¿Las nuevas GPUs de Maxwell de NVIDIA revolucionarán los juegos de PC?

Si has estado vigilando el mercado de GPU, es posible que hayas visto aparecer algunas nuevas tarjetas, o incluso que hayas escuchado algo sobre algo llamado Maxwell. Maxwell es la nueva arquitectura de GPU de NVIDIA y la base de las últimas tarjetas NVIDIA. Maxwell es el sucesor de la arquitectura 'Kepler' que anteriormente abarcaba las tarjetas más poderosas del mercado (incluido el muy alabado Titan de NVIDIA). Cuatro tarjetas nuevas están basadas en la arquitectura, incluidas la GTX 750, la GTX 750 Ti, la GTX 970 y la GTX 980.

Maxwell es una desviación bastante significativa de los diseños de GPU anteriores en algunas formas interesantes, y las nuevas tarjetas vienen con varias características nuevas e interesantes, que incluyen ajustes en el rendimiento de VR y una forma altamente eficiente de trazado de rayos. Hoy, vamos a indagar en cómo funciona Maxwell, qué ventajas ofrece y qué significan esas ventajas para los jugadores de PC que buscan una actualización, ya sea para juegos de 4K para juegos de PC en 4K: ¿Vale la pena el dinero? Juegos de PC en 4K: ¿Vale la pena el dinero? Una revolución de resolución está en camino. Los televisores y monitores Ultra HD finalmente están comenzando a caer a precios razonables. ¿Ha madurado Ultra HD, o sigue siendo demasiado dinero para un beneficio muy pequeño? Lea más, la realidad virtual, o simplemente el deseo de una Dota 2 más atractiva.

Se trata de eficiencia

Históricamente, la mayoría de las arquitecturas nuevas han coincidido con una contracción del troquel. Un encogimiento de la matriz es un cambio en la forma en que se hacen los chips que permite que se graben de forma más pequeña y precisa, permitiendo que más de ellos se empaqueten en un centímetro cuadrado de silicio. En este caso, eso no es cierto: Maxwell está grabado con el mismo proceso de litografía de resolución de 28 nanómetros que la arquitectura Kepler anterior, aunque NVIDIA continúa trabajando en su nuevo proceso de 20 nanómetros. Los avances de Maxwell se han centrado, en cambio, en la eficiencia del procesador, tomando en cuenta los procesadores móviles..

Aquí está (aproximadamente) lo que está pasando:

Desde su experiencia en el desarrollo de Kepler, NVIDIA se dio cuenta de que, durante el funcionamiento normal de la tarjeta, no todos los núcleos CUDA (los cientos de diminutos procesadores paralelos que realizan la representación gráfica) estaban activos todo el tiempo, una fracción significativa de ellos estaba inactiva en un momento dado. ciclo de reloj Sin embargo, incluso inactivos, los núcleos utilizaban energía y generaban calor, porque en realidad no podían apagarse individualmente. Para ayudar a resolver este problema, NVIDIA divide los núcleos CUDA en muchos bloques más pequeños, cada uno con su propia lógica de comando. Esto permite que los núcleos individuales se apaguen por completo cuando están inactivos, duplicando el rendimiento del dispositivo por vatio de potencia y reduciendo drásticamente su producción de calor, un esquema que ya está en uso en la línea de procesadores Tegra móviles de NVIDIA.

Una consecuencia de esto es que los chips 750 y 750Ti de extremo inferior pueden ejecutarse completamente con alimentación PCI, sin la necesidad de conectores de fuente de alimentación de seis patillas, lo que permite colocarlos en las PC de consumo de gama baja existentes sin la necesidad de hardware adicional actualizaciones También significa que las tarjetas pueden ejecutar aplicaciones no exigentes (juegos de gama baja, decodificación de video, etc.) en silencio., “sin fan” Modo sin sobrecalentamiento, en muchos casos..

Las tarjetas también pueden ser overclockeadas mucho más usando un simple disipador de calor, sin necesidad de refrigeración líquida. Ahí es de donde vendrá la mayor parte del aumento de rendimiento de esta generación de GPU, en comparación con el último, aunque NVIDIA también afirma que las mejoras arquitectónicas en hardware lógico ofrecen un aumento de rendimiento del 35% por núcleo a una velocidad de reloj determinada.

Desempeño mejorado

Resulta que la última ronda de GPU funciona bastante bien, especialmente en términos de costo-rendimiento. Las acciones GTX 980 (~ $ 550) y 970 (~ $ 350) se ubican en las posiciones uno y tres del Mark Benchmark de G3D, superando a los ~ $ 1300 de Titan Black (una actualización del bien recibido The Most Interesting Hardware Of 2013 The Most Hardware interesante del 2013 Leer más Titan) - y ambos probablemente superarán esos puntajes por un margen justo con la ayuda del overclocking del vendedor.

Las tarjetas de gama más baja también funcionan bien, ya que tanto el 750 (~ $ 120) como el 750 Ti (~ $ 130) superan los gráficos en la relación precio / rendimiento. Ser capaz de obtener una tarjeta sólida de rango medio por menos de $ 150 es una gran cosa para que las personas participen en los juegos de PC, especialmente cuando esa tarjeta no requiere una actualización de la fuente de alimentación..

