NVIDIA Turing GeForce RTX: архитектура и технологии

Введение


NVIDIA Turing — лучшая информационная тайна компании, если она действительно имела место быть целых 15 лет. Новая архитектура представляет особенность, которую NVIDIA считает настолько грандиозной, что она, возможно, может стать самой большой инновацией в 3D-графике с программируемыми шейдерами в реальном времени с начала прошлого десятилетия. Трассировка лучей в реальном времени действительно рассматривалась как священный Грааль 3D-графики из-за огромного количества вычислений, необходимых для её функционирования. Новое семейство видеокарт GeForce RTX обещает передать в руки геймеров подобие трассировки лучей. На данный момент это точно можно называть подобием, ведь NVIDIA предприняла несколько очень остроумных трюков, чтобы заставить заработать технологию, а полученные 3D-сцены, как правило, напоминают рендеры, претерпевшие влияние трассировки лучей.

Примерно год назад, где-то в это же время, мы впервые услышали кодовое имя «Turing», и предположили, что это кристалл, который помог бы NVIDIA, нажиться на блокчейне (вспомните прошлогодний бум), поскольку архитектура названа в честь математика, спасшего миллионы жизней путем взлома нацистской криптографии «Enigma». Тем самым учёный также приблизил завершение Второй мировой войны. Однако дань NVIDIA Алану Тьюрингу (Alan Turing) не просто связана с его достижениями в криптографии, а, скорее, с его общепризнанной репутацией Отца Искусственного интеллекта и Теоретических вычислений.

Архитектура Turing и GeForce RTX

За последние пять лет NVIDIA инвестировала огромные средства в ИИ, разрабатывая первые модели нейронных сетей глубокого обучения, использующих технологию CUDA и мощные GPU. Первоначальные попытки создания и обучения нейронных сетей оказались очень трудоемкой задачей даже для самых мощных GPU, требующих аппаратных компонентов, ускоряющих тензорные операции. Таким образом, NVIDIA построила первый компонент фиксированной функции для тензорных операций, называемый просто «Tensor Cores». Это крупные специализированные компоненты, вычисляющие матричное умножение 3x3x3. Ядра Тензора дебютировали с архитектурой «Volta», которая тогда считалась преемником «Pascal». Однако NVIDIA решила, что настала пора достать технологию RTX из печи.

Графическая архитектура «Turing» представляет собой третий (и окончательный) фрагмент аппаратной головоломки, которая делает для пользователей амбициозные планы NVIDIA по трассировке лучей по-настоящему рабочими благодаря RT-ядрам. Ядро RT — это аппаратное обеспечение с фиксированной функцией, которое проделывает то, что предлагал духовный предок RTX, NVIDIA Optix с ядрами CUDA. Вы вводите математическое представление луча, и он будет пересекать сцену, чтобы вычислить точку пересечения с любым треугольником в сцене.

NVIDIA RTX — это всеохватывающая, очень гибкая модель трассировки лучей в реальном времени для потребительской графики, стремящаяся минимизировать набор инструментов и кривую обучения для современных программистов 3D-графики. А также она стремится оказать существенное влияние на такие факторы реализма, как сглаживание, программируемые шейдеры и тесселяцию (ранее все они вызвали скачки в вычислительной мощности GPU). На «Turing» сочетание ядер CUDA последнего поколения работает с совершенно новым компонентами в лице RT Core и Tensor Cores, заставляющих RTX работать.

NVIDIA дебютировала с технологией RTX, представив линейку профессиональных видеокарт Quadro RTX, изначально на SIGGRAPH 2018, и не только потому, что мероприятие предшествует Gamescom, но и потому, что дает создателям контента сигнал о старте технологии. Семейство GeForce RTX впервые за десятилетие испытывает недостаток в «GTX» в своем брендинге, что говорит о том, насколько значим RTX для развития успеха.

В данной статье будет, как можно глубже рассмотрены внутренние технологии NVIDIA RTX и архитектура Turing GPU, а также то, как эти две части объединяются в первые три видеокарты GeForce RTX 20-серии, приобрести которые уже можно в конце этого месяца.

Очень скоро, когда будет отменено эмбарго NVIDIA на обзоры, будет предоставлен собственный отзыв по результатам тестов работы Turing в большом количестве игр.



Оставить комментарий