Известно е, че NVIDIA пуска архитектура на графична карта от ново поколение на всеки две години. През 2018 г. пусна чипа Turing за графичните процесори GTX 16-series и RTX 20-series. След това, през 2020 г., представи чиповете Ampere за графичния процесор RTX 3000.
И както се очакваше, по време на NVIDIA GPU Technology Conference през септември 2022 г., главният изпълнителен директор на NVIDIA Дженсън Huang най-накрая обяви микроархитектурата Ada Lovelace, която ще захранва 3-то поколение на RTX графични процесори.
И така, какви подобрения носи микроархитектурата Ada Lovelace на RTX 4000 GPU?
1. Изцяло нов процесен възел
Микроархитектурата Ada Lovelace е базирана на 4nm N4 технологията на TSMC, което я прави наполовина по-малка от предишното поколение Ampere чип, базиран на 8nm процес на Samsung. Това по-малък nm, донесен от подобрение в процеса на възел позволява на серията RTX 4000 да доставя повече енергия ефективно.
Това означава, че дори варианти от среден клас, които NVIDIA ще пусне в бъдеще, могат да се конкурират с чипове от серия 30 от най-високо ниво като 3090 Ti.
2. Пренареждане на изпълнението на шейдъра
Поради своята паралелна структура, графичният процесор е страхотен в използването на множество ядра на своите процесори за справяне с една и съща задача. Проследяването на лъчи обаче е напълно различно от изобразяването на сцени. Това е така, защото светлинните лъчи отскачат навсякъде, което изисква различни изчисления за всяка повърхност, която удря, и всяка посока, в която отива. Това означава, че графичните процесори са по-малко ефективни, когато обработват много различни шейдъри.
Но с Shader Execution Reordering (SER), чипът Lovelace може да пренасрочи работното си натоварване, като гарантира, че подобни шейдъри се обработват заедно. Това позволява на стрийминг мултипроцесорите да работят по-ефективно, тъй като те едновременно работят върху едни и същи данни.
3. DLSS 3.0
RTX е ресурсоемка задача, особено ако работите с по-високи разделителни способности като 4K и по-високи. Ето защо NVIDIA разработи DLSS (Супер семплиране на дълбоко обучение). Технологията DLSS използва AI, за да предвиди следващия пиксел, като помага за намаляване на натоварването на GPU.
Но с DLSS 3.0 на архитектурата Ada Lovelace, NVIDIA разширява прогнозата от пиксели до рамки. Това позволява на графичния процесор да предскаже следващия кадър, дори без да разглежда данните за изображението, които тепърва ще бъдат рендирани. Това подобрява производителността както на GPU-, така и на CPU-тежките игри, за които Хуанг твърди, че са до четири пъти по-добри от рендирането с груба сила.
4. Тензорни ядра
NVIDIA се опитва да направи големи позиции в изчислителното пространство с изкуствен интелект и това се вижда в нейния чип от последно поколение. Микроархитектурата на Ada Lovelace използва 4-то поколение Тензорни ядра, способен да достави 1400 Tensor TFLOP – над четири пъти по-бързо от 3090 Ti, който имаше само 320 Tensor TFLOP.
Това ново поколение тензорни ядра вероятно е причината DLSS 3.0 да се представя много по-добре от предишните си итерации. Това също може да е причината сравнително по-ниските модели чипове от серия 4000 да превъзхождат моделите от най-високо ниво на GPU от серия 3000.
5. Подобрена мощност и ефективност
NVIDIA твърди, че чиповете Ada са два пъти по-бързи за растеризирани игри и до четири пъти по-бързи за такива с проследяване на лъчи. Освен това те казват, че най-новите му чипове предлагат повече от два пъти по-висока производителност за същата мощност.
И поради тези подобрения, можете да овърклокнете графичните процесори Lovelace над 3GHz – но това идва на цената на колосална консумация на енергия: до 450 вата за RTX 4090.
Въпреки това, тези подобрения може да са и причината RTX 4070, за която се говори, да е толкова мощна, колкото RTX 3090 Ti, а RTX 4090 доставя два пъти повече мощност от 3090 Ti при същата мощност.
Сърцето на графичните процесори от серия RTX 4000
Микроархитектурата Ada Lovelace е още един скок в мощността, производителността и ефективността на GPU от NVIDIA. И тъй като този чип е туптящото сърце на потребителските GPU от серията RTX 4000, очакваме тези входящи карти да осигурят изключителна производителност.
Това обаче са само теоретични твърдения, докато не се сдобием с RTX 4090 на 12 октомври 2022 г. и RTX 4080 на следващия месец. И така, затаили сме дъх и чакаме да видим действителните показатели, когато търговските единици се появят на рафтовете на магазините.