В то время как обнаружение RAY является особенностью самых продаваемых серий графических процессоров, RTX 20 и 30, архитектура Turing также внесла еще одну важную новую функцию в основной ассортимент продуктов GEFORCE — расширенные возможности глубокого обучения, возможные благодаря эксклюзивному тензорному ядру.
GeForce GTX против GeForce RTX в играх будущего
Nvidia сделала трассировку лучей доступной на ускорителях GeForce GTX. Однако у этого подарка есть срок годности. Мощные видеокарты предыдущего поколения по-прежнему подходят для современных DXR-игр. Но скоро все изменится, и есть несколько очень продвинутых проектов, которые ставят под угрозу даже чипы Тьюринга. Узнайте, сколько места осталось у Pascals и последних моделей GeForce RTX!
Первый ряд тестов на обнаружение лучей ускорителя без материала RT дал положительные результаты для старых моделей GeForce GTX. В некоторых попытках покорить гибридную производительность до сих пор co болезнью, разработчики не пожадничали на эффект DXR и смогли достаточно адаптировать качество, чтобы продлить жизнь GPU последнего поколения. В результате GeForce GTX 1080 Ti можно сравнить с GeForce RTX 2060 по производительности в Battlefield V и Tomb Raider’s Shadow, обеспечивая более высокие кадры в режиме 1080p. Однако результаты сравнительного теста Metro Exodus показали, что это лишь временная ситуация. GeForce GTX 1080 TI может играть в эту игру как ее более бедный кузен.
Смогут ли графические процессоры без специального обнаружения лучей пережить следующую волну проектов? Чтобы ответить на этот вопрос, не существует прогнозов, основанных на результатах уже вышедших игр. Два предстоящих проекта с использованием гибридного рендеринга, Atomic Heart и Justice, были выпущены с учетом обновлений драйверов для поддержки DXR и низкоуровневых чипов Тьюринга на графических процессорах архитектуры Pascal. Кроме того, бенчмарки 3DMARK PORT ROYAL и DEMO Reel Reflection 4 в Unreal Engine 4 рассматривают будущее компьютерных игр. Эти тесты намного превосходят границы Pascal и позволяют судить о серии GeForce RTX, предназначенной для лучших видеокарт на сегодняшний день.
Испытательный стенд, методология испытаний
| Тестовый стенд | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i9-9900K (4,9 ГГц, 4,8 ГГц в AVX, фиксированная частота) |
| Материнская плата | ASUS MAXIMUS XI APEX |
| Оперативная память | G.Skill Trident Z RGB F4-3200C14D-16GTZR, 2 × 8 Гбайт (3200 МГц, CL14) |
| ПЗУ | Intel SSD 760p, 1024 Гбайт |
| Блок питания | Corsair AX1200i, 1200 Вт |
| Система охлаждения CPU | Corsair Hydro Series H115i |
| Корпус | CoolerMaster Test Bench V1.0 |
| Монитор | NEC EA244UHD |
| Операционная система | Windows 10 Pro x64 |
| ПО для GPU NVIDIA | |
| NVIDIA GeForce RTX 20 | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 419.67 |
| NVIDIA GeForce GTX 10/16 | NVIDIA GeForce Game Ready Driver 425.31 |
⇡# Atomic Heart
Бенчмарк для предстоящей игры Atomic Heart не содержит никаких настроек, кроме опции активации масштабирования кадров с помощью DLSS, при максимальном разрешении экрана 2560 x 1600 пикселей. Обнаружение луча здесь всегда активно. Поскольку Atomic Heart Machine использует DXR для рендеринга двух различных эффектов — тени и отражения света (включая обнаружение нескольких лучей между несколькими зеркальными поверхностями) — тестовая сцена также представляет собой большой вызов для ускорителей, настроенных на чипы с эксклюзивными ядрами RT Ry Является. Старшие модели NVIDIA (GeForce RTX 2080 и RTX 2080 TI) превышают 60 к/с в режиме 1080p, в то время как RTX 2060 и RTX 2070 выжимают 45-55 к/с. Напротив, при разрешении 1440p даже GeForce RTX 2080 TI не смогла достичь порога в 60 к/с, а результаты GeForce RTX 2060 были ниже 30 к/с.
