Семь лет прогресса, а воз и ныне там. Разработчики в замешательстве. Рынок до сих пор не насыщен видеокартами с новыми технологиями, а те, что есть на рынке, не способны удовлетворить минимальным системным требованиям. RTX и DLSS — это не только инновации от гиганта индустрии, но и транзисторный бюджет, который оплачивает потребитель. По тройному ценнику, без видимого применения на практике.
Предисловие
Данный материал не несет никакой смысловой нагрузки. Автор провел теоретические расчеты транзисторного бюджета CUDA-ядер и оценил площадь кристалла, выделенную под новые технологии, чтобы выяснить целесообразность их интеграции. Рассмотрел вопрос: есть ли смысл выделять бюджет и создавать RT и тензорные ядра в обмен на универсальные? Все расчеты гипотетические и не имеют практического применения.
В последнее время идут споры о необходимости DLSS и RTX в современных видеоиграх, их значимости и влиянии на индустрию. Тема достаточно широкая с множеством подводных камней и ответвлений, но рассматривать все нюансы не имеет принципиального значения. Технология необходима и важна для дальнейшего развития графики. Вопрос лишь — какой ценой?
Майнинг-бум и криптолихорадка
Для начала стоит упомянуть, почему нововведения NVIDIA столкнулись с трудностями, и RTX превратился в своеобразного "Кота Шредингера". Всплески интереса к майнингу криптовалют существенно повлияли на доступность видеокарт, что затруднило массовое внедрение RTX-технологий.
Из семи лет существования технологии трассировки лучей, в течение длительного времени видеокарты с поддержкой функции были недоступны. Более того, вторичный рынок, насыщенный "отработанными" видеокартами, сильно контрастировал с подорожавшими новинками — разница в цене между аналогами достигала трехкратного значения. Насыщение новинками замедлилось, а разработчики не спешили внедрять инновации в проекты, где игроки не могли ими воспользоваться. В результате на длительном временном промежутке индустрия оказалась в состоянии неопределенности.
Анализ статистики Steam вызывает сомнения в её репрезентативности
Многие говорящие головы при рассуждениях о железе используют популярный ресурс по сбору информации. Дядюшка Габен предоставляет много графиков и данных об игровых устройствах и вы их неоднократно наблюдали. Ниже информация на сегодняшний день.
Проблема состоит в том, что в Китае (а это второй по популярности язык Steam) до 65% всех пользователей — это различные интернет-кафе и клубы. Они массово обновляют свое железо, делая оптовые закупки по минимальным ценам. На бумаге идет стремительный переход, и куча народу сидит на RTX 4060, а по факту в Китае доступно только 50 игр, но обычные геймеры до сих пор используют народную видеокарту GTX 1060.
Забавный момент из статистики: на четвертом месте 1650, хотя ее массово не выпускали. Но нет народной 1660, которую любили майнеры, и сейчас это самая популярная карта на вторичке.
Легендарная GeForce RTX 4080
Это самая обозреваемая и изученная карта на сегодняшний день. Ее популярность среди покупателей ниже плинтуса, но у блогеров пользуется бешеной популярностью. Она изучена вдоль и поперек, и в сети полно информации. Для наших расчетов она подходит наилучшим образом.
Я не нашел достоверной информации, сколько площади занимают RT-ядра в данном чипе. Для подсчетов буду брать видеокарту RTX 3090, которую не только измерили вдоль и поперек, но и просканировали под ИК-лучами.
По имеющейся информации, в чипе RTX 3090 выделяется примерно 4% всей площади на RT-ядра. Наша карта на новом технологическом процессе, число ядер немного уменьшилось, но их эффективность заметно возросла. Предположительно, на RT-ядра и обвязку в RTX 4080 приходится до 7% общей площади кристалла.
Аналогичным образом рассчитываем площадь, что приходится на тензорные ядра. Точная информация также взята из обзоров по RTX 3090. Путем несложных математических манипуляций расчеты выдают 11% общей площади на данный элемент.
