NVIDIA wird Grafikkarten für Spiele verlassen und es ist kein Scherz

Derzeit werden Grafikkarten in zwei Typen unterteilt, solche, die für Spiele entwickelt wurden, und solche, die für andere Anwendungen mit höherem Wert verwendet werden. Das heißt unter anderem für wissenschaftliche und militärische Simulationen. Es gibt jedoch eine Einheit, die seit der ersten erfolgreichen 3D-Karte bei uns ist, die Rastereinheit, die verschwinden könnte und damit die Organisation oder Architektur zukünftiger GPUs. Die Konsequenzen? Das Ende der Trennung zwischen Modellen nur für Spiele und solchen, die in anderen Bereichen verwendet werden.

Echtzeit-3D-Spiele machen heute 99 % der Spiele aus, aber auf Computern kamen sie dank der damals beliebten Voodoo-Grafik und der Tatsache, dass sie einen Chip hatten, der für eine gemeinsame Funktion zuständig war. Die Rede ist von der Rastereinheit, die heute in allen Grafikchips zu finden ist, aber mit der Zeit verschwinden wird. Welche Konsequenzen hat das für die Hardware der Zukunft?

NVIDIA wird Grafikkarten für Spiele verlassen

GPUs ändern sich

GPUs sind spezialisierte Grafikprozessoren mit einer gewissen Fähigkeit, für allgemeine Zwecke zu arbeiten. Denn ihre Kerne werden längst nicht mehr für Spezialaufgaben, sondern für allgemeine Aufgaben eingesetzt. Daher werden sie heute von vielen der größten Supercomputer der Welt für groß angelegte wissenschaftliche und militärische Simulationen sowie für andere boomende Anwendungen wie künstliche Intelligenz verwendet.

Es gibt jedoch noch eine Reihe von Einheiten, die bestimmte Aufgaben erfüllen, aber notwendig sind, um die Grafiken erstellen zu können. Ihre Aufgabe ist es, die Hauptkerne nicht nur von ihnen zu befreien, sondern parallel zu arbeiten. Ihr größter Vorteil besteht darin, dass sie, da sie eine feste oder spezifische Aufgabe zu erledigen haben, weniger Transistoren zum Bauen benötigen und daher weniger kostspielig sind und weniger verbrauchen, als wenn der Hauptkern die Aufgabe erledigen müsste.

Es kann jedoch vorkommen, dass eine spezielle Hardware veraltet ist, entweder weil sie nicht mit den Leistungssteigerungen anderer Geräte Schritt hält oder weil sie nicht optimal funktioniert. Nun, wir stellen fest, dass im Hauptchip der Grafikkarten ein bestimmter Einheitentyp auftaucht und ein anderer verschwindet.

Grafikkarte NVIDIA Tope Gama Ohne Lüfter

Abschied von der Rastereinheit

Wenn Sie sich die Spezifikationen einer beliebigen Grafikkarte ansehen, werden Sie feststellen, dass diejenige, die von „Dreiecken pro Sekunde“ spricht, immer weniger wichtig ist. Viele Leute denken, dass es die Menge davon ist, die auf dem Bildschirm angezeigt wird, und andere werden glauben, dass es sich um die berechnete Menge handelt. Beide sind falsch, da dies von der Anwendung abhängt, die wir ausführen. Außerdem ist es eine feste Rate und wenn wir bemerken, ist es immer die Taktrate für die Anzahl der Rastereinheiten. Zumindest heute.

Diese Einheiten verbesserten sich in der Leistung, von der Notwendigkeit mehrerer Taktzyklen, um ein Dreieck zu rastern, bis hin zur aktuellen Geschwindigkeit, aber sie haben sich seit zehn Jahren nicht weiterentwickelt. Seine Arbeit? Projizieren Sie die in Scheitelpunkten berechnete 3D-Welt auf eine 2D-Fläche aus Pixeln, den Bildschirm, auf den später die Farbe berechnet wird. Daher ist es eine wesentliche Einheit, denn wenn wir eine 3D-Szene erstellen, wird jedes einzelne Dreieck zu einem Pixel; Diese Einheit könnte sich jedoch bald verabschieden.

Der Grund? Ihre Einschränkungen

Das Problem mit den Rastereinheiten besteht darin, dass sie nicht dafür ausgelegt sind, mit sehr kleinen Dreiecken zu arbeiten, dh solchen, die in wenigen Pixeln gerastert sind. Wenn ein Objekt nur aus wenigen Pixeln besteht, schließt der Rasterizer außerdem, dass es zu weit entfernt ist, und markiert es zum Löschen. Natürlich sollte vorher der Abstand zur Kamera mit dem Tiefenpuffer überprüft werden, um ihn aus der Szene zu eliminieren und dass er nicht berechnet werden muss. Dies geschieht auch bei Objekten hinter einem größeren, was zu Problemen führt, wenn das vorderste Objekt einigermaßen transparent ist. Was zu Problemen führt, aber das ist eine ganz andere Sache.

