1. syyskuuta 2020 NVIDIA paljasti uuden peliprosessoriensa kokoonpanon: RTX 3000 -sarjan, joka perustuu niiden Ampere-arkkitehtuuriin. Keskustelemme uudesta, tekoälyllä toimivasta ohjelmistosta ja kaikista yksityiskohdista, jotka tekevät tästä sukupolvesta todella mahtavan.
Tapaa RTX 3000 -sarjan näytönohjaimet
NVIDIA: n pääilmoitus oli sen kiiltävät uudet grafiikkasuorittimet, jotka kaikki rakennettiin mukautetulle 8 nm: n valmistusprosessille, ja jotka kaikki toivat merkittäviä nopeutuksia sekä rasteroinnissa että säteen jäljitys esitys.
Kokoonpanon matalassa päässä on RTX 3070 , joka on 499 dollaria. Se on vähän kallis halvimmalle kortille, jonka NVIDIA paljasti alkuperäisessä ilmoituksessa, mutta se on ehdoton varastaminen, kun tiedät, että se voittaa nykyisen RTX 2080 Ti: n, ylimmän kortin, joka on säännöllisesti yli 1400 dollaria. NVIDIA: n ilmoituksen jälkeen kolmannen osapuolen myyntihinta laski, ja suuri osa heistä joutui paniikkiin eBayssa alle 600 dollaria.
Ilmoituksessa ei ole vankkoja vertailuarvoja, joten on epäselvää, onko kortti Todella objektiivisesti "parempi" kuin vuoden 2080 Ti, tai jos NVIDIA kiertää markkinointia hieman. Suoritetut vertailuarvot olivat 4K: lla ja todennäköisesti RTX: llä, mikä saattaa tehdä kuilusta näyttävän suuremman kuin puhtaasti rasteroiduissa peleissä, koska Ampere-pohjainen 3000-sarja toimii yli kaksi kertaa paremmin säteiden jäljityksessä kuin Turing. Mutta koska säteiden jäljitys on nyt jotain, joka ei vahingoita suorituskykyä paljon, ja viimeisimmän sukupolven konsoleilla tuetaan, on tärkeä myyntipiste, että se toimii yhtä nopeasti kuin viimeisimmän sukupolven lippulaiva lähes kolmanneksella hinnasta.
On myös epäselvää, pysyykö hinta sellaisena. Kolmannen osapuolen mallit lisäävät säännöllisesti vähintään 50 dollaria hintalappuun, ja kuinka suuri kysyntä todennäköisesti on, ei ole yllättävää nähdä, että se myydään 600 dollarilla lokakuussa 2020.
Hieman sen yläpuolella on RTX 3080 hintaan 699 dollaria, jonka pitäisi olla kaksi kertaa nopeampi kuin RTX 2080, ja tulla sisään noin 25-30% nopeammin kuin 3080.
Sitten yläpäässä uusi lippulaiva on RTX 3090 , mikä on koomisesti valtava. NVIDIA on hyvin tietoinen ja kutsui sitä nimellä "BFGPU", jonka yrityksen mukaan tarkoittaa "iso ferocious GPU".
NVIDIA ei osoittanut suoraa suorituskykymittaria, mutta yritys näytti sen toimivan 8K pelejä 60 kuvaa sekunnissa, mikä on vakavasti vaikuttavaa. Tosin NVIDIA käyttää melkein varmasti DLSS lyödä tätä merkkiä, mutta 8K-peli on 8K-pelaamista.
Tietysti lopulta tulee olemaan 3060 ja muita muunnelmia budjettikeskeisemmistä korteista, mutta ne tulevat yleensä myöhemmin.
NVIDIA tarvitsi uudistetun viileämmän mallin, jotta se todella jäähdyttäisi asioita. 3080: n teho on 320 wattia, mikä on melko korkea, joten NVIDIA on valinnut kaksoistuulettimen, mutta molempien pohjaan sijoitettujen vwinf-tuulettimien sijaan NVIDIA on asettanut tuulettimen yläpäähän, johon takalevy yleensä menee. Puhallin ohjaa ilmaa ylöspäin kohti CPU-jäähdytintä ja kotelon yläosaa.
Tämä on täysin järkevää sen perusteella, kuinka paljon huonoon ilmavirtaan voi vaikuttaa suorituskykyyn. Piirilevy on kuitenkin tästä johtuen erittäin ahdas, mikä todennäköisesti vaikuttaa kolmansien osapuolten myyntihintoihin.
