نفيديا RTX 【جميع المعلومات】

لدينا بالفعل بطاقات رسومات NVIDIA RTX الجديدة. من الطراز الرائد: NVIDIA RTX 2080 Ti ، إلى النموذج لمعظم اللاعبين في 4K: NVIDIA RTX 2080 والأكثر بأسعار معقولة لجميع الميزانيات ، NVIDIA RTX 2070. في هذه المقالة سنشرح ما هي المستجدات والتقنيات الجديدة.

جاهز؟ لنبدأ!

فهرس المحتويات

نلخص أفضل أدلة الأجهزة التي تهتم بالتأكيد بقراءتها:

• أفضل المعالجات في السوق أفضل اللوحات الأم في السوق أفضل ذاكرة RAM في السوق أفضل بطاقات الجرافيكس في السوق أفضل محركات الأقراص المزودة بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة في السوق هيكل أفضل أو حواسيب شخصية أفضل مصادر طاقة أفضل خافضات حرارة ومبردات سائلة أفضل

راي تتبع أكثر حاضرة من أي وقت مضى

يعد Ray Tracing أحد أكثر العبارات التي تحدثت منذ وصول بطاقات الرسومات Nvidia GeForce RTX ، لأنها الأولى في التاريخ القادرة على تطبيق هذه التقنية في الوقت الفعلي على ألعاب الفيديو. يسمى تطبيق Ray Tracing من Nvidia باسم RTX ، وبالتالي هذا هو لاحقة جديدة لبطاقات الرسومات الخاصة بالشركة. ولكن ما هي تقنية Ray Tracing و RTX؟ لقد أعددنا هذا المنشور لشرح أساسيات هذه التقنيات الجديدة وبطاقات الرسومات.

قد لا يكون هناك الكثير من الأشخاص خارج رسومات الكمبيوتر الذين يعرفون ما هو Ray Tracing (المعروف أيضًا باسم تتبع الأشعة) ، ولكن هناك عدد قليل جدًا من الناس على هذا الكوكب لم يروه. Ray Tracing هو الأسلوب الذي تقوم عليه الأفلام الحديثة لإنشاء أو تحسين تأثيرات خاصة. فكر في الانعكاسات الواقعية والانكسارات والظلال. هذا يجعل من النجوم في أفلام الخيال العلمي يصرخون ، وتبدو السيارات السريعة غاضبة ، وتبدو أفلام الحريق والدخان والانفجارات حقيقية.

كما أنه ينتج صورًا لا يمكن تمييزها عن تلك التي تلتقطها الكاميرا. تجمع أفلام الحركة الحية بين التأثيرات التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر والصور الواقعية التي يتم التقاطها بسلاسة ، بينما تغطي الأفلام المتحركة المشاهد التي يتم إنشاؤها رقميًا في الضوء والظل معبرة مثل أي شيء يتم تصويره بواسطة مصور. أسهل طريقة للتفكير في Ray Tracing هي النظر حولك. في الوقت الحالي ، تضيء الأشياء التي تشاهدها بأشعة ضوء الشمس. الآن استدر واتبع مسار تلك الأشعة إلى الوراء من عينيك إلى الأشياء التي يتفاعل معها الضوء. هذا هو تتبع الأشعة أو تتبع راي.

نوصي بقراءة منشورنا حول كيفية تحسين جودة الرسوم البيانية للألعاب من خلال أخذ العينات الفائقة

تاريخيًا ، لم تكن أجهزة الكمبيوتر سريعة بما يكفي لاستخدام هذه التقنيات في الوقت الفعلي في ألعاب الفيديو. يمكن أن يستغرق صانعي الأفلام ما داموا يريدون تقديم إطار واحد ، لذلك يقومون بذلك في وضع عدم الاتصال في مزارع العرض. ألعاب الفيديو ليست سوى جزء من الثانية ، نتيجة لعدم القدرة على استخدام Ray Tracing ، تعتمد معظم الرسومات في الوقت الفعلي على تقنية أخرى ، التنقيط.

