فناوری Real-Time Ray Tracin و تغییر نام GTX به RTX

[Javadmpower 549]

کارت گرافیک های تورینگ به فناوری بسیار پیشرفته Real-Time Ray Tracing مجهز شده اند. همچنین توانایی های هوش مصنوعی (AI) در این محصولات به طور چشمگیری افزایش یافته است. جنسن هوانگ، بنیانگذار و مدیر عامل شرکت NVIDIA، قبل از Gamescom، بزرگترین نمایشگاه بازی در جهان، گفت: معماری Turing یک عصر طلایی را به دنیای بازی آورده است؛ بخشی از این پیشرفت را مدیون رندر ترکیبی هستیم. با استفاده از ترکیب فناوری Real-Time Ray Tracing و ردیابی آنی، در کنار هوش مصنوعی، انویدیا قصد دارد تا یک نگاه جدید را در کارت گرافیک های مخصوص بازی باز نماید. ویژگی های مورد استفاده در کارت گرافیک های تورینگ، تا کنون در هیچ کارت گرافیکی در جهان مورد استفاده قرار نگرفته اند.

برای رندرهای Real-Time Ray Tracing، انویدیا از هسته های RT بهره گرفته است. هسته های RT به صورت آنی، سایه های فیزیکی، انعکاس، ردیابی اشیاء و اشعه های نور و بازخورد را رندر خواهند کرد. هسته های بسیار پیشرفته Turing Tensor که به تازگی معرفی شده و تنها در مدل های شتاب دهنده حرفه ای مورد استفاده قرار می گیرند نیز در بخش پردازش "شبکه های عصبی" مورد استفاده قرار می گیرند. رشته های عصبی NGX، چهارچوب AI را به بخش های پردازش گرافیکی متصل خواهند کرد تا الگوریتم های هوش مصنوعی، تصاویری شگفت انگیر را خلق نمایند. در بخش حافظه، انویدیا از تراشه های GDDR6 استفاده کرده است که می توانند پهنای باندی حتی بیشتر از 600 گیگابایت در ثانیه را به این محصولات ارائه دهند. در نتیجه تمامی هسته و بخش هایی که بدانها اشاره کردیم، با سرعت خیره کننده امکان رندر آنی را خواهند یافت.

رابط SLI جدید انویدیا اینک با نام NVIDIA NVLink شناخته می شود. پهنای باند آن بیش از 100 گیگابایت در ثانیه است! در نتیجه آرایش multi-GPU جدیدی را در معماری تورینگ تجربه خواهیم کرد. اینبار به طور جدی شاهد استفاده از درگاه USB Type-C در کارت گرافیک های تورینگ هستیم. در روز گذشته مطلبی را برای شما عزیزان منتشر کردیم که به ویژگی های USB Type-C در کارت گرافیک ها می پردازد. پشتیبانی از سیستم های جدید VR، مانیتورهای جدید، انتقال جریان با توان 60 وات و... از جمله ویژگی های استفاده از این درگاه در کارت گرافیک های NVIDIA GeForce RTX 20 هستند. شاید با این حساب بتوان فرکانس 90 هرتز برای هر چشم را در واقعیت مجازی افزایش داد.

در بخش تغذیه، کارت گرافیک های GeForce RTX با تغییرات بسیاری همراه بوده اند. میانگین توان حرارتی-مصرفی آنها با کمی افزایش، تغییراتی را به همراه داشته است. در گونه های پرچمدار از مدار 13 فاز رگولاتور استفاده شده است. این مدار فاز قدرتمند با چوک های iMON DrMOS امکان اورکلاک را افزایش می دهند. تغذیه ثابت با امکان افزایش فرکانس آنی با توجه به تمامی هسته ها، از ویژگی های این منبع تغذیه است. در مطالب روزهای آتی، بیشتر به این بخش خواهیم پرداخت.

در بخش واقعیت مجازی، افزون بر درگاه USB-C، شاهد تکمیل فناوری های دیگری نیز خواهیم بود؛ انویدیا در بخش تقویت واقعیت مجازی از تکنولوژی های پیشرفته ای نظیر Variable Rate Shading، Multi-View Rendering و VRWorks Audio استفاده کرده است. در بخش خنک کننده و کولر، انویدیا دیگر به خنک کننده قدیمی خود به همراه یک عدد فن اکتفا نکرده است. استفاده از یک فن، نیازمند افزایش RPM بوده و بدین ترتیب نویز صوتی نیز بالا خواهد رفت. اما کولرهای جدید دارای 2 عدد فن به همراه هیت سینک بزرگتر، خنک کننده مدل های مرجع را شکل می دهند. انویدیا از فن هایی با 13 پره استفاده کرده است. این فن ها دارای گردش هوای 3 برابر بیشتر به نسبت Pascal ها هستند. همچنین نویز صوتی آنها نیز تا یک پنجم کاهش پیدا کرده است. کابینت تا 2 برابر بزرگتر شده است که تماما از آلومینیوم تولید شده است. در بخش درگاه های ورودی و خروجی (I/O) افزون بر رابط USB-C، انویدیا از رابط DisplayPort 1.4a با DSC استفاده کرده است که می تواند تصاویر 8K با فرکانس 60 هرتز را به نمایشگر ارسال نماید!

