NVIDIA je známá tím, že každé dva roky vydává architekturu grafických karet nové generace. V roce 2018 vydala čip Turing pro GPU řady GTX 16 a RTX 20. V roce 2020 pak představil čipy Ampere pro GPU RTX 3000.
A jak se očekávalo, během technologické konference NVIDIA GPU Technology Conference v září 2022 generální ředitel NVIDIA Jensen Huang konečně oznámil mikroarchitekturu Ada Lovelace, která bude pohánět 3. generaci RTX GPU.
Jaká vylepšení tedy přináší mikroarchitektura Ada Lovelace do GPU RTX 4000?
1. Zcela nový procesní uzel
Mikroarchitektura Ada Lovelace je založena na 4nm technologii TSMC N4, díky čemuž je o polovinu menší než čip Ampere předchozí generace založený na 8nm procesu společnosti Samsung. Tento menší nm přineslo zlepšení v procesu uzlu umožňuje řadě RTX 4000 dodávat efektivněji výkon.
To znamená, že i varianty střední třídy, které NVIDIA vydá v budoucnu, mohou konkurovat špičkovým čipům řady 30, jako je 3090 Ti.
2. Změna pořadí provedení shaderu
Díky své paralelní struktuře GPU skvěle využívá více jader svých procesorů ke zpracování stejného úkolu. Ray tracing je však zcela odlišný od vykreslování scén. Je to proto, že se světelné paprsky odrážejí všude, což vyžaduje různé výpočty pro každý povrch, na který dopadá, a každý směr, kterým jde. To znamená, že GPU jsou méně efektivní, když zpracovávají mnoho různých shaderů.
Ale pomocí Shader Execution Reordering (SER) může čip Lovelace přeplánovat svou pracovní zátěž a zajistit, že podobné shadery budou zpracovány společně. To umožňuje streamovacím multiprocesorům pracovat efektivněji, protože současně pracují na stejných datech.
3. DLSS 3.0
RTX je úkol náročný na zdroje, zvláště pokud pracujete s vyšším rozlišením, jako je 4K a vyšší. To je důvod, proč NVIDIA vyvinula DLSS (Hluboké učení Super vzorkování). Technologie DLSS využívá umělou inteligenci k predikci dalšího pixelu, což pomáhá snížit zátěž GPU.
Ale s architekturou Ada Lovelace DLSS 3.0 NVIDIA rozšiřuje predikci z pixelů na snímky. To umožňuje GPU předvídat další snímek, a to i bez pohledu na obrazová data, která mají být ještě vykreslena. Tím se zlepšuje výkon her náročných na GPU i CPU, o kterých Huang tvrdí, že je až čtyřikrát lepší než vykreslování hrubou silou.
4. Tenzorová jádra
NVIDIA se snaží prosadit se ve výpočetním prostoru AI a ukazuje to na čipu nejnovější generace. Mikroarchitektura Ada Lovelace využívá 4. generaci Tenzorová jádra, schopný dodat 1400 Tensor TFLOPs – více než čtyřikrát rychlejší než 3090 Ti, který měl pouze 320 Tensor TFLOPs.
Tato nová generace Tensor Cores je pravděpodobně důvodem, proč DLSS 3.0 funguje mnohem lépe než jeho předchozí iterace. To by také mohlo být důvodem, proč čipy srovnatelně nižšího modelu řady 4000 překonávají nejvyšší modely GPU řady 3000.
5. Vylepšený výkon a účinnost
NVIDIA tvrdí, že čipy Ada jsou dvakrát rychlejší pro rastrované hry a až čtyřikrát rychlejší pro ty s ray-tracováním. Navíc říkají, že jeho nejnovější čipy nabízejí více než dvojnásobný výkon při stejném výkonu.
A díky těmto vylepšením můžete přetaktovat GPU Lovelace nad 3 GHz – ale to přichází za cenu obrovské spotřeby energie: až 450 wattů pro RTX 4090.
Nicméně tato vylepšení by mohla být také důvodem, proč je tvrzená RTX 4070 stejně výkonná jako RTX 3090 Ti a RTX 4090 poskytuje dvojnásobný výkon než 3090 Ti při stejném odběru energie.
Srdce GPU řady RTX 4000
Mikroarchitektura Ada Lovelace je dalším skokem ve výkonu, výkonu a účinnosti GPU od společnosti NVIDIA. A protože je tento čip srdcem spotřebitelských GPU řady RTX 4000, očekáváme, že tyto příchozí karty budou poskytovat vynikající výkon.
Toto jsou však pouze teoretická tvrzení, dokud se nám 12. října 2022 nedostane do rukou RTX 4090 a následující měsíc RTX 4080. Takže zadržujeme dech a čekáme, až uvidíme skutečné benchmarky, až se maloobchodní jednotky dostanou na pulty obchodů.