В финальной версии Atomic Heart будет скорректировано качество эффектов DXR для снижения нагрузки на GPU. Кроме того, у разработчиков еще есть несколько месяцев, чтобы полностью оптимизировать машину. Однако в нынешнем виде игра явно превосходит возможности ускорителя PascalGPU. GeForce GTX 1080 Ti может работать только с 26 FPS при 1080p и 15 FPS при 1440p. Конечно, то же самое относится и к младшим моделям серии GTX 10.
При таких высоких нагрузках, как Atomic Heart, даже видеокарты GeForceGTX1660 и GTX1660Ti, не оснащенные специальным детектором луча, превосходят большинство моделей предыдущего поколения. Оба новых ускорителя среднего уровня превосходят GeForce GTX 1080. Это катастрофа для архитектуры Pascal, подобной которой мы еще не видели. В любом случае, абсолютной вычислительной мощности чипа TU116 все равно совершенно недостаточно для развития приемлемой частоты кадров.
⇡# Justice
Китайскую MMORPG Justice нельзя однозначно назвать игрой будущего, поскольку она вышла в прошлом году. Однако в ближайшем будущем разработчики планируют применить к Justice эффекты трассировки лучей и выпустили еще один бенчмарк для оценки его производительности. В отличие от других тестов сегодняшнего выбора, движок Justice не содержит большого количества эффектов DXR, которые могут поставить GPU на колени, за исключением старых моделей семейства Turing. Трассировка лучей используется здесь для обеспечения отдельных отражений на зеркальных поверхностях каустики, теней и преломления света. Кроме того, без трассировки лучей игра Justice была бы довольно требовательной, как и игры World of Warcraft. Благодаря возможности отключить обнаружение лучей в тесте Justice, мы также создали базовый уровень производительности для участников нашего теста и оценили процент влияния RT на частоту кадров.
Полученные результаты полностью соответствуют тому, что мы наблюдали в других проектах с традиционно требовательными эффектами DXR (Battlefield V и Shadow of the Tomb Raider). Если чип GPU не содержит специальной логики обнаружения лучей, обнаружение лучей одинаково влияет на производительность игры при трех различных разрешениях экрана (1080p, 1440p и 2160p). Так, последнее поколение «зеленых» видеокарт теряет 74-79% средней частоты кадров в большинстве случаев (только GeForce GTX 1080 Ti теряет 63% в режиме 1080p). Новинка на чипе TU116 (GeForceGTX1660 и GTX1660Ti) благодаря прогрессивному ALU-шейдеру оказалась в более выгодном положении — всего 62-65% FPS.
И, конечно же, лучшие результаты показал ускоритель на чипе Тьюринга с RT-ядрами. В разрешении 1080p карты серии GeForce RTX показали себя на 18-27% лучше, на 21-32% лучше в режиме 1440p и всего на 31-33% хуже в 2160p. Обратите внимание, как флагманские модели выделяются в этой группе: GeForceRTX2080Ti потерял значительно меньше, чем RTX 2060, RTX 2070 и RTX2080 при разрешениях ниже 2160p. Однако условно лучшие результаты нового GPU в более низких разрешениях объясняются не только архитектурой Turing, но и тем, что частота кадров Justice ограничена производительностью CPU в 126-127 FPS при отсутствии результатов DXR.
Что касается абсолютной частоты кадров, то все видеокарты под брендом GeForce RTX легко выигрывают при анализе дисплеев 1080p и 1440p. GeForce RTX 2060 снизилась на 3 fps от критического предела в 60 fps для 1440p, но модели высшего класса превысили этот предел. Однако в режиме 4K даже GeForce RTX 2080 TI не смогла достичь 60 кадров в секунду, а RTX 2060 упала ниже 30.
Ни одна видеокарта на базе чипа Pascal не может достичь 60 кадров в секунду. Видеокарты GTX 10 приклеены к режиму 1080p, и только верхние модели (GTX 1070 TI, GTX 1080 и GTX 1080 TI) соответствуют минимальному стандарту 30 кадров в секунду. То же самое можно сказать и о GeForce GTX 1660 и GTX 1660 Ti, которые, при всем уважении к новым продуктам Nvidia, не уступали GeForce GTX 1080 в тесте Justice Test.
Мало того, что производительность выросла на 50-80% по сравнению с предыдущим поколением, Nvidia также представила несколько инновационных технологий.
