معماری انویدیا
انویدیا برای معماری Turing وقت و هزینه بسیار زیادی صرف کرده است چرا که پایه معماری پردازشگرهای گرافیکی در این معماری دچار تحولی شگرف شده است و از حالت پردازش به سمت رندر ترکیبی یا به اصطلاح Hybrid Rendering حرکت کرده است. برای درک بهتر مفهوم Rasterisation بهتر است بدانید که وظیفه اصلی یک تراشه گرافیکی تبدیل داده‌های برداری به داده‌های شطرنجی است به بیان ساده‌تر تصاویر از حالت گرافیک برداری به گرافیک شطرنجی و پیکسل تغییر می‌کنند. در مبحث رندرینگ کامپیوترها این فرآیند از طریق نوعی الگوریتم برای نمایش تصاویر سه‌بعدی به کار می‌رود.
انویدیا با فراهم کردن سخت افزار و رابط نرم افزاری مورد نیاز گام بلندی در شبیه سازی فناوری Ray Tracing برداشته است و امکان تجربه گرافیک خارق العاده و طبیعی را برای علاقه‌مندان به بازی‌های رایانه‌ای تدارک دیده است. اگرچه انویدیا با استدیوهای توسعه‌دهنده زیادی برای استفاده Ray Tracing در عناوین سه بعدی همکاری کرده است اما در حال حاضر به دلیل عدم عرضه رابط برنامه نویسی اختصاصی این فناوری با نام DXR امکان پیاده سازی افکت‌های گرافیکی Ray Tracing برای بازی‌ها امکان‌پذیر نیست.
با نزدیک شدن به محدودیت اندازه ترانزیستورها به عنوان جزء اصلی ساخت هر پردازشگر، کمپانی‌های سازنده به ناچار باید به دنبال روش‌های دیگری برای طراحی محصولات خود باشند. انویدیا با معرفی معماری Turing و ویژگی رندر ترکیبی در حقیقت شروعی پرقدرت در پیمودن این مسیر به شیوه صحیح داشته است.
فن
استفاده از سه فن ۱۰۰ میلیمتری با آرایش تلفیقی در مقایسه با سه فن ۸۰ میلیمتری استاندارد، موجب تولید حجم بیشتری از هوای خنک میگردد که با پوشش کامل سطح هیت سینک، کارایی سیستم کولینگ را به میزان قابل توجهی افزایش میدهد.در طراحی سیستم کولینگ WINDFORCE STACK 3x از سه فن خنک استفاده شده است که جهت چرخش فن میانی در خلاف جهت دو فن کناری میباشد که این امر جریان هوای بهینه ای را برای دفع موثرتر حرارت فراهم کرده و علاوه بر افزایش کارایی سیستم خنک کننده سبب کاهش تولید نویز صوتی نیز میگردد.
کارتهای گرافیکی خانواده AORUS به تکنولوژی هوشمند ۳D-Active و خنکسازی پسیو با نویز صوتی 0dB مجهز هستند. در این تکنولوژی، فنهای خنک کننده در فشار کاری نرمال و پردازشهای متوسط، در حالت غیرفعال (خاموش) قرار میگیرند. همچنین با خاموش شدن فنهای خنک کننده، لوگوی تعبیه شده Fan Stop در قسمت فوقانی کارت گرافیک توسط لامپهای LED نورافشانی شده و حالت سکون فنهای خنک کننده را به کاربر اعلام می نماید.استفاده از بلبرینگهای دوگانه موجب افزایش پایداری، بهره وری و طول عمر فنهای خنک کننده میگردد.
خنک کننده
خنک کننده سری AORUS XTREME به صورت ۳ اسلاته طراحی و ساخته می‌شود تا هیت‌سینک قابل توجهی بکار گرفته شود. البته این موضوع باعث سنگین شدن کارت گرافیک و خم شدن اسلات PCIe خواهد شد که خوشبختانه نگه دارنده با کیفیتی در نظر گرفته است.
