NVIDIA הסבירה מדוע למאיצים מסדרת GeForce RTX 30 יש קפיצת מדרגה כזו בביצועים

NVIDIA הציגה ב-1 בספטמבר את הדור החדש של כרטיסי המסך למשחקים מסוג Ampere, אך המצגת הראשונית לא כללה כמעט פרטים טכניים. כעת, מספר ימים לאחר מכן, פרסמה החברה תיעוד המבהיר מהיכן מגיע יתרון הביצועים המרשים שמייחד את כרטיסי המסך מסדרת GeForce RTX 30 מקודמיו.

רבים שמו לב מיד שהמפרט הרשמי של ה-GeForce RTX 3090, GeForce RTX 3080 ו-GeForce RTX 3070 באתר NVIDIA הצביע על מספר מדהים של מעבדי CUDA.

כפי שמסתבר, אכן מתרחשת הכפלת ביצועי ה-FP32 של מעבדי המשחקים של אמפר בהשוואה ל-Turing, והיא קשורה לשינוי בארכיטקטורה של אבני הבניין הבסיסיות של ה-GPU – מעבדי זרימה (SM).

בעוד ל-SMs במעבדי ה-GPU של דור הטיורינג היה נתיב חישוב אחד לפעולות נקודה צפה, באמפר כל מעבד זרם קיבל שני נתיבים, שבסך הכל יכולים לבצע עד 128 פעולות FMA במחזור שעון לעומת 64 עבור Turing. במקביל, מחצית מיחידות הביצוע הזמינות של אמפר מסוגלות לבצע הן פעולות של מספר שלם (INT) והן פעולות של 32 סיביות נקודה צפה (FP32), בעוד שהמחצית השנייה של המכשירים מיועדת אך ורק לפעולות FP32. גישה זו שימשה כדי לחסוך בתקציב הטרנזיסטור, בהתבסס על העובדה שעומס המשחקים מייצר משמעותית יותר FP32 מפעולות INT. עם זאת, בטיורינג לא היו מפעילים משולבים כלל.

במקביל, על מנת לספק למעבדי זרימה משופרים את כמות הנתונים הדרושה, NVIDIA הגדילה את גודל מטמון ה-L1 ב-SM בשליש (מ-96 ל-128 KB), וגם הכפילה את התפוקה שלו.

שיפור חשוב נוסף ב-Ampere הוא שליבות CUDA, RT ו- Tensor יכולות כעת לפעול באופן מלא במקביל. זה מאפשר למנוע הגרפי, למשל, להשתמש ב-DLSS כדי לשנות את קנה המידה של מסגרת אחת, ובמקביל לחשב את המסגרת הבאה על ליבות CUDA ו-RT, להפחית את זמן ההשבתה של צמתים פונקציונליים ולהגדיל את הביצועים הכוללים.

לכך עלינו להוסיף כי ליבות ה-RT מהדור השני, המיושמות באמררה, יכולות לחשב מפגשים של משולשים עם קרניים במהירות כפולה ממה שקרה בטיורינג. וליבות הטנזור החדשות מהדור השלישי הכפילו את הביצועים המתמטיים בעבודה עם מטריצות דלילות.

להכפלת המהירות שבה אמפר מחשב צמתים משולשים אמורה להיות השפעה משמעותית על הביצועים של מאיצים מסדרת GeForce RTX 30 במשחקים התומכים במעקב אחר קרניים. לפי NVIDIA, מאפיין זה הוא שפעל כצוואר בקבוק בארכיטקטורת טיורינג, בעוד שמהירות החישובים של מפגשי קרניים של מקבילים תוחמים לא עוררה תלונות. כעת מאזן הביצועים במעקב עבר אופטימיזציה, ויתרה מכך, באמפר, ניתן לבצע את שני סוגי פעולות הקרניים (עם משולשים ומקבילים) במקביל.

בנוסף לכך, נוספה פונקציונליות חדשה לליבות ה-RT של Ampere כדי לבצע אינטרפולציה של מיקום המשולשים. זה יכול לשמש כדי לטשטש אובייקטים בתנועה כאשר לא כל המשולשים בסצנה נמצאים במיקום קבוע.

כדי להמחיש את כל זה, NVIDIA הראתה השוואה ישירה של האופן שבו מעבדי Turing ו-Ampere מטפלים במעקב אחר קרניים ב-Wolfenstein Youngblood ברזולוציית 4K. כדלקמן מהאיור המוצג, אמפר מרוויח באופן ניכר במהירות בניית המסגרת הן בשל חישובי FP32 מתמטיים מהירים יותר, הודות לליבות RT מהדור השני, כמו גם לפעולה מקבילה של משאבי GPU הטרוגניים.

בנוסף, כדי לחזק באופן מעשי את האמור לעיל, NVIDIA הציגה תוצאות בדיקה נוספות עבור ה-GeForce RTX 3090, GeForce RTX 3080 ו-GeForce RTX 3070. לדבריהם, ה-GeForce RTX 3070 מקדים בכ-60% את ה-GeForce RTX 2070 ברזולוציית 1440p, ותמונה זו נצפית במשחקים עם תמיכה ב-RTX, ועם רסטריזציה מסורתית, במיוחד ב-Borderlands 3.

הביצועים של ה-GeForce RTX 3080 טובים פי שניים מאלו של ה-GeForce RTX 2080 ברזולוציית 4K. נכון, במקרה הזה, ב-Borderlands 3 ללא תמיכת RTX, היתרון של הכרטיס החדש אינו כפול, אלא כ-80 אחוז.

והכרטיס הישן יותר, GeForce RTX 3090, בבדיקות של NVIDIA עצמה מראה יתרון של פי אחד וחצי בערך על ה-Titan RTX.

על פי דיווחים של עיתונאים טכנולוגיים, ביקורות מלאות על עיצוב הייחוס GeForce RTX 3080 אמורות להתפרסם ב-14 בספטמבר. שלושה ימים לאחר מכן, ב-17 בספטמבר, היא תהיה רשאית לפרסם נתוני בדיקה לייצור דגמי GeForce RTX 3080 מהשותפים של החברה. לפיכך, נותר מעט מאוד זמן לחכות לתוצאות של בדיקות עצמאיות של נציגי סדרת GeForce RTX 30 שיופיעו באינטרנט.

מקור:

• Hardwareluxx

מקור: 3dnews.ru