GeForce, Quadro, RTX, CMP: begrijp de lijnen van Nvidia-videokaarten

Nvidia, wereldwijd bekend om de GeForce-lijn van grafische kaarten voor gamers, is een van de giganten op de GPU-markt en heeft de leiding in marktaandeel, althans voorlopig. Het is echter belangrijk erop te wijzen dat het bedrijf een veel breder portfolio heeft dan het op het eerste gezicht lijkt, met onder meer AI-technologieën, gegevensverwerking, platforms voor makers van inhoud en andere professionals.

  • Nvidia gebruikt AMD Threadripper PRO-chips in nieuwe GeForce NOW-categorie
  • GeForce Now: alles over de komst van de dienst in Brazilië

Om u te helpen een aantal van de oplossingen van Nvidia beter te begrijpen, Canaltech heeft verzamelde in dit artikel de vijf beste GPU-lijnen van de fabrikant, evenals details over de modellen, naamgevingssystemen, unieke kenmerken van het bedrijf en meer.

Kenmerken van Nvidia GPU's

Voordat we alle videokaarten van Nvidia begrijpen, is het belangrijk om enkele termen en technologieën te kennen die specifiek zijn voor de oplossingen van het merk. We zullen ons alleen concentreren op unieke functies van de GPU's van het bedrijf - u kunt alle belangrijke details en informatie over grafische kaarten bekijken in ons artikel over dit onderwerp.

-
Canaltech op Youtube: nieuws, productrecensies, tips, verslaggeving over evenementen en nog veel meer! Abonneer je op ons YouTube-kanaal, er is elke dag een nieuwe video voor je!
-

  • CUDA-kernen: equivalent aan Stream Processors op AMD-kaarten, CUDA-kernen zijn de gegevensverwerkingseenheden van Nvidia GPU's, vergelijkbaar met de kernen van een CPU, behalve de juiste verhoudingen. Omdat ze zijn geoptimaliseerd om tal van berekeningen parallel uit te voeren, zijn er grote aantallen CUDA-kernen op de borden, momenteel meer dan 10,000. Ze zijn verantwoordelijk voor het genereren van de afbeeldingen door processen te berekenen, zoals weergave van 3D-scenario's en karakters, traject en impact van licht in een scène, en meer.
  • RT-kernen: Ray Tracing Cores, officieel gemaakt met het debuut van de GeForce RTX 2000-familie, zijn recente frameworks die zijn ontwikkeld om realtime Ray Tracing-verwerking te versnellen, een geavanceerde techniek die het gedrag van licht nauwkeurig simuleert. Vanwege de overdreven hoeveelheid gegevens die de simulatie genereert, is de techniek buitengewoon omslachtig, maar het gebruik van RT-kernen verlicht de GPU door een verwerkingsstructuur op te zetten die bekend staat als Bounding Volume Hierarchy (BVH), een soort driedimensionale kaart van objecten van de scène, en voer een deel van de berekeningen parallel uit terwijl de CUDA-kernen voor de weergave zorgen.
  • Tensorkernen: Een ander type gespecialiseerde kern van Nvidia die in staat is om in zeer korte tijd enorme matrices te berekenen, een essentiële vaardigheid voor de verwerking van kunstmatige intelligentie, het belangrijkste gebruik van deze componenten. Deze cores waren exclusief voor de datacenterlijnen, maar kwamen op consumentenborden met de GeForce RTX 2000-lijn, waardoor nieuwe functies mogelijk werden die AI gebruiken, zoals DLSS.
  • Deep Learning Super Sampling (DLSS): A techniek waarbij GeForce GPU's een game met een lagere resolutie renderen en vervolgens het uiteindelijke beeld opnieuw opbouwen met hogere resoluties met behulp van kunstmatige intelligentie. Om de beeldkwaliteit en verwerkingssnelheid te garanderen en tegelijkertijd het proces te optimaliseren, verzamelt DLSS oude framegegevens om toe te passen op het frame dat wordt weergegeven, gegevens die bekend staan ​​als "tijdelijke gegevens".
  • Nvidia Optimus: technologie voor notebooks die bepaalt of het apparaat de speciale Nvidia GPU of de geïntegreerde GPU van de processor moet gebruiken om de batterij te sparen. Onlangs is Advanced Optimus uitgebracht, waarmee de gebruiker het gebruik van de speciale GPU kan forceren, zelfs wanneer de laptop is losgekoppeld.
  • Max-Q en Max-P: Toen het werd aangekondigd, was Max-Q-technologie een functie waarbij GPU's werden geconfigureerd met een lager energieniveau dan standaard, met als doel een evenwicht te vinden tussen stroomverbruik, warmteontwikkeling en prestaties. Notebooks die de functie niet hadden, werden in de volksmond "Max-P" genoemd, met verwijzing naar maximale prestaties. Met het debuut van de GeForce RTX 3000-familie werd het concept aangepast en verwijst het nu naar een minimaal verbruiksbereik waaraan een model moet voldoen, evenals een waarde die de combinatie vertegenwoordigt van een boost die dynamisch kan worden toegepast door de GPU zelf met een boost ingesteld door de laptopfabrikant.
  • NVLink: De opvolger van SLI, NVLink, maakt directe communicatie met hoge snelheid mogelijk tussen meerdere GPU's en maakt, in tegenstelling tot zijn voorganger, het delen van kaartgeheugen mogelijk voor snellere communicatie en gedeelde gegevenstoegang. De technologie is exclusief voor professionele modellen, datacenterborden en de GeForce RTX 3090, die een vereenvoudigde versie van de technologie gebruikt.

