Turing (Mikroarchitektur) - Turing (microarchitecture)

Nvidia Turing
Veröffentlichungsdatum 20. September 2018  ( 2018-09-20 )
Herstellungsprozess TSMC 12 nm ( FinFET )
Geschichte
Vorgänger
Nachfolger Ampere

Turing ist der Codename für eine von Nvidia entwickelte Mikroarchitektur für Grafikprozessoren (GPU) . Es ist nach dem bekannten Mathematiker und Informatiker Alan Turing benannt . Die Architektur wurde erstmals im August 2018 auf der SIGGRAPH 2018 für Workstation-orientierte Quadro RTX- Karten und eine Woche später auf der Gamescom für Consumer- Grafikkarten der GeForce RTX 20-Serie vorgestellt . Aufbauend auf den Vorarbeiten seines HPC- exklusiven Vorgängers stellt die Turing-Architektur die ersten Verbraucherprodukte vor, die Raytracing in Echtzeit ermöglichen , ein langjähriges Ziel der Computergrafikindustrie. Zu den Schlüsselelementen gehören dedizierte Prozessoren für künstliche Intelligenz ("Tensorkerne") und dedizierte Raytracing-Prozessoren. Turing Hebel DXR , OptiX und Vulkan für den Zugriff auf Raytracing. Im Februar 2019 veröffentlichte Nvidia die GPUs der GeForce 16-Serie , die das neue Turing-Design verwendet, jedoch keine Raytracing- und künstlichen Intelligenzkerne aufweist.

Turing wird unter Verwendung des 12-nm- FinFET- Halbleiterherstellungsverfahrens von TSMC hergestellt . Die High-End-GPU TU102 enthält 18,6 Milliarden Transistoren, die nach diesem Verfahren hergestellt wurden. Turing verwendet auch GDDR6- Speicher von Samsung Electronics und zuvor Micron Technology .  

Einzelheiten

Die Turing-Mikroarchitektur kombiniert mehrere Arten von spezialisierten Prozessorkernen und ermöglicht die Implementierung einer begrenzten Echtzeit-Raytracing-Funktion. Dies wird durch die Verwendung neuer RT-Kerne (Raytracing-Kerne) beschleunigt, mit denen Quadtrees und sphärische Hierarchien verarbeitet und Kollisionstests mit einzelnen Dreiecken beschleunigt werden können.

Eigenschaften in Turing:

Der GDDR6-Speicher wird von Samsung Electronics für die Quadro RTX-Serie hergestellt. Die RTX 20-Serie wurde zunächst mit Micron- Speicherchips eingeführt, bevor sie im November 2018 auf Samsung-Chips umstellte.

Rasterisierung

Nvidia meldete Leistungssteigerungen bei der Rasterisierung (CUDA) für bestehende Titel von ca. 30–50% gegenüber der vorherigen Generation.

Raytracing

Das von den RT-Kernen durchgeführte Raytracing kann verwendet werden, um Reflexionen, Brechungen und Schatten zu erzeugen, wobei herkömmliche Rastertechniken wie Würfelkarten und Tiefenkarten ersetzt werden . Anstatt die Rasterung vollständig zu ersetzen, können die durch Raytracing gesammelten Informationen verwendet werden, um die Schattierung durch Informationen zu erweitern, die viel fotorealistischer sind , insbesondere im Hinblick auf Aktionen außerhalb der Kamera. Laut Nvidia hat sich die Raytracing-Leistung gegenüber der vorherigen Consumer-Architektur Pascal etwa um das Achtfache erhöht.

Tensorkerne

Die Erzeugung des endgültigen Bildes wird durch die Tensorkerne weiter beschleunigt, die verwendet werden, um die Lücken in einem teilweise gerenderten Bild auszufüllen, eine Technik, die als Entrauschen bekannt ist. Die Tensorkerne führen das Ergebnis eines intensiven Lernens durch , um zu kodifizieren, wie beispielsweise die Auflösung von Bildern erhöht werden kann, die von einer bestimmten Anwendung oder einem bestimmten Spiel erzeugt werden. Bei der primären Verwendung der Tensorkerne wird ein zu lösendes Problem auf einem Supercomputer analysiert, dem anhand eines Beispiels beigebracht wird, welche Ergebnisse gewünscht werden, und der Supercomputer bestimmt eine Methode, mit der diese Ergebnisse erzielt werden können, die dann mit dem Tensor des Verbrauchers durchgeführt wird Kerne. Diese Methoden werden über Treiberaktualisierungen an Verbraucher geliefert . Der Supercomputer verwendet selbst eine große Anzahl von Tensorkernen.

Chips

  • TU102
  • TU104
  • TU106
  • TU116
  • TU117

Entwicklung

Hauptartikel: Nvidia RTX

Die Entwicklungsplattform von Turing heißt RTX . RTX Ray-Tracing - Funktionen können mit Hilfe zugegriffen werden Microsoft ‚s DXR , OptiX sowie mit Vulkan - Erweiterungen (die letzte auch auf Linux - Treiber zur Verfügung stehen). Es beinhaltet den Zugriff auf AI-beschleunigte Funktionen über NGX. Auf die Funktionen Mesh Shader und Shading Rate Image kann mit den Erweiterungen DX12 , Vulkan und OpenGL auf Windows- und Linux-Plattformen zugegriffen werden.

Das Windows-Update vom 10. Oktober 2018 enthält die öffentliche Version von DirectX Raytracing.

Produkte mit Turing

  • GeForce 16-Serie
    • GeForce GTX 1650
    • GeForce GTX 1650 (Mobil)
    • GeForce GTX 1650 Max-Q (Mobil)
    • GeForce GTX 1650 (GDDR6)
    • GeForce GTX 1650 Super
    • GeForce GTX 1650 Ti (Mobil)
    • GeForce GTX 1660
    • GeForce GTX 1660 (Mobil)
    • GeForce GTX 1660 Super
    • GeForce GTX 1660 Ti
    • GeForce GTX 1660 Ti (Mobil)
    • GeForce GTX 1660 Ti Max-Q (Mobil)
  • GeForce 20-Serie
    • GeForce RTX 2060
    • GeForce RTX 2060 (Mobil)
    • GeForce RTX 2060 Max-Q (Mobil)
    • GeForce RTX 2060 Super
    • GeForce RTX 2060 Super (Mobil)
    • GeForce RTX 2070
    • GeForce RTX 2070 (Mobil)
    • GeForce RTX 2070 Max-Q (Mobil)
    • GeForce RTX 2070 Max-Q-Aktualisierung (mobil)
    • GeForce RTX 2070 Super
    • GeForce RTX 2070 Super (Mobil)
    • GeForce RTX 2070 Super Max-Q (Mobil)
    • GeForce RTX 2080
    • GeForce RTX 2080 (Mobil)
    • GeForce RTX 2080 Max-Q (Mobil)
    • GeForce RTX 2080 Super
    • GeForce RTX 2080 Super (Mobil)
    • GeForce RTX 2080 Super Max-Q (Mobil)
    • GeForce RTX 2080 Ti
    • Titan RTX
  • Nvidia Quadro
    • Quadro RTX 3000 (Mobil)
    • Quadro RTX 4000
    • Quadro RTX 5000
    • Quadro RTX 6000
    • Quadro RTX 8000
  • Nvidia Tesla
    • Tesla T4

Siehe auch

Verweise

Externe Links