Какой будет новая линейка видеокарт NVIDIA GeForce RTX 4000

Совсем скоро компания NVIDIA представит миру новую четырехтысячную линейку видеокарт GeForce RTX 4000. Она, как вы уже догадались, придет на смену текущему поколению RTX 3000 и, по предварительным данным, обеспечит сильный прирост производительности во всех задачах, которые используют GPU для обработки данных. В этой статье мы собрали все известные на сегодняшний день данные по новой линейке, а также немного пофантазировали на тему «какими мы видим следующие видеокарты от NVIDIA». Но сначала мы кратко вспомним историю появления первой видеокарты линейки RTX, которая пришла на смену видеокартам линейки GTX.

Что такое RTX в видеокартах NVIDIA

Среди геймеров нередко можно встретить мнение, что компьютерная графика зависла на месте и практически не развивается вот уже несколько лет. Но это не является правдой. Дело в том, что игровая графика, как и многие технологические процессы в этом мире на сегодняшний день, уперлась в некий потолок, подняться выше которого тяжело, но это не означает, что прогресс стоит на месте. Простым увеличением полигонов сегодня уже не отделаться. Более того, при текущем качестве картинки в играх, чтобы вы реально заметили разницу, количество полигонов нужно увеличивать кратно, как и качество/количество эффектов. Все это просто не потянут большинство компьютеров. Поэтому разрабатываются новые движки, как тот же Unreal Engine 5 и, конечно же, новые технологии к которым и относится Ray Tracing, она же «трассировка лучей».

Трассировка лучей в компьютерных играх — это решение для создания реалистичного освещения, отражений и теней, обеспечивающее более высокий уровень реализма по сравнению с традиционными способами рендеринга. (с) ru.wiki

Другими словами, эта технология симулирует реальное поведение света в играх, она старается сделать его таким же, каким оно является в жизни. Это очень сильно влияет на визуальное восприятие игры, так как мы уже не ловим диссонансов от странных нелогичных теней – все выглядит максимально приближенным к реальному миру.

Главная сложность с новыми технологиями в том, что они должны поддерживаться аппаратно видеокартой, иначе производительность в режиме реального времени будет слишком низкой. Первой линейкой видеокарт, которая поддерживала Ray Tracing (далее по тексту RT), стала NVIDIA GeForce RTX 2000 выпущенная уже в относительно далёком 2018 году. Именно с этой линейки компания изменила название GTX на RTX. На самом деле, даже слабые GTX 1650 без аппаратного ускорения способны рассчитывать свет физически достоверно, но только карты RTX способны делать это в реальном времени, со скоростью, пригодной для игр.

Настоящий рассвет RT пришелся на следующее поколение видеокарт NVIDIA – GeForce RTX 3000. Благодаря увеличившейся общей производительности, и особенно блока, отвечающего за обработку RT, игроделы получили возможность выпускать игры с графикой нового поколения. Как бы ни ругали Cyberpunk 2077, но это одна из самых красивых и реалистично прорисованных игр на сегодняшний день. Одна из особенностей игры – та самая трассировка лучей, отключение которой ведет к существенным изменениям в прорисовке света, теней и отражений. К сожалению, играть на максимальных настройках качества обладатели мониторов с разрешением хотя бы 2560 х 1440 могли лишь при наличии видеокарты RTX 3080. А если речь заходила про 4К, то производительность ниже RTX 3090 просто не котировалась. Позже выпустили патчи, которые оптимизировали качество графики и системные требования, но изначально графика в этой игре ставила на колени даже самые мощные системы.

Помимо Ray Tracing, поколение видеокарт RTX принесло нам технологию NVIDIA DLSS, который стал возможным благодаря тензорным ядрам. Эта технология позволила играть в современные игры в высоких разрешениях даже на относительно слабеньких системах. Суть этой технологии в том, что при рендере кадра она сначала рассчитывает его в более низком разрешении, за счет чего и увеличивается фпс, а потом с помощью обученной нейросети увеличивает разрешение кадра до целевого. В некоторых случаях технология даже улучшает его, за счет увеличения резкости или сглаживания, например.

