Arhitectura Nvidia Turing – familia Geforce RTX (2070, 2080 si 2080 Ti)
- Scris de Bruno
- Published in Review Placi video/captura
Nu de mult, într-o transmisiune live, NVIDIA si-a anunțat noua generație de placi grafice, bazate pe arhitectura Turing, care vine sa înlocuiască bine-cunoscuta Pascal, ai cărei membrii (GTX 10xx/Ti) au ținut (si încă țin) sus FPS-urile in jocurile noastre.
Este vorba de un pas mare pentru NVIDIA, dar si mai mare pentru gameri, care vor beneficia de tehnologii noi, menite sa îmbunătățească grafica in jocuri si sa o aducă mai aproape de realitate. Exista deja producători care au integrat aceste tehnologii in jocurile lor, unele apărute, altele urmând sa fie lansate.
Noile placi sunt capabile de 4K HDR la 60Hz, iar multe jocuri suporta aceste setări, astfel încât puteți sa le jucați in aceste condiții.
Turing
Noua arhitectura NVIDIA se numește Turing si a fost botezata după celebrul Alan Turing (matematician, criptolog si specialist in știința computerelor), care a inventat mașina cu același nume. Aceasta a deschis, in 1936, era algoritmilor si computing-ului, punând bazele a ceea ce astăzi numim Inteligenta Artificiala.
Așadar, NVIDIA continua politica de a își numi arhitecturile după matematicieni celebri.
Turing a introdus o noua arhitectura pentru procesoarele grafice, numita Turing SM (Streaming Multiprocessor), care îmbunătățește, cu 50%, performanta per nucleu CUDA, comparativ cu Pascal.
Avantajul vine de la 2 schimbări de arhitectura:
a. s-a introdus o noua magistrala pentru Integer, care executa instrucțiuni simultan cu magistrala pentru FP (Floating Point). La Pascal, cele 2 acțiuni se executau pe rând.
b. magistrala memoriei a fost redesenata pentru a unifica memoria partajată + cache texturi + zona de încărcare a memoriei, într-o singura unitate. Aceasta manevra dublează lățimea de banda si asigura de cel puțin 2x mai mult spațiu pentru cache-ul L1.
Pe lângă CUDA, exista acum si nuclee Tensor, dar si RT, fiecare oferind accelerare hardware pentru diverse tehnologii. Este prima arhitectura care aduce AI (Inteligenta Artificiala) si Ray-Tracing, in zona de gaming.
Noul procesor grafic beneficiază de eficienta crescuta pentru umbrire (shading), capabilități geometrice ridicate, precum si un nou tip de memorie, GDDR6, cu performante mai bune fata de GDDR5, dar si cu 20% mai eficienta energetic.
O alta veste buna este si aceea ca Turing a moștenit îmbunătățirile aduse de Volta, in special in zona de computing.
Iată câteva din tehnologiile introduse de noua arhitectura:
Mesh Shading aduce un nou model de umbrire pentru vertex, tessellation si stagiile de geometrie, îmbunătățind partea de cumputing pentru geometrie.
Variable Rate Shading (VRS) permite dezvoltatorilor sa controleze dinamic rate de umbrire, intre o data la 16 pixeli si pana la de 8 ori per pixel. In acest fel se reduce munca in zadar a GPU, in zonele unde imaginea nu are nevoie de aceste tehnici, si se poate creste FPS. Ca exemple, unele dintre tehnicile folosite ar fi Content Adaptive Shading (umbrire in funcție de nivelul de detalii), Motion Adaptive Shading (umbrire in funcție de nivelul de mișcare din scena), iar pentru VR, Foveated Rendering (in funcție de rezoluție si poziția ochilor).
Texture-Space Shading = obiectele sunt umbrite intr-un spațiu privat (spațiu de texturare), din memoria video, iar umbrirea la nivel de pixel se efectuează tot acolo, in loc sa lucreze direct in producție.
NVIDIA NGX este un nou framework al tehnologiei RTX. NGX utilizează rețele neurale (Deep Neural Networks = DNN) si un set de servicii neurale pentru a rezolva funcții de AI, îmbunătățind astfel grafica randarea si alte aplicații adiacente. Nucleele Tensor sunt responsabile pentru Deep Learning si aduc funcții noi, precum DLSS (Deep Learning Super-Sampling), AI InPainting, AI Slow-Motion si AI Super Rezolution, menite sa accelereze randarea, îmbunătățind FPS si calitatea imaginii.
NVLink este noul tip de conexiune pentru SLI, capabila de o latime de banda de 100GB/s, in sistem bidirecțional. Pe lângă aceasta, NVLink permite partajarea de memorie intre placi.
USB-C si VirtualLink sunt noi in zona de video si sunt responsabile pentru viitoarele sisteme VR, cărora sa le ofere lățime de banda suficienta, dar permit si conectarea mai multor device-uri simultan.
Nucleele Tensor se ocupa de operațiunile de computing, utilizate in Deep Learning. Noua tehnica DLSS se bazează pe puterea acestor unități, pentru a combina inteligent detalii din scene multidimensionale, in crearea unei imagini de calitate superioara.
Marea noutate este capabilitatea de Ray Tracing in timp real, care se bazează pe noile nuclee RT, dedicate pentru acest aspect. Aceste unități, combinate cu tehnologia software NVIDIA RTX si algoritmi sofisticați de filtrare, oferă randare avansata, in timp real, pentru obiecte fotorealiste, precum si umbre, reflexii si refracții.
In paralel, Microsoft a anunțat dezvoltarea API-urilor DirectML pentru AI si DirectX RayTracing (DXR), la începutul anului. Acestea vor completa arhitectura Turing, oferind producătorilor de jocuri noi orizonturi grafice.