فناوری NVIDIA RTX Ray Tracing چه بوده و اهمیت آن در کارت گرافیک های جدید انویدیا چیست؟

شاید مهمترین بخش از کارت گرافیک های جدید انویدیا را بتوان در فناوری NVIDIA RTX Ray Tracing جستجو کرد. این فناوری تنها با تراشه های معماری Turing سازگار دارد. در سیستم گرافیک کامپیوتری، Ray Tracing یک تکنیک به منظور رندر تصاویر است، با ردیابی مسیر نور و اثرات وابسته است. شبیه سازی اثرات و مواجهه نور با اشیاء، از جمله مواردی است که رندرهای Ray Tracing در آن دخیل هستند. با این وجود تا کنون هیچ یک از کارت گرافیک های موجود در جهان در بخش بازی بدان نپرداخته اند.

این تکنیک قادر به تولید درجه بسیار بالایی از رئالیسم بصری است، با این وجود این پردازش نیازمند منابع قدرتمندی است. ردیابی NVIDIA RTX Ray Tracing قادر به شبیه سازی طیف گسترده ای از اثرات نوری، از جمله انعکاس و رفلکس، انحراف رنگی، پراکندگی و ... است. توسعه دهندگان نرم افزاری از طریق رابط برنامه نویسی-نرم افزار NVIDIA OptiX می توانند به تولید محتوا و بازی های سازگار، در کنار APIهایی نظیر DirectX Raytracing اقدام نمایند. با این وجود انویدیا اعلام کرده است که ابزار توسعه Ray Tracing در حال حاضر تنها برای کتابخانه DX آماده شده و نمونه های Vulkan نیز به زودی معرفی خواهند شد.

رندر های 3D برای نخستین بار در سالهای 1990 معرفی شدند. با ترکیب خط های 2D و Rasterization از اشیاء، و ایجاد تصاویری مانند مش های مثلثی، موارد چند ضلعی نمایش داده می شدند. سپس تصاویر تولید شده 3D پیش از نمایش نیز بهسازی شده و مواردی از جمله نور، سایه و حتی رنگ بدانها افزوده می شد. این تکنیک برای سالهای متوالی مورد استفاده قرار می گرفت. اما در کارت گرافیک های RTX Ray Tracing به این سنت پایان داده شده و مهر باطل بر روی آن زده شده است. به واقع اگر درست و واقع بینانه به کارت گرافیک های سری RTX نگاه کنیم، می بینیم که حتی این قیمت برای چنین فناوری ناچیز به نظر می رسد!

تکنولوژی RTX Ray Tracing نه از قبل، و در حین پردازش اصلی تصاویر به صورت Real Time فعالیت می کند که از این رو به پهنای باند بالایی نیاز دارد.  Ray Tracingنور واقعی را با شبیه سازی های رفتار فیزیکی، به تصویر می کشد. Ray Tracing حتی رنگ پیکسل ها را با ردیابی مسیری که نور به چشم بیننده ارسال می کند، از طریق صحنه مجازی 3D محاسبه می کند. با حرکت نور از صحنه های متفاوت، انعکاس نور از جسم یا شیئی به جسم دیگر منتقل می شود. اشیاء سبب ایجاد سایه می شوند؛ در صورتی که سایه بر جسمی بیفتد، رنگ آن جسم نیز بر اساس سایه قابل تغییر است؛ همچنین نور می بایست از اجسام شفاف عبور نماید. تمامی این موارد به همراه ترکیب رنگ نهایی از طریق Ray Tracing رندر شده و به سرعت به شما نمایش داده می شوند. این نوع ردیابی و رندر بسیار پیشرفته تر از هسته های CUDA است. این فناوری تا بدانجا مهم است که مایکروسافت نیز اعلام کرده است که کتابخانه سطح پایین DirectX 12 را برای این منظور گسترش خواهد داد. اینک می توان متوجه این مسئله شد که چرا انویدیا در بیرون آوردن برگ برنده در برابر Vulkan صبر کرده و حتی برای مدت کوتاهی بازی را به رقیب خود واگذار کرده بود!

 

منبع سایت سخت افزار

ویرایش شده آگوست 25, 2018 توسط Javadmpower