GeForce-lijn voor gamers

De meest populaire line-up van Nvidia, de GeForce-familie, is gericht op het gamerpubliek, van de meest informele gebruikers tot de enthousiastelingen. De leden van deze lijn kunnen worden onderverdeeld in 5 series modellen. Zijn zij:

RTX xx90-serie

De nieuwste toevoegingen aan de GeForce-reeks, de RTX xx90-modellen zijn bedoeld voor zowel liefhebbers als professionals, en bieden de beste technologieën van Nvidia, die de plaats innemen die voorheen werd ingenomen door Titan-kaarten. De nieuwste vertegenwoordiger, de GeForce RTX 3090, werd aangekondigd met veelbelovende "8K-gaming" -prestaties en biedt de meest geavanceerde specificaties voor het hele gezin.

Nvidia GeForce RTX 3090 (Afbeelding: Nvidia)

Het model maakt gebruik van de GA102-chip, met 10,496 CUDA-cores en klokken tot 1,700 MHz, 24 GB GDDR6X RAM met 384-bits interface en 936 GB/s bandbreedte, 82 RT-cores voor Ray Tracing, 328 Tensor-cores voor verwerking van kunstmatige intelligentie en 35 TFLOP's aan rekenkracht.

RTX xx80-serie

De RTX xx80-modellen, die zich richten op hoge prestaties, zijn de topmodellen in de GeForce-familie en bieden enkele van de meest geavanceerde functies van het bedrijf. De meest recente vertegenwoordiger is GeForce RTX 3080, die voldoende prestaties belooft om 4K-games met hoge framesnelheden te draaien.

Nvidia GeForce RTX 3080 (Afbeelding: Nvidia)

Het model gebruikt ook de GA102-chip, maar in een gereduceerde configuratie, met 8,704 CUDA-cores, klokken tot 1,710 MHz, 10 GB GDDR6X RAM met 320-bit interface en 760 GB/s bandbreedte, 68 RT Cores, 272 Tensor Cores en 29 TFLOP's van rekenkracht.

RTX xx70-serie

De RTX xx70-modellen proberen de prijs in evenwicht te brengen met geavanceerde prestaties en enkele van de meer premiumfuncties die te zien zijn in de RTX xx90- en RTX xx80-series, en proberen te fungeren als een soort "kosteneffectieve topklasse". De huidige vertegenwoordiger is de GeForce RTX 3070, gericht op Quad HD, maar met de kracht om 4K-gameplay te leveren met goede framesnelheden in minder veeleisende games.