بالای خنک کننده دو بخش شفاف و شیشه‌ای به چشم می‌خورد که دو عبارت AORUS و FAN STOP روی آنها درج شده است. این دو بخش در زمان روشن شدن کارت گرافیک رنگ های مختلفی به خود میگیرند و در واقع بخشی از نورپردازی RGB را تشکیل می‌دهند. عبارت FAN STOP این زمانی روشن می‌شود که فنهای خنک کننده در حال چرخش نباشند و دما پایینتر از حد مجاز باشد.
برای پشت کارت و PCB نیز یک صفحه آلومینیومی نصب شده تا عملیات خنک سازی قطعات الکترونیکی حیاتی به نحو احسن انجام شود. البته لوگوی بزرگ AORUS که در این قسمت دیده می‌شود، دارای LED هایی در زیر خود است و این قسمت نیز شامل نورپردازی RGB کارت گرافیک میگردد.
گیگابایت در طراحی این خنک کننده ۳ عدد فن ۱۰۰ میلیمتری (طبق اندازه ای که گرفتیم) بکار گرفته است. دارد. همانطور که گفتیم، این خنک از قابلیت FAN STOP بهره می برد و تا دمای ۵۵ درجه سانتی گراد از سمت GPU، فن ها از چرخش باز می‌ایستند. در این حالت عبارت FAN STOP بالای کارت گرافیک روشن خواهد شد.
. با این حال ، سنسورهای ما نشان می دهند که این GeForce RTX 2080 Ti از بین شکاف PCIe و یک جفت کانکتور کمکی هشت پین استفاده می کند. این کاملاً ۴۰W بیشتر از کارت Founders Edition Nvidia و تقریباً مشابه کارت Radeon RX Vega 64 است.
مقابله با مصرف زیاد انرژی نیاز به یک راه حل حرارتی توانمند دارد. گیگابایت پردازنده TU102 را با یک سینک گرمای قابل ملاحظه و سه فن ۱۰۰ میلی متر در صدر نگه می دارد تا GPU Nvidia را خنک نگه دارد. در نتیجه GeForce RTX 2080 Ti Xtreme 11G هم بزرگ است و هم سنگین. طبق مقیاس ما وزن آن حدود ۳ پوند است. (۱،۳۵۱ گرم) ، و این تبدیل به بهترین کارت سری ۲۰ GeForce RTX ما تست شده است.
پشتیبانی
نورپردازی مدل Xtreme تحت فن آوری RGB Fusion 2.0 بی نظیر است. در جای جای این کارت، گیگابایت از LED های رنگی استفاده کرده است تا جلوه های بصری متنوعی را برای دلربایی از کاربران ترسیم سازد. شدت نور LED ها و همچنین تنوع افکت ها عالیست است.نیروی برق کارت گرافیک از طریق دو کانکتور ۸ پین PCIe تامین می شود. حداقل پاور پیشنهادی برای تغذیه این کارت گرافیک می بایستی ۶۵۰ تا ۷۵۰ وات خروجی واقعی داشته باشد.
گیگابایت تعداد خروجی های تصویری را نسبت به نسخه مرجع افزایش داده و خروجی های تصویری این کارت شامل سه عدد Display Port 1.4، سه عدد HDMI 2.0b و یک کانکتور USB Type C می شود. شما می توانید همزمان ۴ مانیتور را به این کارت گرافیک متصل کنید. این گرافیک از حداکثر دقت ۸K یا ۷۶۸۰ در ۴۳۲۰ پشتیبانی می کند.