DLSS: Ohjelmiston etu
Säteiden jäljitys ei ole näiden uusien korttien ainoa etu. Todellakin, kaikki on vähän hakkerointia - RTX 2000 -sarja ja 3000 -sarja eivät ole että paljon paremmin varsinaisten säteiden jäljittämisessä verrattuna vanhempien korttien sukupolviin. Säteen jäljittäminen koko kohtauksesta 3D-ohjelmistossa, kuten Blender, kestää yleensä muutaman sekunnin tai jopa minuutin kehystä kohti, joten sen raakaa pakottamista alle 10 millisekunnissa ei tule kysymykseen.
Tietenkin on olemassa oma laitteisto säteen laskemiseen, nimeltään RT-ytimet, mutta suurimmaksi osaksi NVIDIA valitsi toisen lähestymistavan. NVIDIA kehitti denoising-algoritmeja, joiden avulla grafiikkasuorittimet voivat tehdä erittäin halvan yhden kauhun näyttävän yhden kierroksen ja muuttaa jotenkin - tekoälyn avulla - sellaiseksi, jota pelaaja haluaa tarkastella. Yhdistettynä perinteisiin rasterointiin perustuviin tekniikoihin se tarjoaa miellyttävän kokemuksen, jota lisää säteiden jäljitys.
Nopeaan tekemiseen NVIDIA on kuitenkin lisännyt tekoälykohtaiset käsittelyytimet nimeltä Tensor-ytimet. Nämä käsittelevät kaiken koneoppimismallien suorittamiseen tarvittavan matematiikan ja tekevät sen hyvin nopeasti. Ne ovat yhteensä pelinvaihtaja tekoälylle pilvipalvelintilassa , koska monet yritykset käyttävät tekoälyä laajasti.
Poistamisen lisäksi Tensor-ytimien pääkäyttöä pelaajille kutsutaan nimellä DLSS tai syväoppimisen supernäyte. Se ottaa huonolaatuisen kehyksen ja skaalaa sen täysin alkuperäiseen laatuun. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että voit pelata 1080p-tason ruudulla, kun katsot 4K-kuvaa.
Tämä auttaa myös säteiden jäljittämisessä melko vähän - PCMagin vertailuarvot Näytä RTX 2080 Super käynnissä Ohjaus huippulaadulla, kun kaikki säteen jäljitysasetukset kierretään maksimiin. 4K: lla se kamppailee vain 19 FPS: n kanssa, mutta kun DLSS on päällä, se saa paljon paremman 54 FPS: n. DLSS on ilmainen suorituskyky NVIDIA: lle, jonka mahdollistavat Turingin ytimet Turingissa ja Ampereessa. Jokainen peli, joka tukee sitä ja on GPU-rajoitettu, voi nähdä vakavia nopeutuksia pelkästään ohjelmistosta.
DLSS ei ole uusi, ja siitä ilmoitettiin ominaisuutena, kun RTX 2000 -sarja julkaistiin kaksi vuotta sitten. Tuolloin sitä tukivat hyvin harvat pelit, koska se vaati NVIDIAa kouluttamaan ja virittämään koneoppimismallin jokaiselle pelille.
Tuolloin NVIDIA on kirjoittanut sen kokonaan uudelleen kutsumalla uutta versiota DLSS 2.0. Se on yleiskäyttöinen sovellusliittymä, mikä tarkoittaa, että kuka tahansa kehittäjä voi toteuttaa sen, ja useimmat suuret julkaisut ovat jo noutaneet sen. Yhden kehyksen sijasta se käyttää edellisen kehyksen liikevektoridataa, samalla tavalla kuin TAA. Tulos on paljon terävämpi kuin DLSS 1.0, ja joissakin tapauksissa näyttää todella paremmin ja terävämpi kuin edes natiiviresoluutio, joten ei ole paljon syytä jättää sitä päälle.
On yksi salaus - kun kohtauksia vaihdetaan kokonaan, kuten leikkaustilanteissa, DLSS 2.0: n on tehtävä ensimmäinen kehys 50%: n laadulla odottaessaan liikevektoridataa. Tämä voi johtaa pieneen laadun heikkenemiseen muutaman millisekunnin ajan. Mutta 99% kaikesta katsomastasi suoritetaan oikein, ja useimmat ihmiset eivät huomaa sitä käytännössä.
