvek predtým

Ray Tracing je jednou z najviac hovorených termínov od príchodu grafických kariet Nvidia GeForce RTX, pretože sú prvými v histórii, ktoré dokážu túto technológiu v reálnom čase uplatniť na videohry. Implementácia Ray Tracing od spoločnosti Nvidia sa nazýva RTX, preto je to nová prípona pre grafické karty spoločnosti. Čo je to technológia Ray Tracing a RTX? Pripravili sme tento príspevok na vysvetlenie podstaty týchto nových technológií a grafických kariet.

Mimo počítačovej grafiky nemusí byť veľa ľudí, ktorí vedia, čo je Ray Tracing (známe tiež ako Ray Tracing), ale na planéte je veľmi málo ľudí, ktorí to nevideli. Ray Tracing je technika, na ktorej sú založené moderné filmy na vytváranie alebo zlepšovanie špeciálnych efektov. Pomyslite na realistické odrazy, lomy a tiene. Vďaka tomu sú bojovníci hviezd v sci-fi epických kričaniach, rýchle autá vyzerajú zúrivo a oheň, dym a výbuchy vojnových filmov vyzerajú skutočne.

Vytvára tiež obrázky, ktoré sa nedajú odlíšiť od snímok zachytených fotoaparátom. Živé akčné filmy kombinujú počítačom generované efekty a obrázky z reálneho sveta bez problémov, zatiaľ čo animované filmy pokrývajú digitálne generované scény vo svetle a tieni tak výrazné, ako všetko, čo nasníma kameraman. Najjednoduchší spôsob, ako myslieť na Ray Tracing, je rozhliadnuť sa okolo vás. Momentálne sú objekty, ktoré prezeráte, osvetlené lúčmi svetla zo slnka. Teraz sa otočte a sledujte cestu týchto lúčov dozadu od vašich očí k objektom, s ktorými svetlo interaguje. To je sledovanie lúčov alebo sledovanie lúčov.

Odporúčame prečítať si príspevok o tom, ako zlepšiť grafickú kvalitu hier prostredníctvom nadmerného vzorkovania

Historicky nebol počítačový hardvér dostatočne rýchly na to, aby tieto techniky mohol používať v reálnom čase pri videohrách. Tvorcovia filmu môžu trvať tak dlho, ako chcú vykresliť jeden rámec, takže to robia offline na vykresľovacích farmách. Videohry sú iba zlomok sekundy. V dôsledku neschopnosti používať technológiu Ray Tracing je väčšina grafiky v reálnom čase založená na inej technike, rasterizácii.

NVIDIA RTX je implementáciou Ray Tracing do videohier spoločnosti Nvidia vďaka Turingovi

Keď sa GPU stanú silnejšími, sledovanie lúčov bude fungovať pre stále viac ľudí v ďalšom logickom kroku tejto technológie. Napríklad vyzbrojení profesionálnymi nástrojmi na sledovanie lúčov, dizajnéri produktov a architekti používajú technológiu Ray Tracing na vytváranie fotorealistických modelov svojich produktov v priebehu niekoľkých sekúnd, čo im umožňuje lepšie spolupracovať a vynechať drahé prototypy. Ray Tracing preukázal svoju účinnosť svetelným architektom a dizajnérom, ktorí využívajú svoje schopnosti na modelovanie interakcie svetla s ich návrhmi.

GPU ponúkajú čoraz viac energie, vďaka čomu sú videohry ďalšou hranicou tejto pokročilej technológie. V auguste spoločnosť Nvidia oznámila svoje nové grafické karty GeForce RTX založené na Turingovej architektúre a kompatibilné s Ray Tracing v reálnom čase vďaka technológii RTX. Je to výsledok desaťročia práce na algoritmoch počítačovej grafiky a architektúrach GPU.

