NVIDIA är känt för att släppa en ny generations grafikkortsarkitektur vartannat år. Under 2018 släppte den Turing-chippet för GTX 16-serien och RTX 20-seriens GPU: er. Sedan, 2020, introducerade den Ampere-chips för RTX 3000 GPU.
Och som väntat, under NVIDIA GPU Technology Conference i september 2022, NVIDIAs vd Jensen Huang tillkännagav äntligen Ada Lovelace-mikroarkitekturen som kommer att driva den 3:e generationen av RTX GPU: er.
Så, vilka förbättringar ger Ada Lovelace-mikroarkitekturen till RTX 4000 GPU?
1. En helt ny processnod
Ada Lovelace-mikroarkitekturen är baserad på TSMC: s 4nm N4-teknik, vilket gör den hälften så liten som den tidigare generationens Ampere-chip baserat på Samsungs 8nm-process. Detta mindre nm till följd av förbättring av nodprocessen gör att RTX 4000-serien kan leverera mer energi effektivt.
Det betyder att även mellanklassvarianter som NVIDIA kommer att släppa i framtiden kan konkurrera med 30-seriechips i toppklass som 3090 Ti.
2. Omordning av Shader Execution
På grund av sin parallella struktur är en GPU bra på att använda flera kärnor av sina processorer för att hantera samma uppgift. Strålspårning är dock helt annorlunda än att rendera scener. Det beror på att ljusstrålar studsar överallt och kräver olika beräkningar för varje yta den träffar och varje riktning den går. Detta innebär att GPU: er är mindre effektiva när den bearbetar många olika shaders.
Men med Shader Execution Reordering (SER) kan Lovelace-chippet schemalägga sin arbetsbelastning, vilket säkerställer att liknande shaders bearbetas tillsammans. Detta gör att de strömmande multiprocessorerna kan arbeta mer effektivt, eftersom de samtidigt arbetar på samma data.
3. DLSS 3.0
RTX är en resurskrävande uppgift, speciellt om du arbetar med högre upplösningar som 4K och högre. Det är därför NVIDIA utvecklade DLSS (Deep Learning Super Sampling). DLSS-teknik använder AI för att förutsäga nästa pixel, vilket hjälper till att minska arbetsbelastningen på GPU: n.
Men med Ada Lovelace-arkitekturens DLSS 3.0 utökar NVIDIA förutsägelsen från pixlar till bildrutor. Detta gör att GPU: n kan förutsäga nästa bildruta, även utan att titta på bilddata som ännu inte ska renderas. Att göra det förbättrar prestandan för både GPU- och CPU-tunga spel, vilket Huang hävdar är upp till fyra gånger bättre än brute-force-rendering.
4. Tensor kärnor
NVIDIA försöker göra det stort i AI-datorutrymmet, och det syns i sin senaste generations chip. Ada Lovelace mikroarkitektur använder fjärde generationen Tensor kärnor, kapabel att leverera 1 400 Tensor TFLOPs – över fyra gånger snabbare än 3090 Ti, som bara hade 320 Tensor TFLOPs.
Denna nya generation av Tensor Cores är förmodligen anledningen till att DLSS 3.0 presterar mycket bättre än sina tidigare iterationer. Det kan också vara anledningen till att 4000-seriens chips av jämförelsevis lägre modell överträffar toppmodellerna i 3000-seriens GPU: er.
5. Förbättrad kraft och effektivitet
NVIDIA hävdar att Ada-chippen är två gånger snabbare för rastrerade spel och upp till fyra gånger snabbare för ray-traced. Dessutom säger de att dess senaste chips erbjuder mer än dubbelt så hög prestanda för samma effekt.
Och på grund av dessa förbättringar kan du överklocka Lovelace GPU: er förbi 3GHz – men detta kommer till priset av kolossalt strömförbrukning: upp till 450 watt för RTX 4090.
Ändå kan dessa förbättringar också vara anledningen till att den ryktade RTX 4070 är lika kraftfull som RTX 3090 Ti, och RTX 4090 levererar dubbelt så mycket kraft som 3090 Ti på samma strömförbrukning.
Hjärtat i RTX 4000-seriens grafikprocessorer
Ada Lovelace-mikroarkitekturen är ytterligare ett steg i GPU-kraft, prestanda och effektivitet från NVIDIA. Och eftersom detta chip är hjärtat i RTX 4000-seriens konsument-GPU: er förväntar vi oss att dessa inkommande kort kommer att leverera enastående prestanda.
Detta är dock bara teoretiska påståenden tills vi får tag på RTX 4090 den 12 oktober 2022 och RTX 4080 nästa månad. Så vi håller andan och väntar på att se faktiska riktmärken när detaljhandelsenheter når butikshyllorna.