Turing - это кодовое название микроархитектуры графического процессора (GPU), разработанной Nvidia . Он назван в честь выдающегося математика и программиста Алана Тьюринга . Архитектура была впервые представлена в августе 2018 года на SIGGRAPH 2018 в видеокартах Quadro RTX , ориентированных на рабочие станции , [2] и через неделю на Gamescom в потребительских видеокартах серии GeForce RTX 20 . [3] Основываясь на предварительной работе своего предшественника, эксклюзивного для высокопроизводительных вычислений, архитектура Тьюринга представляет первые потребительские продукты, способные к трассировке лучей в реальном времени., давняя цель индустрии компьютерной графики. Ключевые элементы включают специализированные процессоры искусственного интеллекта («тензорные ядра») и специализированные процессоры трассировки лучей. Тьюринг использует DXR , OptiX и Vulkan для доступа к трассировке лучей. В феврале 2019 года Nvidia выпустила графические процессоры серии GeForce 16 , в которых используется новый дизайн Тьюринга, но отсутствуют ядра трассировки лучей и искусственного интеллекта.
Дата выпуска | 20 сентября 2018 г. |
---|---|
Процесс изготовления | TSMC 12 нм ( FinFET ) |
История | |
Предшественник | |
Преемник | Ампер [1] |
Turing производится с использованием процесса изготовления полупроводников TSMC FinFET с длиной волны 12 нм . Высокопроизводительный графический процессор TU102 включает 18,6 миллиарда транзисторов, изготовленных с использованием этого процесса. [4] Тьюринг также использует память GDDR6 от Samsung Electronics , а ранее Micron Technology .
Подробности
Микроархитектура Тьюринга объединяет несколько типов специализированных процессорных ядер и позволяет реализовать ограниченную трассировку лучей в реальном времени. [5] Это ускоряется за счет использования новых ядер RT (трассировки лучей), которые предназначены для обработки квадродеревьев и сферических иерархий, а также ускорения тестов на столкновения с отдельными треугольниками.
Особенности в Тьюринге:
- Ядра CUDA (SM, потоковый мультипроцессор)
- Вычислительные возможности 7.5
- традиционные растровые шейдеры и вычисления
- одновременное выполнение целочисленных операций и операций с плавающей запятой (унаследовано от Volta)
- Ядра трассировки лучей (RT)
- ускорение иерархии ограничивающих объемов [6]
- тени, ambient occlusion , освещение, отражения
- Тензорные (AI) ядра
- искусственный интеллект
- большие матричные операции
- Суперсэмплинг глубокого обучения (DLSS)
- Контроллер памяти с поддержкой GDDR6 / HBM2
- DisplayPort 1.4a со сжатием Display Stream Compression (DSC) 1.2
- Аппаратное декодирование видео PureVideo Feature Set J
- Ускорение графического процессора 4
- NVLink Bridge со стекингом VRAM, объединяющий память с нескольких карт
- VirtualLink VR
- Аппаратное кодирование NVENC
Память GDDR6 производится Samsung Electronics для серии Quadro RTX. [7] Серия RTX 20 первоначально была запущена с микросхемами памяти Micron , а затем к ноябрю 2018 года была переключена на микросхемы Samsung. [8]
Растеризация
Nvidia сообщила о приросте производительности растеризации (CUDA) для существующих заголовков примерно на 30–50% по сравнению с предыдущим поколением. [9] [10]
Трассировка лучей
Трассировка лучей, выполняемая RT-ядрами, может использоваться для создания отражений, преломлений и теней, заменяя традиционные растровые методы, такие как кубические карты и карты глубины . Однако вместо полной замены растеризации информацию, собранную с помощью трассировки лучей, можно использовать для дополнения затенения информацией, которая является гораздо более фотореалистичной , особенно в отношении действий вне камеры. Nvidia заявила, что производительность трассировки лучей увеличилась примерно в 8 раз по сравнению с предыдущей потребительской архитектурой Pascal.
Тензорные ядра
Генерация окончательного изображения дополнительно ускоряется ядрами Tensor, которые используются для заполнения пробелов в частично визуализированном изображении, метод, известный как устранение шума. Ядра Tensor выполняют результат глубокого обучения, чтобы систематизировать, например, как увеличить разрешение изображений, генерируемых конкретным приложением или игрой. При основном использовании тензорных ядер проблема, которую необходимо решить, анализируется на суперкомпьютере, который на примере обучается желаемым результатам, и суперкомпьютер определяет метод, который следует использовать для достижения этих результатов, что затем выполняется с помощью тензорного модуля потребителя. ядра. Эти методы доставляются потребителям через обновления драйверов . [9] Суперкомпьютер сам использует большое количество тензорных ядер.
