Nvidia predstavila GM204 Maxwell: GeForce GTX 970 a 980

nvidia-geforce-gtx-980-header

Rok 2014 je zatiaľ dosť zvláštny pre grafické čipy. Veľa grafických kariet GeForce a Radeon, ktoré sú momentálne na trhu, využívajú GPU architektúru starú dva roky. Čo pre fanúšikov technológií nie je moc potešujúca správa.

Nvidia na jar 2014 predstavila svoju novú grafickú architektúru Maxwell v malom a úspornom čipe GM107, ktorý sa nachádza „na palube“ grafickej karty GeForce GTX 750 Ti. Zo skúseností s GTX 750 Ti vieme, že grafické čipy GM107 Maxwell sú energeticky efektívnejšie ako predchádzajúca generácia architektúry Kepler (znateľne lepší pomer výkon/watt) a dokonca nepotrebujú ani prídavné napájanie – vystačia si s dodávkou energie z PCIe slotu. Boli sme preto všetci veľmi zvedaví, čo predvedie o niečo väčší Maxwell.

Maxwell prichzádza

Čip, ktorý poháňa nové karty GeForce GTX 980 a 970 je známy ako GM204. Hoci architektúra Maxwell priniesla aj niektoré malé inovácie a vylepšenia, GM204 je v prvom rade o zvýšení efektivity pri renderovaní obrazu a výraznom zlepšení energetickej účinnosti a pomeru výkon/watt. Toto sú základné 2 veci, ktoré najviac charakterizujú čip Maxwell GM204.

Nvidia urobila dobre, keď sa zamerala na energetickú účinnosť, pretože výrobca čipov TSMC (ktorý vyrába čipy Nvidia) sa usilovne snaží prejsť na menší výrobný proces, no výroba ešte nie je dostatočne zabehnutá. Rovnako ako celá predchádzajúca generácia GPU, je aj Maxwell GM204 postavený na 28 nm procese. I keď TSMC postupne spúšťa výrobu na 20 nm, Nvidia sama prezradila, že výrobný proces na 28 nm je lacnejší a efektívnejší.

Dalo by sa povedať, že Maxwell GM204 je nástupca strednej triedy a nie „ťažkej váhy“ ako je GPU GK110 v GeForce GTX 780 a Titan. Nvidia považuje GM204 za náhradu čipu GK104, ktorý poháňa GeForce GTX 680 a 770. GM204 a GK104 majú spoločné pamäťové rozhranie (256-bit zbernicu) a rovnaký počet texturovacích jednotiek, napríklad. Veľkosť čipu GM204 spadá niekde medzi GK104 a väčšie GK110 – jeho rozmer je  398 mm².

Základné patametre GTX 980 a 970 si môžete pozrieť v nasledujúcom obrazku:

nvidia-gtx-980-970

Nové technológie

VXGI – Voxel Global Illumination

Reálne svetlo patrí medzi známe problémy zobrazovania grafiky v reálnom čase. Simulácia priameho a nepriameho osvetľovania, napríklad odrazov svetla v dynamických scénach, bola do dnes príliš výpočtovo náročná pre grafické karty pokiaľ vylúčime tie profesionálne. Herní vývojári boli preto nútení používať rôzne triky, ktoré mali negatívny efekt na reálnosť scény.

Maxwell tieto obmedzenia prekonáva spojením výkonu a možnosti naprogramovania, potrebných pre priame, ako aj nepriame svetelné zdroje. Využíva pritom VXGI, nové NVIDIA techniky.

VXGI je pridávane do NVIDIA GameWorks™, najmodernejšej knižnice grafických efektov pre počítačové hry. Vývojári môžu zapracovať túto technológiu do svojich budúcich hier. Môžeme sa tešiť na dychberúcu reálnosť prostredia a scén. Aktuálne sa zapracovává do populárnych herných enginov ako napr. Unreal Engine 4 a vývojárom bude k dispozícii ešte v tomto roku.

“V hernom priemysle sme na dlhej púti za dynamickejším a realistickejším osvetľovaním a VXGI je dalším veľkým krokom na tejto púti,” uvádza Halldor Fannar, šéf technológii v CCP Games. “Tým, že ponúka dynamické nepriame osvetľovanie je VXGI generačným skokom vpred.”

MFAA – Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing

Inžinieri spoločnosti NVIDIA ďalej vylepšili výkon kariet GTX 980 a 970 novou technikou nazvanou multi-frame sampled anti-aliasing.

MFAA mení anti-aliasing vzory na pixeloch, ako v jednotlivých snímkach, tak aj medzi sebou idúcimi snímkami. Potom na ne uplatňuje novovyvinutý syntetický filter, čím vytvorí najlepšiu možnú kvalitu obrazu a to rýchlejšie, ako konvenčný anti-aliasing. Pre hráčov teda MFAA znamená obraz dosahujúci kvalitu 4xMSAA za cenu 2xMSAA.

DSR – Dynamic Super Resolution

Grafické karty GeForce GTX 980 a GTX 970 môžu ponúknuť vernejší a realistickejší herný zážitok tým, ktorí hrajú na štandardných 1080p monitoroch. Pomocou technológie Dynamic Super Resolution technológie architektúry Maxwell môžu byť hry renderované v 4K alebo inom vyššom rozlíšení a následne zredukované na natívne rozlíšenie monitora pomocou 13-násobného Gaussového filtra. Výsledný obraz vyzerá oveľa lepšie, než keby bol renderovaný priamo v 1080p.

DSR je integrované do GeForce Experience ™, NVIDIA aplikáciu automaticky optimalizujúcu herné nastavenie pre ideálny výkon, strážiacu aktuálnosť ovládačov a umožňujúcu streamovanie a nahrávanie herného videa. Hráč môže zapnúť DSR jedným kliknutím a užívať si vernejšieho obrazu bez potreby obstarávania nového monitora.

VR Direct

Na vylepšovanie zážitku virtuálnej reality potrebujú hry vysokú frekvenciu snímania a nízku odozvu. Technológia VR Direct zahŕňa nové vlastnosti na zvýšenie výkonu, zníženie odozvy a zvýšenie kompatibility s virtuálnymi headsetmi. Tieto vlastnosti zahŕňajú:

  • VR SLI – ponúka zvýšený výkon v rámci zariadenia pre virtuálnu realitu, kde viac GPU môže byť pridelené konkrétnemu oku a renderovať stereo snímky rýchlejšie.
  • Asynchronous Warp – delí odozvu a rýchlo upravuje snímky podľa toho, ako hráč pohybuje hlavou bez nutnosti prepočítavať nové zábery.
  • Auto Stereo – vylepšuje hernú kompatibilitu s VR zariadeniami, ako je napr. Oculus Rift, a umožňuje hrať na týchto zariadeniach aj hry, ktoré pôvodne pre VR neboli stavané.

“Unreal Engine 4 sme stavali na NVIDIA Kepler architektúre, ale karty GTX 980 a 970, založené na Maxwell architektúre, sú najvýkonnejšie a najefektívnejšie GPU pre tvorbu detailných scén pre PC a VR na súčasnom trhu,” hovorí Tim Sweeney, zakladateľ a šéf Epic Games. “Naši vývojári tlačia grafický high end práve s architektúrou Maxwell.“