Основы
Все игровые графические процессоры Nvidia принадлежат ее собственному бренду GeForce, начало которому было положено в 1999 году выпуском Geforce 256. С тех пор компания выпустила сотни различных видеокарт в трех последних сериях. Серия GeForce 30 выйдет в 2019 и 2020 годах.
Начиная с сегодняшнего дня, серии GeForce 20 и GeForce 30 состоят исключительно из GPU RTX, а серия GeForce 16 — из видеокарт GTX. Так что же означают все эти буквы? На самом деле, ни GTX, ни RTX не являются аббревиатурами и не имеют конкретного значения как такового. Они предназначены только для маркетинговых целей.
Nvidia использовала похожие двух- и трехбуквенные названия, чтобы дать пользователям общее представление о производительности каждого GPU. Например, на протяжении многих лет производители использовали такие названия, как GT, GTS и GTX, но до сих пор сохранились только GTX и новая RTX.
GeForce 20 / 30 против GeForce 16
Во-первых, следует отметить, что Series 20 и 16, или новейшие GPU RTX и GTX, основаны на тех же видеокартах Turing, впервые представленных NVIDIA в 2018 году. Они основаны на новейшей архитектуре Ampere.
Однако GeForce 20 и 16 основаны на одной и той же архитектуре, но были выпущены первыми. После их запуска в 2018 году производители хотели сосредоточиться на расширенных возможностях новой архитектуры. В серию вошли графические карты GPU верхнего среднего класса и высокого качества, которые могли подчеркнуть эти особенности, и это были первые модели RTX.
Серия 16, с другой стороны, появилась годом позже. Это произошло потому, что Nvidia должна была предложить более доступное решение для тех, у кого нет возможности потратить более 400 долларов США на видеокарту. Однако эти графические процессоры не обладали вышеупомянутыми расширенными возможностями, поэтому они сохранили старое название GTX.
Тем не менее, на данный момент графический процессор GTU, безусловно, слабее RTX, но таков был замысел самих разработчиков. Название RTX было введено в первую очередь в маркетинговых целях, сделав новый GPU большим шагом вперед и сделав его очень новым. Само название было вдохновлено обнаружением лучей в режиме реального времени — важной новой функцией, представленной в серии 20.
Благодаря ядру RT, которое присутствует только в сериях 20 и 30 и отсутствует в серии 16, стало возможным обнаружение луча в режиме реального времени. Кроме того, имеется тензорное ядро, обеспечивающее ускорение работы искусственного интеллекта и улучшенную производительность обнаружения лучей. Выборка глубокого обучения в играх.
Кроме этих двух ключевых особенностей, разница между видеокартами серии GTX16 и графическими процессорами серий RTX20 и 30 невелика. Очевидно, что более дорогие модели RTX имеют больше транзисторов, больше ядер, лучшую память и т.д. Поэтому они могут предложить более высокую общую производительность, чем более дешевые модели GTX. Однако это не всегда соотношение цены и качества.
Так что же это за новые возможности, и стоит ли покупать графический процессор RTX?
Что такое RT ядра?
Как упоминалось выше, ядро RT — это ядро GPU, разработанное специально для обнаружения лучей в реальном времени.
Что же дает обнаружение лучей для графики видеоигр? Технология позволяет добиться более реалистичного освещения и отражений. Это достигается путем отслеживания обратной траектории движения луча, что позволяет GPU создавать гораздо более реалистичные симуляции взаимодействия света с окружающей средой. Raytracing возможен на GPU без RT-ядер, но производительность просто неприемлема, даже на флагманских моделях, таких как GTX 1080 Ti.
Что касается производительности, то обнаружение лучей в реальном времени оказывает значительное влияние на производительность, даже при использовании графических процессоров RTX. Это неизбежно приводит к вопросу. Следует ли использовать эту технологию?
По состоянию на 2020 год очень немногие игры поддерживают обнаружение луча.
На видео выше показано обнаружение лучей в игре Control (2019). Графические улучшения, которые дает обнаружение лучей, очень важны. Однако эта функция может снизить FPS вдвое — с постоянных 60 до 30, если использовать высокопроизводительную графическую карту RTX 2070 Super.
Обнаружение лучей в реальном времени — это серьезный прогресс в геймплее, который значительно улучшит графику видеоигр в ближайшие годы. Однако на данный момент аппаратное обеспечение недостаточно мощное, и разработчики пока не используют все преимущества этой функции.
