GeForce RTX Ampere - et rekordstort hopp i ytelsen

Dette er GeForce RTX 3000 Ampere

De fleste gaming-entusiaster har nok fått med seg at Nvidia presenterte neste generasjon grafikkort i GeForce-serien. RTX 3000-familien lover fremfor alt en saftig økning i ytelse, men også ting som forbedret raytracing og nye funksjoner. Men hva er egentlig GeForce Ampere, og hva er det som får grafikkortene til å tikke?

Franske influenser setter navnet

Til å begynne med kommer kodenavnet Ampere fra den franske forskeren André-Marie Ampère. Han var aktiv tidlig på 1800-tallet, og hans arbeid med elektromagnetisme ga navnet til enheten for elektrisk strøm - ampere. Navngivningen følger Nvidias tradisjon for å navngi grafikkretsene etter forskere, tidligere blant annet Turing, Tesla, Pascal og Fermi.

Andre generasjons RTX-krets

Det som utmerket seg med GeForce RTX 2000-serien, var støtten for maskinvareakselerert strålesporing via spesialiserte RT-kjerner. Dedikerte kretser brukes til å beregne hvordan lysstråler beveger seg i spillets miljø, noe som gir muligheten for et nytt nivå av grafisk realisme - i det minste for spill. Raytracing i seg selv er ikke noe nytt, men teknologiene som RTX 2000-serien introduserte, ga konseptet en bredere innvirkning på spill for første gang.

For GeForce RTX 3000 introduserer Nvidia andregenerasjons RT-kjerner som øker kapasiteten og introduserer nye funksjoner. Ampere kan blant annet bruke akselerert strålesporing for scener med bevegelsesskarphet, som ifølge selskapet kan gi drastisk raskere beregninger og dermed markant høyere ytelse sammenlignet med forrige generasjon.

I tillegg er det utviklet såkalte Tensor-kjerner som brukes til AI-beregninger. Det inkluderer smart skaleringsteknologi DLSS (Deep learning super sampling), som gjør at spill kan renderes med færre piksler for høyere ytelse og fyller ut forskjellene med AI. Resultatet er muligheten til å bruke raytracing og høyere innstillinger i situasjoner der grafikkortet normalt ikke ville være i stand til å håndtere - for eksempel 4K UHD-oppløsning.

En CUDA-kjerne er en CUDA-kjerne er en ... ja

Nvidias dataenheter kalles CUDA-kjerner, og består igjen av flere mindre kretser for forskjellige formål. Et mål på hvor godt forskjellige grafikkort i Nvidias utvalg står mot hverandre, er vanligvis å sammenligne CUDA-kjerner - flere er bedre og gir høyere ytelse. Mellom generasjoner er det imidlertid vanskeligere å sammenligne CUDA-kjerner. Det ble klart da Nvidia avslørte at det nye flaggskipet GeForce RTX 3090 er utstyrt med så mange som 10 496 stykker [Insert meme], 141 prosent mer enn i forgjengeren GeForce RTX 2080 Ti.

Blir prestasjonen da 141 prosent bedre? Vel, egentlig ikke. Selv om Ampere har flere såkalte SM-enheter og hver SM-enhet har flere CUDA-kjerner, som driver opp antallet, har ikke andre deler utvidet seg i nøyaktig samme tempo. For eksempel er RT-kjernene for raytracing og Tensor-kjernene for AI fremdeles tilgjengelige i ett eksemplar av hver enkelt SM-enhet.

Uten å gå for dypt inn i teknologien - CUDA-kjerner er bare en del av det som gir grafikkortets datakraft. Selv om det drastisk økte antallet garanterer et reelt hopp i ytelse, er det flere komponenter som bestemmer hvor mange FPS som vises til slutt.

GDDR6X-minne driver frekvensen opp

Uansett hvor rask grafikkprosessoren er, må den fungere med andre deler av kortet. Blant de viktigste er grafikkminnet - stedet der alle godbiter lagres mens de venter på å bli matet lenger inn i kretsen. For Ampere-familien introduserer Nvidia GDDR6X-minnegenerering, noe som øker klokkefrekvensen betydelig sammenlignet med forrige generasjon. Flaggskipet GeForce RTX 3090 får hele 24 GB GDDR6X-minne som jobber i 21.000 MHz over en 384-bit-buss. Båndbredden lander på 936 GB /s, en økning på 34 prosent sammenlignet med GeForce RTX 2080 Ti.

RTX IO lar grafikkortet snakke med SSD-en din

Stadig større spill med høy oppløsning på teksturer og andre ting øker stadig kravene til datamaskinens lagringsenhet. I tillegg komprimeres ofte ressurser, noe som krever at prosessoren pakker ut det som trengs før dataene overføres til grafikkortet. Resultatet er det som stadig blir en flaskehals ettersom spillutviklere tar seg frihet med lagringsplass.

Nvidias metode for å takle problemet kalles RTX IO. Kort sagt er det en teknologi som gjør at grafikkortet kan lese komprimerte ressurser direkte fra en NVMe-tilkoblet SSD. Dataene pakkes deretter ut direkte av grafikkprosessoren, som avlaster CPU’en for andre oppgaver. I tillegg skjer det mye raskere, noe som drar nytte av alt fra ladetider til muligheten til å streame svært detaljerte teksturer.

Imidlertid er RTX IO litt inn i fremtiden. Teknologien vil være tilgjengelig sammen med Microsoft DirectStorage-grensesnittet, som vil bli rullet ut en gang i 2021.

Founder's Edition får ny strømkontakt og oppdatert kjøler

Founder's Edition, Nvidias navn for selskapets eget referansekort, får mange oppdateringer sammenlignet med GeForce RTX 2000-serien. Det er verdt å nevne at kortene fortsatt bare selges direkte av Nvidia selv, akkurat som tilfellet var med forgjengerne i Turing-familien.

Nytt for Founder's Edition av GeForce Ampere er en 12-pin strømkontakt som tar plassen til tradisjonell 6-pin, 8-pin eller i noen tilfeller 8 + 8-pin. Den nye varianten ser imidlertid ikke ut til å ha stor innvirkning på kort sikt - flertallet av alle kort fra Nvidias partnerprodusenter fortsetter å bruke standardiserte kontakter, i de fleste tilfeller doble 8-pin

Sist men ikke minst, som alle de fete bildene på de nye Ampere-kortene viser, har Nvidia designet splitter nye kjølere for sine Founder's Edition-modeller. Dette er varianter der luften får blåse rett gjennom, noe som øker gjennomstrømningen og holder temperaturen nede. Spesielt GeForce RTX 3090 skiller seg ut, med en massiv konstruksjon som tar opp så mange som tre kortspor i datamaskinen.