Nvidia rtx 【alle Informationen】

Wir haben bereits die neuen NVIDIA RTX- Grafikkarten bei uns. Vom Flaggschiff-Modell: NVIDIA RTX 2080 Ti bis zum Modell für die meisten 4K-Spieler: NVIDIA RTX 2080 und dem für alle Budgets günstigsten Modell, dem NVIDIA RTX 2070. In diesem Artikel werden wir die Neuheiten und neuen Technologien erläutern.

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Inhaltsverzeichnis

Wir fassen die besten Hardware-Anleitungen zusammen, die Sie sicherlich lesen möchten:

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Ray Tracing präsenter als je zuvor

Ray Tracing ist einer der am häufigsten diskutierten Begriffe seit der Einführung der Nvidia GeForce RTX - Grafikkarten, da sie die ersten in der Geschichte sind, die diese Technologie in Echtzeit auf Videospiele anwenden können. Die Ray Tracing- Implementierung von Nvidia heißt RTX, daher ist dies das neue Suffix für die Grafikkarten des Unternehmens. Aber was ist Ray Tracing und RTX-Technologie? Wir haben diesen Beitrag vorbereitet, um die Grundlagen dieser neuen Technologien und Grafikkarten zu erläutern.

Es gibt vielleicht nicht viele Menschen außerhalb der Computergrafik, die wissen, was Ray Tracing (auch als Ray Tracing bekannt) ist, aber es gibt nur sehr wenige Menschen auf dem Planeten, die es nicht gesehen haben. Ray Tracing ist die Technik, auf der moderne Filme basieren, um Spezialeffekte zu erzeugen oder zu verbessern. Denken Sie an realistische Reflexionen, Brechungen und Schatten. Dies lässt die Starfighter in Science-Fiction-Epen schreien, die schnellen Autos sehen wütend aus und das Feuer, der Rauch und die Explosionen von Kriegsfilmen sehen echt aus.

Es werden auch Bilder erzeugt, die möglicherweise nicht von den von einer Kamera aufgenommenen Bildern zu unterscheiden sind. Live-Action-Filme mischen computergenerierte Effekte und Bilder aus der realen Welt, die nahtlos aufgenommen wurden, während Animationsfilme digital erzeugte Szenen in Licht und Schatten so ausdrucksstark wie alles darstellen, was von einem Kameramann aufgenommen wurde. Der einfachste Weg, über Ray Tracing nachzudenken, besteht darin, sich umzuschauen. Im Moment werden die Objekte, die Sie betrachten, von Lichtstrahlen der Sonne beleuchtet. Drehen Sie sich nun um und folgen Sie dem Weg dieser Strahlen von Ihrem Auge zu den Objekten, mit denen das Licht interagiert. Das ist Raytracing oder Raytracing.

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In der Vergangenheit war die PC-Hardware nicht schnell genug, um diese Techniken in Echtzeit in Videospielen zu verwenden. Filmemacher können so lange dauern, bis sie einen einzelnen Frame rendern möchten, sodass sie dies beim Rendern von Farmen offline tun. Videospiele sind nur ein Bruchteil einer Sekunde, da Ray Tracing nicht verwendet werden kann. Die meisten Echtzeitgrafiken basieren auf einer anderen Technik, der Rasterisierung.

NVIDIA RTX ist dank Turing die Implementierung von Ray Tracing in Videospielen durch Nvidia

Da GPUs immer leistungsfähiger werden, wird Raytracing im nächsten logischen Schritt dieser Technologie für immer mehr Menschen funktionieren. Mit professionellen Raytracing-Tools können Produktdesigner und Architekten beispielsweise mithilfe von Ray Tracing in Sekundenschnelle fotorealistische Modelle ihrer Produkte erstellen, um besser zusammenarbeiten und teure Prototypen weglassen zu können. Ray Tracing hat seine Wirksamkeit gegenüber Lichtarchitekten und Designern bewiesen, die seine Fähigkeiten nutzen, um zu modellieren, wie Licht mit ihren Entwürfen interagiert.

GPUs bieten immer mehr Leistung und machen Videospiele zur nächsten Grenze für diese fortschrittliche Technologie. Im August kündigte Nvidia seine neuen GeForce RTX-Grafikkarten an, die auf der Turing-Architektur basieren und dank der RTX-Technologie in Echtzeit mit Ray Tracing kompatibel sind. Es ist das Ergebnis einer jahrzehntelangen Arbeit an Computergrafikalgorithmen und GPU-Architekturen.

