Nvidia rtx 【tutte le informazioni】

Abbiamo già con noi le nuove schede grafiche NVIDIA RTX. Dal modello di punta: NVIDIA RTX 2080 Ti, al modello per la maggior parte dei giocatori in 4K: NVIDIA RTX 2080 e quello più conveniente per tutti i budget, NVIDIA RTX 2070. In questo articolo spiegheremo quali sono le sue novità e le nuove tecnologie.

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Ray Tracing più presente che mai

Ray Tracing è uno dei termini più discussi dall'arrivo delle schede grafiche Nvidia GeForce RTX, in quanto sono le prime nella storia in grado di applicare questa tecnologia in tempo reale ai videogiochi. L'implementazione di Ray Tracing di Nvidia si chiama RTX, quindi questo è il nuovo suffisso per le schede grafiche dell'azienda. Ma cos'è la tecnologia Ray Tracing e RTX? Abbiamo preparato questo post per spiegare i fondamenti di queste nuove tecnologie e schede grafiche.

Al di fuori della computer grafica potrebbero non esserci molte persone che sanno cos'è Ray Tracing (noto anche come ray tracing), ma ci sono pochissime persone al mondo che non l'hanno visto. Ray Tracing è la tecnica su cui si basano i film moderni per generare o migliorare effetti speciali. Pensa a riflessi, rifrazioni e ombre realistici. Questo fa urlare i combattenti delle stelle nelle epopee di fantascienza, le macchine veloci sembrano furiose e il fuoco, il fumo e le esplosioni dei film di guerra sembrano reali.

Produce anche immagini che potrebbero essere indistinguibili da quelle catturate da una fotocamera. I film d'azione dal vivo mescolano effetti generati dal computer e immagini del mondo reale catturate senza soluzione di continuità, mentre i film d'animazione coprono scene generate digitalmente in luce e ombra espressive come qualsiasi cosa girata da un cameraman. Il modo più semplice di pensare a Ray Tracing è guardarti intorno. In questo momento, gli oggetti che stai vedendo sono illuminati dai raggi di luce del sole. Ora girati e segui il percorso di quei raggi all'indietro dal tuo occhio agli oggetti con cui la luce interagisce. Questo è ray tracing o Ray tracing.

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Storicamente, l'hardware del PC non è stato abbastanza veloce da utilizzare queste tecniche in tempo reale nei videogiochi. I cineasti possono impiegare tutto il tempo in cui desiderano eseguire il rendering di un singolo fotogramma, quindi lo fanno offline durante il rendering delle fattorie. I videogiochi sono solo una frazione di secondo, a causa dell'incapacità di utilizzare Ray Tracing, la maggior parte della grafica in tempo reale si basa su un'altra tecnica, la rasterizzazione.

NVIDIA RTX è l'implementazione di Nvidia di Ray Tracing nei videogiochi grazie a Turing

Man mano che le GPU continuano a diventare più potenti, il ray tracing funzionerà per sempre più persone nel prossimo passo logico in questa tecnologia. Ad esempio, armati di strumenti di ray tracing professionali, i progettisti e gli architetti utilizzano Ray Tracing per generare in pochi secondi modelli fotorealistici dei loro prodotti, consentendo loro di collaborare meglio e omettere costosi prototipi. Ray Tracing ha dimostrato la sua efficacia per architetti e designer dell'illuminazione, che stanno sfruttando le sue capacità per modellare il modo in cui la luce interagisce con i loro progetti.

Le GPU offrono sempre più potenza, rendendo i videogiochi la prossima frontiera per questa tecnologia avanzata. Ad agosto Nvidia ha annunciato le sue nuove schede grafiche GeForce RTX basate sull'architettura Turing e compatibili con Ray Tracing in tempo reale grazie alla tecnologia RTX. È il risultato di un decennio di lavoro su algoritmi di computer grafica e architetture GPU.

