Что такое ртх на видеокарте
Чем RTX видеокарты отличаются от GTX и что лучше
На выставке Gamescom, летом 2018 года, компания NVIDIA представила новую линейку видеокарт под названием RTX. Новинка достаточно быстро поступила в продажу и стала доступна для геймеров в начале осени 2018-го. В данной статье мы расскажем о том, что такое RTX, чем линейка RTX отличается от GTX и что лучше выбрать, если вы решили обновить свою видеокарту.
Что такое RTX
RTX – это новая серия видеокарт от компании NVIDIA, которая пришла на замену старой серии GTX. Видеокарты RTX построены на базе новой микроархитектуры Turing, которая включает в себя отдельные модули для аппаратной трассировки лучей в реальном времени (RT-ядра) и работы с искусственным интеллектом и глубинным обучением (тензорные ядра).
На данный момент серии RTX и GTX выпускаются параллельно. Сейчас к серии RTX относятся видеокарты среднего и высшего ценового диапазона, это:
А к серии GTX относятся бюджетные видеокарты, это:
В дальнейшем, скорее всего, компания NVIDIA откажется от производства видеокарт из серии GTX и полностью переключится на RTX.
Чем RTX отличается от GTX
Линейка видеокарт NVIDIA RTX имеет два основных отличия от серии видеокарт GTX, это:
RT-ядра и тензорные ядра – это отдельные модули внутри графического чипа видеокарты, и они присутствуют только на новых RTX моделях. На видеокартах серии GTX таких модулей нет.
Фактически, наличие этих ядер — это небольшой прорыв на рынке графических ускорителей, поскольку до этого подобного не было ни у NVIDIA, ни у их конкурента AMD. А в будущем, вероятней всего, наличие подобных модулей станет стандартом для всех видеокарт от обоих производителей. Косвенно это подтверждает тот факт, что поддержку аппаратного ускорения трассировки лучей уже анонсировали для игровых консолей следующего поколения.
Наличие RT и тензорных ядер открывает целый ряд новых возможностей. Так RT-ядра позволяют значительно ускорить вычисления, связанные с трассировкой лучей. Это позволит разработчикам игр создавать более реалистичное и динамичное освещение, которое сможет быстро меняться в зависимости от игровых событий. Также трассировка лучей, выполняемая ядрами RT, может применяться для создания таких эффектов, как отражения, преломления, тени и ограничение глубины резкости.
Нужно отметить, что трассировку лучшей можно использовать и на видеокартах без RT-ядер. NVIDIA даже выпустила обновление для драйверов, которое открывает эту возможность на видеокартах GTX 10-поколения. Но, без наличия RT-ядер трассировка отнимает слишком много производительности основных модулей графического процессора из-за чего сильно проседает FPS. Играть в таком формате вряд ли возможно, это скорее демонстрация самой технологии.
В свою очередь, тензорные ядра предназначены для ускорения вычислений, связанных с искусственным интеллектом и глубинным обучением. При чем это не обязательно какие-то прикладные или научные задачи. Тензорные ядра могут использоваться и в компьютерных играх, например, NVIDIA применила данную технологию сглаживания кадров. Это решение получило название DLSS. С его помощью можно значительно улучшить качество изображения в играх, при этом не расходуя вычислительную мощность основных модулей графического процессора видеокарты.
Кроме этого, RTX имеют ряд более мелких изменений, которые также выгодно отличают их от видеокарт прошлых поколений. Например, видеокарты RTX получили:
Что лучше GTX или RTX
При выборе видеокарты может возникнуть вопрос, что лучше GTX или RTX. Ответ здесь достаточно очевиден, видеокарты RTX лучше GTX практически во всем и обладают уникальными возможностями, которые не доступны для GTX. Поэтому если есть возможность, то лучше покупать именно RTX.
Но, нужно учесть, что GeForce RTX 2060, которая является самой доступной во всей линейке RTX, справляется с трассировкой лучшей достаточно плохо. При включении этой функции FPS сильно проседает и играть становится не комфортно, даже в разрешении FullHD. Поэтому для полноценного игрового опыта с трассировкой лучей вам понадобиться GeForce RTX 2070 или даже более мощная видеокарта.
