Wiadomo, że NVIDIA co dwa lata wypuszcza architekturę karty graficznej nowej generacji. W 2018 roku wypuścił chip Turing dla procesorów graficznych z serii GTX 16 i RTX 20. Następnie w 2020 roku wprowadził chipy Ampere dla GPU RTX 3000.
I zgodnie z oczekiwaniami, podczas konferencji NVIDIA GPU Technology Conference we wrześniu 2022 r., dyrektor generalny firmy NVIDIA, Jensen Huang w końcu ogłosił mikroarchitekturę Ada Lovelace, która będzie napędzać trzecią generację RTX GPU.
Jakie zatem ulepszenia mikroarchitektura Ada Lovelace wprowadza do GPU RTX 4000?
1. Całkowicie nowy węzeł procesu
Mikroarchitektura Ada Lovelace jest oparta na technologii 4 nm N4 firmy TSMC, dzięki czemu jest o połowę mniejsza niż układ Ampere poprzedniej generacji oparty na procesie 8 nm firmy Samsung. Ten mniejsze nm wniesione przez poprawę procesu węzłowego pozwala serii RTX 4000 wydajniej dostarczać więcej mocy.
Oznacza to, że nawet warianty ze średniej półki, które NVIDIA wypuści w przyszłości, mogą konkurować z układami z najwyższej półki z serii 30, takimi jak 3090 Ti.
2. Zmiana kolejności wykonywania modułu cieniującego
Ze względu na swoją równoległą strukturę GPU doskonale radzi sobie z wykorzystaniem wielu rdzeni swoich procesorów do obsługi tego samego zadania. Jednak ray tracing to zupełnie coś innego niż renderowanie scen. To dlatego, że promienie świetlne odbijają się wszędzie, co wymaga różnych obliczeń dla każdej powierzchni, w którą uderza i w każdym kierunku, w którym się porusza. Oznacza to, że procesory graficzne są mniej wydajne, gdy przetwarzają wiele różnych shaderów.
Ale dzięki Shader Execution Reordering (SER) układ Lovelace może zmienić harmonogram swojego obciążenia, zapewniając, że podobne shadery będą przetwarzane razem. Pozwala to na wydajniejszą pracę multiprocesorów strumieniowych, ponieważ jednocześnie pracują na tych samych danych.
3. DLSS 3.0
RTX to zadanie wymagające dużej ilości zasobów, zwłaszcza jeśli pracujesz z wyższymi rozdzielczościami, takimi jak 4K i wyższe. Dlatego firma NVIDIA opracowała technologię DLSS (Superpróbkowanie głębokiego uczenia się). Technologia DLSS wykorzystuje sztuczną inteligencję do przewidywania następnego piksela, pomagając zmniejszyć obciążenie procesora graficznego.
Jednak dzięki architekturze Ada Lovelace DLSS 3.0, NVIDIA rozszerza przewidywanie z pikseli na klatki. Pozwala to GPU przewidzieć następną klatkę, nawet bez sprawdzania danych obrazu, które mają zostać wyrenderowane. Takie postępowanie poprawia wydajność zarówno gier mocno obciążających procesor graficzny, jak i procesor, co według Huanga jest nawet czterokrotnie lepsze niż renderowanie siłowe.
4. Rdzenie tensorowe
NVIDIA stara się być duża w przestrzeni obliczeniowej AI i pokazuje to w swoim chipie najnowszej generacji. Mikroarchitektura Ada Lovelace wykorzystuje czwartą generację Rdzenie tensorowe, zdolny do dostarczenia 1400 Tensor TFLOP — ponad cztery razy szybciej niż 3090 Ti, który miał tylko 320 Tensor TFLOP.
Ta nowa generacja rdzeni Tensor jest prawdopodobnie powodem, dla którego DLSS 3.0 działa znacznie lepiej niż jego poprzednie iteracje. Może to być również powód, dla którego stosunkowo niższe modele układów scalonych z serii 4000 przewyższają najlepsze modele układów GPU z serii 3000.
5. Poprawiona moc i wydajność
NVIDIA twierdzi, że chipy Ada są dwa razy szybsze w przypadku gier rastrowanych i nawet cztery razy szybsze w przypadku gier opartych na ray tracingu. Co więcej, mówią, że jego najnowsze chipy oferują ponad dwukrotnie wyższą wydajność przy tej samej mocy znamionowej.
A dzięki tym ulepszeniom możesz przetaktować procesory graficzne Lovelace powyżej 3 GHz — ale odbywa się to za cenę kolosalnego poboru mocy: do 450 watów dla RTX 4090.
Niemniej jednak te ulepszenia mogą być również powodem, dla którego podobno RTX 4070 jest tak potężny jak RTX 3090 Ti, a RTX 4090 zapewnia dwukrotnie większą moc niż 3090 Ti przy tym samym poborze mocy.
Serce procesorów graficznych z serii RTX 4000
Mikroarchitektura Ada Lovelace to kolejny skok mocy GPU, wydajności i wydajności firmy NVIDIA. A ponieważ ten układ jest bijącym sercem konsumenckich procesorów graficznych z serii RTX 4000, spodziewamy się, że nadchodzące karty będą zapewniać wyjątkową wydajność.
Są to jednak tylko teoretyczne twierdzenia, dopóki nie dostaniemy w swoje ręce RTX 4090 12 października 2022 r., a RTX 4080 w następnym miesiącu. Wstrzymujemy więc oddech i czekamy na rzeczywiste testy porównawcze, kiedy jednostki detaliczne trafią na półki sklepowe.