Вы наверняка будете рады, что не купили RTX 3090 Ti в последние 7 месяцев.

В видеокарте Nvidia GeForce RTX 4090 нет ничего тонкого. Это огромный кусок толкателя пикселей, и хотя к тому, что в противном случае могло бы выглядеть как передышка RTX 3090 , добавлены некоторые дополнительные кривые.(откроется в новой вкладке)кожух, он по-прежнему имеет эстетику новой видеокарты. 

Это похоже на какую-то полусатирическую пластиковую модель, созданную для того, чтобы напугать производителей графических процессоров из-за постоянно увеличивающегося размера их карт. Но это не модель и не луна, это авангард всего поколения графических процессоров RTX 40-й серии и наш первый опыт новой архитектуры Ады Лавлейс. 

С одной стороны, это адское знакомство с экстремальной производительностью, которую Ада может обеспечить на длинном поводке, а с другой - слегка глухой релиз в свете глобального экономического кризиса, из-за которого выпуск видеокарты ибо узкое меньшинство геймеров чувствует себя немного не в своей тарелке.

Это огромный графический процессор, который содержит на 170% больше транзисторов, чем даже невероятно мощный чип GA102, на котором работала RTX 3090 Ti .(откроется в новой вкладке). И, по большей части, это заставляет предыдущую флагманскую карту поколения Ampere выглядеть далеко не в темпе. И это еще до того, как вы столкнетесь с равноправным сочетанием величия и черной магии, которое лежит в основе новой версии DLSS 3.0, разработанной исключительно для Ады.

Но поскольку следующий набор карт серии RTX 40 появится не раньше ноября, и даже тогда они сами будут графическими процессорами по цене ультра-энтузиастов, маркер, установленный для этого поколения, указывает на экстремальную производительность, но по более высокой цене. Вы можете утверждать, что RTX 4090 по цене 1599 долларов (1699 фунтов стерлингов) лишь немного больше, чем RTX 3090 — по крайней мере, в долларовом выражении — и примерно на 400 долларов дешевле, чем RTX 3090 Ti.

Хотя нужно сказать, что RTX 3090 Ti была выпущена в другое время, и ее пандемическая цена соответствовала тогдашней нехватке кремния для ПК и отражала мир, в котором майнинг на GPU все еще был актуален. К счастью, 2022 год подходит к концу, и Эфириум наконец-то перешел на Proof-of-Stake и дни алгоритмической работы графических карт для питания блокчейна прошли.

Теперь мы вернулись к геймерам и создателям контента, которые выбирают графические процессоры для своих систем, так что же им предложит RTX 4090?

АРХИТЕКТУРА И ХАРАКТЕРИСТИКИ NVIDIA RTX 4090

Что внутри RTX 4090?

RTX 4090 поставляется с первым графическим процессором Ada Lovelace этого поколения: AD102. Но стоит отметить, что чип, используемый в этой флагманской карте, не является полноценным, несмотря на его и без того чудовищные характеристики. Тем не менее, в его основе лежат 16 384 ядра CUDA, распределенные по 128 потоковым мультипроцессорам (SM). Это на 52% больше, чем у графического процессора GA102 RTX 3090 Ti, который сам по себе был полноценным ядром Ampere. Полный чип AD102 включает 18 432 ядра CUDA и 144 SM. Это также означает, что вы смотрите на 144 ядра RT третьего поколения и 576 ядер Tensor четвертого поколения. Что, я думаю, означает, что есть много места для RTX 4090 Ti или даже для Titan, если Nvidia пожелает. Память не сильно изменилась, опять же с 24 ГБ GDDR6X, работающей на скорости 21 Гбит/с, что обеспечивает пропускную способность памяти 1008 ГБ/с.

Почти на полный 1 ГГц быстрее, чем RTX 3090 предыдущего поколения.

Что касается необработанных шейдеров, то в архитектуре Ampere тоже не так уж далеко продвинулись. Каждый SM по-прежнему использует те же 64 выделенных блока FP32, но с вторичным потоком из 64 блоков, который при необходимости можно разделить между вычислениями с плавающей запятой и целыми числами, как это было введено в Ampere. 