Создатель сайта comp-security.net, автор более 2000 статей о ремонте компьютеров, работе с программами, настройке операционных систем.
Задайте вопрос в комментариях под статьей или на странице «Задать вопрос» и вы обязательно получите ответ.
Что такое Nvidia RTX, как технология трассировки лучей меняет графику в играх и зачем покупать новую GeForce (коротко и с примерами)
Что такое Nvidia RTX?
Nvidia RTX — платформа, содержащая ряд полезных инструментов для разработчиков, которые открывают доступ к новому уровню компьютерной графики. Nvidia RTX доступна только для нового поколения видеокарт Nvidia GeForce RTX, построенного на архитектуре Turing. Основная особенность платформы — наличие возможности трассировки лучей в реальном времени (также называемой рейтресингом).
Что за трассировка лучей?
Трассировка лучей — функция, которая позволяет имитировать поведение света, создавая правдоподобное освещение. Сейчас в играх лучи двигаются не в реальном времени, из-за чего картинка, зачастую, хоть и выглядит красиво, но всё равно недостаточно реалистична — используемые сейчас технологии требовали бы огромное количество ресурсов для рейтресинга.
Это исправляет новая серия видеокарт Nvidia GeForce RTX, обладающая достаточной мощностью для расчёта пути лучей.
Как это работает?
Это побудило Nvidia внедрить дополнительные ядра в видеокарты GeForce RTX, которые возьмут на себя большую часть нагрузки, улучшая производительность. Они также снабжены искусственным интеллектом, задача которого — высчитывать возможные ошибки во время процесса трассировки, что поможет их избежать заранее. Это, как заявляют разработчики, также повысит скорость работы.
И как трассировка лучей влияет на качество?
Shadow of the Tomb Raider, релиз которой состоится 14 сентября этого года:
Battlefield 5, которая выйдет 19 октября:
Metro Exodus, чей выход намечен на 19 февраля 2019 года:
Control, дата выхода которой пока неизвестна:
Вместе с этим всем, Nvidia рассказала, какие ещё игры получат функцию трассировки лучей.
Как включить RTX?
А есть ли аналоги у AMD?
Технология, которая будет работать на API Vulkan, пока находится в разработке.
NVIDIA RTX TECHNOLOGY
Новое поколение инноваций
Технология NVIDIA RTX™ — одно из самых важных достижений NVIDIA в компьютерной графике, которая положила начало новому поколению приложений, моделирующим мир с невероятной скоростью. Благодаря поддержке новых технологий ИИ, трассировки лучей и моделирования RTX представляет собой полноценную платформу, которая позволяет создавать невероятные проекты в 3D, фотореалистичные симуляции и впечатляющие визуальные эффекты быстрее, чем прежде.
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Трассировка лучей
Технология RTX воплощает мечту о рендеринге кинематографического качества в реальном времени благодаря оптимизированным API для трассировки лучей, таким как NVIDIA OptiX™, Microsoft DXR и Vulkan. Теперь фотореалистичный рендеринг объектов и окружений в реальном времени в комбинации с физически точными тенями, отражениями и преломлениями позволяет художникам и дизайнерам создавать потрясающий контент быстрее, чем когда-либо раньше.
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
Технология NVIDIA RTX привносит возможности ИИ в визуальные вычисления и позволяет разрабатывать приложения на базе ИИ, которые ускоряют рабочий процесс. Эти возможности значительно ускоряют работу художников и дизайнеров, освобождая время и ресурсы за счет интеллектуальной обработки изображений, автоматизации повторяющихся задач и оптимизации процессов, требующих большого объема вычислений.
РАСТЕРИЗАЦИЯ
RTX поддерживает такие новые технологии программируемого шейдинга, как Variable-Rate Shading, Texture-Space Shading и Multi-View Rendering. Использование этих технологий позволяет создавать более насыщенные визуальные эффекты с гибкой интерактивностью, крупными моделями и сценами и улучшенными возможностями в VR.