Nvidia GeForce RTX 3070 (Afbeelding: Nvidia)

Het onderdeel is voorzien van een GA104 GPU, met 5888 CUDA-cores, klokken tot 1,725 MHz, 8 GB GDDR6 RAM met een 256-bits interface en 448 GB/s bandbreedte, 46 RT-cores, 184 Tensor-cores en 20.3 TFLOP's aan rekenkracht.

RTX xx60-serie

RTX xx60-kaarten vertegenwoordigen het middensegment van de GeForce-familie en zijn vaak de meest kosteneffectieve GPU's, die goede prestaties leveren tegen de meest betaalbare prijzen. Het nieuwste model is de GeForce RTX 3060, gericht op het aanbieden van Full HD-games met maximale kwaliteit, maar met prestaties die het risico lopen om Quad HD-titels te spelen, en zelfs in 4K met beperkingen.

Nvidia GeForce RTX 3060 (Afbeelding: Nvidia)

De gebruikte chip is de GA106, met 3,584 CUDA-cores, klokken tot 1,777 MHz, 12 GB GDDR6 RAM met 192-bit interface en 360 GB/s bandbreedte, 28 RT Cores, 112 Tensor Cores en 12.7 Computational Power TFLOP's.

RTX xx50-serie

De RTX xx50-modellen zijn Nvidia's meest instapkaarten, gericht op het leveren van bevredigende prestaties tegen een lage prijs. De meest recente vertegenwoordiger is de GeForce RTX 3050, tot nu toe alleen beschikbaar voor notebooks, ontworpen om goede Full HD-framesnelheden te leveren en technologieën zoals DLSS en Ray Tracing aan te bieden aan de meeste instapmodellen.

Notebook uitgerust met Nvidia GeForce RTX 3050 GPU (Afbeelding: Nvidia)

De oplossing beschikt over een GA107 GPU, met 2,304 CUDA-cores, klokken tot 1,740 MHz, 4 GB GDDR6 RAM met 128-bits interface en 224 GB/s bandbreedte, 18 RT-cores, 72 Tensor-cores en 8 TFLOP's aan rekenkracht.

Notebookvarianten hebben beperkingen

Het is belangrijk op te merken dat, ondanks wat de namen doen vermoeden, GeForce notebook-GPU's doorgaans niet hetzelfde prestatieniveau leveren als desktopvarianten. Zo levert de RTX 3070 mobile, in zijn krachtigste configuratie, prestaties die tussen de RTX 3060 en de RTX 3060 Ti voor desktops in liggen.

Dit is een gevolg van het hoge verbruik (TGP) van de kaarten en de thermische beperkingen van laptops. De eerder genoemde RTX 3070 heeft een standaard TGP van 220 W, terwijl de mobiele versie slechts 165 W kan halen op dikkere notebooks voor liefhebbers.

Een ander cruciaal punt waarmee rekening moet worden gehouden bij de aanschaf van een gaming-notebook is precies het verwachte verbruik van de GPU. In het ideale scenario, waar het apparaat de temperatuur onder controle kan houden, zou een grafische chip met een hoger verbruik meer prestaties moeten bieden. Samen met het debuut van de RTX 3000-familie begon Nvidia fabrikanten te dwingen het gebruik van GPU's aan te kondigen.

Het verbruik van notebookmodellen kan variëren van 70 W tot maximaal 165 W, dus let op: hoe hoger het getal, hoe beter de prestaties.

GTX- en GT-modellen circuleren nog steeds op de markt

Voordat Nvidia Ray Tracing en IA-technologieën debuteerde met de RTX 2000-familie, ontwikkelde en bracht Nvidia jarenlang de GeForce GTX-lijn op de markt, die eenvoudiger is omdat deze in feite alleen CUDA-kernen bevat.

De nieuwste vertegenwoordigers van de GeForce GTX-familie waren de GTX 1650, GTX 1650 Ti, GTX 1650 SUPER, GTX 1660, GTX 1660 Ti en GTX 1660 SUPER-kaarten. Nog steeds beschikbaar op de markt, ze zijn allemaal gebaseerd op dezelfde Turing-microarchitectuur als de RTX 2000 GPU's, maar hebben geen Ray Tracing of AI-verwerking.