NVIDIA RTX هو تنفيذ Nvidia لـ Ray Tracing في ألعاب الفيديو بفضل Turing

نظرًا لأن وحدات معالجة الرسومات تستمر في أن تصبح أكثر قوة ، فإن تتبع الأشعة سيعمل مع المزيد والمزيد من الأشخاص في الخطوة المنطقية التالية في هذه التقنية. على سبيل المثال ، مسلحون بأدوات احترافية لتتبع الأشعة ، يستخدم مصممو المنتجات والمهندسون المعماريون Ray Tracing لإنشاء نماذج واقعية عن منتجاتهم في ثوانٍ ، مما يتيح لهم التعاون بشكل أفضل وحذف النماذج الأولية باهظة الثمن. أثبتت Ray Tracing فعاليتها لمهندسي الإضاءة والمصممين ، الذين يستخدمون قدراته لنمذجة كيفية تفاعل الضوء مع تصميماتهم.

تقدم GPUs المزيد والمزيد من الطاقة ، مما يجعل ألعاب الفيديو هي الواجهة التالية لهذه التقنية المتقدمة. أعلنت Nvidia في أغسطس عن بطاقات الجرافيكس GeForce RTX الجديدة التي تستند إلى بنية Turing ومتوافقة مع Ray Tracing في الوقت الفعلي بفضل تقنية RTX. إنه نتيجة عقد من العمل على خوارزميات رسومات الكمبيوتر وهياكل GPU.

تتكون تقنية RTX من Nvidia من محرك تتبع شعاع يعمل على وحدات معالجة الرسومات مع بنية Turing أو Volta. تم تصميم Nvidia لدعم تتبع الأشعة من خلال مجموعة متنوعة من الواجهات ، وتعاونت مع Microsoft لتمكين دعم RTX الكامل من خلال واجهة برمجة تطبيقات DirectX Ray Tracing (DXR) الجديدة من Microsoft. لمساعدة مطوري الألعاب على الاستفادة من هذه القدرات ، أعلنت Nvidia أيضًا أن GameWorks SDK ستضيف وحدة تقليل الزحف. تشتمل GameWorks SDK المحدثة قريبًا على ظلال منطقة تتبع الأشعة وانعكاسات مشرقة باستخدام Ray Tracing. يدمج DXR بالكامل تتبع الأشعة في DirectX ، مما يسمح للمطورين بدمج تتبع الأشعة مع تقنيات التنقيط والحساب التقليدية.

تعمل Nvidia على تطوير امتداد Ray Tracing لرسومات Vulkan للرسومات وواجهات برمجة تطبيقات الحوسبة. سيكون هذا الملحق متاحًا قريبًا وسيسمح لمطوري Vulkan بالوصول إلى القوة الكاملة لـ RTX. تساهم Nvidia أيضًا في تصميم هذا الامتداد لمجموعة Khronos Group كمساهمة في تحقيق إمكانية تتبع البرق بين البائعين إلى معيار Vulkan.

كل هذا سيمنح مطوري الألعاب القدرة على دمج تقنيات تتبع الأشعة في عملهم لخلق انعكاسات وظلال وانكسار أكثر واقعية. ونتيجة لذلك ، ستجني الألعاب التي تستمتع بها في المنزل المزيد من الصفات السينمائية لأفلام هوليوود الضخمة.

تورينج ، الهندسة الرسومية الجديدة

في الوقت الحالي ، تم إصدار ثلاث بطاقات رسومات فقط تستند إلى بنية Nvidia's Turing ، وهي GeForce RTX 2080Ti و RTX 2080 و RTX 2070. تعد تورينج هي أكثر بنية الرسومات نفيديا تقدمًا ، وهي تطور لفولتا حيث تم الحفاظ على جميع مزايا هذا ، وتمت إضافة وحدات جديدة مخصصة لـ Ray Tracing. وحدات تتبع الأشعة المخصصة هذه هي نوى RT ، والتي بفضلها يمكن لـ Turing أن تكون أكثر كفاءة بعشر مرات من Volta عند العمل مع raytracing.