МОДЕЛИРОВАНИЕ
Реалистичность визуальных эффектов достигается не только путем соответствия внешнего вида, но и поведения. Благодаря возможностям ядер CUDA®и таким API, как NVIDIA PhysX®, Flow, FleX и CUDA, технология RTX позволяет точно моделировать поведение реальных объектов во всем: от игр до виртуальных сред и спецэффектов
Трансформация рабочих процессов с NVIDIA Omniverse
NVIDIA Omniverse™ — это многоуровневая платформа, позволяющая приложениям сторонних производителей использовать возможности технологии RTX через подключение к порталам. Обеспечьте виртуальную совместную работу в реальном времени в интерактивной смоделированной среде и мгновенную фотореалистичную визуализацию для высококачественного рендеринга с трассировкой лучей и пути в один клик. Скачайте открытую бета-версию Omniverse и измените работу с графикой.
Технология NVIDIA RTX
На последней выставке Gamescom в 2018 году компания NVIDIA представила новую серию своей продукции под торговой маркой GeForce RTX. Графические адаптеры нового поколения обзавелись возможностью поддерживать одноименную технологию трассировки лучей в реальном времени. И сразу же среди геймеров и энтузиастов возникло множество споров о возможностях RTX в современных компьютерных играх. Что представляет из себя новая технология трассировки лучей от NVIDIA – разберёмся в этой статье.
Трассировка лучей являет собой особый способ имитации поведения света. Лучи света проецируются от экрана на окружающее пространство и либо отражаются, либо преломляются, либо останавливаются на поверхности. В результате мы видим или отражение на поверхности, или изменение цвета, или же появление тени. В настоящее время в компьютерных играх для имитации световых эффектов применяется метод растеризации, при котором используются созданные заранее отражения, карты теней, а глобальное затенение симулируется различными методами. При этом лучи света не имеют эффекта движения в реальном времени, и в результате картинка может выглядеть хоть красиво, но не иметь достаточной реалистичности. Применение технологии NVIDIA RTX позволяет вывести визуальную составляющую компьютерных игр на совершенно новый уровень, позволяя теням и отражениям практически не отличаться от их действия в реальности.
Демо-ролик технологии NVIDIA RTX
Сама по себе технология трассировки лучей не является новшеством. Данный алгоритм уже несколько лет активно используется архитекторами при создании интерактивных проектов зданий и интерьеров, делая картинку более реалистичной. Также эта технология широко применяется в кинематографе, являясь при этом делом достаточно ресурсозатратным. В случае создания спецэффектов в фильмах рендеринг происходит покадрово и занимает большое количество времени.
Компьютерные игры отличает от упомянутых выше вариантов использования трассировки лучей вариативный геймплей, где на формирование изображения у устройства есть лишь доли секунды. Соответственно просчитать все лучи в реальном времени достаточно сложно, и для этого требуется соответствующая мощность. В полной мере это сделать не под силу даже новой графической архитектуре Turing, но всё же компания NVIDIA делает первый шаг в этом направлении, используя RT-ядра в своих видеокартах. В результате появляется гибридный метод рендеринга, заключающийся в попеременной обработке визуальных эффектов — иногда используется растеризация, а иногда трассировка лучей. Это и есть основной принцип технологии NVIDIA RTX. Однако, важным моментом здесь является то, что поддержка такой попеременной обработки эффектов должна быть предусмотрена самими разработчиками игр.
Использование технологии RTX на примере игры Metro Exodus
Но трассировка лучей может быть полезна не только в визуальной составляющей компьютерных игр. Данную технологию можно использовать и для распространения звука, делая его также более реалистичным и глубоким. В играх появляется возможность отражать звуковые эффекты от действия на тех или иных поверхностях и предметах, что весьма сильно влияет на восприятие игры в лучшую сторону.
Также рассматриваемая технология прекрасно применима в построении искусственного интеллекта противников (ботов) в играх. Например, подобным методом можно производить расчет области зрения искусственного интеллекта, тем самым виртуальные противники или напарники будут лучше ориентироваться на локациях — видеть объекты, противников и возможные укрытия. Кроме прочего, новая технология позволяет рассчитывать точки столкновения тех или иных предметов, что способно изменить в лучшую сторону физику в играх. Однако, пока все эти улучшения находятся лишь в начале своего развития.
