Nové technologie Turingů

Kromě změn v architektuře přináší nová generace grafických karet Turing také některé nové technologie. Podívejme se tedy společně alespoň na ty nejdůležitější z nich.

Real-time raytracing

Samozřejmě, tou nejdůležitější technologií, kterou nám nová generace grafických karet Turing přináší je real-time raytracing, tedy podle CEO společnosti NVIDIA onen „svatý grál“ počítačové grafiky.

Raytracing oproti klasické rasterizaci vytváří realistické osvětlení tak, že simuluje fyzické chování paprsku světla. Raytracing vypočítává dráhu paprsku, kterou by se světlo mělo ubírat, pokud by se paprsek pohyboval směrem od očí diváka skrz celou 3D scénu. Při průchodu scénou se totiž tento paprsek může od materiálů různých 3D objektů odrážet (odrazy), může být zablokován (stíny) může jimi být také úplně pohlcen (absorbován), nebo jimi může naopak procházet (průhlednost) či se v nich lomit (refrakce). Pokud je paprsek od povrchu odražen, musí se vypočítat jeho další dráha a kolize s dalšími objekty 3D scény. Všechny tyto interakce paprsku s objekty jsou pak zkombinovány a na jejich základě vypočítána konečná barva pixelu, která se zobrazí na monitoru vašeho počítače. Pomocí Raytracingu tak můžeme získat „přirozenou cestou“ prakticky realistický vzhled objektů z různých materiálů, včetně vizuálních efektů, které si v případě klasické rasterizace museli vývojáři pracně implementovat sami (stíny, odrazy, nepřímé osvětlení atd.).

To vše tedy přináší raytracing a dokonce s mnohem nižšími nároky na vývojáře her, nežli je tomu v současné éře rasterizace. Ovšem na druhou stranu, vše je zas vykoupeno ohromnými nároky na výpočetní výkon grafických karet, který je nutný ke sledování paprsků.

Grafické karty generace Turing by nám tedy měly raytracing konečně přinést do našich domovů, avšak jediný problém je, že v současné době raytracing nepodporuje žádná počítačová hra. Jak úspěšně společnost NVIDIA implementovala raytracingové výpočty do svých nových grafických karet, si tedy dnes bohužel ukázat nemůžeme a budeme si muset ještě nějakou tu chvíli počkat.

 

Mesh Shading

 

Technologie ne až tak nepodobná té, kterou známe z grafických karet VEGA pod názvem Primitive shader. Tato technologie obchází klasickou geometrickou pipeline (vertex, hull, domain a geometry shader) a zavádí v ní dvě nové zastávky (stage) Task shader a Mesh shader, které se o práci s geometrií postarají mnohem efektivnějším způsobem. S technologií Mesh shading také procesor nemusí na grafickou kartu odesílat jednotlivé objekty scény postupně jeden po druhém, ale může odeslat najednou celý seznam objektů a grafická karta se již postará o jejich správné vykreslení. Může tak být dosaženo velkého počtu objektů na scéně, a to bez kritického zahlcení procesoru. Technologie Mesh shading musí být samozřejmě implementována přímo v počítačové hře.

 

Variable Rate Shading

 

Variable Rate Shading je vlastně rozšířením stávající technologie Multi-resolution Shading, která umožňovala renderovat různé části obrazu různou přesností (rozlišením). Zatím co MRS dělil obrazovku na maximálně 16 částí, které pak mohly být renderovány rozdílnou přesností, Variable Rate Shading jde dále a umožňuje vývojáři rozdělit obrazovku na dlaždice o rozměrech 16x16 a každou tuto plochu následně renderovat rozdílnou přesností podle předvolených šablon. Ušetřena je tak práce drahého Pixel shaderu, avšak podobně jako Mesh shading, i Variable Rate Shading musí být implementován přímo ve hře.

 

Texture-Space Shading

Texture-Space Shading je technologie, která vlastně umožňuje zachovat zpracovanou texturu v jejím originálním souřadnicovém systému v paměti grafické karty pro její další či pozdější využití. Šetří se tak pozdější opětovné renderování textury. I tato technologie je však záležitostí vývojářů a bez její implementace do hry z ní nikdo těžit nebude.

 

Multi-View Rendering

Multi-View Rendering zde opět zmíním jen okrajově, protože se vlastně znovu jedná o rozšíření stávající existující technologie. Tentokrát jde o rozšíření technologie Single-Pass Stereo, do které přibyla podpora souběžného renderingu více jak dvou pohledů scény v jednom průchodu. Tyto pohledy mohou být navíc renderovány pod naprosto rozdílnými úhly z pohledu pozorovatele.

 

NVIDIA NVLink

Čerstvý vítr zavál tentokrát také do SLI, tedy do propojení dvou grafických karet GeForce. SLI propojení je mezi grafickými kartami u Turingů nyní realizováno pomocí vysokorychlostního a nízko-latentního propojení NVLink, známého z architektury Volta. Ačkoliv NVLink nabízí přenosovou rychlost mezi kartami až 100 GBs, společnost NVIDIA se nakonec rozhodla dát propojení více jak dvou grafických karet vale a to se ještě navíc podpora SLI zúžila pouze na ty nejvýkonnější modely GeForce RTX 2080 Ti (NVLink x2) a RTX 2080 (NVLink 1x). Grafické karty GeForce RTX 2080 Ti tak mohou být propojeny rychlostí až 100 GBs, GeForce RTX 2080 pak „jen“ 50GBs. U ostatních grafických karet, tedy včetně plánované GeForce RTX 2070 se s propojením SLI bohužel nepočítá.

 

USB-C, VirtualLink, 8K a Encoder videa

VirtualLink je nový standard na propojení grafických karet s náhlavními soupravami virtuální reality. Grafické karty Turing tento nový standard samozřejmě podporují skrze standardní konektor USB-Type C.

Co se týká Turingů a jejich obrazových výstupů, tak každého jistě potěší také podpora obrazu 8K o rozlišení 7680 x 4320 při 60 FPS, které je realizované pomocí konektoru DisplaPort 1.4a. V neposlední řadě pak budou jistě nadšeni také milovníci pohyblivých obrázků, pro které si společnost NVIDIA v Turingu nachystala vylepšený encoder NVENC. V následujím obrázku můžete vidět, co vše vylepšený NVENC podporuje.

 

Tak, jen doufám, že jsem na nic nezapomněl. Kdyby ano, hnedle se ozvěte a já vše doplním. Architekturu i nové technologie Turingů máme tedy za sebou, takže si konečně pojďme představit grafickou kartu MSI RTX 2080 Gaming X TRIO!