Turing (mikroarkitektur) - Turing (microarchitecture)

Nvidia Turing
Utgivningsdatum 20 september 2018  ( 2018-09-20 )
Tillverkningsprocess TSMC 12 nm ( FinFET )
Historia
Företrädare
Efterträdare Ampere

Turing är kodnamnet för en grafikbearbetningsenhet (GPU) mikroarkitektur utvecklad av Nvidia . Det är uppkallat efter den framstående matematikern och datavetaren Alan Turing . Arkitekturen introducerades först i augusti 2018 på SIGGRAPH 2018 på de arbetsstationsorienterade Quadro RTX- korten och en vecka senare på Gamescom i grafikkort för konsumenterna GeForce RTX 20-serien . Baserat på det inledande arbetet från sin HPC- exklusiva föregångare introducerar Turing-arkitekturen de första konsumentprodukterna som kan spåra strålning i realtid , ett långvarigt mål för datorgrafikindustrin. Nyckelelement inkluderar dedikerade artificiella intelligensprocessorer ("Tensor-kärnor") och dedikerade strålspårningsprocessorer. Turing utnyttjar DXR , OptiX och Vulkan för åtkomst till strålspårning. I februari 2019 släppte Nvidia GeForce 16-serien av GPU: er, som använder den nya Turing-designen men saknar strålspårning och artificiell intelligenskärnor.

Turing tillverkas med hjälp av TSMC : s 12 nm FinFET halvledartillverkningsprocess . Den avancerade TU102 GPU innehåller 18,6   miljarder transistorer tillverkade med hjälp av denna process. Turing använder också GDDR6- minne från Samsung Electronics och tidigare Micron Technology .

Detaljer

Turing-mikroarkitekturen kombinerar flera typer av specialiserad processorkärna och möjliggör implementering av begränsad strålspårning i realtid. Detta accelereras med hjälp av nya RT-kärnor (ray-tracing), som är utformade för att bearbeta fyrträd och sfäriska hierarkier, och påskynda kollisionstester med enskilda trianglar.

Funktioner i Turing:

GDDR6-minnet produceras av Samsung Electronics för Quadro RTX-serien. RTX 20-serien lanserades ursprungligen med Micron- minneschips, innan den bytte till Samsung-chips i november 2018.

Rasterisering

Nvidia rapporterade prestationsvinster för rasterisering (CUDA) för befintliga titlar på cirka 30-50% jämfört med föregående generation.

Strålspårning

Strålspårningen som utförs av RT-kärnorna kan användas för att producera reflektioner, brytningar och skuggor och ersätter traditionella rastertekniker som kubkartor och djupkartor . I stället för att helt ersätta rasterisering kan informationen som samlats in från strålspårning användas för att förstärka skuggningen med information som är mycket mer fotorealistisk , särskilt när det gäller handling utanför kameran. Nvidia sa att strålspårningsprestandan ökade ungefär åtta gånger jämfört med den tidigare konsumentarkitekturen, Pascal.

Tensorkärnor

Generering av den slutliga bilden accelereras ytterligare av Tensor-kärnorna, som används för att fylla i ämnena i en delvis gjord bild, en teknik som kallas de-noising. Tensorkärnorna utför resultatet av djupinlärning för att kodifiera hur man till exempel kan öka upplösningen på bilder som genereras av ett specifikt program eller spel. I Tensor-kärnornas primära användning analyseras ett problem som ska lösas på en superdator, vilket lärs ut genom exempel vilka resultat som önskas, och superdatorn bestämmer en metod att använda för att uppnå dessa resultat, vilket görs sedan med konsumentens Tensor kärnor. Dessa metoder levereras via drivrutinsuppdateringar till konsumenterna. Superdatorn använder sig av ett stort antal Tensor-kärnor.

Pommes frites

  • TU102
  • TU104
  • TU106
  • TU116
  • TU117

Utveckling

Huvudartikel: Nvidia RTX

Turings utvecklingsplattform heter RTX . RTX ray-tracing funktioner kan nås med hjälp av Microsofts 's DXR , Optix samt använda Vulkan förlängningar (den sista är också tillgänglig på Linux-drivrutiner). Det inkluderar tillgång till AI-accelererade funktioner via NGX. Funktionerna Mesh Shader, Shading Rate Image är tillgängliga med DX12 , Vulkan och OpenGL- tillägg på Windows- och Linux-plattformar.

Windows 10 oktober 2018-uppdateringen inkluderar den offentliga utgåvan av DirectX Raytracing.

Produkter som använder Turing

  • GeForce 16-serien
    • GeForce GTX 1650
    • GeForce GTX 1650 (mobil)
    • GeForce GTX 1650 Max-Q (mobil)
    • GeForce GTX 1650 (GDDR6)
    • GeForce GTX 1650 Super
    • GeForce GTX 1650 Ti (mobil)
    • GeForce GTX 1660
    • GeForce GTX 1660 (mobil)
    • GeForce GTX 1660 Super
    • GeForce GTX 1660 Ti
    • GeForce GTX 1660 Ti (mobil)
    • GeForce GTX 1660 Ti Max-Q (mobil)
  • GeForce 20-serien
    • GeForce RTX 2060
    • GeForce RTX 2060 (mobil)
    • GeForce RTX 2060 Max-Q (mobil)
    • GeForce RTX 2060 Super
    • GeForce RTX 2060 Super (mobil)
    • GeForce RTX 2070
    • GeForce RTX 2070 (mobil)
    • GeForce RTX 2070 Max-Q (mobil)
    • GeForce RTX 2070 Max-Q Refresh (mobil)
    • GeForce RTX 2070 Super
    • GeForce RTX 2070 Super (mobil)
    • GeForce RTX 2070 Super Max-Q (mobil)
    • GeForce RTX 2080
    • GeForce RTX 2080 (mobil)
    • GeForce RTX 2080 Max-Q (mobil)
    • GeForce RTX 2080 Super
    • GeForce RTX 2080 Super (mobil)
    • GeForce RTX 2080 Super Max-Q (mobil)
    • GeForce RTX 2080 Ti
    • Titan RTX
  • Nvidia Quadro
    • Quadro RTX 3000 (mobil)
    • Quadro RTX 4000
    • Quadro RTX 5000
    • Quadro RTX 6000
    • Quadro RTX 8000
  • Nvidia Tesla
    • Tesla T4

Se även

Referenser

externa länkar