Что ждать от видеокарты GeForce RTX 4000 – характеристики и производительность

Каким будет будущее после NVIDIA GeForce RTX 3000? Хотя с момента премьеры видеокарт Ampere прошло больше года, для многих пользователей это событие случилось только «на бумаге». Однако пандемия COVID-19 и связанные с ней производственные проблемы не могут существенно повлиять на дальнейшие планы «зеленых».

Когда ждать премьера следующего поколения (NVIDIA Lovelace)? Вот всё, что мы знаем о видеокартах GeForce RTX 4000.

Архитектура NVIDIA Lovelace вместо Hopper

Прежде чем перейти к сути, небольшое пояснение, ведь планы – обсуждавшиеся только в кулуарах – претерпели значительные изменения. По первым – уже устаревшим – слухам, следующее поколение видеокарт NVIDIA, после Ampere, должно было называться Hopper – по имени Грейс Хоппер (1906-1992), математик, относящаяся к числу основателей компьютерных наук.

По неофициальным данным, архитектура Hopper дебютирует позже и претерпит революционные изменения. Она будет основана на многомодульной структуре, называемой MCM (Multi-Chip Module). Чиплетная структура (несколько более мелких чипов, соединенных вместе) не является чем-то новым – она успешно используется в ЦП, например, в процессорах AMD Ryzen. Это позволяет увеличить выход продукции и снизить себестоимость, а значит и конечную цену продукта.

Ещё не время для технологии чиплета

Однако, прежде чем произойдёт желанная многими пользователями революция, нам нужно будет получить видеокарты, основанные на традиционной, монолитной архитектуре, которая должна быть «всего лишь» эволюцией. Они будут производиться с использованием 5-нанометровой литографии, что позволит увеличить плотность размещения транзисторов. Именно в этом технологическом измерении создаются видеокарты NVIDIA GeForce RTX 4000.

По неподтвержденной информации, после Ампера в стане зеленых наступит царство архитектуры NVIDIA Lovelace, названной в честь Ады Лавлейс (1815-1852), дочери поэта Джорджа Байрона. Она была математиком, широко известным как первый программист в истории. Одним из величайших успехов «мастера кодирования девятнадцатого века» стало создание первой компьютерной программы. Она разработала алгоритм для нужд неполной аналитической машины английского математика Чарльза Бэббиджа, которого некоторые называют отцом информатики.

Поэтому, когда мы будем прощаться с чипами Ampere (GA102, GA104, GA106), мы будем приветствовать Lovelace (AD102, AD104, AD106).

GeForce RTX 4000 – технические характеристики

Утечки, источником которых является проверенный информатор kopite7kimi, предполагают, что графический чип AD102 может иметь структуру ядра 12×6 (для сравнения, ядро Ampere GA102 – 7×6). Таким образом, полноценный чип NVIDIA Lovelace будет иметь 12 блоков GPC (кластер обработки графики), 72 блока TPC (кластер обработки текстур) и 144 блока SM (потоковых мультипроцессоров).

В результате это даёт целых 18 432 ядра CUDA. На фоне AD102 полноценный GA102 выглядит довольно скромно – «всего» 84 блока SM и 10752 ядра CUDA, что почти в два раза меньше. У GeForce RTX 3090 их ещё меньше, потому что в основе лежит немного урезанный графический чип с 10496 шейдерами.

Если GeForce RTX 4090 будет работать на полной версии AD102, её (частичные) характеристики будут следующими:

Тем не менее, в спецификациях самого мощного (или любого другого) чипа NVIDIA Lovelace ещё предстоит заполнить множество пробелов. Вы должны быть терпеливы и ждать новых утечек.

Инсайдер Greymon55 подтвердил предыдущие предположения, и флагманская модель RTX 4090 должна быть оснащена памятью GDDR6X с 384-битной шиной. Так что эта часть спецификации останется нетронутой по отношению к RTX 3090. С одним очень важным отличием – NVIDIA, вероятно, будет использовать более быстрые планки (выше 20 000 МГц) с пропускной способностью, превышающей 1000 ГБ/с.

Спецификации NVIDIA Lovelace – огромная порция кеша L2

Хакеры из группы Lapsus$, похитившие данные с серверов NVIDIA, опубликовали не только исходный DLSS, но и название следующего, после Хоппера, поколения (Blackwell). Благодаря утечке мы узнали первые подробности о спецификациях других графических чипов NVIDIA Lovelace. Они подтверждают предыдущие утечки о ядре AD102. Пришло время взглянуть на них, поскольку они выглядят многообещающе.