Gigabyte
ضخامت کارت تقریباً به طور مساوی بین سینک گرمایش و کفپوش فن تقسیم شده است. پلاستیک سیاه و سفید مات از جنس نقره ای و لبه های مشکی براق برجسته است. در زیر پوشش تزئینی ، سه فن ۱۰۰ میلی متری در یک پیکربندی انباشته شده با یکدیگر در طول کولر همپوشانی دارند. با همپوشانی و چرخش در جهت های مخالف ، Gigabyte ادعا می کند
سیستم Windforce Stack 3X به جای تلاطم ناکارآمد ، جریان هوای تکمیلی را از هر یک از فن ها به دست می آورد. جالب اینجاست که ، هرچند ، بر اساس نمودارها و آزمایش های خود Gigabyte ، طرفداران وسط و راست بر روی مادربرد شما منفجر می شوند ، در حالی که طرفداران چپ و وسط هوا را از بالای کارت خارج می کنند.
ماژول
دمای کارت گرافیک ۸۰ درجه و در حالتِ اورکلاک هم به ۸۴ درجه‌ی سانتی‌گراد رسید که دمای قابل قبول (نه عالی) برای این تراشهی قدرتمندِ گرافیکی محسوب می‌شود و نشان میدهد که خنک‌کننده به خوبی می‌تواند دمای کارت را در سناریوهای سخت نیز کنترل کند.
سینک گرما به دو بخش مشابه تقسیم می شود که هر یک به گونه ای متفاوت شکل می گیرند تا اجزای دارای سطح نصب شده در زیر آنها قرار گیرد. در مرکز ، باله ها به همان ارتفاع بریده می شوند و حداکثر مساحت سطح را نشان می دهند. اما دو سوم بیرونی هر دو غرق از یک طراحی باله زاویه دار استفاده می کنند که هر باله دیگر پایین تر است. گیگابایت می گوید این باعث می شود که هوا از طریق باله ها ضمن کاهش صدا کمک کند.
سینک گرما نیمه نزدیک به خروجی های نمایشگر در بالای پردازنده TU102 Nvidia قرار دارد. هفت لوله گرما باعث می شود تا با GPU بطور مستقیم ارتباط برقرار شود. دو تا از آنها به لبه های بالا و پایین سینک خم می شوند ، و اطمینان حاصل می کنند که انرژی حرارتی به طور مساوی از بین می رود. در همین حال ، پنج لوله به داخل سینک دیگر عبور می کنند و تمام راه را تا مرز آن می گذرانند. یک فضا که در زیر GPU قرار دارد ، ساندویچ های حرارتی را بین خود و ماژول های حافظه GDDR6 اطراف TU102 قرار می دهد. هردو طرف همچنین برای کاهش نقاط داغ با مدار تنظیم ولتاژ در برد تماس می گیرند.
DLSS
شیوه‌ی پیاده‌سازیِ DLSS به پشتیبانیِ سازنده ازطریقِ NGX API انویدیا نیاز دارد. انویدیا می‌گوید که مشارکت در این طرح آسان است و قبلا هم فهرستی از بازی‌هایی را که برای پشتیبانی از DLSS برنامه‌ریزی شده‌اند منتشر کرده است تا اشتیاقِ این صنعت را به کاری که DLSS با کیفیتِ تصاویر می‌کند به رخ بکشد. احتمالا سهولتِ کار برای بازی‌سازان به این دلیل است که بخشِ اعظمِ کار بر عهده‌ی خودِ انویدیا است.
این شرکت تصاویرِ واقع گرایانه از بازی را با بالاترین کیفیتِ ممکن تولید می‌کند. این کار ازطریقِ بهره‌گیری از نمونه‌هایی با رزولوشنِ فوقِ العاده بالا در هر فریم، یا تعداد زیادی فریم که با هم ترکیب شده‌اند میسر می‌شود. سپس به یک مدلِ هوش مصنوعی در سرورِ SaturnV (دارای ۶۶۰ نود DGX-1) تعلیم داده می‌شود که تا جای ممکن نزدیک‌ترین تصاویرِ به تصاویرِ واقع گرایانه با کیفیتِ پایینتر را تشخیص دهد.