La tecnologia RTX di Nvidia consiste in un motore di ray tracing che gira su GPU con architettura Turing o Volta. Progettato per supportare il ray tracing attraverso una varietà di interfacce, Nvidia ha stretto una partnership con Microsoft per consentire il pieno supporto RTX tramite la nuova API DXR (DirectX Ray Tracing) di Microsoft. Per aiutare gli sviluppatori di giochi a sfruttare queste funzionalità, Nvidia ha anche annunciato che GameWorks SDK aggiungerà un modulo di riduzione della scansione. L'SDK GameWorks aggiornato, in arrivo, include ombre di area ray tracing e riflessi luminosi con Ray Tracing. DXR integra completamente il ray tracing in DirectX, consentendo agli sviluppatori di integrare il ray tracing con le tradizionali tecniche di rasterizzazione e calcolo.

Nvidia sta sviluppando un'estensione Ray Tracing per l'API di elaborazione grafica e multipiattaforma di Vulkan. Questa estensione sarà presto disponibile e consentirà agli sviluppatori Vulkan di accedere a tutta la potenza di RTX. Nvidia sta inoltre contribuendo alla progettazione di questa estensione per il Gruppo Khronos come contributo per portare potenzialmente la capacità di tracciamento dei fulmini tra i fornitori allo standard Vulkan.

Tutto ciò darà agli sviluppatori di giochi la possibilità di incorporare tecniche di ray tracing nel loro lavoro per creare riflessi, ombre e rifrazioni più realistici. Di conseguenza, i giochi che ti piacciono a casa raccoglieranno più qualità cinematografiche di un film di successo di Hollywood.

Turing, la nuova architettura grafica

Per ora sono state rilasciate solo tre schede grafiche basate sull'architettura Turing di Nvidia, queste sono le GeForce RTX 2080Ti, RTX 2080 e RTX 2070. Turing è l'architettura grafica più avanzata di Nvidia, è un'evoluzione di Volta in cui tutti i vantaggi sono stati mantenuti e sono state aggiunte nuove unità dedicate a Ray Tracing. Queste unità Ray Tracing dedicate sono i core RT, grazie ai quali Turing può essere fino a 10 volte più efficiente di Volta quando si lavora con raytracing.

La potenza di Turing è ancora insufficiente per usare Ray Tracing in modo molto intenso, motivo per cui viene applicata solo una piccola quantità di raggi luminosi. Ciò provoca la comparsa di un'immagine con molto rumore, qualcosa che non piace a nessuno. È qui che appare il Tensor Core, che è presente anche a Turing e ha la funzione di accelerare le operazioni di intelligenza artificiale della GPU. Grazie a questi Tensor Core, GeForce RTX applica algoritmi avanzati per eliminare il rumore dell'immagine e offre un livello di qualità grafica senza precedenti, molto simile a quello che si otterrebbe con un uso molto più intenso del raytracing.

I vantaggi di Turing vanno ben oltre Ray Tracing, poiché questa architettura è anche una svolta nei confronti di Pascal in ogni dettaglio. Pascal è l'architettura che Nvidia ha utilizzato nel settore dei giochi prima di Turing, dal momento che Volta non ha raggiunto il mondo dei videogiochi.

L'architettura di Turing introduce profondi cambiamenti a livello di unità SM (multiprocessori di streaming), questa è l'unità funzionale minima dell'architettura Nvidia, che include CUDA Core, The Tensor Core, le unità di carico / salvataggio, e una cache di livello 0. Per ora non è noto se anche i core RT siano all'interno dell'SM, sebbene la cosa logica sia pensare che lo siano.

All'interno di ogni SM è presente anche la cache L1, che nel caso di Turing è di 128 KB, proprio come Volta. Questa cache è responsabile del salvataggio dei dati più utilizzati dai core CUDA, oltre a non essere coerente, il che significa che non vi è alcuna sincronizzazione tra i dati nella cache L1 di ciascuna unità SM. Questa cache L1 fa una grande differenza, poiché prima di Turing c'era una seconda memoria che era coerente e unificata. Turing combina la cache L1 e quella seconda memoria in un unico pool incoerente. Ciò offrirà agli sviluppatori una maggiore flessibilità d'uso, consentendo una maggiore ottimizzazione purché siano disposti a dedicare più tempo allo sviluppo.