NVIDIA DLSS (сглаживание с алгоритмами глубокого обучения) — это революционная технология рендеринга на базе искусственного интеллекта, которая улучшает производительность и качество графики благодаря использованию специализированных тензорных ядер в видеокартах GeForce RTX. DLSS повышает частоту кадров и одновременно улучшает качество картинки в играх, используя глубокую нейросеть. (с) NVIDIA

У технологии много противников, но они просто не умеют готовить DLSS. Фишка в том, что нельзя просто брать и активировать DLSS на полную катушку в любом разрешении. Если почитать то, что говорит о DLSS сама NVIDIA, то придет понимание, что под каждое разрешение заготовлен свой режим, если вы не хотите проседания в качестве картинки и появления мыла. Так в разрешении 1920 х 1080 вообще не рекомендует использовать DLSS, ну или режим качество. При переходе в 2560 х 1440 можно включить режим качество или сбалансированный. И только при переходе в разрешение 4К можно использовать режим производительность. Режим суперпроизводительность, по сути, для разрешения 8К, потому что даже в 4к картинка начнет разваливаться. И если придерживаться этих простых правил, то вы получите огромный буст в производительности при отсутствии или минимальном падении качества картинки. При этом, в каждом режиме вы получаете бесплатное сглаживание. Иными словами, DLSS — это великое благо, которое дарит почти бесплатную производительность. Просто всем этим нужно правильно пользоваться.

С каждый днем растет количество игр, которые поддерживают RT и DLSS, и очевидно за этими технологиями будущее. На сегодняшний день DLSS существует в версии 2.4.12, и мы уверены, это не предел. С каждой новой версией улучшается качество картинки и увеличивается количество кадров, а также растет список игр, поддерживающих технологию. Поэтому говорить, что игровая индустрия стоит на месте в корне неверно, просто на фоне крутой уже существующей графики, не так-то просто заметить улучшения, как это было лет 10-15 назад, когда с каждым новым поколением был такой рывок вперед, что не заметить было просто невозможно. И на каждое новое поколение видеокарт появляются игры, которые хорошо работают только на актуальной топовой видеокарте. Так будет и с новой линейкой – обязательно выйдут новые требовательные игры, которым среднестатистических RTX 3070 – 3080 будет мало. Поэтому в преддверии выхода RTX 4000, мы предлагаем вам изучить всю собранную нами информацию и немного погадать на кофейной гуще.

Слухи о GeForce RTX 4000

Предыдущее трехтысячное поколение вышло в 2020 году, а в 2021 мы увидели обновление линейки, которое принесло лишь легкое увеличение производительности, но не дало новых фишек. Такой поход использовался и раньше, с двухтысячной линейкой, когда сначала вышли обычные карты RTX 2000, а через год с приставкой Super. В этом году нам покажут новое, уже третье поколение карт RTX, а значит можно ожидать более тонкий техпроцесс, полностью новые GPU на новой архитектуре и новые фишки, которые сделают игры еще красивее, а fps – выше!

По текущей информации, названия видеокарт останутся старыми, изменится лишь первая цифра. На сегодняшний день ходят слухи о наличии следующих видеокарт в новой линейке:

• RTX 4050
• RTX 4050 Ti
• RTX 4060
• RTX 4060 Ti
• RTX 4070
• RTX 4070 Ti
• RTX 4080
• RTX 4080 Ti
• RTX 4090
• RTX 4090 Ti

Да, слухи ходят про целых десять видеокарт. Но по опыту предыдущих лет мы можем сказать, что вряд ли линейка видеокарт Ti будет выпущена сразу. Обычно такие карты выходят через год как обновление текущей линейки, небольшой такой апгрейд спецификаций. Это логично и менять подход у компании NVIDIA на текущий момент причин нет. Как минимум, это запутает пользователей, которые привыкли к определенным обозначениям. Есть небольшая вероятность, что компания может вспомнить про приставку «Super» и выпустить видеокарту RTX 4090 Ti Super на следующий год, но, честно говоря, такое название выглядит как компот, и шансов на такой расклад мало. Поэтому предположительно сначала в свет выйдут следующие карты:

• RTX 4050
• RTX 4060
• RTX 4070
• RTX 4080
• RTX 4090

И даже тут есть нюанс, сначала всегда выпускаются более мощные карты новой линейки, в данном случае RTX 4090 и RTX 4080. И лишь через некоторое время появляются более доступные игровые решения. Скорее всего такой подход обусловлен тем, что компания не хочет сразу выбрасывать на рынок конкурентов старой линейки, так как ее тоже нужно до распродать и желательно по хорошим ценам. Поэтому сначала показывают самые топовые карты, которые не являются заменой старым, а дают пользователю новую производительность, а потом уже добавляют в линейку младшие карты. Плюс еще момент: младшие карты часто делаются из отбраковок старших карт, а для этого нужно накопить определенный процент брака. Это еще одна причина, почему в свет выходят сначала самые производительные решения.