لا تزال قوة Turing غير كافية لاستخدام Ray Tracing بشكل مكثف للغاية ، ولهذا السبب يتم تطبيق كمية صغيرة فقط من أشعة الضوء. يؤدي هذا إلى ظهور صورة بها الكثير من الضجيج ، وهو أمر لا يحبه أحد. هذا هو المكان الذي يأتي فيه Tensor Core إلى الصورة ، وهو موجود أيضًا في Turing ولديه وظيفة تسريع عمليات الذكاء الاصطناعي لوحدة معالجة الرسومات. بفضل هذه Tensor Core ، تطبق GeForce RTX خوارزميات متقدمة للتخلص من ضجيج الصورة وتقدم مستوى غير مسبوق من جودة الرسوم ، وهو ما يشبه إلى حد كبير ما يمكن الحصول عليه مع الاستخدام المكثف للأشعة.

تتجاوز مزايا تورينج إلى حد بعيد Ray Tracing ، حيث تعد هذه الهندسة المعمارية أيضًا اختراقًا ضد باسكال في كل التفاصيل. باسكال هي الهندسة المعمارية التي استخدمتها نفيديا في قطاع الألعاب قبل تورينج ، لأن فولتا لم تصل إلى عالم ألعاب الفيديو.

تقدم بنية تورينج تغييرات عميقة على مستوى وحدات SM (المعالجات المتعددة المتدفقة) ، هذه هي الحد الأدنى للوحدة الوظيفية لهندسة Nvidia ، والتي تتضمن داخل CUDA Core ، The Tensor Core ، وحدات التحميل / الحفظ ، وذاكرة تخزين مؤقت من المستوى 0. في الوقت الحالي ، لا يُعرف ما إذا كانت نوى RT موجودة أيضًا في SM ، على الرغم من أن الشيء المنطقي هو التفكير في أنها كذلك.

داخل كل SM يوجد أيضًا ذاكرة التخزين المؤقت L1 ، والتي في حالة Turing هي 128 كيلوبايت ، تمامًا مثل Volta. ذاكرة التخزين المؤقت هذه مسؤولة عن حفظ البيانات الأكثر استخدامًا من قبل نوى CUDA ، بالإضافة إلى عدم الاتساق ، مما يعني أنه لا يوجد مزامنة بين البيانات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت L1 لكل وحدة SM. تُحدث ذاكرة التخزين المؤقت L1 فرقًا كبيرًا ، لأنه قبل تورينغ كانت هناك ذاكرة ثانية متماسكة وموحدة. يجمع Turing بين ذاكرة التخزين المؤقت L1 والذاكرة الثانية في تجمع واحد غير متناسق. سيعطي هذا المطورين مرونة أكبر في الاستخدام ، مما يسمح بمزيد من التحسين طالما أنهم على استعداد لقضاء المزيد من الوقت في التطوير.

يوفر هذا التوحيد للذاكرة في Turing نطاقًا تردديًا أكبر وسرعة أكبر في وقت نقل البيانات بين هذه الذاكرة وسجلات نوى CUDA. هذا الانخفاض في وقت الوصول يُترجم إلى حاجة أقل لدورات الساعة لتنفيذ العمليات في CUDA Core. صرحت Nvidia أن أداء كل نواة Turing CUDA أعلى بنسبة 50 ٪ من Pascal ، دون أدنى شك أن التعديلات الداخلية للهندسة قد أثمرت.