Nvidia GeForce GTX 1650 op aangepast EVGA-sjabloon (Afbeelding: Nvidia)

Het bedrijf biedt ook GT-modellen aan, uiterst eenvoudig en gericht op kantoren of gebruikers die alleen een videokaart nodig hebben voor video-uitvoer. Oplossingen zoals de GeForce GT 1030 zijn voorzien van chips met weinig geheugen en weinig CUDA-kernen, en mogen ondanks de aantrekkelijke prijs niet als echt levensvatbare game-opties worden beschouwd.

Microarchitecturen eren grote wetenschappers

Een nieuwsgierigheid naar de micro-architecturen van Nvidia is dat ze allemaal grote wetenschappers in de geschiedenis eren. Enkele voorbeelden zijn de Turing-architecturen, genoemd naar de Britse wiskundige en vader van computerwetenschappen Alan Turing, Pascal, geïnspireerd door de Franse wiskundige en natuurkundige Blaise Pascal, en Curie, verwijzend naar de Poolse natuurkunde en ontdekker van radioactiviteit Marie Curie.

De meest recente van hen, de Ampere-microarchitectuur die aanwezig is in de RTX 3000-familie, verwijst naar de Franse natuurkundige André-Marie Ampère, een van de belangrijkste bijdragers aan de ontwikkeling van het veld van de natuurkunde dat zich toelegt op de studie van elektromagnetisme.

Geruchten geven aan dat de volgende generaties zullen worden geïnspireerd door Ada Lovelace, de Britse wiskundige die wordt beschouwd als de eerste programmeur ter wereld, en Grace Hopper, admiraal en systeemanalist voor de Amerikaanse marine en een van de makers van COBOL, een programmeertaal voor het verwerken van databases. Commerciële gegevens ontwikkeld in 1959 en nog steeds gebruikt door banken en grote bedrijven.

Hoe werkt de nomenclatuur?

Als we de Nvidia GeForce RTX 3080 Ti als voorbeeld gebruiken, hebben we het volgende naamgevingssysteem:

modellijn Serie/generatie SKU bronmodificator
GeForce RTX 30 80 Deelnemen
  • Lijn: de GeForce-familie omvat videokaarten die speciaal zijn bedoeld voor gamers, die alles dekken, van casual, instapniveau tot enthousiaste segmenten. Momenteel omvat het RTX-modellen, uitgerust met speciale hardware voor Ray Tracing en AI-verwerking, GTX-varianten, die alleen traditionele hardware voor rastering brengen en mogelijk binnenkort worden stopgezet, en GT-kaarten, extreem eenvoudig en alleen bedoeld voor machines waarvoor GPU's nodig zijn voor videosignaal weergeven.
  • Serie/generatie: staat voor de serie waartoe een videokaart behoort, en dus de generatie
  • SKU: geeft aan tot welk segment de videokaart behoort. Hoe hoger het getal, hoe beter de prestaties van de GPU.
  • Aanpasser: Nvidia gebruikt twee modifiers: Ti en SUPER. Ti-modellen worden vaak geassocieerd met het idee van premium-kaarten en hebben diepere aanpassingen aan chips en geheugens, zoals robuustere GPU's, krachtigere geheugens en andere verbeteringen, terwijl SUPER-varianten vaak herzieningen zijn van de originele modellen met weinig veranderingen, waaronder klokken. grotere, iets snellere herinneringen en soms grotere geheugencapaciteiten.

Quadro- en RTX-lijnen voor professionals

De Quadro-lijn was jarenlang een referentie voor grafische kaarten voor professionals en was bestemd voor grote animatie- en game-ontwikkelingsstudio's, ingenieurs, onderzoekers en andere specialisten die stabiliteit en een grote capaciteit aan snel geheugen nodig hebben. Juist vanwege de behoeften van deze doelgroep beschikken de modellen in deze familie over dikkere GPU's en RAM-capaciteiten tot 48 GB.

Nvidia RTX-familie voor professionals, met modellen RTX A2000, RTX A4000, RTX A5000 en RTX A6000 (Afbeelding: Persbericht/Nvidia)

Een van de verschillen van de Quadro-lijn zijn de stuurprogramma's, ontworpen in samenwerking met professionele softwareontwikkelaars zoals Adobe, Autodesk, Unity en Epic Games om maximale compatibiliteit en stabiliteit te garanderen. Als gevolg van de focus op stabiliteit zijn updates veel minder frequent in vergelijking met de GeForce-reeks, die wordt bijgewerkt wanneer grote games worden uitgebracht.