Вы можете увидеть, насколько похожи две архитектуры с точки зрения растеризации, если посмотрите на относительную разницу в производительности между RTX 3090 и RTX 4090. 

Если вы проигнорируете трассировку лучей и масштабирование, вы получите соответствующий прирост производительности, который лишь немного выше, чем вы могли бы ожидать от дополнительного количества ядер CUDA, добавленных в графический процессор AD102. «Немного выше», чем соизмеримое увеличение производительности, тем не менее показывает, что на этом уровне есть некоторые различия.

Частично это связано с новым производственным процессом 4N, который Nvidia использует для своих графических процессоров Ada Lovelace. Говорят, что по сравнению с процессом 8N Samsung Ampere, процесс 4N, созданный TSMC, обеспечивает либо вдвое большую производительность при той же мощности, либо половину мощности при той же производительности.

Это означает, что Nvidia может быть сверхагрессивной с точки зрения тактовых частот: RTX 4090 указана с тактовой частотой 2520 МГц. На самом деле мы видели, что наша карта Founders Edition имеет среднюю частоту 2716 МГц в нашем тестировании, что делает ее почти на полный 1 ГГц быстрее, чем RTX 3090 предыдущего поколения.

И из-за этого сокращения процесса инженеры Nvidia, работающие с TSMC, втиснули в ядро ​​AD102 невероятные 76,3 миллиарда транзисторов. Учитывая, что графический процессор Ada площадью 608,5 мм² содержит гораздо больше транзисторов, чем 28,3 миллиарда транзисторов кремния GA102, может показаться удивительным, что он намного меньше чипа Ampere площадью 628,4 мм².

Тот факт, что Nvidia может и дальше втискивать это постоянно растущее число транзисторов в монолитный чип, продолжая при этом сокращать фактический размер его кристалла, свидетельствует о силе передовых технологических узлов в этой сфере. Для справки: чип TU102 RTX 2080 Ti имел площадь 754 мм² и содержал всего 18,6 млрд 12-нм транзисторов.

Это не означает, что монолитный графический процессор может работать вечно без каких-либо ограничений. Конкурент GPU, AMD, обещает перейти на чиплеты для графических вычислений для своих новых чипов RDNA 3, которые будут выпущены в ноябре. Учитывая, что сложность графического процессора AD102 уступает только 80 миллиардам транзисторов усовершенствованного кремния Nvidia Hopper площадью 814 мм², его производство наверняка будет дорогим чипом. Однако меньшие по размеру вычислительные чиплеты должны снизить затраты и повысить доходность.

Однако на данный момент монолитный подход грубой силы все еще окупается для Nvidia.

Что еще вы делаете, когда вам нужно больше скорости, и вы уже упаковали столько передовых транзисторов, сколько сможете? Вы втыкаете в пакет еще немного кэш-памяти. Это то, что AMD добилась с большим успехом со своим Infinity Cache, и, хотя Nvidia не обязательно использует какой-то причудливый новый фирменный подход, она добавляет огромный кусок кэша L2 в ядро ​​​​Ada.

Предыдущее поколение, GA102, содержало 6 144 КБ общего кэша L2, который находился в середине его SM, и Ada увеличивает его в 16 раз, чтобы создать пул из 98 304 КБ L2 для SM AD102. Для версии чипа RTX 4090 этот показатель снижается до 73 728 КБ, но это все еще много кеша. Объем L1 не изменился для каждого SM, но поскольку теперь внутри чипа в целом намного больше SM, это также означает, что объем кэш-памяти L1 больше, чем у Ampere.

Но в наши дни растеризация — это еще не все для графического процессора. Как бы вы ни относились к этому, когда Тьюринг впервые представил трассировку лучей в реальном времени в играх, теперь она стала почти стандартной частью компьютерных игр. То же самое можно сказать и об апскейлинге, поэтому то, как архитектура подходит к этим двум дополнительным столпам компьютерных игр, жизненно важно для понимания дизайна в целом. 

И теперь все три производителя видеокарт (как странно сейчас говорить о триумвирате…) сосредоточились на производительности трассировки лучей, а также на тонкостях технологий апскейлинга, это стало совершенно новым театром войны между ними.