این مدل‌های AI ازطریقِ درایورِ انویدیا دانلود شده و در هسته‌های Tensor روی هر کارت گرافیک GeForce RTX قابلِ دسترسی خواهند بود. انویدیا می‌گوید که حجم این مدل‌های AI براساس مگابایت قابلِ اندازه گیری خواهد بود که در نتیجه آنها را نسبتا سبک وزن و کم حجم می‌کند.انویدیا تایید کرده که ویژگی‌های NGX در GFE تنیده شده‌اند، اما در سطحِ درایور هم قابلِ دسترسیِ مستقیم توسطِ بازی‌ها خواهند بود. اگر این نرم‌افزار یک تراشهی گرافیکی بر مبنای تورینگ را شناسایی کند، یک پکیج به نام NGX Core را دانلود می‌کند که بازی‌ها یا اپلیکیشن‌های مرتبط با NGX را تشخیص میدهد.
مشخصات فنی کارت گرافیک گیگابایت
| تراشهی گرافیکی | GP104-400-A1 | GP102-350-A1 | TU104-400 | TU102-300A |
| معماری | Pascal | Pascal | Turing | Turing |
| تعداد ترانزیستور | ۷.۲ Billion | ۱۲ Billion | ۱۳ Billion | ۱۸.۴ Billion |
| پروسه‌ی ساخت | TSMC 16 nm | TSMC 16 nm | TSMC 12 nm | TSMC 12 nm |
| هسته‌های CUDA | ۲۵۶۰ | ۳۵۸۴ | ۲۹۴۴ | ۴۳۵۲ |
| واحدهای SMX | ۲۰ | ۲۸ | ۲۴ | ۳۲ |
| واحدهای ROPs | ۶۴ | ۸۸ | ۶۴ | ۸۸ |
| فرکانس پایه‌ی تراشه | ۱,۶۰۷MHz | ۱,۵۰۶MHz | ۱,۴۸۲MHz | ۱,۳۴۸MHz |
| فرکانس توربوی تراشه | ۱,۷۳۳MHz | ۱,۶۸۳MHz | ۱,۵۸۲MHz | ۱,۷۷۰MHz |
| سرعت حافظه | ۱۱.۰۰Gbps | ۱۱.۰۰Gbps | ۱۴.۰۰Gbps | ۱۴.۰۰Gbps |
| اندازه‌ی حافظه | ۸GB GDDR5X | ۱۱GB GDDR5X | ۸GB GDDR6 | ۱۱GB GDDR6 |
| عرض باند گذرگاه حافظه | ۲۵۶bit | ۳۵۲bit | ۲۵۶bit | ۳۵۲bit |
| پهنای باند حافظه | ۳۲۰GB/s | ۴۸۴GB/s | ۴۴۸GB/s | ۶۱۶GB/s |
| راندمان GigaRays | – | – | ۸Giga Rays/s | ۱۰Giga Rays/s |
| فناوری اتصالی | SLI | SLI | NVLink | NVLink |
| توان مصرفی | ۱۸۰Watts | ۲۵۰Watts | ۲۱۵Watts | ۲۵۰Watts |
پردازشگر (کارت گرافیک گیگابایت)
یکی از دو تغییر بسیار کلیدی در واحدهای پردازشگر (SM) تراشه‌‌های گرافیکی Turing اضافه شدن قسمتی تحت عنوان RT Core یا هسته‌های Ray Tracing میباشد. قبل از اینکه بیشتر در مورد معماری تازه وارد انویدیا صحبت کنیم بهتر است توضیحی در خصوص مبحث Ray Tracing داشته باشیم. این بخش همانطور که اشاره شد تا اندازه‌ای برای انویدیا مهم بوده است که قسمت تقریبا زیادی از منابع پردازشی تراشه گرافیکی را به این بخش اختصاص داده است.