تغيير مهم آخر في Turing ضد Pascal نراه في ذاكرة التخزين المؤقت L2 ، والذي تضاعف من 3 MB إلى 6 MB لكل SM. يعد التخزين المؤقت مكلفًا للغاية ، لذا فإن ازدواجه يجعل من الواضح جدًا أن نوى تورينج أقوى من نوى باسكال وتحتاج إلى المزيد من هذا المورد الثمين. ذاكرة التخزين المؤقت L2 هي المكان الذي يتم فيه تخزين البيانات التي لا تتناسب مع ذاكرة التخزين المؤقت L1 ، ويعني مقدار أكبر القدرة على تخزين المزيد من البيانات ، لذا ستكون هناك حاجة إلى وصول أقل إلى ذاكرة VRAM لبطاقة الرسومات ، مما يترجم إلى استهلاك أقل لكمية هذه الذاكرة والطاقة.

هذا مهم لأن Nvidia GeForce RTX لم تقم بزيادة كمية VRAM مقارنة بـ Pascal ، على الرغم من أن القفزة تم إجراؤها على GDDR6 التي توفر كفاءة طاقة أفضل وعرض نطاق ترددي أكبر. سيسمح هذا النطاق الترددي الكبير لـ Turing بأداء أفضل من Pascal في الدقة العالية ، لذلك يمكننا أن نكون أخيرًا قبل أول بنية رسومية تسمح بالاستفادة من شاشات 4K G-Sync HDR بكل روعتها.

يتيح النطاق الترددي الأكبر لذاكرة GDDR6 والاستهلاك المنخفض لهذا بفضل ذاكرة التخزين المؤقت المحسنة Turing ، أن يكون عرض النطاق الترددي للبطاقات مناسبًا للتشغيل الصحيح لتقنية RTX ، نظرًا لوجود الكثير من المعلومات التي يجب على البطاقة نقلها.

نماذج نفيديا RTX

يلخص الجدول التالي ميزات البطاقات المستندة إلى تورينج التي تم الإعلان عنها حتى الآن:

سلسلة Nvidia GeForce 2000
	سيليكون	كودا كور	جيجا جيجا راي / ثانية	RTX-OPS	تردد GPU	الذاكرة	واجهة	عرض الفرقة	TDP
Nvidia GeForce RTX 2080Ti	TU102	4352	10	78 ت	1635 ميجاهرتز	11 جيجا بايت GDDR6	354 بت	616 جيجابايت / ثانية	260 واط
Nvidia GeForce RTX 2080	TU104	2944	8	60 ت	1545 ميجاهرتز	11 جيجا بايت GDDR6	256 بت	448 جيجابايت / ثانية	225 واط
Nvidia GeForce RTX 2070	TU104	2304	6	45	1710 ميجاهرتز	8 جيجا بايت GDDR6	256 بت	448 جيجابايت / ثانية	175 واط

سيتم الانتهاء من هبوط باقي بطاقات الجرافيكس من سلسلة Nvidia GeForce 2000 على مدار الأسابيع والأشهر القادمة ، على الرغم من أن النماذج المتبقية قد لا تكون متوافقة مع تقنية RTX ، لذلك ستستمر مع اللاحقة من الممكن أيضًا أن تستمر GTX في استخدام بنية Pascal ، على الرغم من أنه لم يتم تأكيد أي من هذا رسميًا لذا سنضطر إلى الانتظار لنرى كيف ستظهر في النهاية.

هذا ينهي مقالتنا الخاصة المخصصة لبطاقات رسومات Nvidia RTX الجديدة ، تذكر أنه يمكنك ترك تعليق إذا كان لديك أي اقتراحات أو شيء لتضيفه. يمكنك أيضًا مشاركة المقالة مع أصدقائك على الشبكات الاجتماعية ، وبهذه الطريقة تساعدنا على نشرها حتى تتمكن من الوصول إلى المزيد من المستخدمين الذين يحتاجون إليها. ما رأيك في وصول Ray Tracing إلى بطاقات رسومات Nvidia الجديدة؟ هل تعتقد أنه كان ينبغي عليهم التركيز أكثر على تحسين أداء البيانات النقطية؟