Nvidia RTX 【вся информация】

У нас уже есть новые видеокарты NVIDIA RTX. От флагманской модели: NVIDIA RTX 2080 Ti до модели для большинства игроков 4K: NVIDIA RTX 2080 и самой доступной для всех бюджетов - NVIDIA RTX 2070. В этой статье мы расскажем о его новинках и новых технологиях.

Готовы? Давайте начнем!

Указатель содержания

Мы суммируем лучшие аппаратные руководства, которые вы наверняка интересуетесь для чтения:

• Лучшие процессоры на рынке Лучшие материнские платы на рынке Лучшие оперативные памяти на рынке Лучшие графические карты на рынке Лучшие SSD на рынке Лучшие корпуса или корпуса для ПК Лучшие источники питания Лучшие радиаторы и жидкостные кулеры

Рэй Трассинг больше, чем когда-либо

Ray Tracing является одним из самых обсуждаемых терминов с момента появления видеокарт Nvidia GeForce RTX, поскольку они являются первыми в истории, которые способны применять эту технологию в реальном времени для видеоигр. Реализация Nvidia Ray Tracing называется RTX, поэтому это новый суффикс для видеокарт компании. Но что такое технология Ray Tracing и RTX? Мы подготовили этот пост, чтобы объяснить основы этих новых технологий и видеокарт.

Возможно, за пределами компьютерной графики мало кто знает, что такое Ray Tracing (также известная как трассировка лучей), но на планете очень мало людей, которые этого не видели. Ray Tracing - это метод, на котором основаны современные фильмы для создания или улучшения спецэффектов. Подумайте о реалистичных отражениях, преломлениях и тенях. Это заставляет звёздных истребителей в научно-фантастических эпосах кричать, быстрые машины выглядят бешеными, а огонь, дым и взрывы военных фильмов - настоящими.

Он также создает изображения, которые могут быть неотличимы от изображений, снятых камерой. В фильмах в прямом эфире сочетаются компьютерные эффекты и реальные изображения, снятые без проблем, в то время как анимационные фильмы освещают цифровые сцены в свете и тени, такие же выразительные, как все, что снято оператором. Самый простой способ подумать о Ray Tracing - это посмотреть вокруг себя. Прямо сейчас объекты, которые вы просматриваете, освещаются лучами света от солнца. Теперь развернитесь и следуйте по пути этих лучей назад от вашего глаза к объектам, с которыми взаимодействует свет. Это трассировка лучей или трассировка лучей.

Мы рекомендуем прочитать наш пост о том, как улучшить графическое качество игр с помощью суперсэмплинга.

Исторически аппаратное обеспечение ПК не было достаточно быстрым, чтобы использовать эти методы в реальном времени в видеоиграх. Кинопроизводителям может потребоваться столько времени, сколько они хотят сделать один кадр, поэтому они делают это в автономном режиме при рендеринге ферм. Видеоигры - это всего лишь доли секунды, из-за невозможности использовать Ray Tracing, большинство графики в реальном времени основано на другой технике растеризации.

NVIDIA RTX - это реализация Ray Tracing от Nvidia в видеоиграх благодаря Turing

Поскольку графические процессоры продолжают становиться все более мощными, трассировка лучей будет работать для все большего и большего числа людей на следующем логическом этапе этой технологии. Например, вооруженные профессиональными инструментами трассировки лучей, дизайнеры продуктов и архитекторы используют Ray Tracing для создания фотореалистичных моделей своих продуктов за считанные секунды, что позволяет им лучше сотрудничать и исключать дорогие прототипы. Ray Tracing доказала свою эффективность архитекторам и дизайнерам освещения, которые используют свои возможности для моделирования взаимодействия света с их проектами.

Графические процессоры предлагают все больше и больше мощности, что делает видеоигры следующим рубежом для этой передовой технологии. В августе Nvidia анонсировала свои новые видеокарты GeForce RTX, основанные на архитектуре Turing и совместимые с Ray Tracing в реальном времени благодаря технологии RTX. Это результат десятилетней работы над алгоритмами компьютерной графики и архитектурами графических процессоров.

RTX-технология Nvidia состоит из механизма трассировки лучей, который работает на графических процессорах с архитектурой Turing или Volta. Разработанная для поддержки трассировки лучей через различные интерфейсы, Nvidia заключила партнерские отношения с Microsoft, чтобы обеспечить полную поддержку RTX через новый API DirectX Ray Tracing (DXR) от Microsoft. Чтобы помочь разработчикам игр воспользоваться этими возможностями, Nvidia также объявила, что в GameWorks SDK будет добавлен модуль сокращения сканирования. Скоро выйдет обновленный GameWorks SDK, включающий тени с трассировкой лучей и яркие отражения с помощью Ray Tracing. DXR полностью интегрирует трассировку лучей в DirectX, что позволяет разработчикам интегрировать трассировку лучей с традиционными методами растеризации и вычисления.

Nvidia разрабатывает расширение Ray Tracing для многоплатформенного графического и вычислительного API-интерфейса Vulkan. Это расширение будет доступно в ближайшее время и позволит разработчикам Vulkan получить доступ ко всем возможностям RTX. Nvidia также вносит свой вклад в разработку этого расширения для Khronos Group, чтобы внести потенциальный вклад в отслеживание молнии между поставщиками в стандарт Vulkan.

Все это даст разработчикам игр возможность использовать методы трассировки лучей в своей работе для создания более реалистичных отражений, теней и преломлений. В результате игры, которые вам нравятся дома, принесут больше кинематографических качеств голливудского блокбастера.