In 2020 nam de Nvidia RTX-lijn het over van de Quadro-lijn. Er is geen verschil tussen de twee: de nieuwe familie biedt dezelfde features, maar hanteert een iets eenvoudiger naamgevingssysteem, waardoor duidelijk wordt welke microarchitectuur in de modellen wordt gebruikt.

Hoe werkt de nomenclatuur?

Als we de huidige topklasse Nvidia RTX A6000 als voorbeeld gebruiken, hebben we het volgende naamgevingsschema:

modellijn microarchitectuur SKU
RTX DE 6000
  • Lijn: de Nvidia RTX-familie (zonder GeForce) is bedoeld voor professionals die grote hoeveelheden snel geheugen nodig hebben, naast grotere stabiliteit en maximale compatibiliteit met professionele programma's.
  • Microarchitectuur: met de lancering van de Nvidia RTX-lijn begon het bedrijf de microarchitectuur die in de modellen werd gebruikt te benadrukken met de eerste letter van de codenaam. In het voorbeeld verwijst "A" naar de Ampere-microarchitectuur.
  • SKU: symboliseert hoe krachtig het bord is. Hoe hoger het getal, hoe krachtiger de chip en over het algemeen hoe groter de geheugencapaciteit.

Speciale GPU's voor gegevensverwerking

Nvidia heeft speciale oplossingen voor servers en datacenters, ontworpen om enorme hoeveelheden gegevens te verwerken. De modellen in deze familie hebben niet per se een regel en gebruiken de naam Nvidia, samen met de initiaal van de microarchitectuur die op de chip wordt gebruikt en een getal dat de verwerkingskracht vertegenwoordigt.

Deze oplossingen brengen enorme chips met zich mee, met zeer grote hoeveelheden CUDA Cores en soms alleen uitgerust met Tensor Cores voor AI-verwerking, afhankelijk van het formaat en de bestemming. Er is ook veel RAM met zeer hoge snelheid met ECC-foutcorrectietechnologie, omdat de hoeveelheid verwerkte gegevens erg hoog is en elke opgeslagen milliseconde en gecorrigeerde fout van vitaal belang kan zijn voor de resultaten.

Nvidia A100 in PCI-E-formaat, met passieve koeling (Afbeelding: Persbericht/Nvidia)

Nvidia biedt momenteel twee modellen aan: de high-end Nvidia A100, uitgerust met een GA100 GPU vergezeld van maximaal 80 GB HBM2e RAM met een bandbreedte van 2 TB/s, rekenkracht van 19.5 TFLOP's en een verbruik tot 400 W, en de Nvidia A40 instapoplossing, met GA102 GPU vergezeld van maximaal 48 GB GDDR6 RAM met een bandbreedte van 696 GB/s en een verbruik van 300 W.

Beide worden aangeboden in PCI-E-formaten, vergelijkbaar met traditionele grafische kaarten, en de zogenaamde SXM, geïntegreerd in servers met een eigen NVLink-verbinding voor maximale communicatiesnelheid. Een interessant punt is dat beide varianten passieve koeling gebruiken, aangezien servers en datacenters extreem robuuste koelsystemen hebben en zeer beperkte ruimte voor actieve koeling op de boards.

Hoe werkt de nomenclatuur?

Nvidia's familie van datacenter-GPU's heeft het eenvoudigste naamgevingssysteem van alle lijnen. Als we de top van de lijn Nvidia A100 als voorbeeld gebruiken, hebben we het volgende schema:

modellijn microarchitectuur SKU
nvidia DE 100
  • Lijn: de borden voor datacenters en servers hebben zelf geen lijn en nemen alleen de naam Nvidia aan. Deze modellen hebben enorme specificaties, omvatten enorme GPU's en meer dan 80 GB geheugen, vanwege de grote hoeveelheden gegevens die ze verwerken.
  • Microarchitectuur: Net als bij de lijn van professionele GPU's, nemen de namen van modellen voor datacenters de initiaal over van de microarchitectuur die ze gebruiken. In het voorbeeld is de A100 gebaseerd op de Ampere-microarchitectuur.
  • SKU: volgt een systeem dat vergelijkbaar is met andere lijnen - hoe hoger het SKU-nummer, hoe krachtiger de kaart.