Как говорилось выше, использование трассировки лучей для всех объектов в компьютерных играх является очень затратным делом с точки зрения производительности. Поэтому, современная линейка видеокарт NVIDIA GeForce RTX в связи со сложностью технологии имеет достаточно высокую цену. Общее восприятие ситуации также подпортилось из-за многочисленных слухов касательно новых видеокарт. Люди, которые не особо разбираются в технологиях построения графики, принялись на различных интернет-площадках утверждать, что новый метод не более чем успешный маркетинг и не несет каких-либо значительных изменений по части визуальной составляющей компьютерных игр. Но, каждый имеет право на свою точку зрения.
Необходимо также сказать о том, что применение новой технологии в немалой степени зависит и от самих разработчиков компьютерных игр. Если проводить аналогию, то в умелых руках тот или иной инструмент может создать шедевр, а в неумелых руках может всё испортить. Также дела обстоят и с применением в компьютерной графике технологии NVIDIA RTX. С её помощью можно изобразить максимально реалистичный свет и тени в играх, а можно создать «глянцевую войну», как например это получилось в демо-ролике Battlefield V.
Демо-ролик технологии RTX на примере игры Battlefield V
В заключение отметим, что на наш субъективный взгляд новая технология от NVIDIA имеет достаточно большой потенциал в игровой индустрии и способна значительно улучшить не только визуальную составляющую в компьютерных играх, но также звук, элементы физики и поведения искусственного интеллекта. Будем надеяться, что уже в ближайшей обозримой перспективе видеокарты с технологией RTX станут доступны широкому кругу любителей компьютерных игр, а не только геймерам с «тугим» кошельком.
Архитектура Turing и особенности новых видеокарт GeForce RTX
Жизненный срок видеокарт семейства Pascal оказался довольно долгим. Старшие модели продержались на рынке более двух лет и еще будут присутствовать некоторое время в продаже. В течение этого периода мы увидели новые решения на архитектуре Volta, которые остались уделом специализированных ускорителей вычислений. Единственным игровым продуктом семейства Volta стал TITAN V, выпущенный небольшим тиражом при чрезвычайно высокой цене. Но теперь настал момент старта нового поколения, которое должно изменить все. Новые видеокарты на архитектуре Turing не просто привносят очередное повышение производительности, они несут в себе ряд технологических инноваций и являются первыми игровыми решениями, которые поддерживают трассировку лучей в реальном времени. Поэтому даже привычное название GeForce GTX было изменено на GeForce RTX. В данном обзоре мы поговорим об особенностях архитектуры Turing и технических параметрах новых GPU. Практическому знакомству с видеокартами, включая тестирование и сравнение со старыми моделями NVIDIA, будут посвящены следующие обзоры.
Видеокарты GeForce RTX
В семействе Turing можно выделить несколько ключевых изменений. Это абсолютно новая архитектура GPU, появление новых вычислительных блоков — тензорных и RT ядер, ускоренная обработка шейдеров.
На данный момент представлено три видеокарты — GeForce RTX 2080 Ti, GeForce RTX 2080 и GeForce RTX 2070. Все они базируются на разных GPU Turing. Топовая модель получила самый мощный процессор TU102, кристалл которого изображен ниже на слайде.
Вначале приведем блок-схему каждого нового GPU, опишем общие характеристики видеокарт, а потом детально рассмотрим архитектурные изменения. Все процессоры производятся по технологии 12-нм FinFET. Они сохраняют кластерную структуру, когда GPU состоит из нескольких GPC, и, меняя количество таких кластеров, масштабируется производительность каждого конкретного чипа.
TU102 (GeForce RTX 2080 Ti)
Старший графический процессор TU102 состоит из 18,6 миллиардов транзисторов при площади кристалла 754 кв.мм. Если сравнить его с GP102 (GeForce GTX 1080 Ti), то площадь нового чипа и количество транзисторов выросло на 55–60%. У TU102 всего шесть кластеров GPC, каждый содержит по шесть текстурно-процессорных кластеров TPC, объединяющих мультипроцессорные блоки SM. Последние заметно реорганизованы и включают новые блоки, о чем подробнее будет сказано ниже. Каждый SM-блок насчитывает 64 основных вычислительных блока (CUDA-cores). При 72 SM всего получается 4608 потоковых процессоров. Однако GPU GeForce RTX 2080 Ti (как в свое время и у GeForce GTX 1080 Ti) немного урезан. У топовой видеокарты отключены два SM, в итоге общее количество потоковых процессоров равно 4352. Также у данного решения имеется 544 новых тензорных ядра и 68 RT-ядер, 272 текстурных блока и 88 блоков растеризации ROP.