То есть, на RT- и тензорные ядра приходится около 18% общей площади современного кристалла видеокарты.
Современный кристалл — это 3D-объект. В сети нет информации, как устроен чип в глубину, возможно, что RT- и тензорные ядра занимают только верхний слой, а под ним все заполнено высокоэффективными CUDA-ядрами. Или расположены пустоты для отвода тепла и предотвращения утечек токов. 18% площади может превратиться в 0,1% или в 40% транзисторного объема.
Теперь сделаем упор в расчеты CUDA-ядер. Используя ту же методику и имея примерные представления о масштабах, у нас получается, что на данный элемент выделено около 50% чипа. В него входят сами ядра и обвязка.
Составляя пропорцию из 3 класса начальной школы, находим, что новые элементы занимают площадь, соизмеримую с:
9728 -> 50% X -> 18% получаем — 3502 CUDA-ядрами.
Общий рост производительности стремился бы (9728 -> 13 230) к 36%.
Джейсон Хуанг украл 36% производительности современных видеокарт
Я понимаю, что это грубый расчет, и колебания от реальности могут отличаться на порядок. Но на сегодняшний день — это максимально точный из известных мне расчетов. В этом месте возникает ряд странных вопросов без видимых объяснений.
Технология DLSS отлично демонстрирует себя в сценариях масштабирования. Если не уточнять, что речь идет о 4K, то можно порадоваться данной инновации. Но как только речь заходит о меньшем разрешении, то не все так радужно, как рассказывают в интернете. DLSS не оптимизирован для масштабирования из 720p в 1080p. Слишком низкое базовое разрешение приводит к большому числу артефактов. Из 900p в 1080p ситуация немного улучшается, но тоже не отличается качеством. Но нас интересует прирост — 20–30% по частоте кадров.
Условная RTX 3050 с замененными ядрами будет выдавать картинку лучше, чем оригинальная RTX 3050 при том же транзисторном бюджете. Более того, условная карта будет делать это во ВСЕХ играх, а существующая — только с внедренной технологией.
Технология RTX с кучей ответвлений. Младшие карты не тянут лучи в 95% случаев, и RT-ядра простаивают. То есть RTX 3050/3060/4060 не могут использовать имеющиеся технологии в двух с половиной играх оптимизированных зелеными. Поднимаем глазки наверх и смотрим, какие самые популярные карты в Steam сейчас и в ближайшие годы?
Технологии без аудитории
Мне нравятся лучи и повышение частоты кадров. Особенно сильно, когда рассматриваю футажи на YouTube. Но у меня нет ни денег, ни желания переходить на 4K-мониторы с видеокартами RTX 4080. Скажу больше — я и смысла не вижу в подобных тратах.
Разрыв в цене между 1080p + GTX 1660 и 4K + RTX 4080 не просто большой — он фантастически большой. Первый с монитором обойдется в $600, а вот второй стартует с планки в $2000. Трехкратный рост не дает трехкратного увеличения экспириенса. Это не вариант "чуть-чуть ужмись и возьми на ступеньку выше".
Переходные 1440p выглядят как компромисс, где только одна видеокарта стоит как игровая консоль PlayStation 5.
Сколько украл Джейсон Хуанг
36% сырой производительности — это примерная разница между:
Можете выбрать любую пару для удобства подсчетов. Постарался подобрать наиболее близкие варианты в разное время, но с одинаковым временем релиза.
Послесловие
Данный труд не ставит своей целью показать реальное положение дел, так как в общем доступе слишком мало информации, но он указывает на тот путь и проблематику, что сложилась в последние годы. Нам предлагают новые технологии, что стоят слишком дорого, а дают неимоверно мало. Требуют денег за то, чем не пользуемся, и выставляют главной движущей силой.
Проблема RTX и DLSS не в том, нужны ли они обществу, а в том, что альтернатива была бы дешевле.