Die RTX-Technologie von Nvidia besteht aus einer Raytracing-Engine, die auf GPUs mit Turing- oder Volta-Architektur ausgeführt wird. Nvidia wurde entwickelt, um Raytracing über eine Vielzahl von Schnittstellen zu unterstützen. In Zusammenarbeit mit Microsoft wurde eine vollständige RTX-Unterstützung über die neue DirectX Ray Tracing (DXR) -API von Microsoft ermöglicht . Um Spielentwicklern dabei zu helfen, diese Funktionen zu nutzen, kündigte Nvidia außerdem an, dass das GameWorks SDK ein Modul zur Reduzierung des Crawls hinzufügen wird. Das aktualisierte GameWorks SDK, das in Kürze verfügbar sein wird, enthält Raytracing-Schatten und helle Reflexionen mit Ray Tracing. DXR integriert die Raytracing-Funktion vollständig in DirectX, sodass Entwickler die Raytracing-Funktion in herkömmliche Rasterisierungs- und Berechnungstechniken integrieren können.

Nvidia entwickelt eine Ray Tracing-Erweiterung für die plattformübergreifende Grafik- und Computer-API von Vulkan. Diese Erweiterung wird in Kürze verfügbar sein und es Vulkan-Entwicklern ermöglichen, auf die volle Leistung von RTX zuzugreifen. Nvidia trägt auch das Design dieser Erweiterung zur Khronos-Gruppe bei, um die Vulkan-Standard-Technologie zur Überwachung von Blitzen zwischen Anbietern zu verbessern.

All dies gibt Spieleentwicklern die Möglichkeit, Raytracing-Techniken in ihre Arbeit einzubeziehen, um realistischere Reflexionen, Schatten und Refraktionen zu erzeugen. Infolgedessen werden die Spiele, die Sie zu Hause genießen, mehr von den filmischen Qualitäten eines Hollywood-Blockbusters ernten.

Turing, die neue Grafikarchitektur

Derzeit wurden nur drei Grafikkarten veröffentlicht, die auf der Turing-Architektur von Nvidia basieren. Dies sind die GeForce RTX 2080Ti, RTX 2080 und RTX 2070. Turing ist die fortschrittlichste Grafikarchitektur von Nvidia. Es handelt sich um eine Weiterentwicklung von Volta, bei der alle Vorteile beibehalten wurden und neue Einheiten für Ray Tracing hinzugefügt wurden. Diese dedizierten Ray Tracing- Einheiten sind die RT-Kerne, dank derer Turing bei der Arbeit mit Raytracing bis zu zehnmal effizienter sein kann als Volta.

Die Turing-Leistung reicht immer noch nicht aus, um Ray Tracing sehr intensiv zu nutzen, weshalb nur eine geringe Menge Lichtstrahlen angewendet wird. Dies führt dazu, dass ein Bild mit viel Rauschen erscheint, was niemand mag. Hier kommt der Tensor Core ins Spiel, der auch in Turing vorhanden ist und die Funktion hat, die Operationen der künstlichen Intelligenz der GPU zu beschleunigen. Dank dieses Tensor Core verwendet die GeForce RTX fortschrittliche Algorithmen, um Bildrauschen zu eliminieren und eine beispiellose Grafikqualität zu bieten, die derjenigen sehr ähnlich ist, die mit einer viel intensiveren Verwendung von Raytracing erzielt werden würde.

Die Vorteile von Turing gehen weit über Ray Tracing hinaus, da diese Architektur auch in jedem Detail ein Durchbruch gegen Pascal ist. Pascal ist die Architektur, die Nvidia vor Turing im Gaming-Bereich verwendet hat, da Volta die Welt der Videospiele noch nicht erreicht hat.

Die Turing-Architektur führt tiefgreifende Änderungen auf der Ebene der SM-Einheiten (Streaming-Multiprozessoren) ein. Dies ist die minimale Funktionseinheit der Nvidia-Architektur, die innerhalb des CUDA-Kerns, des Tensor-Kerns, der Lade- / Speichereinheiten, und ein Cache der Stufe 0. Derzeit ist nicht bekannt, ob sich die RT-Kerne auch innerhalb des SM befinden, obwohl es logisch ist, zu glauben, dass dies der Fall ist.

In jedem SM befindet sich auch der L1-Cache, der im Fall von Turing genau wie Volta 128 KB beträgt. Dieser Cache ist dafür verantwortlich, die Daten zu speichern, die am häufigsten von CUDA-Kernen verwendet werden, und nicht konsistent zu sein. Dies bedeutet, dass keine Synchronisation zwischen den Daten im L1-Cache jeder SM-Einheit stattfindet. Dieser L1-Cache macht einen großen Unterschied, da es vor Turing einen zweiten Speicher gab, der kohärent und einheitlich war. Turing kombiniert den L1-Cache und diesen zweiten Speicher in einem einzigen inkonsistenten Pool. Dies gibt Entwicklern eine größere Flexibilität bei der Verwendung und ermöglicht mehr Optimierung, solange sie bereit sind, mehr Zeit für die Entwicklung aufzuwenden.