Для сравнения можно напомнить, что GeForce GTX 1080 Ti на базе GP102 оперировал только 3584 ядрами CUDA при 224 текстурных блоках. Так что наращивание потенциала у нового TU102 весьма значительное. Шина памяти осталась 352-битной, но используются новые микросхемы памяти GDDR6 с эффективной частотой обмена данными, эквивалентной значению 14 ГГц. Объем памяти 11 ГБ на уровне старого флагмана, и это вполне достаточно для современных игр в высоких разрешениях.
Судя по блок-схеме у процессора TU102 всего 12 контроллеров памяти разрядностью 32 бита. Поэтому чип может работать с 384-битным интерфейсом. Возможно, мы увидим такую шину вместе с 4608 потоковыми процессорами в новых Titan. Кэш L2 у GeForce RTX 2080 Ti достигает 5632 КБ. Очевидно, что полный объем L2 равен 6 МБ, но он немного порезан вместе с шиной.
TU104 (GeForce RTX 2080)
Следующий в иерархии процессор TU104 имеет конфигурацию из шести кластеров GPC по четыре TPC. В прошлом поколении Pascal сохранялась идентичность внутренней структуры кластеров для решений среднего и топового уровня, лишь в бюджетных GPU уменьшалось количество TPC. Вероятно, такая конфигурация TU104 является оптимальной для сохранения некоего баланса производительности и гибкого управления ресурсами — число кластеров на уровне топового GPU, но они слабее. При этом задействовано 46 SM-блоков из 48, что дает 2944 активных вычислительных ядер CUDA, 368 тензорных ядер, 46 ядер RT и 184 текстурных блока. Объем кэш-памяти L2 равен 4 МБ, что вдвое выше объема L2 у GP102 (GeForce GTX 1080).
TU106 (GeForce RTX 2070)
Неожиданностью стала премьера третьего чипа для GeForce RTX 2070. По аналогии с прошлыми поколениями можно было ожидать простого урезания блоков на процессоре старшей видеокарты. Но основой GeForce RTX 2070 стал GPU TU106 с тремя стандартными кластерами по шесть TPC. Общее количество потоковых процессоров 2034, тензорных блоков 288, блоков RT 36, текстурных блоков 144. При прямом сравнении GeForce RTX 2070 с GeForce RTX 2080 получается разница 28% по вычислительным блокам. Кэш-память L2 осталась на уровне 4 МБ.
TU104 и TU106 обладают 256-битной шиной памяти (8 контроллеров разрядностью 32 бит). При этом видеокарты используют память GDDR6 с эффективной частотой 14 ГГц, что обеспечивает рост пропускной способности памяти относительно прошлого поколения.
Как видим, общая конфигурация вычислительных блоков даже у младшего GPU достаточно мощная, не говоря уже о топовом TU102. А ведь в них еще появились и новые функциональные блоки. Поэтому чипы Turing являются сложными и довольно крупными кристаллами. TU102 состоит из 18,6 млрд. транзисторов, TU104 из 13,6 млрд., а TU106 насчитывает 10,8 млрд. транзисторов. В итоге даже при переходе на 12-нм техпроцесс мы не видим роста рабочих частот. Если говорить, о GeForce RTX 2080 Ti, то тут вообще заявлено базовое значение в 1350 МГц при Boost Clock до 1635 МГц. Для младших GPU рабочие частоты выше, но они примерно на уровне моделей Pascal.