Nuevas características

¡No se trata de puntos de referencia! Con Maxwell, NVIDIA está lanzando algunas características nuevas que son bastante emocionantes para juegos de PC. Las tres grandes áreas de mejora son el anti-aliasing, el trazado de rayos y el soporte para la realidad virtual. Aún no están disponibles todas estas características, pero están en trámite, y muchas de ellas harán una gran diferencia en la forma en que jugamos los juegos..

MFAA

Anti-aliasing es un término para una colección de técnicas utilizadas para eliminar artefactos causados ​​por la naturaleza discreta de los gráficos de computadora. Si representa un píxel en el borde de un objeto, su algoritmo ráster informará que está dentro o fuera del borde. El resultado es un borde áspero e irregular. La solución es muestrear cada píxel varias veces con desplazamientos menores. Como resultado, en el borde de un objeto, algunas muestras terminan en el borde del objeto y otras no, lo que proporciona una mezcla mucho más limpia entre los bordes de los objetos y también hace que las superficies texturadas se vean más consistentes desde el marco hasta el objeto. cuadro. En última instancia, la mayoría de los tipos de suavizado se reducen a muestrear algunos píxeles más de una vez.

MFAA es un tipo de suavizado relativamente nuevo, que surge de la observación de que la mayoría de los píxeles simplemente no cambian mucho de un cuadro a otro. Dicho de otra manera, ¿por qué renderizar el mismo píxel más de una vez si acaba de renderizar casi el mismo píxel hace un cuadro? MFAA almacena el último fotograma que se procesó y lo combina con el fotograma actual, eliminando la nueva información cuando entra en conflicto (porque el objeto se ha movido sustancialmente). Esto da un mejor resultado visual para un gasto computacional adicional mínimo. Este enfoque funciona mejor cuando las tasas de cuadros del juego son altas, para minimizar el delta entre cuadros.

Maxwell ahora es compatible con MFAA, que ofrece un modo anti-aliasing de alto rendimiento para ayudar a elevar el nivel de calidad visual disponible para consolas y PC de gama baja.

Iluminación Voxel Global

Un problema difícil en gráficos de computadora tiene que ver con cómo la luz se mueve de una superficie a otra. Hacer sombras duras es computacionalmente sencillo, pero los efectos sutiles pueden ser más difíciles de replicar. Un efecto que la mayoría de los juegos modernos descuidan es el movimiento de la luz de una superficie a otra: los colores sangran, los objetos que se tocan entre sí crean sombras sutiles que los aterrizan en el mundo. Estas sombras se pueden empañar, pero no funcionarán para objetos dinámicos o reflectantes, o cerca de luces en movimiento.

Desafortunadamente, calcular estos efectos en tiempo real puede ser muy costoso. Un enfoque de este problema es usar una técnica llamada voxelización para generar una versión simplificada de la escena que pueda ser analizada eficientemente por un algoritmo. Esta versión simplificada puede proporcionar una iluminación realista y en tiempo real para la escena rápidamente. Maxwell ofrece soporte de hardware para este proceso..

Funcionalidad Específica VR

La realidad virtual es una de las tecnologías de juego más emocionantes Por qué la tecnología de realidad virtual te dejará sin aliento en 5 años Por qué la tecnología de realidad virtual te dejará sin aliento en 5 años El futuro de la realidad virtual incluye el seguimiento de la cabeza, los ojos y las expresiones, el toque simulado y mucho más Más. Estas sorprendentes tecnologías estarán disponibles para usted en 5 años o menos. Lea más, y NVIDIA ha anunciado una serie de características específicas de VR en las obras, que incluyen el modo de baja latencia, la representación SLI de una GPU por ojo y la distorsión de tiempo asíncrona. El modo de baja latencia es crucial para permitir que la imagen en frente de tu cara cambie con fluidez con el movimiento de tu cabeza.

Per-eye-SLI le permite usar el poder de varias GPU, sin la latencia que normalmente se presenta mediante el proceso SLI.

La distorsión de tiempo asíncrona, originalmente uno de los cerebros de John Carmack, es una técnica que permite la re-proyección a nivel de conductor de un marco renderizado a una nueva perspectiva (utilizando el mapa de profundidad producido por el renderizador como base para la transformación). En otras palabras, la distorsión de tiempo asíncrona permite al usuario “mira alrededor” dentro de un solo cuadro renderizado, incluso si el renderizado no ha producido una imagen nueva todavía. Esto desacopla el movimiento de la cabeza de la representación, lo que permite que permanezca fluido, independientemente de la caída de la tasa de fotogramas, fundamental para evitar la enfermedad de VR durante las caídas. Estas características aún no están disponibles, pero NVIDIA nos asegura que los controladores están en las obras.

Un salto evolutivo - por ahora

La GPU de Maxwell de más alto nivel encabeza los gráficos de rendimiento, pero no mucho. La mayoría de los avances que muestra son mejoras de eficiencia más sutiles. Estos aún pueden ser muy valiosos y pueden traer juegos de alto rendimiento a manos de una base de usuarios más amplia. Más allá de eso, las nuevas funciones de VR y renderización son muy interesantes y vale la pena comentarlas. Dicho esto, el salto en el rendimiento sobre el estado de la técnica anterior no es tan grande: en realidad no estamos hablando de elevar lo que es posible, computacionalmente. Eso tendrá que esperar un overclocking de gran vendedor, o posiblemente (si tenemos mucha suerte) una versión de 20 nm de Maxwell en una fecha posterior. De cualquier manera, el futuro de la tecnología GPU es emocionante, y hay mucho interés en saber exactamente a dónde va.

Imágenes cortesía de NVIDIA

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