Погружение в графику будущего: гид по видеокартам NVIDIA RTX

Американская технологическая компания Nvidia стабильно входит в пятерку лучших производителей видеокарт. В 2023 бренд с рейтингом 4.8 занял второе место, недобор баллов компания получила не за качество исполнения, а за высокую цену на свои продукты.

Архитектура RTX: технологическая основа и новшества

RTX (Turing) в видеокартах NVIDIA одна из последних архитектурных итераций. Представленная в сентябре 2018 года, технология внесла ряд значительных инноваций в область графического процессинга. Важным аспектом является внедрение аппаратной поддержки трассировки лучей (ray tracing), что позволило достичь реалистичной визуализации сцен с более точными эффектами освещения, отражений и теней. Ключевые технологические основы.

  • Аппаратная трассировка лучей (RT Cores). Одним из главных изменений в архитектуре RTX является внедрение аппаратных ядер трассировки лучей (RT Cores). Эти специализированные ядра позволяют быстро проводить расчеты лучей, что необходимо для отображения сцены в реальном времени.
  • Тензорные ядра (Tensor Cores). Другой важной частью архитектуры RTX являются тензорные ядра, предназначенные для выполнения операций искусственного интеллекта и глубокого обучения. Улучшают производительность в задачах, связанных с машинным обучением и обработкой данных.
  • Потоковые мультипроцессоры (SM). В архитектуре RTX используются усовершенствованные потоковые мультипроцессоры, которые способствуют более эффективной обработке параллельных вычислений и улучшают производительность в широком спектре задач.
  • Видеокарты на архитектуре RTX используют GDDR6 видеопамять, что обеспечивает более высокую пропускную способность и быстродействие по сравнению с предыдущими поколениями.
  • DLSS (Deep Learning Super Sampling) – использует тензорные ядра для улучшения производительности в играх с помощью искусственного интеллекта. Технология позволяет рендерить изображения в более низком разрешении, а затем масштабировать их до более высокого с помощью нейронных сетей.
  • Variable Rate Shading (VRS) – регулирует уровень детализации в различных областях кадра, что помогает улучшить производительность без существенной потери визуального качества.
  • Mesh Shading. Этот инновационный подход к графическому программированию позволяет более эффективно управлять процессом рендеринга, оптимизируя использование ресурсов для вычислений.
  • NVLink. Некоторые модели RTX видеокарт поддерживают технологию NVLink, которая обеспечивает более быстрое и эффективное взаимодействие между несколькими видеокартами.

Эти технологические новшества продвинули архитектуру RTX далеко вперед в области графической обработки и визуализации, позволяя создавать более реалистичные и увлекательные эффекты в играх и приложениях.

Ray Tracing: революция в освещении и отражениях

Ray Tracing (трассировка лучей) представляет собой метод рендеринга, который позволяет более реалистично воссоздавать освещение, отражения и тени в компьютерной графике.

NVIDIA внедрила поддержку Ray Tracing в свои видеокарты начиная с архитектуры Turing, а затем продолжила развивать эту технологию в архитектуре Ampere. Некоторые из особенностей Ray Tracing в видеокартах NVIDIA:

  • RT Cores расширение – предназначено для рендеринга сложных сцен в реальном времени.
  • Reflex и Broadcast – технологии производительности и взаимодействия в многопользовательских играх и стриминге.
  • DXR (DirectX Raytracing) – программный интерфейс Microsoft для поддержки Ray Tracing в DirectX.

DLSS: искусственный интеллект в службе графики

DLSS (Deep Learning Super Sampling) – одна из лучших технологий NVIDIA в сфере ИИ, предназначена для улучшения производительности и качества графики в видеоиграх с использованием искусственного интеллекта. DLSS, впервые представленная в 2018 году, быстро стала важной частью арсенала технологий, доступных на графических картах серии RTX.

Основная идея DLSS заключается в использовании глубоких нейронных сетей для генерации изображений с более высоким разрешением (и, следовательно, лучшим качеством) на основе изображений с более низким разрешением. Это позволяет снизить нагрузку на графический процессор и повысить производительность без ухудшения визуального опыта.

Как работает DLSS:

  • Обучение модели на большом объеме данных.
  • Инференс (применение): Когда DLSS активирован в игре, видеокарта использует обученную модель для реконструкции изображений с более высоким разрешением на основе изображений с НР.
  • Обратная совместимость: Начиная с определенных версий драйверов, NVIDIA предоставляет возможность использовать DLSS и на некоторых играх, изначально не поддерживающих эту технологию, через процесс "DLSS Upscaling".