С частотами связан один интересный момент. Впервые NVIDIA вводит разные Boost-частоты при одинаковых базовых значениях. В официальных спецификациям мы видим более высокие значения Boost для моделей Founders Edition производства самой NVIDIA. При этом остальные карты тоже обозначены как Reference, что вводит в заблуждение, поскольку именно референсные версии мы привыкли ассоциировать с Founders Edition. У нас была возможность быстро сравнить видеокарту от NVIDIA с моделью другого производителя, и в реальности разница по частотам минимальная. Так что не стоит бояться разных характеристик. При наличии хорошего охлаждения производительность всех GeForce RTX одной серии будет схожей. Хуже остальных могут оказаться те редкие модели с кулером турбинного типа, которые анонсировали некоторые партнеры.
TDP новых видеокарт остался примерно на старом уровне. Так, для GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition заявлено 260 Вт и 250 Вт для партнерских версий. Для GeForce RTX 2080 это 225 и 215 Вт, что выше TDP серии GeForce GTX 1080, но в целом приемлемо для топовых продуктов.
После общего обзора новых GPU поговорим непосредственно об инновациях архитектуры Turing.
Особенности архитектуры Turing
Важные изменения произошли на уровне мультипроцессорных блоков SM, которые имеют стандартную структуру во всех вариантах GPU Turing. Новая архитектура наследует возможности вычислительной архитектуры Volta и игровой архитектуры Pascal. Все вычислительные блоки внутри SM сгруппированы в четыре массива обработки данных со своей управляющей логикой (данные регистров, планировщик). В одном SM насчитывается 64 потоковых процессора. И эти вычислительные блоки теперь умеют одновременно выполнять целочисленные операции (INT32) и операции с плавающей запятой (FP32). Кстати, на схеме SM они обозначены, как разные функциональные блоки. Интересно, что у Pascal было по 128 ядер CUDA в SM, но расчеты формата INT и FP производились в последовательном порядке.
Согласно данным NVIDIA в современных приложениях при выполнении игровых шейдеров целочисленные вычисления занимают до 36%. И выполнение операций двух типов в один поток значительно ускорит общие вычисления. Тут заодно можно сказать о некоем дисбалансе, поскольку полное дублирование INT32 и FP32 не нужно. Но такая структура может быть актуальной для неигровых вычислений и задач.
Обновленная унифицированная структура кэша L1 позволяет конвейеру TPC эффективнее работать с ним. При сохранении общего объема кэша L1 на уровне 96 КБ меньше латентность, а общая пропускная способность может вырасти до двух раз. Также во всех процессорах увеличен объем общего кэша L2. К примеру, в GPU TU102 это 6 МБ вместо 3 МБ у старого GP102.
Появились и абсолютно новые блоки. Это восемь тензорных ядер для математических операций машинного обучения и один блок RT (Ray-tracing) для расчетов трассировки лучей. Но даже без учета новых блоков и новых возможностей рендеринга NVIDIA говорит о среднем росте шейдерной производительности около 50%, что звучит весьма внушительно. В виртуальной реальности VR этот прирост двукратный и даже выше. Это выглядит очень оптимистично, и походу статьи мы раскроем много нюансов, которые дают такой комплексный эффект.
В очередной раз улучшены алгоритмы сжатия данных в буфере кадра, что уменьшает количество обращений к внешней памяти. В сочетании с чипами GDDR6, которые работают при 14 Гбит/с, утверждается о росте эффективной пропускной способности до 50%. Отдельных пользователей насторожило, что GeForce RTX 2080 Ti сохранил объем в 11 ГБ, а GeForce RTX 2080/2070 получили по 8 ГБ памяти, ведь это на уровне существующих моделей Pascal. Однако такого объема сейчас хватает для высоких разрешений, а Turing в теории еще более эффективно работает с памятью.
Чипы Turing получили поддержку новых feature level из Direct 12. Улучшены асинхронные вычисления. Также новая архитектура имеет ряд улучшений для ускоренной обработки шейдеров.
Mesh Shading предлагает новый единый конвейер геометрии, заменяя вершинные, геометрические шейдеры и тесселяцию. Это более гибкий в управлении конвейер с новым типов шейдеров Task Shaders и Mesh Shaders, который позволяет одновременно работать с геометрией группы объектов, уменьшая общее количество draw calls.