Technológia RTX od spoločnosti Nvidia pozostáva z motora na sledovanie lúčov, ktorý beží na GPU s architektúrou Turing alebo Volta. Spoločnosť Nvidia, ktorá je navrhnutá na podporu sledovania lúčov prostredníctvom rôznych rozhraní, spolupracovala so spoločnosťou Microsoft a umožnila plnú podporu RTX prostredníctvom nového rozhrania Microsoft DirectX Ray Tracing (DXR) spoločnosti Microsoft. S cieľom pomôcť vývojárom hier využiť tieto možnosti, Nvidia tiež oznámila, že GameWorks SDK pridá modul na redukciu indexového prehľadávania. Aktualizovaná súprava GameWorks SDK, ktorá bude čoskoro k dispozícii, obsahuje tiene oblastí s trasovaním lúčov a jasné odrazy s funkciou Ray Tracing. DXR plne integruje sledovanie lúčov do DirectX, čo vývojárom umožňuje integrovať sledovanie lúčov s tradičnými technikami rastrovania a výpočtu.

Nvidia vyvíja rozšírenie Ray Tracing pre multiplatformové grafické a výpočtové rozhranie Vulkan. Toto rozšírenie bude čoskoro k dispozícii a umožní vývojárom Vulkanov prístup k plnému výkonu RTX. Nvidia tiež prispieva k návrhu tohto rozšírenia pre skupinu Khronos ako príspevok k prípadnému uvedeniu schopnosti sledovania bleskov medzi predajcami na úroveň normy Vulkan.

To všetko umožní vývojárom hier začleniť do svojej práce techniky sledovania lúčov, aby vytvorili realistickejšie odrazy, tiene a refrakcie. Výsledkom je, že hry, ktoré si doma vychutnáte, prinesú viac filmových vlastností hollywoodskeho trháku.

Turing, nová grafická architektúra

Zatiaľ boli vydané iba tri grafické karty založené na Turingovej architektúre spoločnosti Nvidia. Sú to GeForce RTX 2080Ti, RTX 2080 a RTX 2070. Turing je najpokročilejšou grafickou architektúrou Nvidia, je to vývoj Volty, v ktorej boli zachované všetky výhody tohto riešenia a boli pridané nové jednotky určené na sledovanie Ray. Tieto špeciálne jednotky Ray Tracing sú RT jadrá, vďaka ktorým môže byť Turing pri práci s raytracingom až 10-krát efektívnejší ako Volta.

Turingova sila je stále nedostatočná na to, aby sa Ray Tracing použil veľmi intenzívne, a preto sa používa len malé množstvo svetelných lúčov. To spôsobuje vzhľad obrazu so silným šumom, niečo, čo nikto nemá rád. Tu prichádza do úvahy Tenzorové jadro, ktoré je prítomné aj v Turingi a jeho funkciou je zrýchlenie operácií umelej inteligencie GPU. Vďaka týmto tenzorovým jadrom aplikuje GeForce RTX pokročilé algoritmy na odstránenie šumu obrazu a ponúka bezprecedentnú úroveň grafickej kvality, ktorá je veľmi podobná tomu, čo by sa dosiahlo pri oveľa intenzívnejšom využívaní lúčov.

Výhody Turingovej idú ďaleko za hranicu Ray Tracinga, pretože táto architektúra je tiež prielomom proti Pascalovi vo všetkých detailoch. Pascal je architektúra, ktorú Nvidia použila v hernom sektore pred Turingom, pretože Volta nedosiahla svet videohier.

Architektúra Turingu predstavuje zásadné zmeny na úrovni SM jednotiek (streamingové multiprocesory), jedná sa o minimálnu funkčnú jednotku architektúry Nvidia, ktorá zahŕňa jadro CUDA, jadro Tensor, jednotky na načítanie / uloženie, a medzipamäť úrovne 0. Zatiaľ nie je známe, či sú RT jadrá tiež v SM, hoci logické je myslieť si, že sú.

V každom SM je tiež vyrovnávacia pamäť L1, ktorá je v prípade Turinga 128 kB, rovnako ako Volta. Táto vyrovnávacia pamäť je zodpovedná za ukladanie údajov, ktoré sa najviac používajú v jadrách CUDA, a tiež za to, že nie sú konzistentné, čo znamená, že neexistuje žiadna synchronizácia medzi údajmi v vyrovnávacej pamäti L1 každej SM jednotky. Táto vyrovnávacia pamäť L1 predstavuje veľký rozdiel, pretože pred Turingom bola druhá pamäť, ktorá bola koherentná a zjednotená. Turing kombinuje vyrovnávaciu pamäť L1 a túto druhú pamäť do jedného nekonzistentného fondu. To vývojárom poskytne väčšiu flexibilitu pri používaní, čo umožní väčšiu optimalizáciu, pokiaľ sú ochotní venovať viac času vývoju.