Именно здесь произошли настоящие изменения в потоковом мультипроцессоре Ada. Растеризованные компоненты могут быть очень похожими, но ядро ​​RT третьего поколения претерпело большие изменения. Предыдущие два поколения RT Core содержали пару выделенных модулей — Box Intersection Engine и Triangle Intersection Engine — которые вытягивали большую часть рабочей нагрузки RT из остальной части SM при расчете алгоритма иерархии ограничивающих томов (BVH) в основе. трассировки лучей.

Ада представляет еще два отдельных модуля, чтобы разгрузить еще больше работы от SM: Opacity Micromap Engine и Displaced Micro-Mesh Engine. Первый значительно ускоряет расчеты при работе с прозрачностью в сцене, а второй предназначен для разбивки геометрически сложных объектов, чтобы сократить время, необходимое для выполнения всего расчета BVH.

Вдобавок к этому Nvidia называет «таким же большим нововведением для графических процессоров, каким было неупорядоченное выполнение для процессоров в 1990-х годах». Переупорядочивание выполнения шейдеров (SER) было создано для переключения рабочих нагрузок затенения, позволяя чипам Ada значительно повысить эффективность графического конвейера, когда дело доходит до трассировки лучей, путем перепланирования задач на лету. 

Intel работает над аналогичной функцией для своих графических процессоров Alchemist.(откроется в новой вкладке), Блок сортировки потоков, чтобы помочь с расходящимися лучами в сценах с трассировкой лучей. И его установка, как сообщается, не требует участия разработчика. На данный момент Nvidia требуется специальный API для интеграции SER в код игры разработчика, но Nvidia заявляет, что работает с Microsoft и другими над внедрением этой функции в стандартные графические API, такие как DirectX 12 и Vulkan.

Это вуду, это черная магия, это темные искусства, и это довольно великолепно.

Наконец, мы подошли к DLSS 3 с его козырем в рукаве: генерацией кадров. Да, DLSS 3 теперь будет не просто повышать масштаб, он будет сам создавать целые игровые кадры. Не обязательно с нуля, а используя возможности искусственного интеллекта и глубокого обучения, чтобы сделать наилучшее предположение о том, как будет выглядеть следующий кадр, если вы действительно собираетесь его визуализировать. Затем он вставляет этот сгенерированный AI кадр перед следующим действительно визуализированным кадром.

Это вуду, это черная магия, это темные искусства, и это довольно великолепно. Он использует усовершенствованные аппаратные блоки внутри тензорных ядер четвертого поколения, называемые Optical Flow Units, для выполнения всех этих расчетов в полете. Затем он использует преимущества нейронной сети для извлечения всех данных из предыдущих кадров, векторов движения в сцене и модуля оптического потока вместе, чтобы помочь создать полностью новый кадр, который также может включать трассировку лучей и эффекты постобработки.

Работая в сочетании с масштабированием DLSS (теперь просто называемым DLSS Super Resolution), Nvidia заявляет, что при определенных обстоятельствах ИИ будет генерировать три четверти начального кадра посредством масштабирования, а затем весь второй кадр с помощью генерации кадров. В целом, по его оценкам, ИИ создает семь восьмых всех отображаемых пикселей. И это просто поражает.

Производительность NVIDIA RTX 4090

Как работает RTX 4090?

Смотри, это быстро, хорошо. Со всем включенным, с DLSS 3 и генерацией кадров, работающими своим волшебством, RTX 4090 монументально быстрее, чем RTX 3090, которая была до нее. Прямая оценка 3DMark Time Spy Extreme вдвое выше, чем у большого ядра Ampere, и до того, как в него войдут трассировка лучей или DLSS, необработанный кремний также предлагает вдвое большую частоту кадров 4K в Cyberpunk 2077.

Но если вы не качаете монитор 4K, вам действительно следует дважды подумать, прежде чем тратить 1600 долларов на новый графический процессор, не обновляя при этом свой экран. Это потому, что RTX 4090 настолько быстр, когда дело доходит до чистого растеризации, что мы вернулись к старым временам, когда ЦП был привязан к огромному количеству игр.

Синтетическая производительность

С включенной трассировкой лучей частота кадров на 91 % выше при разрешении 4K.