Серия 10 имела огромный успех и все еще сохраняет свою базу первых пользователей спустя четыре года после запуска. Согласно статистике Steam, доля GTX 1060 на рынке составляет 10%.
NVIDIA GTX 1080 против RTX 2060: что из двух лучше?
Одно из этих сравнений снится нескольким пользователям, но не меньше. Внешний вид среднего класса, например, запущенный Nvidia в Turing, контролирует верхний и средний классы Pascal, добавил трассировку лучей и DLSS. Или не совершать прыжок. Кто победит в этой битве между GTX 1080 и RTX 2060?
Если вы хотите купить топовую модель, вам нужна сравнительно средняя цена, и если продажи GTX 1080 могут снизить эту стоимость, то пользователи в конечном итоге ищут производительность, не так ли? В чем разница?
NVIDIA GTX 1080 против RTX 2060, вечная борьба
В случае с картой Pascal речь идет о чипе TSMC GP104-400-A1 на 16-нм техпроцессе с 7,2 млрд транзисторов и матрицей площадью 314 мм2. Парадоксально, но RTX 2060 превосходит эти показатели благодаря TU106-200-KA-10800 A1, который относится к чисто среднему классу, но состоит из миллионов транзисторов. 12 нм от TSMC. Куб площадью 445 мм2 также велик.
Это то, что чип разделяет со своим старшим братом. Это минимально и должно легко устранить нагрев за счет большей поверхности у конкурентов.
Что касается самого чипа, то GTX 1080 отделяет 20 см на 30 см от RTX 2060. Это означает 2560 шейдеров, 160 TMU, 1920 шейдеров и 1920 шейдеров, 120 TMU и 48 ROPs. Несмотря на различия, карта Turing компенсирует это кэшем L2 (4096 КБ) по сравнению с картой Pascal (3072 КБ).
Частота — еще один раздел, где RTX 2060 проигрывает как по базовой частоте, так и по усилению (1607 МГц против 1365 МГц и 1733 МГц против 1680 МГц), что частично компенсируется самой высокой скоростью VRAM RTX.
Воспоминания менее решительны из-за разницы в автобусах
GTX 1080 также начинается с GDDR5X с реальной скоростью 1251 МГц, в то время как 2060, включающая GDDR6 с частотой 1750 МГц, имеет выгодную разницу во втором, которая почти полностью соответствует разнице между двумя каналами. Первый high-end имеет 256 бит, второй mid-range — 192 бита, обеспечивая общую пропускную способность 320 ГБ/с для GTX 1080 и 336 ГБ/с для последней.
Интересно, что суммарная мощность двух карт FP32 составляет 8,8 TFLOPS и 6,451 TFLOPS. Таким образом, на бумаге видеокарта на базе Pascal должна быть значительно быстрее и легко превзойти своего главного соперника.
Следует отметить, что оба включают PCIS 3.0 X16 в качестве основного интерфейса, а потребление составляет 180 Вт для старшего и 160 Вт для двух новых. Таким образом, 89°C как предел для GTX 1080 и 89°C как 87°C для RTX 2060 отличаются.
Какой из двух графических процессоров остаться с?
Это отличный вопрос, особенно учитывая, что помимо TFLOPS (а не фактической производительности, как мы всегда говорим), производительность очень однородна. По результатам тестов и бенчмарков, в которых мы наблюдали время работы и эволюцию драйверов, можно сказать, что в целом они действительно равны.
Эти примеры доказывают, что именно игра делает разницу в той или иной бумаге. Из преимуществ, обусловленных техническими особенностями и новыми технологиями, только трассировка лучей и DLSS Turing.
Первый элемент не очень осуществим без второго. Это означает, что вы можете играть с низкой трассировкой лучей, но если игра также поддерживает DLSS, вы не потеряете в производительности, а сохраните тот же FPS или даже несколько повысите его.
Это не только текущее преимущество, но и преимущество, которым GTX 1080 не сможет воспользоваться в будущем. Поэтому RTX 2060 следует выбрать как лучший вариант сейчас и в будущем. Даже имея на 2 ГБ меньше видеопамяти (8 ГБ против 6 ГБ), вы сможете найти первые RTX 3060, выпущенные через несколько месяцев (около 8 или максимум 10 месяцев), по более низкой или сниженной цене. Это стимул к изменениям.
