Тьюринг (микроархитектура) - Turing (microarchitecture)

Nvidia Turing
Дата выхода20 сентября 2018 г. (2018-09-20)
Процесс изготовленияTSMC 12 нм (FinFET )
История
Предшественник
ПреемникАмпер[1]

Тьюринг это кодовое имя для графический процессор (GPU) микроархитектура, разработанная Nvidia. Он назван в честь выдающегося математика и программиста. Алан Тьюринг. Архитектура была впервые представлена ​​в августе 2018 г. СИГГРАФ 2018 в ориентированной на рабочие станции Quadro RTX открытки,[2] и через неделю в Gamescom в потребителе GeForce RTX 20 серии видеокарты.[3] Основываясь на предварительной работе своего HPC -эксклюзивный предшественник, архитектура Тьюринга представляет первые потребительские продукты, способные работать в режиме реального времени. трассировка лучей, давняя цель индустрии компьютерной графики. Ключевые элементы включают выделенные искусственный интеллект процессоры («тензорные ядра») и специализированные процессоры трассировки лучей. Рычаги Тьюринга DXR, OptiX, и Вулкан для доступа к трассировке лучей. В феврале 2019 года Nvidia выпустила GeForce 16 серии графических процессоров, в которых используется новый дизайн Тьюринга, но отсутствуют ядра трассировки лучей и искусственного интеллекта.

Тьюринг производится с использованием TSMC с 12 нм FinFET процесс изготовления полупроводников. Высокопроизводительный графический процессор TU102 включает 18,6 миллиард транзисторы изготовлены с использованием этого процесса.[4] Тьюринг также использует GDDR6 память из Samsung Electronics, а ранее Микронная технология.

подробности

Микроархитектура Тьюринга сочетает в себе несколько типов специализированных ядро процессора, и позволяет реализовать ограниченную трассировку лучей в реальном времени.[5] Это ускоряется за счет использования новых ядер RT (трассировка лучей), которые предназначены для обработки квадродеревья и сферические иерархии, а также ускорение тестов на столкновение с отдельными треугольниками.

Особенности в Тьюринге:

Память GDDR6 производится Samsung Electronics для серии Quadro RTX.[7] Серия RTX 20 первоначально была запущена с Микрон памяти, до перехода на чипы Samsung к ноябрю 2018 г.[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 того, чтобы полностью заменять растеризацию, информацию, полученную с помощью трассировки лучей, можно использовать для дополнения затенения с помощью гораздо более обширной информации. фотореалистичный, особенно в отношении действий за кадром. 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 Тензор выполняют результат глубокое обучение кодифицировать, как, например, увеличить разрешение изображений, созданных конкретным приложением или игрой. При основном использовании ядер Tensor 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 Tensor потребителя. ядра. Эти методы предоставляются через обновления драйверов потребителям.[9] Сам суперкомпьютер использует большое количество тензорных ядер.

Чипсы

  • ТУ102
  • ТУ104
  • ТУ106
  • ТУ116
  • ТУ117

Развитие

Основная статья: Nvidia RTX

Тьюринга платформа разработки называется RTX. Доступ к функциям трассировки лучей RTX можно получить с помощью Microsoft с DXR, OptiX, а также используя Вулкан расширения (последнее также доступно в драйверах Linux).[11] Он включает доступ к функциям с ускорением AI через NGX. Функции Mesh Shader, Shading Rate Image доступны через DX12, Вулкан и OpenGL расширения на платформах Windows и Linux.[12]

Обновление Windows 10 за октябрь 2018 г. включает в себя 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 (мобильная)
    • 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 (мобильная)
    • GeForce RTX 2080 Супер
    • GeForce RTX 2080 Super (мобильная)
    • GeForce RTX 2080 Super Max-Q (мобильный)
    • GeForce RTX 2080 Ti
    • Titan 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

использованная литература

  1. ^ 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 все еще не знаем наверняка, будут ли они использовать эту новую архитектуру Ampere.
  2. ^ https://www.anandtech.com/show/13214/nvidia-reveals-next-gen-turing-gpu-architecture
  3. ^ «NVIDIA анонсирует серию GeForce RTX 20: RTX 2080 Ti и 2080 20 сентября, RTX 2070 - в октябре». Анандтех.
  4. ^ «АРХИТЕКТУРА GPU NVIDIA TURING: переосмысление графики» (PDF). Nvidia. 2018. Получено 28 июня, 2019.
  5. ^ «Nvidia анонсирует серию графических процессоров RTX 2000 с« 6 раз большей производительностью »и трассировкой лучей». Грани. Получено 20 августа, 2018.
  6. ^ «Глубокое погружение в архитектуру графического процессора NVIDIA Turing: прелюдия к GeForce RTX». AnandTech.
  7. ^ Муджтаба, Хасан (14 августа 2018 г.). «Память Samsung GDDR6 поддерживает карты NVIDIA Turing GPU Quadro RTX». wccftech.com. Получено 19 июня, 2019.
  8. ^ Майслингер, Флориан (21 ноября 2018 г.). «Неисправный RTX 2080 Ti: Nvidia переключается с Micron на Samsung для памяти GDDR6». Клуб строителей ПК. Получено 15 июля, 2019.
  9. ^ а б "#BeForTheGame". Twitch.tv.
  10. ^ Джефф Фишер. «GeForce RTX продвигает золотой век компьютерных игр с трассировкой лучей в реальном времени». Nvidia.
  11. ^ «Платформа NVIDIA RTX ™». Nvidia.
  12. ^ «Расширения Тьюринга для Vulkan и OpenGL». Nvidia.
  13. ^ https://blogs.nvidia.com/blog/2018/10/02/real-time-ray-tracing-rtx-windows-10-october-update/
  14. ^ https://blogs.msdn.microsoft.com/directx/2018/10/02/directx-raytracing-and-the-windows-10-october-2018-update/

внешние ссылки