Ядро AD103, которое, скорее всего, будет использоваться в мобильных версиях топовой RTX 4000 и, возможно, RTX 4070 (Ti), должно иметь такое же количество ядер CUDA, как и самый большой чип серии Ampere – GA102.

Обязательно обратите внимание на огромный объём кеша L2. Это гигантский скачок по сравнению с RTX 3000, у которого было 2-6 МБ (!). Без расширений.

Посмотрите на спецификации остальных графических ядер NVIDIA Lovelace.

Спецификация AD102 (RTX 4090, RTX 4080Ti и RTX 4080):

• Количество блоков GPC: 12
• Количество блоков TPC: 72
• Количество блоков СМ: 144
• Количество ядер CUDA: 18 432
• Кэш L2: 96 МБ
• Шина памяти: 384-битная

Спецификация AD103 (RTX 4070/Ti, мобильные RTX 4080 и RTX 4080 Ti):

• Количество блоков GPC: 7
• Количество блоков TPC: 42
• Количество блоков СМ: 84
• Количество ядер CUDA: 10 752
• Кэш L2: 64 МБ
• Шина памяти: 256-битная

Спецификация AD104 (RTX 4070 и RTX 4060 Ti):

• Количество блоков GPC: 5
• Количество блоков TPC: 30
• Количество блоков СМ: 60
• Количество ядер CUDA: 7680
• Кэш L2: 64 МБ
• Шина памяти: 256-битная

Спецификация AD106 (RTX 4060):

• Количество блоков GPC: 3
• Количество блоков ТПК: 18
• Количество блоков СМ: 36
• Количество ядер CUDA: 4608
• Кэш L2: 48 МБ
• Шина памяти: 192-битная

Спецификация AD107 (RTX 4050, RTX 4050 Ti):

• Количество блоков GPC: 3
• Количество блоков ТПК: 12
• Количество блоков СМ: 24
• Количество ядер CUDA: 3072
• Кэш L2: 32 МБ
• Шина памяти: 128-битная

GeForce RTX 4000 – какой блок питания

В первых сообщениях хорошо осведомленных информаторов, таких как kopite7kimi и Greymon55, флагманские модели GeForce RTX 4000 должны были иметь энергопотребление свыше 400 Вт. Прогнозировалось, что, например, GeForce RTX 4090 будет иметь TGP 420-450 Вт. Это существенный скачок по сравнению с RTX 3090, у которого энергопотребление составляет 350 Вт. Блоки питания мощностью выше 1000 Вт могут стать нормой с премьерой видеокарт на базе архитектуры NVIDIA Lovelace.

В начале 2022 года прогнозы взлетели до небес... Энергопотребление GeForce RTX 4090 не 450, 500, 600 и даже не 700 Вт. Greymon55 и kopite7kimi слышали из своих источников, что флагман серии RTX 4000 будет иметь аппетит в… 850 Вт (!). Это значение только видеокарты. Для такой GPU блока питания на 1000 Вт будет недостаточно...

Энергопотребление RTX 4080 и RTX 4080 Ti – огромный аппетит к электричеству

Энергопотребление младших моделей говорит о том, что различия в производительности между другими видеокартами на базе чипа AD102 могут быть достаточно большими.

До сих пор графические процессоры с этих полок предлагали (очень) схожее энергопотребление:

• Потребляемая мощность GeForce RTX 4080Ti – 650 Вт (прирост на 300 Вт по сравнению с RTX 3080 Ti)
• Потребляемая мощность GeForce RTX 4080 – 450 Вт (увеличение на 130 Вт по сравнению с RTX 3080)

Эти значения кажутся абсурдными (разве что для RTX 4080), но если посмотреть на энергопотребление RTX 3090 Ti (450 Вт), которое столкнулось с лагами на пути к своей премьере, оно уже не кажется таким уж невероятным. . С большой (вычислительной) мощностью приходит столь же большой аппетит к электричеству... Kopite7kimi не уверен в этих значениях (50 из 50). Можно мечтать о 450 Вт в RTX 4090 Ti, но есть большая вероятность, что это будут не 850 Вт, а ближе к 650-750 Вт.

Это означает, что NVIDIA намерена использовать графический чип AD102 на пределе возможностей, вероятно, для конкуренции с Radeon RX 7000, которые должны иметь чиплетную структуру и, по слухам, более высокую производительность. В условиях такой конкуренции такое высокое энергопотребление (к сожалению) имеет смысл.

Прогнозируемая производительность GeForce RTX 4000

Что больше всего привлекает геймеров, когда речь идёт о видеокартах? Конечно, хорошее соотношение цены, качества и производительности. Перед каждой премьерой нового поколения пользователи с раскрасневшимися лицами следят за всеми утечками, а затем официальными новостями и тестами в играх. Ведь всем хочется максимально возможного прироста производительности – на что можно рассчитывать с видеокартами GeForce RTX 4000?

