Какъв бе светът на видеокартите през 2020 година

Изминалата 2020 година се оказа изключително интересна на хардуерни новини: AMD Ryzen 5000 успяха да изпреварят решенията на Intel дори и в игрите, Sony и Microsoft представиха на пазара новите дългоочаквани конзоли, iPhone най-после получи поддръжката на 5G. Разбира се, производителите на видеокарти решиха да не изостават от този тренд: Nvidia представи серията RTX 3000, флагманът на която се справя с игри с потресаваща 8К резолюция. AMD ѝ диша във врата, и също представи графични карти, които могат да се конкурират с топ-моделите на „зелените“. Уви, и двете нови серии видеокарти бяха анонсирани чисто формално и те на практика не могат да се намерят на пазара, като при препоръчителните им цени да се намерят е съвсем невъзможно. Но сега, в началото на 2021 година новите видеокарти започнаха да се появяват в магазините при това на разумни цени.

Nvidia RTX 3000 – такива трябваше да бъдат RTX 2000

Излезлите преди две години видеокарти Nvidia Turing, известни и като RTX 2000, оставиха след себе си голяма доза неопределеност: от една страна чистата производителност в сравнение с действително висококачествените решения от серията Pascal (GTX 1000) не нарасна особено много – така например, предишното топ решението GTX 1080 Ti в редица случаи догонва RTX 2080, а и кой знае защо Nvidia осезателно вдигна цените на новите си графични карти и тези видео карти се продаваха при еднаква цена.

От друга страна, Turing бе първото поколение десктоп видеокарти, които могат да обработват всички ефекти на трасирането на лъчите в реално време благодарение на своите специализирани RT ядра. В крайна сметка, в игрите в които се поддържа трасирането на лъчите, дори и най-опростената RTX 2060 показва осезателно по-добри резултати от GTX 1080 Ti, която обработва рейтрейсинга по софтуерен път.

В крайна сметка се получи така, че единственият стимул за осъществяване на ъпгрейд от Pascal към Turing бе единствено опцията RTX on, но началото не бе много добро – дори и топ версията RTX 2080 Ti с цена около $1000 (с 20% по-скъпа от GTX 1080 Ti) в редица случаи не можеше да осигури нормалните 60 кадъра в секунда в игрите с трасиране на лъчите при най-популярната FHD резолюция. При 4К игрите ситуацията е още по-зле – флагманът на цялата фамилия Turing с включен рейтрейсинг изобщо не може да стигне 30 FPS, в в подобна ситуация е почти невъзможно да се играе.

Но нали ги има и RTX 2070 и RTX 2060? Само че втората при FHD и включено трасиране на лъчите създава осезателни проблеми. Ето как реши този проблем Nvidia. Компанията измисли нов вид изглаждане – DLSS изглаждането. Идеята на тази технология е, че специално обучена невронна мрежа взима кадри от играта с по-ниска резолюция (например при 720р) и я покачва до по-висока, например 1080р. С това се занимават специализираните тензорни ядра и няма загуба на производителността при игрите от тези малко съмнителни подобрения. Всичко това даде възможност за доста нечестна манипулация с резолюцията на рендирането при игрите. RTX 2080 Ti не се справя с трасирането при стандартна 4К резолюция? Няма проблеми – включваме DLSS, като в този случай изображенията ще се генерират при 2К резолюция, а след това ще бъдат „подобрени“ до 4К.

Ненапразно думата „подобрени“ е поставена в кавички. Проблемът е в това, че първата версия на DLSS се оказа съвсем неудачна: тя замазваше изображението и дори имаше загуба на малки детайли. В крайна сметка баналния ъпскейл (избор на по-ниска резолюция в монитор, който поддържа по-високи резолюции) даваше почти същия резултат и новото изглаждане на Nvidia не се хареса и никой не започна да използва. В тази ситуация потребителите на Turing се оказаха в незавидно положение: при активирането на RTX трябваше да се търпи или нисък FPS, или мътно изображение с DLSS. А това е видео карта с цена от около $1000.