Таким образом, прирост производительности по сравнению с предыдущим поколением часто оказывается значительно ниже, если смотреть на относительную игровую производительность 1080p или даже 1440p. В Far Cry 6 в этих более низких разрешениях RTX 4090 всего на 3% быстрее, чем RTX 3090, а в 1080p и 4K дельта составляет всего семь кадров в секунду.

Фактически, при разрешении 1080p и 1440p RX 6950 XT на самом деле является более быстрой игровой картой.

Это немного необычно с точки зрения того, насколько ограничена Far Cry 6, но она по-прежнему отражает более широкую тенденцию сравнительной игровой производительности при более низких разрешениях. По сути, если вы стремитесь добиться 360 кадров в секунду в своих любимых играх на игровом мониторе с частотой 360 Гц и разрешением 1080p, то вы произносите не ту идиому. 

Игровая производительность 1440p

В 4K прирост производительности от поколения к поколению довольно впечатляющий. Не обращая внимания на ограниченную игровую производительность Far Cry 6, вы видите как минимум на 61% более высокую производительность по сравнению с RTX 3090. Это хорошо согласуется с увеличением выделенного оборудования для растеризации, повышенной тактовой частотой и большим объемом кэш-памяти. Добавьте несколько тестов с включенной трассировкой лучей, и вы увидите, что частота кадров на 91% выше при разрешении 4K.

Игровая производительность 4K

Однако важно увидеть, что может дать масштабирование, особенно с чем-то настолько потенциально меняющим правила игры, как DLSS 3 с генерацией кадров. А с такой графически интенсивной игрой, как Cyberpunk 2077, в которую можно играть с настройками 4K RT Ultra и частотой кадров 147 кадров в секунду, легко увидеть потенциал, который она предлагает.

Вы видите прирост производительности по сравнению с RTX 3090 Ti, когда эта карта работает в самом режиме производительности DLSS 4K Cyberpunk 2077, примерно на 145%. Если просто посмотреть на RTX 4090 отдельно, по сравнению с его производительностью без DLSS, мы видим прирост производительности на 250%. Все это ниже для F1 22, где есть определенное ограничение ЦП — даже с нашим Core i9 12900K.(откроется в новой вкладке)— но вы все равно увидите увеличение производительности до 51% по сравнению с RTX 3090 Ti с включенным DLSS. 

DLSS-производительность

В MS Flight Sim, который мы также протестировали со сборкой раннего доступа, поддерживающей DLSS 3, эта невероятно привязанная к процессору игра невероятно хорошо реагирует на генерацию кадров. На самом деле, из-за ограниченности ЦП нет никакой разницы между работой с включенным DLSS или без него, если у вас не запущена генерация кадров. Но когда вы работаете с этими искусственными рамами, вы увидите легкое удвоение стандартной производительности, на 113% выше в нашем тестировании.

Еще одна интересная вещь, которую следует отметить, заключается в том, что Nvidia отделила генерацию кадров от DLSS Super Resolution (по сути, стандартного DLSS), и это связано с тем, что интерполяция кадров действительно увеличивает задержку. 

Однако простое включение DLSS само по себе все равно радикально уменьшит задержку, и поэтому с минимальным увеличением, которое включает добавление Frame Generation, вы все равно лучше, чем при работе с собственным разрешением. Это также связано с тем, что Nvidia Reflex стала неотъемлемой частью DLSS 3, но, тем не менее, если вы ищете самую низкую задержку для соревновательных игр, то отсутствие генерации кадров будет идеальным.

Родной 4K | Производительность DLSS | Производительность DLSS с генерацией кадров

Но для одиночной игры генерация кадров просто великолепна. Для меня это выглядит лучше, чем более размытая сцена с низкой частотой кадров, и убирает иногда искаженный вид прямого изображения DLSS Super Resolution.

Лично я буду включать генерацию кадров всякий раз, когда смогу. 

Что, по общему признанию, будет не так часто для начала. Разработчикам потребуется время, чтобы освоить новую магию апскейлинга, однако Nvidia заявляет, что ее легко реализовать. Он также ограничен графическими процессорами Ады Лавлейс, что означает RTX 4090 за 1600 долларов при запуске, а затем RTX 4080 за 1200 долларов и RTX 4080 за 900 долларов в ноябре.

