Архитектура NVIDIA Ada Lovelace
Технологический фундамент
Производственный процесс
Архитектура построена на кастомизированном 4-нм техпроцессе TSMC (TSMC 4N). Это обеспечивает беспрецедентную плотность транзисторов и существенно повышает энергоэффективность по сравнению с предыдущими поколениями GPU. Флагманская модель RTX 4090 содержит 76 миллиардов транзисторов.
Увеличенный кэш L2
GPU Ada Lovelace оснащены значительно расширенным кэшем второго уровня — до 96 МБ в RTX 4090. Это минимизирует обращения к видеопамяти, снижает задержки и повышает общую производительность, особенно в ресурсоемких приложениях.
PCI Express 5.0
Архитектура поддерживает новейший интерфейс PCIe 5.0, который удваивает пропускную способность по сравнению с PCIe 4.0 до 128 ГБ/с. Это устраняет потенциальные узкие места при передаче данных между CPU и GPU.
Память GDDR6X
Топовые модели на архитектуре Ada Lovelace используют высокоскоростную память GDDR6X с улучшенной энергоэффективностью и пропускной способностью до 1 ТБ/с, что критически важно для работы с высоким разрешением и трассировкой лучей.
Вычислительные компоненты
Streaming Multiprocessors (SMs) Базовые модули GPU получили существенное обновление, обеспечивая более высокую параллелизацию задач. Новая архитектура SM включает оптимизированные блоки для различных типов вычислений, от графики до ИИ.
CUDA Ядра Улучшенные программируемые вычислительные блоки в Ada Lovelace обеспечивают более эффективную обработку как графических, так и универсальных вычислительных задач. Их количество значительно увеличено — до 16384 в RTX 4090, что вместе с архитектурными улучшениями обеспечивает двукратный прирост растеризационной производительности.
RT Ядра 3-го поколения Специализированные блоки для ускорения трассировки лучей третьего поколения обеспечивают вдвое большую производительность по сравнению с предыдущим поколением. Они оптимизированы для работы с динамическими сценами и сложной геометрией, поддерживая новые технологии Opacity Micromaps (OMM) и Displaced Micro-Meshes (DMM).
Тензорные Ядра 4-го поколения Эти вычислительные блоки оптимизированы для операций ИИ и машинного обучения, включая технологию DLSS. В Ada Lovelace они поддерживают формат FP8, удваивая производительность ИИ-вычислений при сохранении точности, что особенно важно для DLSS 3 и других ИИ-функций.
Инновационные технологии
DLSS 3 (Deep Learning Super Sampling)
Третье поколение технологии апскейлинга на основе ИИ включает революционную функцию Frame Generation. Эта технология использует данные о движении и специальный нейросетевой алгоритм для создания полностью новых кадров между рендерингом основных, фактически удваивая частоту кадров без дополнительной нагрузки на графический процессор.
Shader Execution Reordering (SER)
Новая технология оптимизации выполнения шейдеров существенно снижает задержки при трассировке лучей, переупорядочивая шейдерные задачи для более эффективного использования вычислительных ресурсов. Это особенно эффективно в сценах с разнородными материалами и сложным освещением, обеспечивая до 25% прироста производительности.
Opacity Micromaps (OMM)
Технология, оптимизирующая трассировку лучей для частично прозрачных объектов, таких как листва, волосы или ткани. OMM позволяет GPU быстрее определять, когда луч проходит через прозрачные части объекта, сокращая вычислительную нагрузку и повышая производительность в сложных сценах.
Displaced Micro-Meshes (DMM)
Метод упрощения геометрии с использованием микросетей, который позволяет эффективно рендерить сложные трехмерные поверхности с минимальными затратами памяти и вычислительных ресурсов, сохраняя при этом высокую детализацию.
AV1 Кодирование
Впервые в GeForce RTX реализована аппаратная поддержка кодирования видео в формате AV1, обеспечивающая до 40% лучшую эффективность сжатия по сравнению с H.264 при том же качестве. Это особенно ценно для стримеров и создателей контента.
NVIDIA Reflex
Технология снижения задержки ввода, оптимизированная для работы с Ada Lovelace. Сокращает время отклика в играх на конкурентном уровне, обеспечивая мгновенную реакцию на действия пользователя.
Энергоэффективность
Ada Lovelace устанавливает новые стандарты энергоэффективности благодаря продвинутому техпроцессу TSMC 4N и фундаментальным улучшениям в управлении питанием. Динамическое масштабирование частот и напряжения, оптимизированная организация вычислительных блоков и усовершенствованные алгоритмы энергосбережения позволяют достигать беспрецедентной производительности при сохранении разумного уровня энергопотребления.
Применение
Архитектура ориентирована на широкий спектр задач: от высокопроизводительных игр с трассировкой лучей и высокой частотой кадров до профессиональных приложений для создания контента и ИИ-вычислений. Сочетая инновационные технологии рендеринга с мощными универсальными вычислительными возможностями, Ada Lovelace обеспечивает значительный прорыв в графической производительности для следующего поколения визуальных вычислений.
Предыдущая статья