Der Elefant in dem Raum, über den nicht oft gesprochen wird, ist, dass es wirklich keine gibt NVIDIA or AMD 4K-fähige GPUs, da es eine Reihe von physischen Einschränkungen gibt, die das Erstellen von GPUs mit einer Spezifikation verhindern, die diese Anforderungen erfüllt. Wir erklären, was diese Gründe sind und wie sie das Design der neuesten Generation von NVIDIA-GPUs beeinflusst haben.
Trotz der Tatsache, dass die 4K-Auflösung für viele von uns eine Selbstverständlichkeit ist, stellen wir fest, dass es in Bezug auf die Spieleleistung nicht so aussieht, als ob selbst die leistungsstärksten Grafikkarten, die wir kaufen können, mit dieser Auflösung problemlos genug arbeiten können , die 60 Bilder pro Sekunde stabil zu halten.
Keine NVIDIA- oder AMD-GPU ist wirklich 4K-fähig
Die 4K-Auflösung, auch Ultra HD oder UHD genannt, besteht aus einem Bildpuffer von 3840 x 2160 Pixel. Dies ist die vierfache Pixelanzahl als die Auflösung von 1080p oder Full HD, bei der ein Bildpuffer von 1920 x 1080 verwendet wird. Pixel.
Dies bedeutet, dass nicht nur eine viermal größere Anzahl von Vorgängen erforderlich ist, sondern auch eine Bandbreite, die viermal so groß ist wie die von 1080P, da die Datenmenge viermal so hoch ist.
Wenn wir eine schnelle Analyse der verschiedenen Grafikkartenbereiche von AMD und NVIDIA durchführen, werden wir feststellen, dass diejenigen, die auf 4K ausgerichtet sind, diese Anforderungen nicht erfüllen.
Ein Vergleich des RTX 3000-Sortiments von NVIDIA als Beispiel
NVIDIA wirbt für die neu veröffentlichte RTX 3060 Ti als ideale Karte für Spiele der nächsten Generation mit 1080P. Wir werden sie Spezifikation für Spezifikation mit der RTX 3090 vergleichen
| NVIDIA RTX 3060 TI | NVIDIA RTX 3090 FE | Differentiell | |
|---|---|---|---|
| MHz (Boost) | 1665 | 1695 | |
| YE | 38 | 82 | |
| CUDA-Kerne (FP32) | 4864 | 10496 | 2.2X |
| TFLOPS (FP32) | 16.2 | 35.28 | |
| Textureinheiten | 152 | 328 | |
| Giga-Texels | 253.08 | 555.96 | 2.2X |
| Überrollschutz | 80 | 112 | |
| Giga-Pixel | 133.2 | 189.84 | 1.43X |
| BUS VRAM (Bits ( | 256 | 384 | |
| Gbps | 14 | 19.5 | |
| Gesamt-VRAM (GB / s) | 448 | 936 | 2.09X |
Wie Sie sehen können, vervierfacht der RTX 3090 trotz des Verkaufs als 4K-fähige Karte die Leistung des RTX 3060 Ti nicht, sondern verdoppelt sie einfach.
Der Grund? Es ist einfach, a GPU Dies würde die Anzahl der Einheiten des RTX 3060 Ti vervierfachen und so groß sein, dass eine Herstellung nahezu unmöglich wäre, da die Grenze des zulässigen Gitters überschritten würde.
Das andere Problem ist die Bandbreite, obwohl der GDDR6X sehr schnell ist, wäre eine extrem breite Konfiguration erforderlich, die nicht nur den Preis der Grafikkarte erhöhen, sondern auch den Verbrauch erhöhen würde.
DLSS ist die Lösung von NVIDIA
Die Idee von NVIDIA war das DLSS, bei dem die Szene mit einer niedrigeren Auflösung und dann in einem Zeitraum von höchstens 2.5 Millisekunden gerendert wird, um das Bild mithilfe eines Algorithmus für künstliche Intelligenz auf eine höhere Auflösung zu skalieren.
Aufgrund der Tatsache, dass es sehr wenig Zeit gibt, um diesen Vorgang auszuführen, ist eine sehr hohe Rechenleistung erforderlich. Glücklicherweise wird der Bildpuffer unter Verwendung von Daten mit sehr geringer Genauigkeit gespeichert, da er unter den RGB-Komponenten gespeichert wird.
Tensorkerne sind aufgrund der großen Anzahl vorhandener ALUs, die mit einer Genauigkeit von 16 Bit nach unten arbeiten, ideal für die Durchführung dieser Skalierungsalgorithmen.
Das Handicap dieser Art von Lösung besteht darin, dass sie oft kein korrektes und ideales Bild erhalten. Deshalb werden Spiele mit KI-Algorithmen zur Erhöhung der Auflösung an den Fingern einer Hand gezählt, da KI nicht immer die richtigen Pixel und erzeugt erfordert kontinuierliches Training und lange Zeit, um dies zu erreichen.
Auflösung gegen Bildqualität
Die Auflösung ist nichts anderes als die Anzahl der Pixel auf dem Bildschirm. Die Bildqualität ist die Komplexität des Bildes. Je komplexer das Bild, desto mehr Operationen pro Pixel und damit viel mehr Leistung.
Was in den letzten Jahren passiert ist, ist, dass es viele Faktoren gibt, die die Leistung von Grafikkarten beeinflussen, und die Auflösung ist einer davon, aber wir können nicht vergessen, dass es auch Ray Tracing gibt, der die Bildqualität der Spiele verbessert.
Heute stellen wir nicht nur fest, dass moderne GPUs nicht die volle Leistung für 4K haben, sondern wenn wir über Ray Tracing sprechen, sind sie weit davon entfernt, eine Leistung mit Gesicht und Augen zu erzielen.
Wird 5nm der Schlüssel zu 4K auf AMD- und NVIDIA-GPUs sein?
Die neuesten Gerüchte, die von NVIDIA nicht bestätigt wurden, berichten von einer Version der aktuellen GeForce Ampere unter 5 nm mit dem Codenamen „Lovelace“, sodass wir einen Sprung wie den von der 900er Serie zur 1000er Serie haben würden. Andererseits wissen wir, dass RDNA 3 sehr wahrscheinlich unter dem 5-nm-Knoten von TSMC erscheinen wird.
Müssen wir warten, bis diese Karten eine gute 4K-Leistung erzielen? Das Hauptproblem ist immer noch der Arbeitsspeicher. GPUs sind so konzipiert, dass sie mit einem Verhältnis von Bytes pro FLOP arbeiten, das der Bandbreite pro durchschnittlicher Rechenleistung entspricht. Sie werden also entsprechend der Skalierbarkeit des VRAM skaliert.
Ohne ausreichenden Speicher, der bei akzeptablem Verbrauch eine ausreichend hohe Bandbreite bietet, sind die GPUs weiterhin begrenzt.