Другими словами, он не будет доступен подавляющему большинству геймеров, пока Nvidia не решит, что хочет выпустить действительно доступные графические процессоры Ada. Те, которые, возможно, больше выиграют от таких улучшений производительности.

Мощность и термики

ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА PCG

Процессор: Intel Core i9 12900K .

Материнская плата : Asus ROG Z690 Maximus Hero . 11 22H2

Шасси: DimasTech Mini V2

Монитор: Dough Spectrum ES07D03

А что насчет потребляемой мощности? Ну, он достигла почти 500 Вт при работе на стандартных скоростях. Но именно так и поступают современные графические процессоры — просто посмотрите, сколько энергии требует в остальном эффективная архитектура RDNA 2 при использовании в RX 6950 XT — и определенно стоит отметить, что это примерно тот же уровень, что и у предыдущей RTX 3090 Ti. Учитывая увеличение производительности, незначительное увеличение потребляемой мощности говорит об эффективности процесса 4N.

Увеличение частоты кадров также означает, что с точки зрения производительности на ватт RTX 4090 является самым эффективным современным графическим процессором на рынке. Странно говорить о карте, которая, по слухам, была больше похожа на вариант TGP мощностью 600 Вт.

АНАЛИЗ NVIDIA RTX 4090

Во времена глобальных экономических трудностей не стоит делать вашу новую архитектуру доступной только для «элиты» компьютерных игр.

Как выглядит RTX 4090?

На самом деле нельзя отрицать, что RTX 4090, авангард грядущего парка графических процессоров Ады Лавлейс, является фантастически мощной видеокартой. Конечно, он имеет смехотворные размеры, что помогает как отдаче энергии, так и тепловым показателям. Но это также непомерно дорогая карта для нашего первого знакомства с графическими процессорами GeForce следующего поколения.

Конечно, это всего на 100 долларов больше, чем у RTX 3090 при запуске, и на 400 долларов меньше, чем у RTX 3090 Ti, что может даже сделать его лучшим графическим процессором серии RTX 40, учитывая количество предлагаемого графического кремния. Но предыдущие поколения дали остальным из нас, геймерам, доступ к новейшей линейке карт, даже если они позже представили графические процессоры для ультраэнтузиастов и для особых людей.

Но вся анонсированная серия RTX 40 состоит из карт ультра-энтузиастов, причем самым дешевым из них является графический процессор третьего уровня — совершенно отдельный графический процессор AD104, а не просто урезанные AD102 или AD103 — по номинальной цене 899 долларов. ярлык. Хотя версия RTX 4080 на 12 ГБ не получит версию Founders Edition, я буду удивлен, если при запуске мы не увидим версии стоимостью более 1000 долларов от AIB.

Все это означает, что независимо от того, насколько я впечатлен техническими достижениями, заложенными в архитектуре Ады Лавлейс, — от магии DLSS 3 и генерации кадров до невероятного повышения тактовой частоты, которое обеспечивает технологический узел TSMC 4N, и огромного веса всех этих дополнительные транзисторы - это полностью ограничено теми, у кого непомерно большие банковские счета.

И во времена глобальных экономических трудностей не стоит делать вашу новую архитектуру доступной только для «элиты» компьютерных игр.

Nvidia будет утверждать, что в текущем наборе карт серии RTX 30 достаточно кремния, чтобы обслуживать более низкие классы, и что в конечном итоге появятся более доступные графические процессоры Ada, чтобы заполнить стек серии RTX 40 в новом году. Но это не меняет перспективы этого запуска ни сегодня, ни завтра, ни через пару месяцев.

Что заставляет меня задаться вопросом, почему именно это происходит. Почему Nvidia решила, что сейчас самое подходящее время изменить то, как она традиционно запускала новое поколение графических процессоров, и с самого начала не давала геймерам ПК ничего, кроме недоступной карты?

Разве трюки Ады не кажутся столь же мощными дальше по стеку? Или это просто потому, что в обращении все еще так много карт RTX 3080 и ниже?

