Le nuove GPU Maxwell di NVIDIA rivoluzioneranno il gioco per PC?

Se hai tenuto d'occhio il mercato delle GPU, potresti aver visto alcune nuove carte spuntare, o anche aver sentito un po 'di hype su qualcosa chiamato Maxwell. Maxwell è la nuova architettura GPU di NVIDIA e la base delle ultime schede NVIDIA. Maxwell è un successore dell'architettura "Keplero" che in precedenza comprendeva le carte più potenti sul mercato (incluso il tanto lodato Titan di NVIDIA). Quattro nuove carte sono basate sull'architettura, tra cui la GTX 750, la GTX 750 Ti, la GTX 970 e la GTX 980.

Maxwell è un distacco significativo dai precedenti progetti di GPU in alcuni modi interessanti - e le nuove schede hanno molte nuove interessanti funzionalità, tra cui le modifiche alle prestazioni della realtà virtuale e una forma altamente efficiente di ray tracing. Oggi scopriremo come funziona Maxwell, quali sono i vantaggi che offre e quali sono questi vantaggi per i giocatori PC che desiderano aggiornare, sia per i videogiochi per PC con giochi 4K a 4K: vale la pena? Giochi per PC a 4K: vale la pena? Una rivoluzione risolutiva è in arrivo. I televisori e i monitor Ultra HD stanno finalmente iniziando a scendere a prezzi ragionevoli. L'Ultra HD è maturato, o sono ancora troppi soldi per troppi benefici? Per saperne di più, realtà virtuale, o solo un desiderio di Dota 2 dall'aspetto migliore.

È tutto sull'efficienza

Storicamente, la maggior parte delle nuove architetture ha coinciso con una contrazione del die. Una contrazione del die è un cambiamento nel modo in cui sono fatti i chip che consente loro di incidere più piccoli e più precisamente, permettendo a più di essi di essere impacchettati su un centimetro quadrato di silicio. In questo caso, non è vero: Maxwell viene inciso utilizzando lo stesso processo di litografia a risoluzione di 28 nanometri della precedente architettura Kepler, sebbene NVIDIA continui a lavorare sul loro nuovo processo a 20 nanometri. I progressi di Maxwell si sono invece concentrati sull'efficienza del processore, prendendo spunto dai processori mobili.

Ecco (all'incirca) cosa sta succedendo:

Dalla loro esperienza nello sviluppo di Kepler, NVIDIA ha realizzato che durante il normale funzionamento della scheda, non tutti i core CUDA (le centinaia di minuscoli processori paralleli che eseguono il rendering grafico) erano attivi ininterrottamente - una frazione significativa di essi era inattiva in qualsiasi data ciclo di clock. Tuttavia, anche inattivo, i nuclei stavano usando la potenza e generando calore, perché non potevano effettivamente essere disattivati ​​individualmente. Per aiutare a risolvere questo problema, NVIDIA ha diviso i core CUDA in molti blocchi più piccoli, ognuno con la propria logica di comando. Ciò consente ai singoli core di essere completamente disattivati ​​quando inattivo, raddoppiando le prestazioni del dispositivo per watt di potenza e riducendo drasticamente la produzione di calore - uno schema già in uso nella linea di processori Tegra mobile di NVIDIA.

Una conseguenza di ciò è che i chip 750 e 750Ti di fascia più bassa possono essere completamente alimentati senza alimentazione PCI, senza la necessità di connettori di alimentazione a sei pin, che possono essere rilasciati nei PC consumer di fascia bassa esistenti senza la necessità di hardware aggiuntivo aggiornamenti. Significa anche che le schede possono eseguire applicazioni non impegnative (giochi di fascia bassa, decodifica video, ecc.) In modalità silenziosa, “no-ventilatore” modalità senza surriscaldamento, in molti casi.

Le carte possono anche essere overcloccate molto di più usando un semplice dissipatore di calore, senza bisogno di raffreddamento a liquido. Ecco da dove proviene la maggior parte delle prestazioni di questa generazione di GPU rispetto all'ultima - anche se NVIDIA sostiene anche che i miglioramenti architetturali dell'hardware logico offrono un incremento delle prestazioni del 35% per core a una determinata frequenza di clock.

Prestazione migliorata

A quanto pare, l'ultimo ciclo di GPU funziona piuttosto bene, soprattutto in termini di costi-prestazioni. Le azioni GTX 980 (~ $ 550) e 970 (~ $ 350) si trovano nelle posizioni uno e tre del benchmark G3D Mark, entrambe battendo il ~ $ 1300 Titan Black (un upgrade al ben accolto The Most Interesting Hardware Of 2013 The Most Hardware interessante del 2013 Leggi di più Titan) - ed entrambi probabilmente supereranno questi punteggi con un margine equo con l'aiuto dell'overclocking dei venditori.

Le carte di fascia bassa fanno bene anche a se stesse, con 750 (~ $ 120) e 750 Ti (~ $ 130) in cima alle classifiche sul rapporto prezzo / prestazioni. Essere in grado di ottenere una solida scheda midrange per meno di $ 150 è un grosso problema per portare le persone nella piega dei giochi per PC, in particolare quando quella scheda non richiede un aggiornamento dell'alimentatore.

Nuove caratteristiche

Non si tratta solo di punti di riferimento! Con Maxwell, NVIDIA sta introducendo alcune nuove funzionalità che sono piuttosto eccitanti per PC Gaming. Le tre grandi aree di miglioramento sono anti-aliasing, ray tracing e supporto per la realtà virtuale. Non tutte queste funzionalità sono ancora disponibili, ma sono in cantiere, e molti di loro faranno una grande differenza nel modo in cui giochiamo.