Тьюринг, новая графическая архитектура

На данный момент выпущены только три видеокарты на основе архитектуры Turing от Nvidia, это GeForce RTX 2080Ti, RTX 2080 и RTX 2070. Turing - самая продвинутая графическая архитектура Nvidia, это эволюция Volta, в которой были сохранены все преимущества этого, и добавлены новые модули, посвященные Ray Tracing. Эти выделенные устройства Ray Tracing являются ядрами RT, благодаря которым Turing может быть в 10 раз более эффективен, чем Volta, при работе с raytracing.

Мощность Тьюринга все еще недостаточна для интенсивного использования трассировки лучей, поэтому применяется только небольшое количество световых лучей. Это вызывает появление изображения с большим количеством шума, что-то, что никому не нравится. Именно здесь в дело вступает ядро ​​Tensor, которое также присутствует в Turing и имеет функцию ускорения операций искусственного интеллекта на GPU. Благодаря этому ядру Tensor Core GeForce RTX применяет передовые алгоритмы для устранения шума изображения и обеспечивает беспрецедентный уровень качества графики, очень похожий на тот, который был бы получен при гораздо более интенсивном использовании трассировки лучей.

Преимущества Тьюринга выходят далеко за пределы Ray Tracing, так как эта архитектура также является прорывом против Паскаля в каждой детали. Pascal - это архитектура, которую Nvidia использовала в игровом секторе до Turing, поскольку Volta еще не достигла мира видеоигр.

Архитектура Turing вносит глубокие изменения на уровне модулей SM (потоковые мультипроцессоры), это минимальная функциональная единица архитектуры Nvidia, которая включает в себя ядро ​​CUDA, ядро ​​Tensor, модули загрузки / сохранения, и кэш уровня 0. Пока неизвестно, есть ли ядра RT в SM, хотя логично думать, что они есть.

Внутри каждого SM также есть кэш L1, который в случае Тьюринга составляет 128 КБ, как и Volta. Этот кеш отвечает за сохранение данных, которые чаще всего используются ядрами CUDA, а также за их несогласованность, что означает отсутствие синхронизации между данными в кеше L1 каждого модуля SM. Этот кэш L1 имеет большое значение, так как до Тьюринга была вторая память, которая была последовательной и унифицированной. Тьюринг объединяет кэш L1 и эту вторую память в один несовместимый пул. Это даст разработчикам большую гибкость в использовании, что позволит оптимизировать их, если они будут тратить больше времени на разработку.

Такое объединение памяти в Тьюринге обеспечивает большую пропускную способность и большую скорость во время перемещения данных между этой памятью и регистрами ядер CUDA. Это сокращение времени доступа приводит к меньшей необходимости в тактах для выполнения операций в ядре CUDA. Nvidia заявляет, что производительность каждого ядра Turing CUDA на 50% выше, чем в Pascal, без сомнения, внутренние изменения архитектуры окупились.

Еще одно важное изменение Тьюринга против Паскаля мы видим в кеше L2, который удвоился с 3 МБ до 6 МБ для каждого SM. Кэширование является дорогостоящим в реализации, поэтому благодаря его дублированию становится ясно, что ядра Turing более мощные, чем ядра Pascal, и требуют больше этого драгоценного ресурса. Кэш-память L2 - это место, где хранятся данные, которые не помещаются в кэш-память L1. Чем больше объем, тем больше возможностей хранить больше данных, поэтому потребуется меньший доступ к памяти VRAM графической карты, что приведет к снижению потребления это память и энергия.

Это важно, потому что Nvidia GeForce RTX не увеличил количество VRAM по сравнению с Pascal, хотя был сделан переход к GDDR6, который предлагает лучшую энергоэффективность и большую пропускную способность. Эта большая полоса пропускания позволит Turing работать лучше, чем Pascal в высоких разрешениях, поэтому мы, наконец, можем оказаться перед первой графической архитектурой, которая позволяет использовать преимущества 4K G-Sync HDR мониторов во всем их великолепии.

Большая пропускная способность памяти GDDR6 и более низкое ее потребление благодаря улучшенному кешу Тьюринга позволяют пропускной способности карт быть адекватной для правильной работы технологии RTX, поскольку существует много информация о том, что карта должна двигаться.

Модели Nvidia RTX

В следующей таблице приведены функции карт на основе Turing, которые были анонсированы на сегодняшний день:

Nvidia GeForce 2000 серии
	кремний	CUDA Core	Гига Лучи / с	RTX-OPS	Частота графического процессора	память	интерфейс	Ширина полосы	TDP
Nvidia GeForce RTX 2080Ti	TU102	4352	10	78T	1635 МГц	11 ГБ GDDR6	354 бит	616 ГБ / с	260W
Nvidia GeForce RTX 2080	TU104	2944	8	60T	1545 МГц	11 ГБ GDDR6	256 бит	448 ГБ / с	225 Вт
Nvidia GeForce RTX 2070	TU104	2304	6	45	1710 МГц	8 ГБ GDDR6	256 бит	448 ГБ / с	175W

Посадка остальных видеокарт серии Nvidia GeForce 2000 будет завершена в ближайшие недели и месяцы, хотя остальные модели могут быть несовместимы с технологией RTX, поэтому они будут продолжать с суффиксом GTX и также возможно, что они продолжают использовать архитектуру Pascal, хотя ничего из этого не было официально подтверждено, поэтому нам придется подождать, чтобы увидеть, как это наконец развернется.

На этом заканчивается наша специальная статья, посвященная новым видеокартам Nvidia RTX, помните, что вы можете оставить комментарий, если у вас есть предложения или что-то добавить. Вы также можете поделиться этой статьей со своими друзьями в социальных сетях, тем самым помогая нам распространять ее, чтобы она могла охватить больше пользователей, которые в ней нуждаются. Что вы думаете о приходе Ray Tracing на новые видеокарты Nvidia ? Как вы думаете, они должны были сосредоточиться на улучшении производительности растра?