NVIDIA GeForce RTX 4090

По слухам, RTX 4090 будет оснащен графическим процессором AD102 с 16384 ядрами CUDA и 24 ГБ памяти GDDR6X. Знакомые характеристики памяти, правда? Еще бы, ведь такая же конфигурация используется в текущем поколении у RTX 3090 / 3090 Ti. Если объем памяти и ее стандарт останутся неизменными, а скорее всего так и будет, то можно предположить, что и шина памяти останется без изменений, а именно 384 бита. Дело в том, что шина памяти напрямую зависит от количества микросхем памяти, и если их количество не меняется, то не меняется и разрядность шины памяти. В целом шаг логичный и понятный, так как GDDR6X работает на очень высоких частотах, что вкупе с шиной в 384 бита дает просто невероятную пропускную способность памяти. А память такая штука, что ее нет большого смысла апгрейдить бесконечно. Если количество данных, пересылаемых за секунду, укладывается в пропускную способность без образования «толкучки на входе», то дополнительное увеличение пропускной способности практически не даст прироста. Наращивать объем видеопамяти для этой видеокарты тоже нет никакого смысла, потому что в разрешении 4К забить все 24 Гбайта видеопамяти попросту невозможно на сегодняшний день ни в одной игре. А для 8К эти карты все еще слишком слабы, потому что каким бы прирост ни был, но даже топовая RTX 3090 Ti в играх категории ААА в разрешении 4К при максимальных настройках качества не всегда выдает 100 кадров. А разрешение 8К, это в 4 раза больше пикселей, чем в 4К. Как говорится, прикидывайте сами :).

На текущий момент гораздо эффективней увеличивать мощность самого GPU. И вот тут нам обещают примерно 50% прирост объема CUDA-ядер: а именно с 10752 до 16384. Если же быть максимально точными, то 52%, а это очень немало. Даже если NVIDIA просто взяла плату от RTX 3090 Ti и установила туда новый видеопроцессор, то уже будет огромный прирост. Но хочется все же надеяться на новый техпроцесс, новую архитектуру (Ada Lovelace) и новые технологии, и тогда можно ожидать около 50% прироста относительно текущей RTX 3090 Ti в играх. Некоторые источники прогнозируют до 90% прироста, но мы в таки цифры не верим, потому что, судя по техническим данным, известным на момент написания статьи, это просто невозможно. Да и не совсем понятно, зачем давать такой буст самой NVIDIA, потому что через год-то компании снова нужно что-то новое показывать. Также с каждым годом все сложнее и сложнее увеличивать мощность из-за естественных причин, таких как уровень доступных человечеству технологий. Поверьте, если будет прирост в 50%, это уже классный показатель, который говорит, что видеокарту смело можно покупать на смену текущей, какой бы она ни была. Недавно в сети засветились результаты новой RTX 4090 в бенчмарке 3DMark Time Spy Extreme. Видеокарта, точнее ее GPU, смог показать 20192 балла, что примерно на 70% больше, чем у RTX 3090 Ti. Даже если представить, что это 100% реальные результаты, то все равно в играх прирост более 50% ожидать не стоит, потому что игра работает не только на одном GPU, там используется вся система в связке, это и процессор, и оперативка и видеопамять на самой видеокарте – каждый компонент вносит свою лепту в игровую производительность. Бенчмарки – это прекрасно, но они не отражают реальную производительность в играх,  тут все будет зависеть от того, как GPU будет справляться с конкретной задачей в конкретной игре, а бенчмарки лишь отражают уровень производительности системы в идеальных условиях.

Предлагаем вам ознакомиться с предположительными характеристиками RTX 4090.

Из всей таблицы нас смущает только предполагаемое энергопотребление, которое даже с учетом нового техпроцесса не может остаться на прежнем уровне, учитывая объем увеличения мощностей. Честно говоря, мы бы предположили потребление в районе 600–800  Ватт под нагрузкой. Таким образом для мощной системы мы будем рекомендовать блок питания от 1200 Ватт и выше.