Toto zjednotenie pamäte v Turingi ponúka väčšiu šírku pásma a vyššiu rýchlosť v čase presunu dát medzi touto pamäťou a registrami jadier CUDA. Toto skrátenie času prístupu vedie k menšej potrebe hodinových cyklov na vykonávanie operácií v jadre CUDA. Nvidia uviedla, že výkonnosť každého jadra Turing CUDA je o 50% vyššia ako v Pascale, nepochybne sa vyplatili vnútorné úpravy architektúry.

Ďalšiu dôležitú zmenu Turing proti Pascalu vidíme v L2 cache, ktorá sa zdvojnásobila z 3 MB na 6 MB pre každý SM. Implementácia vyrovnávacej pamäte je náročná na implementáciu, takže jej duplikácia jasne ukazuje, že Turingove jadrá sú silnejšie ako jadrá Pascalu a potrebujú viac tohto vzácneho zdroja. Pamäť cache L2 je miesto, kde sa ukladajú dáta, ktoré sa nehodia do vyrovnávacej pamäte L1, čím väčšie množstvo znamená, že je možné uložiť viac údajov, takže bude potrebný menší prístup do pamäte VRAM grafickej karty, čo sa prejaví nižšou spotrebou množstva túto pamäť a energiu.

Je to dôležité, pretože Nvidia GeForce RTX nezvýšil množstvo VRAM v porovnaní s Pascalom, hoci došlo k skoku na GDDR6, ktorý ponúka lepšiu energetickú účinnosť a väčšiu šírku pásma. Táto väčšia šírka pásma umožní Turingovi pracovať lepšie ako Pascal vo vysokých rozlíšeniach, takže by sme mohli byť konečne pred prvou grafickou architektúrou, ktorá umožňuje využívať 4K G-Sync HDR monitory v celej ich kráse.

Väčšia šírka pásma pamäte GDDR6 a jej nízka spotreba vďaka vylepšenej vyrovnávacej pamäti Turinga umožňujú, aby bola šírka pásma kariet primeraná pre správnu činnosť technológie RTX, pretože existuje veľa informácie, ktoré sa karta musí pohnúť.

Modely Nvidia RTX

Nasledujúca tabuľka sumarizuje funkcie kariet založených na Turingovej, ktoré boli doteraz ohlásené:

Séria Nvidia GeForce 2000
	kremík	CUDA Core	Giga lúče / s	RTX-OPS	Frekvencia GPU	pamäť	rozhranie	Šírka pásma	TDP
Nvidia GeForce RTX 2080Ti	TU102	4352	10	78T	1635 MHz	11 GB GDDR6	354 bitov	616 GB / s	260W
Nvidia GeForce RTX 2080	TU104	2944	8	60T	1545 MHz	11 GB GDDR6	256 bitov	448 GB / s	225W
Nvidia GeForce RTX 2070	TU104	2304	6	45	1710 MHz	8 GB GDDR6	256 bitov	448 GB / s	175W

Pristátie zvyšku grafických kariet Nvidia GeForce 2000 bude dokončené v nasledujúcich týždňoch a mesiacoch, hoci ostatné modely nemusia byť kompatibilné s technológiou RTX, takže budú pokračovať príponou GTX a je tiež možné, že budú naďalej používať architektúru Pascalu, hoci nič z toho nebolo oficiálne potvrdené, takže budeme musieť počkať, ako sa to nakoniec rozvinie.

Týmto sa končí náš špeciálny článok venovaný novým grafickým kartám Nvidia RTX. Nezabudnite, že môžete zanechať komentár, ak máte nejaké návrhy alebo niečo, čo by ste mali pridať. Môžete tiež zdieľať článok so svojimi priateľmi na sociálnych sieťach. Pomôžete nám tak šíriť ho tak, aby mohol osloviť viac používateľov, ktorí to potrebujú. Čo si myslíte o príchode Ray Tracinga na nové grafické karty Nvidia ? Myslíte si, že by sa mali viac zamerať na zlepšenie výkonnosti rastrov?