Преди два дни Nvidia представи новото поколение видеокарти, от наименованието на които явно си личи, че те действително предлагат нещо ново. Така например, за първи път от 10 години обичайното GTX бе заменено с RTX, а моделният номер, който досега се увеличаваше със 100 (например от GTX 680 към GTX 780), сега изведнъж се е увеличил с 1000 и сега новата серия видеокарти се нарича RTX 2000. Да анализираме наличната информация и да преценим, дали това са сериозни промени или имаме работа с обикновен маркетинг.
Технически характеристики и ценаС усвояването на 10 nm технологичен процес не само Intel има проблеми. Nvidia заедно с TSMC въведоха използването на 12 нанометров технологичен процес. От технологична гледна точка това изглежда просто като намален 16 нанометров технологичен процес. Тоест, едва ли ще има повишаване на производителността при една и съща тактова честота. Но разбира се, по-тънките норми на производство дават възможност в кристала със същата площ да се поберат повече CUDA ядра, а заедно с това да бъде добавено и нещо ново – тензорни блокове. В крайна сметка техническите характеристики на трите нови видеокарти, заедно с техните предшественички изглеждат по следния начин:
В края е добавена и Titan V – първата видеокарта, произведена чрез 12 нанометров технологичен процес, но с просто непосилна цена.
Какво може да се каже при сравнението на видеокартите от последните две поколения? Първо, Turbo Boost честотата почти не е променена – спадът от 30-40 MHz е под 3% и е незабележим. Малко странно, понеже при прехода към по-малък технологичен процес, тази честота обикновено нараства. Второ, увеличен е броят на CUDA ядрата средно с 20%, което добре съвпада с увеличението на производителността при изчисленията с плаваща запетая. Трето, новата GDDR6 памет е със 75% по-бърза от по-старата GDDR5 и дори ускорената GDDR5X се оказа съществено по-бавна. А това със сигурност ще окаже влияние при игрите.
Що се отнася до Titan V, тя си остава недосегаема – нейната теоретична производителност е с 10% по-висока от тази на RTX 2080 Ti. Но като се има предвид тройно по-високата цена, това не е толкова важно и едва ли нейните продажби ще са много високи.
Да обърнем внимание на производителността при трасирането на лъчите (ще се спрем по-подробно по-надолу). Тук прирастът на новите видеокарти съвсем не е в проценти, а в пъти: RTX 2070 е в състояние да обработи 5 пъти повече лъчи от GTX 1080 Ti, а 2080 Ti – цели 8 пъти. Тоест, това означава, че ако искате да играете новите игри с поддръжката на тази технология, ще трябва да си купите видеокарта от серията RTX. В противен случай игрите може да не стигнат и 15 fps. Според данните на известен германски сайт, RTX 2080 Ti в Shadow of Tomb Raider с активирана технология за трасиране на лъчите дава едва 50-60 fps при FHD резолюция. А това гарантирано слага кръст на опитите за използването на тази функция във видеокартите GTX 1000 и надолу.
Разбира се, има и отрицателни страни. Първо, по неизвестни причини максималната работна температура е смъкната от 94 градуса на 89. Ето защо не е за учудване, че Nvidia се отказала от решенията с един вентилатор и сега използва два. В крайна сметка температурата се намалява с 10 градуса, а шумът с 8 децибела. И още, Nvidia леко е клокнала новите Founders Edition с 90 MHz или 7-8%. Според производителя, повечето потребители не използват овърклок и компанията е свършила това вместо тях. Само че този овърклок струва още 100-200 долара, но това е доста спорен въпрос.
Второ, съвсем не е така лесно да се добавят в кристала тензорни блокове и допълнителни CUDA ядра. Това се заплаща с по-високата разсейвана топлина. Но в 2080 Ti се използват повече пинове за захранването и едва ли ще се наложи подмяната на захранването. Допълнителните 30-50 W не играят особена рола в десктоп компютрите.