Eficiencia Rasterizador

Das Problem? Wir bewegen uns in eine Welt, in der Geometrie auf extremem Niveau zur Detaillierung von Charakteren, Objekten und Einstellungen verwendet wird. Das bedeutet Dreiecksraten, die aktuelle Rastereinheiten nicht unterstützen können. Das ist ein Engpass, aber das Problem ist, dass sie mit kleinen Dreiecken nicht gut funktionieren. In dem Sinne, dass 100 Dreiecke mit 50 Pixeln nicht in 200 mit 25 Pixeln übersetzt werden. Daher nimmt seine Effizienz ab, wenn die Polygone, mit denen es arbeitet, kleiner werden.

Was ist die Lösung?

So sehr, dass die Leute bei Epic Games angesichts der Entwicklung von Unreal Engine 5 Rastereinheiten mit Computer-Shadern dafür erstellen mussten. Das heißt, die GPU Kerne erledigen die Arbeit einer spezialisierten Funktionseinheit viel besser. Was seine Zukunft gefährdet. Im Moment ist es nicht ausgeschlossen, aber es trägt bereits das Damoklesschwert sowie die Tessellations- oder Oberflächenunterteilungseinheit.

Detaillierte Geometrie-Engine UE5 In einem im Mai 2020 geführten Interview mit Brian Karis , gab der Grafikprogrammierer an, zwei Arten von Software-Dreiecks-Rasterizern für die Unreal Engine 5 entwickelt zu haben. Dies setzt voraus, dass Epics neue Engine, die von Dutzenden von Spielen in der Industrie verwendet wird, bereits in der Lage ist, auf die Rastereinheit zu verzichten. Das heißt, ersetzen Sie einen der GPU-Kerne, um jede dieser Einheiten zu ersetzen und damit mehr Leistung zu erzielen.

Die überwiegende Mehrheit der Dreiecke wird durch Software mit hochspezialisierten Computer-Shadern gerastert, die entwickelt wurden, um das zu nutzen, wovon wir profitieren können. Infolgedessen konnten wir Hardware-Rasterizer bei dieser speziellen Aufgabe im Stich lassen. Software-Rasterung ist ein Hauptelement von Nanite, das es uns ermöglicht, das zu tun, was es tut. Wir können Hardware-Rasterizer nicht in jedem Fall schlagen, also verwenden wir sie, wenn wir feststellen, dass dies der schnellste Weg ist.

Weiß und in der Flasche, wie man lesen kann. Sie werden aufgrund der Tatsache, dass sie Transistoren sind, verschwinden NVIDIA, Intel und AMD für andere Dinge nutzen können, die in Zukunft wichtiger werden.

Warum wird sich die Organisation von Grafikkarten ändern?

Wenn Sie sich die Diagramme einer beliebigen GPU ansehen, werden Sie feststellen, dass die Kerne in Blöcken um einen Rasterizer herum angeordnet sind. Denn sie senden sowohl Daten an diese Einheiten als auch empfangen sie, je nachdem, von welcher Stufe der 3D-Pipeline wir sprechen. Das Entfernen ist also eine Neuorganisation. Derzeit beträgt die ideale Größe für eine 100-prozentige Effizienz von Rastereinheiten 48 Pixel für NVIDIA und 64 für AMD. Dies begrenzt auch die Anzahl der Kerne in Modellen, die für Spiele entwickelt wurden. Was im Falle der Marke in Grün am Vergleich ihrer Chips für High Performance Computing und Gaming zu erkennen ist.

H100 AD102 GPC-Vergleiche

Wie zu sehen ist, hat der H100 GPC keine Raster-Engine, wodurch er keine so feste Organisation hat und daher eingeschränkt ist. Diese Änderung ermöglicht es NVIDIA und auch AMD, nicht zwei unterschiedliche Designs für HPC und Gaming entwerfen zu müssen, sondern in Sachen Design auf ein universelles Basismodell zurückgreifen zu können. Von denen Sie iterieren können. Unabhängig davon, ob es sich um einen Zentralprozessor oder einen Grafikprozessor handelt, stellen wir heute fest, dass die Interkommunikation zwischen 2/3 und 3/4 des gesamten Chips ausmacht, und die Tatsache, an zwei verschiedenen Chips arbeiten zu müssen, ist entmutigend.

Vergessen wir nicht, dass jeder neue Knoten aus mehr Transistoren besteht, dies sind mehr Teile und mehr Ingenieure, die eingestellt werden müssen. Es wird den Punkt erreichen, an dem dieselben Grafikkarten, die für wissenschaftliche Arbeiten angeboten werden, das High-End für Spiele sein werden, da es nicht rentabel sein wird, zwei verschiedene Modelle herzustellen, und die Eliminierung der Rastereinheit der Schlüssel sein wird in diesem gesamten Entwicklungsprozess. Vereinigung.