GeForce RTX Ampere – ett rekordstort kliv i prestanda

Det här är GeForce RTX 3000 Ampere

Få entusiaster har nog missat att Nvidia presenterat nästa generations grafikkort i GeForce-serien. Familjen RTX 3000 lovar framför allt ett saftigt kliv i prestanda, men även saker som förbättrad raytracing och nya funktioner. Men, vad är egentligen GeForce Ampere och vad är det som får grafikkorten att ticka?

Franska influenser sätter namnet

Till att börja med, kodnamnet Ampere kommer från franska vetenskapsmannen André-Marie Ampère. Han var verksam i början av 1800-talet, och hans arbete med elektromagnetism gav namn till enheten för elektrisk ström – ampere. Namngivningen följer Nvidias tradition av att döpa sina grafikkretsar efter just vetenskapsmän, tidigare bland annat Turing, Tesla, Pascal och Fermi.

En CUDA-kärna är en CUDA kärna är en… ja

Nvidias enheter för beräkningar heter CUDA-kärnor, och består i sin tur av flera mindre kretsar för olika syften. Ett mått på hur bra olika grafikkort i Nvidias sortiment står sig mot varandra brukar vara att jämföra just CUDA-kärnor – fler är bättre, och ger högre prestanda. Mellan generationerna är det dock svårare att jämföra CUDA-kärnor. Det blev tydligt när Nvidia avslöjade att nya flaggskeppet GeForce RTX 3090 bestyckas med hela 10 496 stycken, 141 procent fler än i föregångaren GeForce RTX 2080 Ti.

Blir prestandan då 141 procent bättre? Mja, inte riktigt. Ampere har visserligen fler så kallade SM-enhet och varje SM-enhet har fler CUDA-kärnor vilket driver upp antalet, men övriga delar har inte expanderats i riktigt samma takt. RT-kärnorna för raytracing och Tensor-kärnorna för AI finns till exempel fortfarande i ett exemplar vardera per SM-enhet.

Utan att snurra in för djupt i tekniken – CUDA-kärnor är bara en del av vad som ger grafikkortet beräkningskraft. Även om det drastiskt ökade antalet borgar för ett ordentligt hopp i prestanda finns det fler komponenter som bestämmer hur många FPS som visas i slutänden.

GDDR6X-minne driver upp frekvensen

Oavsett hur snabb grafikprocessorn är behöver den samarbeta med andra delar av kortet. Bland de viktigaste är grafikminnet – platsen där alla godsaker lagras i väntan på att matas vidare in i kretsen. För familjen Ampere introducerar Nvidia minnesgenerationen GDDR6X, vilken skruvar upp klockfrekvensen rejält mot föregående generation. Flaggskeppet GeForce RTX 3090 får hela 24 GB GDDR6X-minne som jobbar i 21 000 MHz över en 384-bitars buss. Bandbredden landar på 936 GB/s, en ökning på 34 procent ställt mot GeForce RTX 2080 Ti.

RTX IO låter grafikkortet prata med din SSD-enhet

Allt större spel med hög upplösning på texturer och annat skruvar stadigt upp kraven på datorns lagringsenhet. Ofta är resurserna dessutom komprimerade, vilket kräver att processorn packar upp det som behövs innan datan matas över till grafikkortet. Resultatet är vad som allt mer blir en flaskhals i takt med att spelutvecklarna tar sig friheter med lagringsutrymmet.

Nvidias metod att angripa problemet heter RTX IO. Det är i korthet en teknik som låter grafikkortet läsa komprimerade resurser direkt från en NVMe-ansluten SSD. Datan packas sedan upp direkt av grafikprocessorn, något som avlastar CPU:n för andra uppgifter. Dessutom sker det mycket snabbare, vilket gynnar allt från laddningstider till möjligheten att strömma högdetaljerade texturer.

RTX IO ligger dock en bit in i framtiden. Tekniken blir tillgänglig tillsammans med gränssnittet Microsoft DirectStorage, vilket ska rullas ut någon gång under 2021. 

Founder’s Edition får ny strömkontakt och uppdaterad kylare

Founder’s Edition, Nvidias egen variant av de nya korten, får en hel del uppdateringar jämfört med GeForce RTX 2000-serien. Nämnvärt är att korten fortsatt endast säljs direkt av Nvidia själva, precis som var fallet med föregångarna i familjen Turing.

Nytt för Founder’s Edition av GeForce Ampere är en 12-pins strömkontakt, vilken tar plats i stället för traditionella 6-pin, 8-pin eller i vissa fall 8+8-pin. Den nya varianten verkar dock inte få något större genomslag på kort sikt – majoriteten av alla kort från Nvidias partnertillverkare använder fortsatt standardiserade kontakter, i de flesta fall dubbla 8-pin. Du behöver alltså inte springa och köpa en ny nätdel i första taget.

Sist men inte minst, som alla läckra bilder på de nya Ampere-korten visar har Nvidia designat helt nya kylare för sina Founder’s Edition-modeller. Det handlar om varianter där luften tillåts blåsa rakt igenom, vilket ökar flödet och håller nere temperaturerna. Speciellt GeForce RTX 3090 sticker ut, med en massiv konstruktion som tar upp hela tre kortplatser i datorn.