Различия Nvidia Ampere и Turing архитектур графических процессоров

Turing и Ampere - это две передовые технологии графических процессоров от Nvidia, используемые в их видеокартах серии RTX. Обе эти архитектуры предлагают значительное улучшение по сравнению с более старых версий Nvidia, которые включают в себя Volta и Pascal. Эти два новейших графических процессоров (Turing и Ampere) имеют некоторое сходство друг с другом.

Ampere является более новой из двух и используется в видеокартах Nvidia последнего поколения, включая RTX 30 Series, а Turing обслуживает видеокарты RTX 20 Series. Архитектура Ampere поставляется с некоторыми новыми функциями и улучшениями по сравнению с архитектурой Turing GPU. Итак, чтобы помочь вам узнать о существенных различиях между этими видами графических процессоров, здесь я провожу общее сравнение двух типов процессоров по важным параметрам.

Архитектура графического процессора Turing

Тьюринг - непосредственный преемник графического процессора Volta. Архитектура построена по 12-нм техпроцессу и поддерживает GDDR5, HBM2 и память GDDR6. Tensor GPU поставляется с ядрами CUDA, RT Core и тензорными ядрами в одном чипе GPU (за исключением карт серии GTX 16). Это первая архитектура, поддерживающая трассировку лучей в реальном времени, которая используется для создания реалистичных изображений, теней, отражений и других сложных световых эффектов.

Более того, архитектура Тьюринга также поддерживает DLSS (Deep Learning Super Sampling), которая представляет собой технологию на основе искусственного интеллекта, использующую тензорные ядра для увеличения частоты кадров в играх без ущерба для качества изображения или графики. Однако следует отметить, что для использования преимуществ этих двух технологий игра также должна поддерживать их (трассировку лучей и DLSS). Архитектура Turing GPU обеспечивает увеличение производительности до 6 раз по сравнению со старой архитектурой Pascal GPU, что является большим шагом вперед.

Графические карты на базе архитектуры Turing GPU включают GeForce RTX 20 Series и GTX 16 Series. Однако видеокарты Turing серии GeForce GTX 16 не поставляются с ядрами RT и тензорными ядрами. Видеокарты серии GeForce RTX 20 также поддерживают VirtualLink через разъем USB Type-C для подключения гарнитуры VR следующего поколения через порт USB Type-C для получения потрясающих впечатлений от виртуальной реальности. Архитектура Turing GPU также используется в видеокартах для рабочих станций, включая Quadro RTX 4000, Quadro RTX 5000, Quadro RTX 6000 и Quadro RTX 8000.

Архитектура графического процессора Ampere

Ampere является преемником от графического процессора Turing. Он построен по 8-нм техпроцессу и поддерживает высокоскоростную память GDDR6, HBM2 и GDDR6X. Память GDDR6X в настоящее время является самой быстрой графической памятью, которая может достигать скорости до 21 Гбит/с и обеспечивать пропускную способность до 1 ТБ/с. Архитектура Ампер обеспечивает значительное улучшение по сравнению с Тюрингом и поставляется с 2 - го поколения RT ядер и 3 - го поколения тензорных сердечников.

Эти новые ядра RT и Tensor обеспечивают примерно в 2 раза пропускную способность или производительность по сравнению с ядрами RT и Tensor предыдущего поколения, используемыми в архитектуре Turing. Это означает, что вы получаете значительный прирост производительности в играх и других приложениях, если игра или приложение поддерживает технологии Ray Tracing и AI.

Архитектура Ampere теперь поддерживает стандарт PCIe Gen 4, что вдвое увеличивает пропускную способность интерфейса PCIe Gen3. Архитектура поддерживает CUDA версии 8.0 и включает 2 потоковых мультипроцессора FP32, что означает двойную производительность FP32 по сравнению с Turing. Архитектура графического процессора Ampere поддерживает NVLink 3.0 для увеличения вычислительной мощности системы, использующей более одного графического процессора. Архитектура Ampere обеспечивает повышение производительности на ватт до 1,9 раза по сравнению с архитектурой Turing.

Еще одним отличным дополнением к Ampere является поддержка HDMI 2.1, который поддерживает сверхвысокое разрешение и частоту обновления, которая составляет 8K при 60 Гц и 4K при 120 Гц. Он также поддерживает Dynamic HDR, а общая пропускная способность, поддерживаемая HDMI 2.1, составляет 48 Гбит/с.

RTX IO - это еще одна новая функция, представленная в архитектуре Ampere, которая может снизить накладные расходы на ввод-вывод ЦП и значительно сократить время загрузки игры за счет распаковки игровых текстур/данных внутри памяти графического процессора с помощью графического процессора. Эта функция работает вместе с Microsoft Windows DirectStorage API. Графические карты, использующие архитектуру графического процессора Ampere, - это видеокарты серии RTX 30, в том числе GeForce RTX 3090, RTX 3080, RTX 3070.

Сравнение архитектур Nvidia Ampere и GPU Turing

Быстрое и краткое сравнение архитектур графических процессоров Ampere и Turing от Nvidia.

Заключение

Что ж, архитектура графического процессора Ampere предлагает значительные улучшения, когда дело доходит до трассировки лучей и DLSS, но даже когда эти функции не используются, прирост производительности в Ampere больше, чем у Turing. Другим значительным дополнением к Ampere является поддержка PCIe Gen 4, которая предлагает гораздо более высокую пропускную способность и может оказаться весьма полезной в будущем.