Ir zināms, ka NVIDIA ik pēc diviem gadiem izlaiž jaunas paaudzes grafikas karšu arhitektūru. 2018. gadā tas izlaida Tjūringa mikroshēmu GTX 16 sērijas un RTX 20 sērijas GPU. Pēc tam 2020. gadā tas ieviesa Ampere mikroshēmas RTX 3000 GPU.
Un, kā gaidīts, NVIDIA GPU tehnoloģiju konferences laikā 2022. gada septembrī NVIDIA izpilddirektors Jensens Huangs beidzot paziņoja par Ada Lovelace mikroarhitektūru, kas nodrošinās trešās paaudzes RTX GPU.
Tātad, kādus uzlabojumus Ada Lovelace mikroarhitektūra sniedz RTX 4000 GPU?
1. Pilnīgi jauns procesa mezgls
Ada Lovelace mikroarhitektūra ir balstīta uz TSMC 4nm N4 tehnoloģiju, padarot to uz pusi mazāku par iepriekšējās paaudzes Ampere mikroshēmu, kuras pamatā ir Samsung 8nm process. Šis mazāks nm, ko rada mezgla procesa uzlabojumi ļauj RTX 4000 sērijai nodrošināt lielāku jaudu efektīvāk.
Tas nozīmē, ka pat vidējas klases varianti, ko NVIDIA izlaidīs nākotnē, var konkurēt ar augstākā līmeņa 30. sērijas mikroshēmām, piemēram, 3090 Ti.
2. Shader izpildes pārkārtošana
Paralēlās struktūras dēļ GPU lieliski izmanto vairākus procesoru kodolus, lai veiktu vienu un to pašu uzdevumu. Tomēr staru izsekošana pilnīgi atšķiras no ainu renderēšanas. Tas ir tāpēc, ka gaismas stari atlec visur, un ir nepieciešami dažādi aprēķini katrai virsmai, uz kuru tā saskaras, un katrā virzienā, kurā tas iet. Tas nozīmē, ka grafiskie procesori ir mazāk efektīvi, ja tie apstrādā daudz dažādu ēnotāju.
Bet, izmantojot Shader Execution Reordering (SER), Lovelace mikroshēma var pārplānot savu darba slodzi, nodrošinot, ka līdzīgi ēnotāji tiek apstrādāti kopā. Tas ļauj straumēšanas daudzprocesoriem strādāt efektīvāk, jo tie vienlaikus strādā ar tiem pašiem datiem.
3. DLSS 3.0
RTX ir resursietilpīgs uzdevums, it īpaši, ja strādājat ar augstāku izšķirtspēju, piemēram, 4K un augstāku. Tāpēc NVIDIA izstrādāja DLSS (Deep Learning Super Sampling). DLSS tehnoloģija izmanto AI, lai prognozētu nākamo pikseļu, palīdzot samazināt GPU darba slodzi.
Taču ar Ada Lovelace arhitektūras DLSS 3.0 NVIDIA paplašina prognozes no pikseļiem līdz kadriem. Tas ļauj GPU paredzēt nākamo kadru, pat neskatot attēla datus, kas vēl nav atveidoti. To darot, tiek uzlabota gan GPU, gan CPU smago spēļu veiktspēja, kas, kā apgalvo Huangs, ir līdz pat četrām reizēm labāka nekā brutāla spēka renderēšana.
4. Tenzoru serdeņi
NVIDIA cenšas padarīt to par lielu AI skaitļošanas telpā, un tas ir redzams tās jaunākās paaudzes mikroshēmā. Ada Lovelace mikroarhitektūrā tiek izmantota 4. paaudze Tenzoru serdeņi, kas spēj nodrošināt 1400 Tensor TFLOP — vairāk nekā četras reizes ātrāk nekā 3090 Ti, kam bija tikai 320 Tensor TFLOP.
Šī jaunā Tensor Cores paaudze, iespējams, ir iemesls, kāpēc DLSS 3.0 darbojas daudz labāk nekā tā iepriekšējās iterācijas. Tas varētu būt arī iemesls, kāpēc salīdzinoši zemāka modeļa 4000. sērijas mikroshēmas pārspēj 3000. sērijas GPU augstākā līmeņa modeļus.
5. Uzlabota jauda un efektivitāte
NVIDIA apgalvo, ka Ada mikroshēmas ir divas reizes ātrākas rastrizētām spēlēm un līdz četrām reizēm ātrākas staru izsekošanas spēlēm. Turklāt viņi saka, ka tā jaunākās mikroshēmas piedāvā vairāk nekā divas reizes lielāku veiktspēju ar tādu pašu jaudas novērtējumu.
Šo uzlabojumu dēļ jūs varat pārspīlēt Lovelace GPU, kas pārsniedz 3 GHz, taču tas maksā milzīgu jaudas patēriņu: līdz 450 vatiem RTX 4090.
Tomēr šie uzlabojumi varētu būt arī iemesls, kāpēc baumotais RTX 4070 ir tikpat jaudīgs kā RTX 3090 Ti, un RTX 4090 nodrošina divreiz lielāku jaudu nekā 3090 Ti ar tādu pašu jaudas patēriņu.
RTX 4000 sērijas GPU sirds
Ada Lovelace mikroarhitektūra ir vēl viens NVIDIA GPU jaudas, veiktspējas un efektivitātes lēciens. Un tā kā šī mikroshēma ir RTX 4000. sērijas patērētāju GPU pukstošā sirds, mēs sagaidām, ka šīs ienākošās kartes nodrošinās izcilu veiktspēju.
Tomēr tie ir tikai teorētiski apgalvojumi, līdz mēs nonāksim pie RTX 4090 2022. gada 12. oktobrī un RTX 4080 nākamajā mēnesī. Tāpēc mēs aizturam elpu un gaidām, kad redzēsim reālus etalonus, kad mazumtirdzniecības vienības nonāks veikalu plauktos.