MFAA

Anti-aliasing è un termine per una raccolta di tecniche utilizzate per eliminare gli artefatti causati dalla natura discreta della computer grafica. Se si esegue il rendering su un pixel sul bordo di un oggetto, l'algoritmo raster segnalerà che è attivo o meno. Il risultato è un bordo duro e frastagliato. La soluzione è campionare ogni pixel più volte con offset minori. Come risultato, sul bordo di un oggetto, alcuni campioni finiscono sul bordo dell'oggetto, e altri no - questo dà una fusione molto più pulita tra i bordi degli oggetti e rende anche le superfici testurizzate un aspetto più coerente da cornice a telaio. In definitiva, la maggior parte dei tipi di anti-aliasing si riduce a campionare alcuni pixel più di una volta.

MFAA è un tipo relativamente nuovo di anti-aliasing, che emerge dall'osservazione che la maggior parte dei pixel semplicemente non cambia molto da un frame all'altro. In altre parole, perché rendere lo stesso pixel più di una volta se hai appena reso quasi lo stesso pixel di un fotogramma fa? MFAA memorizza l'ultimo fotogramma sottoposto a rendering e lo unisce al fotogramma corrente, rilasciando le nuove informazioni quando si verifica un conflitto grave (poiché l'oggetto si è sostanzialmente spostato). Ciò fornisce un risultato visivo migliore per una spesa computazionale aggiuntiva minima. Questo approccio funziona meglio quando i frame rate di gioco sono alti, per minimizzare il delta tra i frame.

Maxwell ora supporta MFAA, offrendo una modalità anti-aliasing ad alte prestazioni per aumentare la barra della qualità visiva disponibile per console e PC di fascia bassa.

Voxel Global Illumination

Un problema difficile nella computer grafica ha a che fare con il modo in cui la luce si sposta da una superficie all'altra. Il lancio di ombre dure è computazionalmente semplice, ma gli effetti sottili possono essere più difficili da replicare. Un effetto che trascurano i giochi più moderni è il movimento della luce da una superficie all'altra: i colori sanguinano, gli oggetti che si toccano creano ombre sottili che li radicano nel mondo. Queste ombre possono essere cotte, ma non funzioneranno per oggetti dinamici o riflettenti o vicino a luci in movimento.

Sfortunatamente, calcolare questi effetti in tempo reale può essere molto costoso. Un approccio a questo problema consiste nell'utilizzare una tecnica chiamata voxelization per generare una versione semplificata della scena che può essere analizzata in modo efficiente da un algoritmo. Questa versione semplificata può fornire un'illuminazione realistica in tempo reale per la scena rapidamente. Maxwell offre supporto hardware per questo processo.

Funzionalità specifiche VR

La realtà virtuale è una delle tecnologie di gioco più eccitanti Perché la tecnologia della realtà virtuale ti farà esplodere la tua mente tra 5 anni Perché la tecnologia della realtà virtuale ti farà impazzire tra 5 anni Il futuro della realtà virtuale include tracciamento di testa, occhi e espressioni, tocco simulato e molto Di Più. Queste fantastiche tecnologie saranno disponibili per te in 5 anni o meno. Ulteriori informazioni e NVIDIA ha annunciato una serie di caratteristiche specifiche della realtà virtuale nelle opere, tra cui modalità a bassa latenza, rendering SLI a una GPU per occhio e distorsione temporale asincrona. La modalità a bassa latenza è fondamentale per consentire all'immagine davanti al tuo viso di cambiare fluidamente con il movimento della tua testa.

Per-eye-SLI consente di utilizzare la potenza di più GPU, senza la latenza normalmente introdotta dal processo SLI.

La distorsione temporale asincrona, originariamente uno dei bambini cerebrali di John Carmack, è una tecnica che consente la rivisitazione a livello di driver di una trama renderizzata in una nuova prospettiva (utilizzando la mappa di profondità prodotta dal renderer come base per la trasformazione). In altre parole, la distorsione temporale asincrona consente all'utente di “guardati intorno” all'interno di un singolo fotogramma renderizzato, anche se il rendering non ha ancora prodotto una nuova immagine. Questo disaccoppia il movimento della testa dal rendering, permettendogli di rimanere fluido indipendentemente da quanto basso il framerate cali, fondamentale per evitare la malattia da VR durante le cadute del framerate. Queste funzionalità non sono ancora disponibili, ma NVIDIA ci assicura che i driver sono in lavorazione.

Un salto evolutivo - per ora

La GPU Maxwell di fascia più alta è in cima alle classifiche delle prestazioni, ma non di molto. La maggior parte dei progressi che mostra sono miglioramenti di efficienza più sottili. Questi possono ancora essere molto preziosi e possono portare i giochi ad alte prestazioni nelle mani di una base di utenti più ampia. Oltre a ciò, le nuove funzionalità di rendering e di rendering sono molto interessanti e ne vale la pena parlare. Detto questo, il salto di prestazioni rispetto al precedente stato dell'arte non è poi così grande: non stiamo realmente parlando di elevare ciò che è possibile, dal punto di vista computazionale. Dovrà attendere l'overclocking di un grosso fornitore, o forse (se saremo molto fortunati) una versione di Maxwell a 20 nm in un secondo momento. In ogni caso, il futuro della tecnologia GPU è entusiasmante e c'è molto interesse nel dove esattamente stia andando.

Immagini per gentile concessione di NVIDIA

Scopri di più su: Steam, scheda video.