Большинство моделей GeForce RTX 3000 могут похвастаться хорошим соотношением цена/производительность (при условии рекомендованной розничной цены, конечно), но ожидания от следующего поколения, которое перейдёт с 8-нм техпроцесса Samsung на 5-нм техпроцесс TSMC, велики. Увеличение мощности по отношению к картам Ampere может быть более чем в два раза. Это результат предварительных расчетов на основе имеющейся в сети спецификации, которая считается вероятной.

Топовый чип AD102, который, вероятно, будет зарезервирован только для GeForce RTX 4090 и RTX 4080 (Ti), обеспечит производительность FP32 на уровне 66,4 TFLOPS на частоте 1800 МГц. Это почти в два раза больше, чем у полной версии GA102 (38,7 терафлопс; у RTX 3090 – 35,58 терафлопс). Поскольку флагманская RTX 4000 должна иметь тактовую частоту не менее 2,2 ГГц, уровень TFLOPS превысит 80.

Глядя на последние поколения видеокарт NVIDIA, GeForce RTX 4000 может обеспечить ещё больший прирост производительности в трассировке лучей и, надеюсь, ещё лучшие результаты после активации NVIDIA DLSS благодаря следующим поколениям ядер RT (третье) и Tensor (четвертое).

Серия GeForce RTX 4000 должна обеспечить скачок производительности по сравнению с RTX 3000, по крайней мере, как Pascal (GTX 1000) по сравнению с архитектурой Maxwell (GTX 900).

GeForce GTX 1080 Ti, самый сильный представитель семейства Pascal, до сих пор считается самой успешной видеокартой Ti в истории NVIDIA. Достаточно вспомнить, что её рекламировали «зеленые» с приростом производительности аж на 35% по сравнению с базовой GTX 1080. На практике в играх она обычно была несколько ниже (в среднем, на 25-30%), но результат все равно можно считать впечатляющим, ведь речь идёт о GPU того же поколения.

GeForce RTX 4000 – цена видеокарт NVIDIA Lovelace

Ещё слишком рано для каких-либо утечек цен. В последние годы количество предлагаемых видеокарт значительно увеличилось, но GeForce RTX 3000, к счастью, не поднялась выше своего предела. Ситуация к премьере приятно удивила, но, к сожалению, из-за пандемии только в теории.

Пока сложно сказать, вырастут ли цены на карты GeForce RTX 4000 по сравнению с предыдущим поколением, и если да, то насколько.

Премьерные цены на серию RTX 3000 были следующими:

• RTX 3060 – 329 долларов
• RTX 3060 Ti – 399 долларов
• RTX 3070 – 499 долларов
• RTX 3070 Ti – 599 долларов
• RTX 3080 – 699 долларов
• RTX 3080 Ti – 1199 долларов
• RTX 3090 – 1499 долларов

Будут ли рекомендованные цены на RTX 4000 такими же? К сожалению, я ожидаю, что видеокарты NVIDIA Lovelace будут дороже. NVIDIA уже официально подняла цену на RTX 3000, и это может быть ещё не конец повышения. Единственная надежда состоит в том, что к тому времени цены вернутся к (более или менее) допандемическому уровню...

GeForce RTX 4000 – когда премьера

В апреле 2021 года на конференции по технологиям графических процессоров (GTC 2021) генеральный директор NVIDIA Дженсен Хуанг обнародовал график выпуска следующей серии видеокарт GeForce RTX (4000) в 2022 году. «Зеленые» не подтвердили ни официальные названия этого семейства графических процессоров, ни дату анонса.

Kopite7kimi предположил, что NVIDIA может немного ускорить премьеру карт GeForce RTX 4000. Не исключено, что чипы Lovelace выйдут в сентябре 2022 года, то есть в третьем квартале, через два года после выхода первой RTX 3000. «Зеленые» могут решиться и на более ранний дебют, предшествующий премьере Radeon RX 7000, который, по слухам, предложит революционную структуру чипсета и более высокую производительность.

Пользователь Greymon55, который является частым источником утечек информации о «зеленом» оборудовании, также сообщил в своём Twitter, что NVIDIA GeForce RTX 4000 (NVIDIA Lovelace) будет запущена в сентябре 2022 года.

Ожидается, что NVIDIA сохранит двухлетний цикл выпуска видеокарт. Следующее поколение Ampere Next Next (NVIDIA Hopper) дебютирует в 2024 году. Впрочем, тема возможных видеокарт NVIDIA GeForce RTX 5000 – это другая история.