Nvidia rtx 【כל המידע】

כבר יש לנו איתנו את כרטיסי הגרפיקה החדשים של NVIDIA RTX. מדגם הדגל: NVIDIA RTX 2080 Ti, לדגם לרוב הגיימרים ב- 4K: NVIDIA RTX 2080 וזה הזול ביותר לכל התקציבים, NVIDIA RTX 2070. במאמר זה נסביר מהם החידושים והטכנולוגיות החדשות שלה.

מוכנים? נתחיל!

מדד התוכן

אנו מסכמים את מיטב מדריכי החומרה שאתה בוודאי מעוניין לקרוא:

• המעבדים הטובים ביותר בשוק לוחות האם הטובים ביותר בשוק זיכרון ה- RAM הטוב ביותר בשוק כרטיסים גרפיים הטובים ביותר בשוק SSDs הטובים ביותר בשוק מארזי מארז טובים יותר או מחשבים ניידים ספקי כוח טובים יותר כיורי קירור וקירור נוזלים טובים יותר

ריי מעקב יותר נוכח מתמיד

מעקב אחר ריי הוא אחד המונחים המדוברים ביותר מאז הגעתם של כרטיסי הגרפיקה Nvidia GeForce RTX, מכיוון שהם הראשונים בהיסטוריה המסוגלים ליישם טכנולוגיה זו בזמן אמת על משחקי וידאו. יישום ה- Ray Tracing של Nvidia נקרא RTX, ומכאן זהו הסיומת החדשה עבור כרטיסי הגרפיקה של החברה. אבל מהי טכנולוגיית ריי מעקב וטכנולוגיית RTX? הכנו את הפוסט הזה כדי להסביר את יסודות הטכנולוגיות והכרטיסים הגרפיים החדשים הללו.

אולי אין הרבה אנשים מחוץ לגרפיקה ממוחשבת שיודעים מה זה ריי מעקב (המכונה גם מעקב אחר קרניים), אבל ישנם מעט מאוד אנשים על פני כדור הארץ שלא ראו את זה. מעקב אחר ריי הוא הטכניקה עליה מתבססים סרטים מודרניים כדי לייצר או לשפר אפקטים מיוחדים. חשוב על השתקפויות ריאליות, שבירות וצללים. זה גורם ללוחמי הכוכבים באפיקים מדעיים לצרוח, המכוניות המהירות נראות זועמות, והאש, העשן והפיצוצים של סרטי מלחמה נראים אמיתיים.

זה גם מייצר תמונות העשויות להבדיל מאלה שצולמו על ידי מצלמה. סרטי פעולה חיה מערבבים אפקטים שנוצרו על ידי מחשב ותמונות מהעולם האמיתי שנלכדו בצורה חלקה, בעוד סרטי אנימציה מכסים סצינות שנוצרות דיגיטלית באור וצל באופן אקספרסיבי כמו כל דבר שצולם על ידי הצלם. הדרך הקלה ביותר לחשוב על ריי מעקב היא להסתכל סביבך. כרגע החפצים שאתה צופה מוארים על ידי קרני אור מהשמש. עכשיו הסתובב ופעל בדרך של קרניים אלו לאחור מהעין שלך לחפצים איתם האור מתקשר. זהו מעקב קרני או מעקב אחר ריי.

אנו ממליצים לקרוא את הפוסט שלנו בנושא כיצד לשפר את האיכות הגרפית של משחקים באמצעות דגימה על

מבחינה היסטורית, חומרת מחשב לא הייתה מהירה מספיק כדי להשתמש בטכניקות אלה בזמן אמת במשחקי וידאו. יוצרי הקולנוע יכולים לקחת זמן רב ככל שהם רוצים לעבד מסגרת יחידה, ולכן הם עושים זאת במצב לא מקוון בחוות טיוח. משחקי וידאו הם רק שבריר שנייה, כתוצאה מחוסר היכולת להשתמש ב- Ray Tracing, רוב הגרפיקה בזמן אמת מבוססת על טכניקה אחרת, רסטוריזציה.

NVIDIA RTX הוא היישום של Nvidia של Ray Tracing במשחקי וידאו בזכות טיורינג

ככל ש- GPUs ימשיכו להיות חזקים יותר, מעקב קרני יעבוד עבור יותר ויותר אנשים בשלב ההגיוני הבא בטכנולוגיה זו. לדוגמא, חמושים בכלי מעקב קרניים מקצועיים, מעצבי מוצרים ואדריכלים משתמשים ב- Ray Tracing כדי לייצר דגמים פוטוריאליסטיים של המוצרים שלהם תוך שניות, ומאפשרים להם לשתף פעולה טוב יותר ולהשמיט אבות-טיפוס יקרים. Ray Tracing הוכיח את יעילותו בפני אדריכלי תאורה ומעצבים, המשתמשים בכישוריהם כדי לדגמן כיצד אור מתקשר עם העיצובים שלהם.