Масло в огъня наливаше и това, че ефектът от включването на трасиране на лъчите, като например правилните сенки отражения и осветеност, не се забелязваха много. Това не е за учудване, понеже геймърските енджини могат да работят с 3D от около 20 години и за това време бяха измислени много начини за получаване на реалистично изображение, без да се пресмята цялата физика с помощта на сравнително маломощните досега видеокарти.

Ето защо съвсем не е за учудване, че видеокартите Turing не се харесаха на потребителите и Техният дял в Steam, дори и две години след излизането им, едва превишава 5%. Геймърите просто не виждаха смисъл в закупуването на видео карта с цена $600-$700, на която съвременните игри с RTX on имат едва 30-40 FPS при минимална разлика в изображението с RTX off.

Естествено, Nvidia не остави нещата така. На първо място компанията подобри своята нова технология за изглаждане и сравнително наскоро представи DLSS 2.0. технологията DLSS 2.0 (Deep Learning Super Sampling), която е усъвършенствана версия на по-ранната версия на тази технология за изглаждане с използването на алгоритми с елементи на изкуствен интелект, като промените са значителни. DLSS 2.0 е усъвършенствана невронна мрежа с дълбоко машинно обучение, базирана на ядрата Tensor Cores, с каквито разполагат видеокартите GeForce RTX. Новата технология повишава общата производителност и честотата на кадрите. В крайна сметка изображението е по-детайлно в сравнение с DLSS 1.0 и е по-лесна интеграцията в различните игри

DLSS 2.0 изглаждането има няколко режима на работа – от максимална производителност, при която изображението съвсем леко губи качеството си в сравнение с оригинала, но в този режим FPS нараства с 50%, и до качество, когато почти няма промени в FPS, но изображението става даже по-ясно отколкото е оригиналът. Тук проблемът е в това, че това перфектно изглаждане се появи чак към залеза на серията Turing: само след няколко месеца след излизането на първите игри с поддръжката на DLSS 2.0, компанията Nvidia анонсира видеокартите Ampere (RTX 3000).

Второ, видеокартите RTX 3000  бяха оборудвани с по-ефективни RT ядра от второ поколение и при тях при включена поддръжка на трасирането на лъчите, производителността пада много по-слабо в сравнение с предишните Turing. И трето, чистата производителност на новите графични карти Ampere бе много по-висока в сравнение с аналогичните представители на RTX 2000 при една и съща цена. Така например, RTX 3070 с цена $500 е приблизително на едно ниво с RTX 2080 Ti за $1000.

Колкото и печално да изглежда, фамилията Turing си беше чист бета-тест на потребителите: благодарение на потребителите, Nvidia усъвършенства своите нови технологии за изглаждане и трасиране на лъчите, като със същото се занимаваха и създателите на игри, които добавяха в своите енджини RTX on. В крайна сметка се получиха видеокартите Ampe, при които са преодолени всички детски болести на RTX 2000 и които наистина могат да осигурят комфортен гейминг с трасиране на лъчите с много добро качество при висока резолюция и голям FPS. Именно такива трябваше да бъдат видеокартите Turing, но преди две години AMD нищо не можеше да противопостави на топ-решенията на Nvidia и това даде възможност на компанията на Дженсен Хуанг да си поиграе с потребителите.

Забавното във всичко това е, че дори в случая с RTX 3000, където AMD вече има сериозен отговор на решенията на Nvidia, компанията на Дженсен Хуанг не спира с тази игра. С всяка изминала година съвременните игри стават все по-красиви и ние играем при все по-високи резолюции. Ето защо, докато през 2016 година 8-те GB графична памет при GTX 1080 бяха малко повече, то през 2020 година 8-10 GB памет при RTX 3080, когато 4К  никого не учудва, вече са достатъчно и са точно колкото трябва. Да напомним че с излизането на конзолите от ново поколение, графиката в игрите традиционно ще стане много по-добра, което ще предизвика допълнителен ръст на използваната буферна памет.