LIITTYVÄT: Mikä on NVIDIA DLSS ja miten se nopeuttaa säteiden jäljitystä?
Ampere-arkkitehtuuri: Rakennettu tekoälyä varten
Ampere on nopea. Vakavasti nopeasti, etenkin tekoälylaskelmissa. RT-ydin on 1,7 kertaa nopeampi kuin Turing, ja uusi Tensor-ydin on 2,7 kertaa nopeampi kuin Turing. Näiden kahden yhdistelmä on todellinen sukupolven harppaus säteilyseurannassa.
Aiemmin toukokuussa NVIDIA julkaisi Ampere A100 -näytönohjaimen , datakeskuksen GPU, joka on suunniteltu tekoälyn suorittamiseen. Sen avulla he kertoivat paljon siitä, mikä tekee Amperesta paljon nopeamman. Ampere on yleensä noin 1,7 kertaa nopeampi kuin Turingin datakeskusten ja suuritehoisten tietojenkäsittelykuormien osalta. AI-harjoittelussa se on jopa 6 kertaa nopeampi.
Amperen kanssa NVIDIA käyttää uutta numeromuotoa, joka on suunniteltu korvaamaan alan standardi ”Floating-Point 32” tai FP32 joillakin työmäärillä. Konepellin alla jokainen tietokoneesi käsittelemä numero vie ennalta määrätyn määrän bittejä muistissa, olipa kyse sitten 8, 16, 32, 64 tai jopa suuremmasta. Suurempia numeroita on vaikeampaa käsitellä, joten jos voit käyttää pienempää kokoa, sinulla on vähemmän murskata.
FP32 tallentaa 32-bittisen desimaaliluvun, ja se käyttää 8 bittiä lukualueelle (kuinka suuri tai pieni se voi olla) ja 23 bittiä tarkkuudelle. NVIDIA väittää, että nämä 23 tarkkuuden bittiä eivät ole täysin välttämättömiä monille tekoälykuormille, ja vain 10 niistä saat samanlaisia tuloksia ja paljon paremman suorituskyvyn. Koon pienentäminen vain 19 bittiin 32 sijasta tekee suuren eron monissa laskelmissa.
Tätä uutta muotoa kutsutaan nimellä Tensor Float 32, ja A100: n Tensor-ytimet on optimoitu käsittelemään oudon kokoista muotoa. Näin kuolee kutistuu ja ytimien määrä kasvaa, miten he saavat valtavan 6x-nopeuden tekoälyn harjoittelussa.
Uuden numeromuodon lisäksi Ampere näkee merkittäviä suorituskyvyn nopeutuksia tietyissä laskelmissa, kuten FP32 ja FP64. Nämä eivät suoraan käännä enemmän FPS: ää maallikolle, mutta ne ovat osa sitä, mikä tekee siitä lähes kolme kertaa nopeamman Tensorin toiminnoissa.
Sitten nopeuttamaan laskutoimituksia he ovat ottaneet käyttöön käsitteen hienorakeinen rakenteellinen harva , joka on erittäin hieno sana melko yksinkertaiselle konseptille. Neuroverkot toimivat suurten numeroluetteloiden kanssa, joita kutsutaan painoksi ja jotka vaikuttavat lopulliseen tulokseen. Mitä enemmän numeroita murskata, sitä hitaampi se on.
Kaikki nämä luvut eivät kuitenkaan ole todella hyödyllisiä. Jotkut niistä ovat kirjaimellisesti vain nollia, ja ne voidaan periaatteessa heittää pois, mikä johtaa massiivisiin nopeutuksiin, kun voit murskata enemmän numeroita samanaikaisesti. Sparsity pakkaa olennaisesti numerot, mikä vie vähemmän vaivaa laskelmien tekemiseen. Uusi "Sparse Tensor Core" on rakennettu toimimaan pakatulla datalla.
Muutoksista huolimatta NVIDIA sanoo, että tämä ei saisi vaikuttaa huomattavasti koulutettujen mallien tarkkuuteen.
Harvaan INT8-laskelmiin, joka on yksi pienimmistä lukumuodoista, yhden A100-näytönohjaimen huipputeho on yli 1,25 PetaFLOPia, hämmästyttävän suuri luku. Se on tietysti vain silloin, kun murskataan tietyntyyppisiä numeroita, mutta se on silti vaikuttava.