מכשירי GPU מציעים יותר ויותר כוח, מה שהופך משחקי וידאו לגבול הבא לטכנולוגיה מתקדמת זו. באוגוסט Nvidia הכריזה על כרטיסי הגרפיקה החדשים של GeForce RTX, המבוססים על ארכיטקטורת טיורינג ותואמים ל- Ray Tracing בזמן אמת בזכות טכנולוגיית RTX. זו תוצאה של עשור של עבודה על אלגוריתמים גרפיים ממוחשבים וארכיטקטורות GPU.

טכנולוגיית ה- RTX של Nvidia מורכבת ממנוע להתחקות קרניים הפועל על GPUs עם אדריכלות טיורינג או וולטה. Nvidia, שנועדה לתמוך במעקב אחר קרניים באמצעות מגוון ממשקים, שותפה עם מיקרוסופט כדי לאפשר תמיכה מלאה ב- RTX באמצעות ממשק ה- API של DirectX Ray Tracing (DXR) החדש של מיקרוסופט. כדי לעזור למפתחי משחקים לנצל את היכולות הללו, Nvidia הודיעה גם כי ה- GameWorks SDK יוסיף מודול להפחתת זחילה. GameWorks SDK המעודכן, בקרוב, כולל צללי שטח עם עקבות קרניים והשתקפויות בהירות בעזרת Ray Tracing. DXR משלב באופן מלא עקבות קרניים ב- DirectX, ומאפשר למפתחים לשלב מעקב קרני עם טכניקות רסטוריזציה וחישוב מסורתיות.

Nvidia מפתחת סיומת Ray Tracing עבור ה- API והמחשוב הגרפיים והמחשוביים של Vulkan. הרחבה זו תהיה זמינה בקרוב ותאפשר למפתחי Vulkan לגשת למלוא העוצמה של RTX. Nvidia תורמת גם את תכנון הרחבה זו לקבוצת חרונוס כתרומה להעלאת יכולת מעקב אחר ברקים בין ספקים לתקן וולקן.

כל זה יעניק למפתחי המשחק את היכולת לשלב טכניקות של עקבות קרניים בעבודתם ליצירת השתקפויות, צללים ושברים ריאליסטיים יותר. כתוצאה מכך, המשחקים שאתה נהנה בבית יקצור יותר מהאיכויות הקולנועיות של שובר קופות הוליוודי.

טיורינג, הארכיטקטורה הגרפית החדשה

לעת עתה שוחררו רק שלושה כרטיסים גרפיים המבוססים על ארכיטקטורת טיורינג של Nvidia, אלה הם GeForce RTX 2080Ti, RTX 2080 ו- RTX 2070. טיורינג הוא הארכיטקטורה הגרפית המתקדמת ביותר של Nvidia, זוהי אבולוציה של וולטה בה נשמרו כל היתרונות שבכך, ונוספו יחידות חדשות המוקדשות לריי-טרייקינג. יחידות יישום Ray Tracing ייעודיות הן ליבות ה- RT, שבזכותן טיורינג יכול להיות יעיל פי עשרה מוולטה בעבודה עם מעקב אחר רדיו.

כוח Turing עדיין אינו מספיק בכדי להשתמש ב- Ray Tracing באינטנסיביות רבה, וזו הסיבה שמופעלת רק כמות קטנה של קרני אור. זה גורם להופעת תמונה עם הרבה רעש, משהו שאיש לא אוהב. כאן נכנס לתמונה Core Tensor שנמצא גם הוא בטורינג ותפקידו להאיץ את פעולות הבינה המלאכותית של ה- GPU. בזכות Tensor Core אלה, GeForce RTX מיישמת אלגוריתמים מתקדמים בכדי לחסל רעשי תמונה ומציעים רמת גרפיקה חסרת תקדים, הדומה מאוד למה שניתן היה להשיג בעזרת שימוש אינטנסיבי בהרבה ברכישת קרניים.

היתרונות של טיורינג חורגים הרבה מריי טרייקינג, שכן ארכיטקטורה זו מהווה גם פריצת דרך נגד פסקל בכל פרט ופרט. פסקל היא הארכיטקטורה בה השתמש Nvidia בתחום המשחקים לפני טיורינג, מכיוון וולטה לא הגיעה לעולם משחקי הווידיאו.

ארכיטקטורת טיורינג מציגה שינויים עמוקים ברמה של יחידות SM (מעבד רב-זרימה), זוהי היחידה הפונקציונלית המינימלית של ארכיטקטורת ה- Nvidia, שכוללת בתוכם את ליבת CUDA, את ה- Tensor Core, את יחידות הטעינה / שמירה, ומטמון ברמה 0. כרגע לא ידוע אם ליבות ה- RT נמצאות גם ב- SM, אם כי הדבר ההגיוני הוא לחשוב שכן.