В крайна сметка „геймърският флагман“ в лицето на RTX 3080 се оказа твърде небалансиран – от от гледна точка на графичния процесор, разликата с топ-решението RTX 3090 е незначителна, като разликата в производителността не превишава 10-15%. От друга страна, между RTX 3080 и RTX 3090 има цяла пропаст по отношение на графичната памет: Ако при първата 10 GB изглеждат малко, то всичките 24 GB при втората едва ли някога ще бъдат използвани в игрите.

Естествено, Nvidia много добре разбира това. Според изтеклата неофициална информация, в началото на следващата година компанията ще представи на пазара видеокартата RTX 3080 Ti, която ще има чипа от RTX 3090 и малко по-разумните 20 GB буферна памет. Това е едно много интересно решение, особено като се има предвид, че тази графична карта най-вероятно ще се продава при цена $1000 (да си припомним, че топ-версията на Ampere струва немалките $1500). Може да изглежда смешно, но Nvidia подготвя две версии на RTX 3060 – с 6 и с 12 GB графична памет. Тоест, моделът от средно ниво може да има повече буферна памет в сравнение с геймърския флагман RTX 3080.

Защо всъщност Nvidia постъпва по този начин? Изобщо не е сложно. Очевидно е, че компанията на Дженсен Хуанг е знаела какви видеокарти подготвя AMD, и  разбира се е решила да направи такъв флагман, какъвто AMD няма да може да представи на пазара. И така се появява RTX 3090. Като се има предвид, че към днешен ден има бум на високите резолюции, то не е за учудване, че тази компания е решила да го оглави и да заяви, че RTX 3090 може да се справя с игрите с 8К разделителна способност. Навярно на всички е ясно, че това чудовище с 24 GB буферна памет е всъщност добре познатият Titan, който е създаден за работа, а не за игри. Но направената стъпка е добре изчислена и дори красива: мощния графичен процесор заедно с тези 24 GB буферна памет наистина е способен да предостави напълно достатъчен FPS за 8К игрите.

От друга страна, Nvidia е знаела и че AMD може да се опита да направи дъмпинг и да се постарае да продава своите нови видеокарти по-евтино от аналогичните по производителност решения на Nvidia. И ето как компанията на Дженсен Хуанг, от една страна се налага да представи на пазара мощни видеокарти при ниска цена, а от друга, да не загуби печалба. По такъв се появяват RTX 3080 с 10 GB и RTX 3070 с 8 GB.

Забавното в тази ситуация е, че и двете графични карти са по-бързи от RTX 2080 Ti с 11 GB графична памет. И така, до края на тази година тази памет може да е достатъчна за възможно най-високите настройки на графиката в съвременните игри дори и при 4К резолюция. А когато тази буферна памет ще се окаже недостатъчна – Nvidia ще има в арсенала си или видеокартите RTX 3000 Super/Ti, или дори RTX 4000 с „нормална“ за новото време буферна памет.

В крайна сметка текущите видеокарти Ampere безусловно са много мощни и често осигуряват нормално трасиране на лъчите дори и при 4К резолюция. Но ако рядко си сменяте графичната карта, не си струва закупуването на Ampere. Най-вероятно след една година, максимум две, Nvidia ще представи на пазара традиционното обновяване на видеокартите от сериите Super и/или Ti, основното нововъведение в които ще бъде именно по-големият обем буферна памет. Така например, RTX 3080 Ti с 20 GB графична памет и разумна цена на практика вече е потвърдена и се очаква появата на RTX 3070 Ti  с 16 GB, която „ще закопае“ RTX 3080 с 10 GB. Тоест, напълно е възможно само след около 6 месеца да можете да си вземете къде по-добра видеокарта с добър резерв на производителност и памет, не вече без какъвто и да било бум и дефицит.

Край на първа част. Във втората част ще разгледаме решенията на AMD.