Questa unificazione della memoria in Turing offre una maggiore larghezza di banda e una maggiore velocità al momento di spostare i dati tra questa memoria e i registri dei core CUDA. Questa riduzione del tempo di accesso si traduce in una minore necessità di cicli di clock per eseguire operazioni nel CUDA Core. Nvidia ha dichiarato che le prestazioni di ciascun core CUDA di Turing sono superiori del 50% rispetto a Pascal, senza dubbio le modifiche interne dell'architettura hanno dato i loro frutti.

Un altro importante cambiamento di Turing rispetto a Pascal si vede nella cache L2, che è raddoppiata da 3 MB a 6 MB per ogni SM. La memorizzazione nella cache è costosa da implementare, quindi la sua duplicazione chiarisce che i core di Turing sono più potenti dei core Pascal e hanno bisogno di più di questa preziosa risorsa. La cache L2 è dove sono archiviati i dati che non rientrano nella cache L1, una quantità maggiore significa essere in grado di memorizzare più dati, quindi sarà necessario meno accesso alla memoria VRAM della scheda grafica, traducendosi in un consumo inferiore di quantità di questa memoria ed energia.

Questo è importante perché Nvidia GeForce RTX non ha aumentato la quantità di VRAM rispetto a Pascal, anche se il salto è stato fatto verso GDDR6 che offre una migliore efficienza energetica e una maggiore larghezza di banda. Questa maggiore larghezza di banda consentirà a Turing di funzionare meglio di Pascal ad alta risoluzione, quindi potremmo finalmente essere di fronte alla prima architettura grafica che consente di sfruttare i monitor 4K G-Sync HDR in tutto il loro splendore.

La maggiore larghezza di banda della memoria GDDR6 e il minor consumo di questo grazie alla cache Turing migliorata, consentono alla larghezza di banda delle schede di essere adeguata per il corretto funzionamento della tecnologia RTX, poiché c'è molto informazioni che la carta deve spostare.

Modelli Nvidia RTX

La seguente tabella riassume le caratteristiche delle carte basate su Turing che sono state annunciate fino ad oggi:

Nvidia GeForce serie 2000
	silicio	CUDA Core	Raggi / i Giga	RTX-OPS	Frequenza GPU	memoria	interfaccia	Larghezza di banda	TDP
Nvidia GeForce RTX 2080Ti	TU102	4352	10	78T	1635 MHz	GDDR6 da 11 GB	354 bit	616 GB / s	260W
Nvidia GeForce RTX 2080	TU104	2944	8	60T	1545 MHz	GDDR6 da 11 GB	256 bit	448 GB / s	225W
Nvidia GeForce RTX 2070	TU104	2304	6	45	1710 MHz	GDDR6 da 8 GB	256 bit	448 GB / s	175W

L'atterraggio del resto delle schede grafiche Nvidia GeForce serie 2000 sarà completato nelle prossime settimane e mesi, anche se i restanti modelli potrebbero non essere compatibili con la tecnologia RTX, quindi continueranno con il suffisso GTX ed è anche possibile che continuino a utilizzare l'architettura Pascal, sebbene nulla di tutto ciò sia stato confermato ufficialmente, quindi dovremo aspettare per vedere come si svolgerà finalmente.

Questo termina il nostro articolo speciale dedicato alle nuove schede grafiche Nvidia RTX, ricorda che puoi lasciare un commento se hai qualche suggerimento o qualcosa da aggiungere. Puoi anche condividere l'articolo con i tuoi amici sui social network, in questo modo ci aiuti a diffonderlo in modo che possa raggiungere più utenti che ne hanno bisogno. Cosa ne pensi dell'arrivo di Ray Tracing sulle nuove schede grafiche Nvidia ? Pensi che avrebbero dovuto concentrarsi maggiormente sul miglioramento delle prestazioni raster?