Diese Vereinheitlichung des Speichers in Turing bietet eine größere Bandbreite und eine größere Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des Verschiebens der Daten zwischen diesem Speicher und den Registern der CUDA-Kerne. Diese Verkürzung der Zugriffszeit führt dazu, dass weniger Taktzyklen erforderlich sind, um Operationen im CUDA-Kern auszuführen. Nvidia hat angegeben, dass die Leistung jedes Turing CUDA-Kerns 50% höher ist als in Pascal, ohne Zweifel haben sich die internen Änderungen der Architektur ausgezahlt.

Eine weitere wichtige Änderung von Turing gegen Pascal sehen wir im L2-Cache, der sich für jeden SM von 3 MB auf 6 MB verdoppelt hat. Die Implementierung von Caching ist teuer, daher macht die Duplizierung deutlich, dass Turing-Kerne leistungsfähiger als Pascal-Kerne sind und mehr von dieser wertvollen Ressource benötigen. Im L2-Cache werden die Daten gespeichert, die nicht in den L1-Cache passen. Eine größere Menge bedeutet, dass mehr Daten gespeichert werden können, sodass weniger Zugriff auf den VRAM-Speicher der Grafikkarte erforderlich ist, was zu einem geringeren Mengenverbrauch von führt diese Erinnerung und Energie.

Dies ist wichtig, da die Nvidia GeForce RTX die VRAM-Menge im Vergleich zu Pascal nicht erhöht hat, obwohl der Sprung zum GDDR6 gemacht wurde, der eine bessere Energieeffizienz und eine größere Bandbreite bietet. Diese größere Bandbreite ermöglicht es Turing, in hohen Auflösungen eine bessere Leistung als Pascal zu erzielen. Wir könnten also endlich vor der ersten Grafikarchitektur stehen, die es ermöglicht, 4K G-Sync HDR-Monitore in ihrer ganzen Pracht zu nutzen.

Die größere Bandbreite des GDDR6-Speichers und der geringere Verbrauch dieses dank des verbesserten Turing-Cache ermöglichen es, dass die Bandbreite der Karten für den korrekten Betrieb der RTX-Technologie ausreichend ist, da es viele gibt Informationen, die die Karte bewegen muss.

Nvidia RTX-Modelle

In der folgenden Tabelle sind die Funktionen der bisher angekündigten Turing-basierten Karten zusammengefasst:

Nvidia GeForce 2000-Serie
	Silizium	CUDA Core	Giga Rays / s	RTX-OPS	GPU-Frequenz	Speicher	Schnittstelle	Bandbreite	TDP
Nvidia GeForce RTX 2080Ti	TU102	4352	10	78T	1635 MHz	11 GB GDDR6	354 Bit	616 GB / s	260W
Nvidia GeForce RTX 2080	TU104	2944	8	60T	1545 MHz	11 GB GDDR6	256 Bit	448 GB / s	225W
Nvidia GeForce RTX 2070	TU104	2304	6	45	1710 MHz	8 GB GDDR6	256 Bit	448 GB / s	175W

Die Landung der restlichen Grafikkarten der Nvidia GeForce 2000-Serie wird in den kommenden Wochen und Monaten abgeschlossen sein, obwohl die verbleibenden Modelle möglicherweise nicht mit der RTX-Technologie kompatibel sind, sodass sie mit dem Suffix fortfahren GTX und es ist auch möglich, dass sie weiterhin die Pascal-Architektur verwenden, obwohl nichts davon offiziell bestätigt wurde, sodass wir abwarten müssen, wie es sich schließlich entwickelt.

Damit endet unser spezieller Artikel über die neuen Nvidia RTX -Grafikkarten. Denken Sie daran, dass Sie einen Kommentar hinterlassen können, wenn Sie Vorschläge oder Ergänzungen haben. Sie können den Artikel auch in sozialen Netzwerken mit Ihren Freunden teilen. Auf diese Weise helfen Sie uns, ihn zu verbreiten, damit mehr Benutzer erreicht werden können, die ihn benötigen. Was halten Sie von der Einführung von Ray Tracing auf den neuen Nvidia -Grafikkarten? Denken Sie, sie hätten sich mehr auf die Verbesserung der Rasterleistung konzentrieren sollen?