Чипсы
- ТУ102
- ТУ104
- ТУ106
- ТУ116
- ТУ117
Разработка
Платформа разработки Тьюринга называется RTX . RTX трассировки лучей функция может быть доступна с помощью Microsoft «s DXR , OptiX , а также с помощью Vulkan расширений (последний из которых также доступны на драйверах Linux). [11] Он включает доступ к функциям с ускорением AI через NGX. Функции Mesh Shader и Shading Rate Image доступны с использованием расширений DX12 , Vulkan и OpenGL на платформах Windows и Linux. [12]
Обновление Windows 10 за октябрь 2018 г. включает общедоступную версию DirectX Raytracing. [13] [14]
Продукты с использованием Тьюринга
- GeForce 16 серии
- GeForce GTX 1650
- GeForce GTX 1650 (мобильная)
- GeForce GTX 1650 Max-Q (мобильная)
- GeForce GTX 1650 (GDDR6)
- GeForce GTX 1650 Super
- GeForce GTX 1650 Ti (мобильная)
- GeForce GTX 1660
- GeForce GTX 1660 (мобильная)
- GeForce GTX 1660 Super
- GeForce GTX 1660 Ti
- GeForce GTX 1660 Ti (мобильная)
- GeForce GTX 1660 Ti Max-Q (мобильная)
- GeForce 20 серии
- GeForce RTX 2060
- GeForce RTX 2060 (мобильная)
- GeForce RTX 2060 Max-Q (мобильный)
- GeForce RTX 2060 Супер
- GeForce RTX 2060 Super (мобильная)
- GeForce RTX 2070
- GeForce RTX 2070 (мобильная)
- GeForce RTX 2070 Max-Q (мобильная)
- GeForce RTX 2070 Max-Q Refresh (мобильный)
- GeForce RTX 2070 Супер
- GeForce RTX 2070 Super (мобильная)
- GeForce RTX 2070 Super Max-Q (мобильный)
- GeForce RTX 2080
- GeForce RTX 2080 (мобильная)
- GeForce RTX 2080 Max-Q (мобильный)
- GeForce RTX 2080 Супер
- GeForce RTX 2080 Super (мобильная)
- GeForce RTX 2080 Super Max-Q (мобильный)
- GeForce RTX 2080 Ti
- Титан RTX
- Nvidia Quadro
- Quadro RTX 3000 (мобильный)
- Quadro RTX 4000
- Quadro RTX 5000
- Quadro RTX 6000
- Quadro RTX 8000
- Nvidia Tesla
- Тесла Т4
Смотрите также
- Компьютерная графика
- Список графических процессоров Nvidia
- Видеоигры
- Вольта (микроархитектура)
Рекомендации
- ^ Том Уоррен; Джеймс Винсент (14 мая 2020 г.). «Первый графический процессор Ampere от Nvidia предназначен для центров обработки данных и искусственного интеллекта, а не для вашего ПК» . Грань.
Новые карты «RTX 3080» могут появиться через несколько месяцев, но мы до сих пор не знаем наверняка, будут ли они использовать эту новую архитектуру Ampere.
- ^ https://www.anandtech.com/show/13214/nvidia-reveals-next-gen-turing-gpu-architecture
- ^ «NVIDIA анонсирует серию GeForce RTX 20: RTX 2080 Ti и 2080 20 сентября, RTX 2070 - в октябре» . Anandtech .
- ^ «АРХИТЕКТУРА GPU NVIDIA TURING: новое слово в графике» (PDF) . Nvidia . 2018 . Проверено 28 июня 2019 года .
- ^ «Nvidia анонсирует серию графических процессоров RTX 2000 с« 6 раз большей производительностью »и трассировкой лучей» . Грань . Проверено 20 августа 2018 года .
- ^ «Глубокое погружение в архитектуру графического процессора NVIDIA Turing: прелюдия к GeForce RTX» . AnandTech.
- ^ Муджтаба, Хасан (14 августа 2018 г.). «Память Samsung GDDR6 поддерживает карты NVIDIA Turing GPU Quadro RTX» . wccftech.com . Проверено 19 июня 2019 года .
- ^ Майслингер, Флориан (21 ноября 2018 г.). «Неисправный RTX 2080 Ti: Nvidia переключается с Micron на Samsung для памяти GDDR6» . Клуб строителей ПК . Проверено 15 июля 2019 года .
- ^ а б "#BeForTheGame" . Twitch.tv.
- ^ Джефф Фишер. «GeForce RTX продвигает золотой век компьютерных игр с трассировкой лучей в реальном времени» . Nvidia.
- ^ «Платформа NVIDIA RTX» . Nvidia.
- ^ «Расширения Тьюринга для Vulkan и OpenGL» . Nvidia.
- ^ https://blogs.nvidia.com/blog/2018/10/02/real-time-ray-tracing-rtx-windows-10-october-update/
- ^ https://blogs.msdn.microsoft.com/directx/2018/10/02/directx-raytracing-and-the-windows-10-october-2018-update/
Внешние ссылки
- Технический документ по архитектуре графического процессора Nvidia Turing
- Страница Nvidia о Тьюринге
- Блог Nvidia о трассировке лучей и растеризации
- Подробное описание архитектуры NVIDIA Turing
- Блог разработчиков Microsoft о DirectX Raytracing