בתוך כל SM נמצא גם מטמון L1, שבמקרה של טיורינג הוא 128 KB, בדיוק כמו וולטה. מטמון זה אחראי על שמירת הנתונים המשמשים את ליבות CUDA באופן מיטבי, כמו גם שאינו עקבי, מה שאומר שאין סינכרון בין הנתונים בקובץ ה- L1 של כל יחידת SM. מטמון ה- L1 הזה משנה את ההבדל, מכיוון שלפני טיורינג היה זיכרון שני שהיה קוהרנטי ומאוחד. טיורינג משלב את מטמון ה- L1 ואת הזיכרון השני לבריכה לא עקבית. זה ייתן למפתחים גמישות רבה יותר בשימוש, ויאפשר אופטימיזציה רבה יותר כל עוד הם מוכנים להקדיש זמן רב יותר לפיתוח.

איחוד זיכרון זה בטורינג מציע רוחב פס גדול יותר ומהירות רבה יותר בזמן העברת הנתונים בין זיכרון זה לרישומי ליבות ה- CUDA. הפחתה זו בזמן הגישה מתורגמת לפחות צורך במחזורי שעון כדי לבצע פעולות בליבה של CUDA. Nvidia הצהירה כי הביצועים של כל ליבת טיורינג CUDA גבוהים ב -50% בהשוואה לפסקל, ללא ספק השינויים הפנימיים של הארכיטקטורה השתלמו.

שינוי חשוב נוסף של טיורינג נגד פסקל אנו רואים בקובץ המטמון L2, שהוכפל בין 3 מגהבייט ל 6 מגהבייט עבור כל SM. מטמון הוא יקר ליישום, ולכן הכפילות שלו מבהירה מאוד כי ליבות טיורינג חזקות יותר מליבות פסקל וצריכות יותר ממשאב יקר זה. מטמון L2 הוא המקום בו מאוחסנים הנתונים שלא מתאימים למטמון L1, כמות גדולה יותר פירושה אפשרות לאחסן יותר נתונים, כך שתצטרך פחות גישה לזיכרון ה- VRAM של הכרטיס הגרפי, ומתורגמת לצריכה נמוכה יותר של כמות של זיכרון ואנרגיה זו.

זה חשוב מכיוון ש- Nvidia GeForce RTX לא הגדילו את כמות ה- VRAM בהשוואה לפסקל, אם כי הקפיצה נעשתה ל- GDDR6 שמציע יעילות אנרגיה טובה יותר ורוחב פס גדול יותר. רוחב הפס הגדול יותר הזה יאפשר ל- Turing לבצע ביצועים טובים יותר מפסקל ברזולוציות גבוהות, כך שנוכל סוף סוף להיות לפני הארכיטקטורה הגרפית הראשונה המאפשרת לנצל צגי HDR 4K G-Sync HD במלוא הדרם.

רוחב הפס הגדול יותר של זיכרון ה- GDDR6 והצריכה הנמוכה יותר בזכות מטמון ה- Turing המשופר, מאפשרים לרוחב הפס של הכרטיסים להתאים להפעלה נכונה של טכנולוגיית ה- RTX, מכיוון שיש הרבה מידע שהכרטיס צריך לזוז.

דגמי Nvidia RTX

הטבלה הבאה מסכמת את התכונות של כרטיסים מבוססי טיורינג שהוכרזו עד כה:

סדרת Nvidia GeForce 2000
	סיליקון	ליבת CUDA	קרני גיגה	RTX-OPS	תדר GPU	זיכרון	ממשק	רוחב הלהקה	TDP
Nvidia GeForce RTX 2080Ti	TU102	4352	10	78 ט	1635 מגהרץ	11 GB GDDR6	354 ביטים	616 GB / s	260 וולט
Nvidia GeForce RTX 2080	TU104	2944	8	60 ט	1545 מגהרץ	11 GB GDDR6	256 ביטים	448 GB / s	225W
Nvidia GeForce RTX 2070	TU104	2304	6	45	1710 מגהרץ	8 GB GDDR6	256 ביטים	448 GB / s	175W

הנחיתה של שאר כרטיסי הגרפיקה מסדרת Nvidia GeForce 2000 תושלם במהלך השבועות והחודשים הקרובים, אם כי יתכן והדגמים הנותרים אינם תואמים לטכנולוגיית RTX, כך שהם ימשיכו עם הסיומת GTX וייתכן גם שהם ממשיכים להשתמש בארכיטקטורת פסקל, אם כי דבר מכל זה לא אושר רשמית ולכן נצטרך לחכות לראות איך זה מתפתח סוף סוף.

זה מסיים את המאמר המיוחד שלנו המוקדש לכרטיסי הגרפיקה החדשים של Nvidia RTX, זכרו שתוכלו להשאיר תגובה אם יש לכם הצעות או משהו להוסיף. אתה יכול גם לשתף את המאמר עם חבריך ברשתות החברתיות, בדרך זו אתה עוזר לנו להפיץ אותו כך שיוכל להגיע ליותר משתמשים הזקוקים לו. מה אתה חושב על הגעתו של ריי טרייקינג לכרטיסי הגרפיקה החדשים של Nvidia ? האם אתה חושב שהם היו צריכים להתמקד יותר בשיפור ביצועי הרסטר?