Третото и най-важното, цената е нараснала с 30-35%. Ако си припомним анонса на серия 1000, то там цените на еднаквите графични карти почти не се промениха. Тоест, 1070 можеше да се закупи при почти същата цена като 970, въпреки че разликата в производителността на места достига 40-50%. В този случай, теоретичния ръст на производителността е около 20%. Очевидно е, че големият ръст в цената се дължи предимно на новите тензорни блокове, каквито досега нямаше. Мнозина започнаха да се питат, дали си струва? Те се използват само в няколко ААА гейм проекта с поддръжката на трасиране на лъчите и новото изглаждане. Във всички други игри прирастът е нулев. Въпросът остава открит до средата на септември, когато ще излязат първите тестове. Дотогава можем само да се питаме дали да си купим новия iPhone или новата видеокарта, понеже цените има са на практика еднакви.
Трасирането на лъчите – кинематографични ефекти в игрите в реално времеВече от няколко години компютърната графика във филмите не може да се различи от заснетото с реална камера. А в игрите това не е така. Защо се получава така? Може би качеството на текстурите? Не е това, понеже от два метра няма как да бъде различена текстурата в играта от реалното. Ефектите на постобработката? Частично – зад красивия дим или размиването при бързите движения може да с скрият някои недоглеждания в изображенията. Но първото, което очите забелязват, е осветяването. Нашите очи са свикнали да виждат физически правилни лъчи на светлината, сенки и полусенки, отраженията и другите светлинни ефекти. И дори и малка част от тях да не е направена както трябва в играта, мозъкът подсъзнателно ни подсказва, че нещо в тази сцена не е както трябва и е изкуствено и нереално. Новата платформа на Nvidia — Ray Tracing или трасирането на лъчите е създадена да реши този проблем и окончателно да изтрие границата между реалния и виртуалния свят.
Теоретично, трасирането на лъчите е изпускането на лъчи от всеки източник на светлина в сцената. Необходимо е да се вземе предвид излъчването от всеки източник на светлина и нейното отразяване от различните повърхности. А с всяка повърхност свойствата на светлината се променят от свойствата на материала, като трябва да се пресметнат и ъглите на отразяване. Светлината, която може би е променила цвета си след отражението, се трасира по-нататък, докато не се получи пълната имитация на отразената светлина. Процесът продължава, докато лъчът не напусне сцената.
Процесът на теория изглежда лесен, но на практика изисква много ресурси. Част от лъчите може въобще да не се отрази, а друга част да се отрази един-два пъти и да излезе от тестовата сцена. А има лъчи, които ще се отразяват почти безкрайно. И всичко това трябва да бъде пресметнато. Ето защо, в реалността се използва интелигентна оптимизация. Трасират се само лъчите, които образуват финалната сцена. Програмно може да се ограничат пресмятанията на отраженията на всеки лъч.
ATAA – новата технология за времево изглажданеTAA, Temporal Anti-Aliasing, или времевото заглаждане Nvidia представи преди около 4 години заедно с видеокартите GTX 900. Основната идея е, че вместо традиционното заглаждане, работещо само с един кадър, това заглаждане работи с няколко кадъра едновременно. Но TAA има сериозен недостатък – изображението леко се замъглява. В крайна сметка много геймъри избират 4x MSAA изглаждането, което консумира същите ресурси, но понякога излизат дребни артефакти при движещите се обекти.
Nvidia заедно с Microsoft успя да реши този проблем със създаването на DirectX Raytracing API и ATAA. Първото A в ATAA означава Adaptive или адаптивен. Тайната на новото изглаждане е в адаптивният избор в реално време, което стана възможно благодарение на трасирането на лъчите. По този начин се получава изображение, което е по-добро дори и от 8x MSAA при значително по-малко натоварване на системата. Уви, да се насладят на това могат само притежателите на RTX 2000.
Това е в основни линии информацията за характеристиките и новите функции на RTX 2000 и е време да отговорим на въпроса, дали новите видеокарти са еволюция или революция. Най-вярното е може би отложена революция: новите технологии дават възможност за получаване на изображение, сравнимо със съвременните филми. Но уви, не точно сега: дори и топ-моделът RTX 2080 Ti може ефективно да трасира лъчите само при много добре познатата Full HD резолюция. А и игрите с поддръжката на новата платформа засега са единици. Можем да очакваме нарастването на тензорната производителност и може би още при следващото поколение видеокарти ще можем да се насладим на наистина красиви 4К игри.