Поддержка VR и 3D: новые горизонты реализма

Видеокарты серии RTX являются "картами VR-Ready" – соответствуют высоким стандартам производительности и функциональности для плавной и качественной работы с виртуальной реальностью.

Бренд реализовал еще одну технологию в серии, которая остается мало востребованной, но не менее интересной – NVIDIA Ansel. Ansel в первую очередь ассоциируется с фотографированием в играх, но ее также можно использовать для создания виртуальных туров и панорам в VR-мире.

Сравнение серий: от RTX 2060 до 4090 (кратко, основные различия)

По суммарным тестам производительности (100% к 25.7%) модель RTX 4090 опережает первую серию RTX 2060 (комплектация Max-Q) на 299%. Если смотреть по бенчмаркам, то Passmark, который входит в пакет Passmark PerformanceTest дает такие же цифры после оценки четырех отдельных тестов для Direct3D (9, 10, 11 и 12) и двух дополнительных тестов DirectCompute. Но что это значит простым языком?

Семейство 4090 обеспечено супермощной системой вентиляции, интегрированный ИИ учится в 3-7 раз быстрее чем в предыдущих сериях (в 7 раз быстрее в сравнении с 2060 и в 3 раза чем 3050), плавность передачи кадров и скорость отклика настолько мгновенна, что, наверное, в реальной жизни мы движемся намного медленней.

Есть ли хоть один параметр, где первая линейка 2060 выигрывает у флагмана? Да – целых два: пропускная способность памяти RTX 2060 Max-Q – 264 против 1 и энергозатратность в 7 раз меньше 65 Вт против 450 Вт.

Видеокарта Zotac GeForce RTX 3050 Solo 8GB 1777MHz – идеальная середина среди линеек: бюджетная цена, частота ядра Boost 1777 МГц, память 8 Гб, GDDR6, 14000 МГц. Продуктивна для 4 мониторов разрешением до 7680 x 4320, поддержка стандартов DirectX 12 Ultimate, OpenGL 4.6. И пусть никого не смущает один вентилятор – его достаточно.

Как выбрать подходящую систему охлаждения: советы и рекомендации

Видеокарты поставляются с оригинальным охлаждением NVIDIA (референсное охлаждение). Оно достаточно эффективно, но не всегда может обеспечить самые низкие температуры, особенно при максимальной нагрузке. Поэтому установка внешнего теплоотвода остается актуальной.

  • Пользовательское охлаждение: вентиляторы, радиаторы и тепловые трубки.
  • Убедитесь, что выбранное охлаждение подходит для размера и конфигурации корпуса. Некоторые системы могут быть слишком массивными.
  • Если планируется разгон видеокарты выбирают модели с мощным охлаждением – 2-3 вентилятора.

Обзор популярных моделей на 2023 год

Бренд Zotac выпускает видеокарты с чипсетом nVidia. Модель GeForce RTX 3070 Ti 8GB 1770MHz можно назвать ценовым прорывом 2023 в среднем сегменте. Мощная система вентиляции на 3 кулера, подключение мониторов до 4 шт, разрешение до 7680x4320, рекомендуемый БП от 750 Вт, TDP 320 Вт, подсветка.

Palit GeForce RTX 4060 Dual OC 8GB 1830MHz (NE64060T19P1-1070D) видеокарта бюджетной цены. Отличается низким (в сегменте) энергопотреблением, остановка двух вентиляторов без нагрузки, подключение 4 мониторов, подсветка, 2 слота.

Asus GeForce RTX 4070 Dual White OC 12GB 2550MHz (DUAL-RTX4070-O12G-WHITE) – одна из лучших моделей прошлой линейки. Частота ядра Boost 2550 МГц, память 12 Гб, GDDR6X, 21000 МГц, 2 вентилятора обеспечивают продуктивное охлаждение при пиковых нагрузках. Потоковых процессоров 5888.

Видеокарта Inno3D GeForce RTX 4080 X3 16GB 2205MHz (N 40803-166X-187049N). Память 16 Гб, GDDR6X, 22400 МГц, интерфейс PCI-E v4.0 x16, мощное охлаждение 3 вентилятора, питание 16 pin, рекомендуемый БП от 750 Вт, TDP 320 Вт, поддержка всех стандартов.

GeForce RTX 4090 Trinity OC White Edition 24GB 2535 MHz от бренда Zotac – популярный выбор премиум сегмента. Частота ядра Boost 2535 МГц, память 24 Гб, GDDR 6X, 21000 МГц, среднее энергопотребление, подсветка, размеры (ДxШxВ) 356x150x71 мм, 4 слота.

Отзывы о статье