مختصر می‌توان گفت که Ray Tracing به معنای فرآیند رندرینگی برای نمایش حالات و رفتار نور مشابه با دنیای واقعی است. در سطح بنیادی، نور می‌تواند به صورت یک پرتو در نظر گرفته شود، زیرا فوتون‌ها خارج از تاثیرات جانبی به صورت یک خط مستقیم حرکت می‌کنند تا اینکه با جسمی برخورد داشته باشند. در نقطه برخورد تعاملاتی نظیر انعکاس، انکسار یا شکست نور و …… میان فوتون‌ها و اجسام اتفاق می‌افتد.
Ray Tracing روندی بسیار دشوار و حساس برای شبیه سازی واکنش اشیاء به نور در یک محیط میباشد، ردیابی پرتوها کار بسیار حساسی است و اگر به فرض مثال رویکردی ساده را برای پیشبرد Ray Tracing در نظر بگیرم و به دنبال محاسبه تمام پرتوهای تابشی از منابع نور در یک محیط باشیم
پردازشِ گرافیکی
یک پردازنده‌ی کاملِ TU102 شاملِ شش کلاسترِ پردازشِ گرافیکی یا GPC می‌شود که هر GPC هم به نوبه‌ی خود از یک Raster Engine و شش کلاسترِ پردازشِ بافت یا TPC تشکیل شده است. هر TPC هم از یک PolyMorph Engine و ۲ واحدِ SM ساخته می‌شود. در داخلِ هر SM هم می‌توان ۶۴ هسته‌ی CUDA، تعدادِ ۸ هسته‌ی Tensor، یک هسته‌ی RT برای ray tracing، تعدادِ ۴ واحد بافت، ۱۶ واحدِ load/store، میزانِ ۲۵۶ کیلوبایت فضای فایل رجیستر، ۴ حافظه‌ی کشِ سطحِ صفر یا L0 برای دستورالعمل و ۹۶ کیلوبایت حافظه‌ی کشِ سطح یک یا L1 یا ساختارِ حافظه‌ی اشتراکی را مشاهده کرد.
اگر تمامِ ارقامِ فوق را محاسبه کنید، می‌توان یک تراشهی گرافیکی با ۷۲ واحدِ SM، تعدادِ ۴۶۰۸ هسته‌ی CUDA، تعداد ۵۷۶ هسته‌ی Tensor، همچنین ۷۲هسته‌ی RT، تعدادِ ۲۸۸ واحدِ بافت و ۳۶ موتور PolyMorph را به‌دست آورد.
کارت گرافیک گیگابایت Aorus
بدون شک جدیدترین نسخه گیگابایت در یکی از بسیاری از سیستم عامل های سطح بالا پردازنده CPU / مادربرد که اکنون از AMD و Intel در دسترس است. ایستگاه گرافیکی ما هنوز از مادربرد MSI Z170 Gaming M7 با CPU Intel Core i7-7700K با سرعت ۴.۲ گیگاهرتز بهره می برد. این پردازنده توسط کیت حافظه F4-3000C15Q-16GRR G.Skill تکمیل شده است.
MX200 SSD Crucial باقی مانده است ، همراه با ۱.۴TB Intel DC P3700 بارگذاری شده توسط بازی ها. با تشکر ویژه برای ارسال دسته ای از کولرهای NH-D15S به Noctua. اینها بالاترین سکوی تست گرافیکی ، دکل اندازه گیری مصرف انرژی ویژه ما و سیستم مورد استفاده برای تست دما / سرعت فن در حالت بسته هستند.
تا آنجا که رقابت پیش می رود ، Aorus GeForce RTX 2080 Ti Xtreme 11G واقعاً در لیگ خودش قرار دارد و با سایر کارت های GeForce RTX 2080 Ti ، Titan RTX و Titan V. رقابت می کند و ما همگی آنهایی را که در معیارهای عملکردی ما قرار دارند ، به رقابت می پردازیم.