CMP-lijn voor cryptomining

De nieuwste line-up van het bedrijf, de CMP-bordfamilie, werd in 2020 aangekondigd als onderdeel van Nvidia's inspanningen om de gevolgen van de groei van cryptomining op de GPU-markt te beperken. Het acroniem dat de oplossingen een naam geeft, betekent Crypto Mining Processor, of Crypto Mining Processor, in vrije vertaling, als een manier om het doel van de modellen in de regel te versterken.

CMP-kaarten hebben een interessante productiecyclus: dezelfde GPU's van de GeForce RTX-familie worden gebruikt, maar alleen defecte chips, die problemen hebben waardoor ze geen consumentenoplossingen kunnen bereiken. Als ze niet in CMP-modellen zouden worden geïmplementeerd, zouden deze chips worden weggegooid, wat in de praktijk Nvidia, het gamerpubliek, ten goede komt en als resultaat een efficiënter productieproces genereert.

Nvidia CMP 550HX, in een aangepast model ontwikkeld door MSI (Afbeelding: Afspelen/MSI)

De familie bestaat momenteel uit vier modellen — CMP 30HX, CMP 40HX, CMP 50HX en CMP 90HX — en er wordt aangenomen dat het assortiment binnenkort kan worden uitgebreid. Eenvoudiger, de CMP 30 HX biedt 26 MH/s (Megahashes per seconde, de mogelijkheid van een kaart om cryptomining-operaties uit te voeren), met 125 W verbruik, 6 GB RAM en stroom via een 8-pins connector.

Net daarboven bevindt zich de CMP 40HX, met 36 MH/s, verbruik van 185 W, 8 GB RAM en stroom via 8-pins connector. De CMP 50HX levert 45 MH/sec, verbruikt 250 W en brengt 10 GB RAM mee, plus twee 8-pins stroomaansluitingen. Ten slotte biedt de high-end CMP 90HX 86 MH/s, 320 W verbruik, 10 GB RAM en stroom via twee 8-pins connectoren.

De CMP-lijn wordt alleen aangeboden in aangepaste ontwerpen die zijn ontwikkeld door partnerfabrikanten, waaronder giganten zoals MSI, ASUS, Gigabyte en anderen.

Hoe werkt de nomenclatuur?

Als we de top van de lijn CMP 90HX als voorbeeld gebruiken, hebben we het volgende naamgevingsschema:

modellijn SKU bronmodificator
CMP 90 HX
  • Lijn: De CMP-familie (Crypto Mining Processor) is gegenereerd uit defecte chips van de GeForce-lijn en is speciaal ontwikkeld voor cryptomining, met als doel de stress op de gamerboard-inventarissen van het merk te verlichten. De oplossingen zorgen voor een geoptimaliseerd ontwerp voor mijnbouwbedrijven, waarbij bijvoorbeeld videopoorten voor turbokoeling worden geëlimineerd.
  • SKU: Net als bij andere boardfamilies, vertegenwoordigt dit het prestatieniveau dat door de oplossing wordt geleverd. Hoe hoger het getal, hoe groter de potentie.
  • Aanpasser: De reden achter de aanwezigheid van de HX-modifier is onbekend. Het is mogelijk dat het achtervoegsel een verwijzing is naar hashes, de bewerkingen die worden uitgevoerd tijdens cryptomining.

Lees het artikel op Canaltech.

Trending bij Canaltech:

  • Gigantische en zeldzame uil maakt zijn eerste publieke optreden in 150 jaar
  • Waarom verschijnt de maan ook overdag aan de hemel?
  • Waarom kunnen elektrische auto's niet worden gesleept?
  • De grootste zonnestorm van de huidige cyclus komt eraan. Zijn er gevaren?
  • Beste goede en goedkope mobiele telefoon om Free Fire te spelen

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd.