NVIDIA Turing - Новая архитектура GPU

NVIDIA изобретает компьютерную графику заново, представляя новую графическую архитектуру NVIDIA Turing.

Архитектура Turing, ставшая самым большим прорывом со времен изобретения GPU CUDA в 2006 году, впервые получила новые RT-ядра для ускорения трассировки лучей и новые тензорные ядра для инференса, превращая в реальность трассировку лучей в реальном времени.

Два новых движка – в сочетании с более производительными вычислениями для симуляции и улучшенной растеризации – дают начало новому поколению гибридного рендеринга для индустрии визуальных эффектов, масштаб которой оценивается в 250 млрд долларов. Гибридный рендеринг позволяет создавать контент кинематографического качества и новые потрясающие эффекты на базе нейросетей и обеспечивать недоступный ранее уровень интерактивности при работе с моделями высокой сложности.

Компания также представила свои первые продукты на базе архитектуры Turing – графические процессоры NVIDIA Quadro RTX 8000, Quadro RTX 6000 и Quadro RTX 5000, которые кардинально изменят работу 50 миллионов дизайнеров и художников в разных областях промышленности.

“Turing – это самое значимое решение NVIDIA за последнее десятилетие, - говорит Дженсен Хуанг (Jensen Huang), основатель и CEO NVIDIA, выступая на открытии SIGGRAPH. - Гибридный рендеринг кардинальным образом изменит всю индустрию и откроет замечательные возможности, которые привнесут в нашу жизнь более красивые образы, насыщенные развлечения и интерактивные возможности. Появление возможности трассировки лучей в реальном времени – это Святой Грааль нашей индустрии”.

Turing, графическая архитектура восьмого поколения от NVIDIA, - это первый в мире GPU с поддержкой трассировки лучей и результат работы более 10,000 инженерных лет. Благодаря поддержке гибридного рендеринга, приложения могут моделировать физический мир в 6 раз быстрее, чем с помощью GPU предыдущего поколения Pascal.

Для того, чтобы разработчики могли полностью задействовать данный потенциал, NVIDIA добавила в платформу разработки RTX новые SDK с инструментами для ИИ, трассировки лучей и симуляции. Компания также объявила, что ключевые графические приложения, которыми пользуются миллионы дизайнеров, художников и ученых, получат доступ к функциональности Turing через платформу RTX.

“Это важный момент в истории компьютерной графики, - говорит Джон Педди (Jon Peddie), генеральный директор аналитической фирмы JPR. - NVIDIA представила трассировку лучей в реальном времени на пять лет раньше, чем ожидали эксперты”.

Трассировка лучей в реальном времени, ускоренная RT-ядрами

Архитектура Turing оснащена специальными процессорами для трассировки лучей, которые называются RT-ядра. Они ускоряют расчеты движения света и звука в 3D-среде до 10 GigaRays в секунду. Turing ускоряет трассировку лучей до 25 раз по сравнению с предыдущим поколением Pascal, а GPU-ноды справляются с финальным рендерингом при наложении эффектов в фильмах в 30 раз быстрее, чем ноды на базе GPU.

“Cinesite рада сотрудничеству с Autodesk и NVIDIA для переноса Arnold на GPU. Мы просто не ожидали таких потрясающих результатов, - говорит Майкл Шоалетт (Michele Sciolette), технический директор Cinesite. - Это означает, что мы можем проводить итерации быстрее, чаще и с более высокими настройками. Новые возможности кардинально изменят работу наших дизайнеров”.

ИИ с ускорением тензорными ядрами

Архитектура Turing также располагает тензорными ядрами – процессорами, которые ускоряют обучение глубоких сетей и инференс, обеспечивая до 500 трлн тензорных операций в секунду.

Такой уровень производительности дает новые возможности ИИ для создания приложений с новыми мощными возможностями. К ним относится DLAA — сглаживание на базе методов глубокого обучения. Новый метод стал прорывом в генерации качественных динамических изображений, а также в устранении шума, масштабировании разрешения и видео ретайминге.

Это возможности входят в NVIDIA NGX - новый пакет инструментов разработчика на базе алгоритмов глубокого обучения, который позволяет разработчикам с легкостью интегрировать ускоренную усовершенствованную графику, наложение фотографий и обработку видео в приложения с обученными сетями.

Ускоренная симуляция и растеризация с новым стриминговым мультипроцессором Turing

Новые GPU на базе Turing оснащены новым стриминговым мультипроцессором (SM), который добавляет целочисленный исполнительный блок параллельно к каналу данных с плавающей точкой, и новую унифицированную архитектуру кэша с удвоенной по сравнению с предыдущим поколением полосой пропускания.

Разработчики могут использовать NVIDIA CUDA 10, FleX и PhysX для создания сложных симуляций, таких, как частицы или динамика жидкостей, для научной визуализации, виртуальных сред и спецэффектов.

GPU Quadro на базе Turing появятся на рынке в четвертом квартале текущего года.