У меня есть пока необоснованные опасения, что RTX 4080 в любом виде не окажет такого же влияния, как RTX 4090, поэтому Nvidia решила не лидировать с этими картами. Глядя на технический документ Ada (предупреждение в формате PDF)(откроется в новой вкладке), особенно при сравнении карт RTX 4080 на 16 ГБ и 12 ГБ с их предшественниками RTX 3080 Ti и RTX 3080 12 ГБ, можно сделать вывод, что повышение производительности в подавляющем большинстве современных компьютерных игр может быть довольно не впечатляющим.

Оба графических процессора Ada имеют меньше ядер CUDA и гораздо более низкую пропускную способность памяти по сравнению с картами предыдущего поколения. Похоже, что они почти полностью полагаются на огромный скачок тактовой частоты, чтобы увеличить количество TFLOPS, и магию DLSS 3, чтобы придать дополнительный блеск своим тестам без RT.

В некотором смысле может показаться грубым говорить об опасениях по поводу окружающих карт, их GPU и порядке выпуска в обзоре RTX 4090. Я должен говорить о кремнии передо мной, а не о том, где я хотел бы Это должно существовать в идеальном мире, потому что это все еще очень впечатляющая карта как с точки зрения поколения на поколение, так и с точки зрения архитектуры Ады.

В начале обзора я сказал, что в RTX 4090 нет ничего тонкого, но здесь есть уровень утонченности, достойный аплодисментов. Усовершенствования ядра RT ведут нас еще дальше по пути к уменьшению популярности при включении технологии блестящего освещения, а тензорные ядра дают нам возможность создавать целые игровые кадры без рендеринга. 

Серьезно, DLSS с генерацией кадров просто потрясающий. 

Я уверен, что будут странные реализации, когда разработчики справятся (или не справятся) с включением мистических генеративных техник в свои игры, где странные визуальные артефакты портят внешний вид и создают собственные мемы, но из то, что я испытал до сих пор, выглядит великолепно. На самом деле лучше, чем нативное 4K.

И хотя цена в 1600 долларов может быть высокой, стоит отметить, что большие расходы на видеокарты нового поколения, вероятно, лучше всего делать в начале их срока службы. Я имею в виду, подумайте о людях, которые купили RTX 3090 Ti за последние семь месяцев. За 2000 долларов. Они будут чувствовать себя более чем плохо прямо сейчас, глядя на их переоцененный, прожорливый графический процессор, который едва способен показать половину игровой производительности этой более дешевой, более новой карты.

Это похоже на страдания владельцев Radeon VII после выхода RX 5700 XT. Только дороже.

ВЕРДИКТ NVIDIA RTX 4090

Сейчас нет другого графического процессора, который мог бы приблизиться к нему.

Стоит ли покупать RTX 4090?

RTX 4090 — это все, что вы хотели бы получить от ультрасовременной видеокарты. По сравнению с ней предыдущая топовая карта последнего поколения выглядит хлипкой, она предлагает геймерам невиданные новые технологии и почти оправдывает свою стоимость огромным весом кремния и полированного алюминия, использованных в ее конструкции.

Это воплощение графического процессора класса Titan; вся необработанная мощность и топовые цены.

Что было бы хорошо, если бы он был запущен после гораздо более доступного введения в новую архитектуру Ады Лавлейс. Но это то, что мы вряд ли увидим до рассвета 2023 года. Линейка Ada 2022 года начинается с 899 долларов, и это слишком дорого для большинства геймеров на ПК.

Нельзя отрицать, что это ультра-нишевая карта для ультра-энтузиастов, и это почти делает RTX 4090 не более чем ориентиром для большинства из нас, геймеров на ПК. Затем нам остается считать дни, пока Ада не спустится в царство ценообразования нас, простых смертных.

Однако сама по себе RTX 4090 является отличной видеокартой и удовлетворит потребности в производительности каждого человека, который когда-либо мог позволить себе потратить 1600 долларов на новый графический процессор. Это могут быть невероятно состоятельные геймеры или создатели контента, не желающие полностью использовать карты Quadro. И он будет заслуженно продаваться, потому что сейчас нет другого графического процессора, который мог бы приблизиться к нему.

RTX 4090, возможно, не утонченная, но утонченность DLSS 3 и Frame Generation, а также необработанная графическая производительность графического процессора с частотой 2,7 ГГц объединяются, чтобы сделать игровую карту чертовски хорошей.