تشتهر NVIDIA بإصدار بنية بطاقة رسومات من الجيل الجديد كل عامين. في عام 2018 ، أصدرت شريحة Turing لوحدات معالجة الرسومات GTX 16-series و RTX 20-series. ثم في عام 2020 ، قدمت شرائح Ampere لوحدة معالجة الرسومات RTX 3000.
وكما هو متوقع ، خلال مؤتمر NVIDIA GPU Technology في سبتمبر 2022 ، الرئيس التنفيذي لشركة NVIDIA Jensen أعلن Huang أخيرًا عن العمارة الدقيقة Ada Lovelace التي ستعمل على تشغيل الجيل الثالث من RTX وحدات معالجة الرسومات.
إذن ، ما هي التحسينات التي تجلبها الهندسة المعمارية الدقيقة Ada Lovelace إلى وحدة معالجة الرسومات RTX 4000؟
1. عقدة عملية جديدة تمامًا
تعتمد الهندسة المعمارية الدقيقة Ada Lovelace على تقنية TSMC 4nm N4 ، مما يجعلها نصف صغيرة مثل شريحة Ampere من الجيل السابق والتي تعتمد على عملية 8 نانومتر من سامسونج. هذا أصغر نانومتر ناتج عن التحسين في عملية العقدة يسمح لسلسلة RTX 4000 بتوفير المزيد من الطاقة بكفاءة.
وهذا يعني أنه حتى المتغيرات متوسطة المدى التي ستصدرها NVIDIA في المستقبل يمكنها التنافس ضد رقائق الفئة 30 من الدرجة الأولى مثل 3090 Ti.
2. إعادة ترتيب تنفيذ شادر
نظرًا لبنيتها المتوازية ، فإن وحدة معالجة الرسومات رائعة في استخدام نوى متعددة من معالجاتها للتعامل مع نفس المهمة. ومع ذلك ، يختلف تتبع الشعاع تمامًا عن عرض المشاهد. ذلك لأن أشعة الضوء ترتد في كل مكان ، مما يتطلب حسابات مختلفة لكل سطح تصطدم به وفي كل اتجاه تذهب إليه. هذا يعني أن وحدات معالجة الرسومات تكون أقل كفاءة عند معالجة العديد من وحدات التظليل المختلفة.
ولكن مع Shader Execution Reordering (SER) ، يمكن لشريحة Lovelace إعادة جدولة عبء العمل ، مما يضمن معالجة التظليل المتشابه معًا. يتيح ذلك للمعالجات المتعددة المتدفقة العمل بكفاءة أكبر ، حيث تعمل في نفس الوقت على نفس البيانات.
3. DLSS 3.0
RTX هي مهمة كثيفة الاستخدام للموارد ، خاصة إذا كنت تعمل بدقة أعلى مثل 4K وما فوق. لهذا السبب طورت NVIDIA DLSS (التعلم العميق لأخذ العينات الفائقة). تستخدم تقنية DLSS AI للتنبؤ بالبكسل التالي ، مما يساعد على تقليل عبء العمل على وحدة معالجة الرسومات.
ولكن مع DLSS 3.0 الخاص بهندسة Ada Lovelace ، توسع NVIDIA التنبؤ من وحدات البكسل إلى الإطارات. يتيح ذلك لوحدة معالجة الرسومات التنبؤ بالإطار التالي ، حتى بدون النظر إلى بيانات الصورة التي لم يتم عرضها بعد. يؤدي القيام بذلك إلى تحسين أداء كل من ألعاب GPU و CPU الثقيلة ، والتي يزعم Huang أنها أفضل بأربع مرات من عرض القوة الغاشمة.
4. موتر النوى
تحاول NVIDIA جعلها كبيرة في مجال حوسبة الذكاء الاصطناعي ، وهي تظهر في أحدث شرائحها. تستخدم الهندسة المعمارية الدقيقة Ada Lovelace الجيل الرابع موتر النوى، قادرة على تقديم 1400 Tensor TFLOPs - أسرع بأربع مرات من 3090 Ti ، التي تحتوي فقط على 320 Tensor TFLOPs.
ربما يكون هذا الجيل الجديد من Tensor Cores هو السبب في أن أداء DLSS 3.0 أفضل بكثير من التكرارات السابقة. قد يكون هذا أيضًا سبب تفوق رقائق السلسلة 4000 ذات الطراز المنخفض نسبيًا على نماذج المستوى الأعلى لوحدات معالجة الرسومات من السلسلة 3000.
5. تحسين القوة والكفاءة
تدعي NVIDIA أن شرائح Ada أسرع مرتين في الألعاب المنقطة وأسرع بما يصل إلى أربع مرات للألعاب التي يتم تتبعها. علاوة على ذلك ، يقولون إن أحدث شرائحها تقدم أكثر من ضعف الأداء لنفس تصنيف الطاقة.
وبسبب هذه التحسينات ، يمكنك رفع تردد التشغيل عن وحدات معالجة الرسومات Lovelace التي تتجاوز 3 جيجاهرتز — ولكن هذا يأتي بسعر سحب الطاقة الهائل: حتى 450 وات لـ RTX 4090.
ومع ذلك ، يمكن أن تكون هذه التحسينات هي السبب في أن RTX 4070 المشاع قوي مثل RTX 3090 Ti ، ويوفر RTX 4090 ضعف قوة 3090 Ti على نفس سحب الطاقة.
قلب وحدات معالجة الرسومات RTX 4000-Series
تعد الهندسة المعمارية الدقيقة Ada Lovelace قفزة أخرى في قوة وأداء وكفاءة وحدة معالجة الرسومات من NVIDIA. ونظرًا لأن هذه الشريحة هي القلب النابض لوحدات معالجة الرسومات RTX 4000 للمستهلكين ، فإننا نتوقع أن تقدم هذه البطاقات الواردة أداءً متميزًا.
ومع ذلك ، فهذه مجرد ادعاءات نظرية حتى نحصل على RTX 4090 في 12 أكتوبر 2022 ، و RTX 4080 في الشهر التالي. لذلك ، نحن نحبس أنفاسنا وننتظر رؤية المعايير الفعلية عندما تصل وحدات البيع بالتجزئة إلى أرفف المتاجر.