NVIDIA GeForce RTX 4080

Спускаемся на отметку ниже и попадаем на RTX 4080, которая в этом поколении может быть представлена двумя версиями сразу. Честно говоря, в такой вариант верится слабо, но упорно ходят слухи о двух версиях видеокарт: на 12 и 16 Гбайт видеопамяти. Все остальные характеристики памяти также отличаются, потому что одно тянет за собой другое, но давайте начнем с GPU. Нам обещают 9728 CUDA-ядер, что на 40% меньше, чем у топовой RTX 4090. Но это ладно, главное, что у нее меньше ядер, чем у текущего топа в лице RTX 3090, т.е. она, скорее всего, не сможет превзойти ее по производительности. Но дальше больше, даже у RTX 3080 Ti CUDA-ядер больше, чем прогнозируется для RTX 4080, у которой порезана еще и шина памяти до 256 бит. Чтобы можно было нарастить объем видеопамяти до 16 Гбайт, которые обещают, не увеличивая шину памяти до параметров флагмана, производитель увеличит емкость чипов памяти (В данном случае вместо 12 чипов по 1 ГБ (32х12 = 384 бита, rtx 3080ti) установят 8 чипов по 2 ГБ (32х8 = 256 бит шина, rtx 4080). Итак, по предварительным данным RTX 4080 будет превосходить RTX 3080 Ti только в объеме памяти (16 против 12 Гб) , зато проигрывает по количеству CUDA-ядер (9728 против 10240 шт) и в шине памяти (256 против 384 бит). Уменьшение ширины шины памяти скорее всего будет компенсировано увеличением в несколько раз размера кэш-памяти, а также выросшими на 30-40% тактовыми частотами.

Если сравнивать RTX 4080 с эталонной RTX 3080, которая вышла в 2020 году, количество CUDA-ядер у новинки будет больше (9728 против 8704 шт). При этом у RTX 4080 все-равно ниже разрядность шины памяти, но есть надежда на увеличенные частоты. В противном случае для нас большая загадка, как NVIDIA собирается показывать большое превосходство над видеокартой, которую выпустила два года назад. Потому что ходят упорные слухи о 40-50% превосходстве, а одной архитектурой и драйверами такое точно не отбить.

А теперь переходим к слухам о второй, более бюджетной RTX 4080 с объемом памяти в 12 Гбайт и разрядностью шины в 192 бита. Собственно, это единственное различие между потенциальной младшей и старшей версиями, но история звучит крайне неправдоподобно, потому что при таких раскладах младшая RTX 4080 просто сольет самой старой первой версии RTX 3080 2020 года, у которой шина памяти 320 бит. Можно сказать, что зато у RTX 4080 больше CUDA-ядер, но поверьте, такую просадку по шине не победить увеличением «ядерного бюджета» на 10%. Тем более, что тип памяти такой же (GDDR6X) и тактовые частоты вряд ли будут сильно выше, так как память и так уже очень горячая. Более того, шина памяти 192 бита для видеокарты RTX 4080 даже смотрится несолидно. Да и в целом раньше никогда не было такого, чтобы представляли одновременно две видеокарты с разными характеристиками, но одним порядковым номером, скорее всего этого не будет и в этот раз. Ниже расположена табличка с вероятными характеристиками RTX 4080 основанная на слухах. Нам кажется, что слухи касательно RTX 4080 не являются правдой, так как разрыв между RTX 4090 и RTX 4080 будет похож на пропасть. Мы думаем, что количество ядер будет составлять около 12-13 тысяч штук, это максимально логично и тогда видеокарта займет свое место в линейке и сможет противостоять прошлогодней RTX 3080 Ti.

NVIDIA GeForce RTX 4070

Давайте спустимся в еще более доступный сегмент – RTX 4070. Про эту карту также ходят слухи, что будет две версии, но все это маловероятно, потому что плодить такую огромную линейку видеокарт при живой трехтысячной серии просто не имеет смысла.

Итак, скорее всего в RTX 4070 будет еще более урезанный GPU с количеством CUDA-ядер равному 7680 шт. В текущей линейке такой GPU расположился бы между RTX 3070 Ti (6144 ядра) и RTX 3080 (8704 ядра),  скорее ближе к RTX 3080. Шина памяти почему-то прогнозируется с разрядностью 192 бита, но с увеличенной тактовой частотой видеопамяти, что поможет это компенсировать. Скорее всего это станет возможным благодаря использованию GDDR6X, тогда как в RTX 3070 использовалась более медленная простая GDDR6.  Объем памяти составит 12 Гбайт, что очень правильно. Видеокарта RTX 3070 обладает 8 Гбайтами видеопамяти, и кое где это становится бутылочным горлышком. Дело в том, что та же RTX 3070 Ti способна неплохо себя показать в разрешении 4К, но 8 Гбайт памяти там уже не прокатят. При чем дело не только в фпс, который может быть весьма высоким. Проблема в том, что снизить нагрузку на GPU (повысив тем самым частоту кадров), путем убивания красот – можно, но текстуры-то все равно будут в разрешении 4к, это снизить уже сложно, если только не менять настройки рендеринга финальной картинки. И может оказаться так, что fps весьма высокий, а вот периодические фризы при подгрузке новых локаций испортят все впечатления от игрового процесса. Вот чтобы подобных ситуаций не было и нужен достаточный объем видеопамяти. Бахать ее десятками гигабайт на текстолит при этом тоже нет смысла, потому что незадействованная память никак не ускоряет игру, а просто простаивает. Если данные верны, то скорее всего RTX 4070 сможет превзойти даже RTX 3070 Ti примерно на 25-30% по грубым прикидкам, и это более чем адекватно.