Mesh Shading будет эффективен в сценах со множеством объектов и сложной геометрией, позволяя более гибко управлять LOD. На уровне DirectX 12 его можно реализовать через NVAPI. Также поддержку Mesh Shading добавят в OpenGL и Vulkan.
Перспективно выглядит технология Variable Rate Shading (VRS). Этот метод позволяет регулировать качество шейдинга в семплах 4×4 пикселя. Это дает возможности для гибкой оптимизации. Например, на периферии изображение может быть размыто эффектами Motion Blur и высокая точность проработки семплов тут не имеет значения. Это весьма актуально для гоночных игр, где дорога и окружение на периферии кадра часто смазываются.
Три алгоритма используют VRS:
Все это требует внедрения со стороны разработчиков. Однако VRS может реально улучшить производительность. Также это один из факторов, снижающих нагрузку на видеопамять.
Turing поддерживает новую модель Texture Space Shading (TSS). Значения шейдерных данных хранятся в памяти в специальном текстурном пространстве, откуда потом могут повторно вызываться. TSS позволяет использовать такие тексели для временного рендеринга и разных систем координат.
TSS является одним из элементов ускорения обработки VR. Каждый глаз видит похожее изображение. При визуализации кадра правого глаза используются данные из кадра левого глаза, а заново обработаны будут только те текстели, где нет подходящих образцов.
Тензорные ядра Turing являются улучшенными ядрами Volta. Они нужны для выполнения задач с применением искусственного интеллекта. Эти блоки поддерживают расчеты в режимах INT8, INT4 и FP16 при работе с массивами матричных данных для глубокого обучения в реальном времени. Каждое тензорное ядро выполняет до 64 операций с плавающей запятой, используя входные данные формата FP16. То есть один SM с восемью ядрами обрабатывает 512 операций FP16 за такт. Вычисления INT8 проходят на удвоенной скорости 1024 операций, а для INT4 выполняется 2048 операций за такт. И топовый GPU TU102 способен обеспечить пиковую тензорную производительность до 130,5 TFLOPS (Quadro RTX 6000).
Компания NVIDIA давно работает в области искусственного интеллекта. Однако до недавнего времени все технологии на базе обучаемых нейросетей казались уделом каких-то узкоспециализированных областей и больших дата-центров. С появлением Turing ситуация меняется, ведь мы получаем не только аппаратную платформу, но и новые программные возможности. Для интеграции возможностей искусственного интеллекта используется NVIDIA NGX (Neural Graphics Acceleration), позволяя задействовать возможности глубокого обучения для улучшения графики и визуального отображения.
На базе NGX уже реализована технология повышения разрешения изображения AI Super Rez, технология InPainting для восстановления фрагментов фотографий и некоторые другие интересные функции.
Но самым важным является сглаживание Deep Learning Super-Sampling (DLSS). Это развитие Temporal AntiAliasing (TAA) с использованием новых интеллектуальных возможностей Turing. Сейчас TAA является самым распространенным методом сглаживания, который дается с мизерными потерями производительности в несколько процентов. TAA использует данные прошлого кадра для семплов нового. При хорошем результате сглаживания краев этот метод дает определенное смазывание и дрожание картинки, особенно в динамике. DLSS использует специально обученную нейронную сеть для более быстрой и качественной выборки. Новый метод дает четкую картинку при еще меньших затратах производительности.
Сглаживание DLSS выглядит очень перспективно, причем оно легко интегрируется в игры, что упростит его популяризацию. Интересно, что на графиках NVIDIA показан весьма значительный рост fps при активации DLSS. Причина в том, что при DLSS возможны разные методы выборки, и в некоторых режимах речь, по сути, идет о реконструкции финального изображения из меньшего. То есть это действительно может ускорять рендеринг. Также надо понимать, что многие игры сейчас используют технологии адаптивного разрешения со сглаживанием через TAA. Не каждый пользователь в курсе таких тонких настроек. И если ему при автоматической настройке будет выставлен режим DLSS, то он получит заметное улучшение качества картинки при реальном росте быстродействия.
На данный момент известно об интеграции DLSS в движки Unreal Engine и Unity. А список игр, в которые добавят это сглаживание, постоянно растет.