Потенциальные характеристики видеокарты RTX 4070.

NVIDIA GeForce RTX 4060 и GeForce RTX 4050

А вот предварительных данных про RTX 4060 и RTX 4050 пока нет, но давайте пофантазируем, какими они могут быть. В принципе тенденция компании NVIDIA ясна – усиливаем GPU и ставим более быструю память, тем самым экономим на шине памяти и упрощенной разводке на плате.

Мы можем предположить, что видеокарта RTX 4060 будет обладать примерно 5000 CUDA-ядрами, а RTX 4050 примерно 3200 CUDA-ядрами. При этом карты могут оснащаться как старой GDDR6, так и современной GDDR6X. Последняя весьма дорогая, поэтому ее использование в карте уровня RTX 4050 сомнительно. С другой стороны, если ее не использовать, нельзя будет порезать шину памяти и упростить разводку как следствие, а это, вероятно, более заметные траты. Как минимум, дорогую видеопамять нужно просто распаять, а проектировать более сложную плату с увеличенным количеством слоев текстолита, это явно дорогое удовольствие и оно менее перспективно.

По объемам видеопамяти можно предположить 8 Гбайт для RTX 4060 и 4/8 Гбайт для RTX 4050. Это позволит картам уверенно победить предшественников, показав более высокую производительность.

Ниже представлена сборная таблица всех вероятных характеристик всех новых видеокарт.

GeForce RTX 3000 и GeForce RTX 4000. Какой прирост?

При выходе каждой новой линейки хочется, чтобы характеристики карт превосходили предшественников в своем классе. Например, было у RTX 3080 10/12 Гбайт видеопамяти, теперь должно быть 14 или 16. Была у нее шина памяти 320/384 бита, значит теперь нужно увеличить разрядность до 448 бит, и все в таком духе. Но на практике так бывает не всегда. Объем памяти достаточно долго крутился вокруг цифры 8-10 Гбайт, ни одно поколение. Более того, было даже падение с 11 Гбайт у GTX 2080 Ti до 10 Гбайт у RTX 3080, но это не мешало показывать новым карточкам заметный прирост производительности. Объем памяти вообще не сильно важен, если его хватает. Помните одно время любили продавать карты самого младшего сегмента с медленной памятью, но большим объемом? Так вот это совершенно бесполезная затея. Если производительность уперлась в возможности самого видеопроцессора и упал fps, то нет никакого разницы, 10 Гбайт видеопамяти у карты, или все 30 Гбайт. Лучше всего, это сбалансированные решения вроде RTX 3060 Ti 8 Гбайт и RTX 3080 12 Гбайт, у этих карт объем памяти соответствует их общей производительности.

Также наметилась тенденция на сокращение разрядности шины памяти, снова. Дело в том, что компания NVIDIA никак не уйдет в разрядность на 512 бит, видимо это очень дорого. Мы уже видели топовые видеокарты, вроде GTX 8800 с шиной памяти 384 бита. С тех пор прошло около 15 лет, но мы до сих пор топчемся вокруг этих значений. Как же так? А все просто – решает видеопамять нового стандарта, на сегодняшний день самый топ, это GDDR6X. Дело в том, что пропускная способность памяти складывается из разрядности шины памяти и тактовой частоты видеопамяти. Простой пример на той же GTX 8800 и RTX 3090, у каждой из которых разрядность шины памяти 384 бита. Только ПСП у GTX 8800 около 86 Гб/c, а у RTX 3090 около 1000 Гб/c – чуете разницу, правда? Т.е. шина памяти одинаковая, но благодаря более быстрой памяти, мы получили прирост примерно в 12 раз. Поэтому страдать из-за того, что NVIDIA снова порезала (предположительно) разрядность шины памяти и снизила ее до 256 бит у той же RTX 4080, точно не имеет смысла. Главное то, что каждое следующее поколение видеоарт всегда мощнее предыдущего, и так будет и в этот раз.

Заключение

Мы поделились с вами нашими мыслями касательно новой линейки видеокарт об NVIDIA RTX 4000, а также собрали предварительные сведения о новинках. Сказать что-либо до анонса видеокарт с уверенностью на 100%, конечно же, нельзя. Компания NVIDIA мастер маскировок и распространения слухов. Но нарисованная нами картина скорее всего будет очень недалека от того, что нам скоро покажут.