О видеокартах NVIDIA 4000-й серии. Игровые видеокарты Gigabyte Nvidia RTX 4000, актуальные осенью 2023

Содержание

Почему компания Nvidia назвала архитектуру своих видеокарт именем Ады Лавлейс?
Отличия в производительности видеокарт RTX 4000
Какие особенности имеет архитектура Ada Lovelace видеокарт Nvidia?
Какие технические характеристики имеет видеокарта NVIDIA GeForce RTX 4090?
Какие аппаратные особенности имеют видеокарты NVIDIA GeForce RTX 4090?
Сравнение производительности видеокарт 3000 и 4000 серий
Производительность видеокарт Gigabyte RTX 4000 в играх

Почему компания Nvidia назвала архитектуру своих видеокарт именем Ады Лавлейс?

Ада Лавлейс — выдающаяся женщина-математик, которая в начале XIX века помогла улучшить/запрограммировать компьютер Чарльза Бэббиджа, а также придумала такие понятия, как цикл и рабочая ячейка.

В связи с этим Ада Лавлейс считается самым первым известным программистом в истории.

Имя «Ада Лавлейс» в новой архитектуре видеокарт NVIDIA продолжает традицию компании использовать имена выдающихся ученых, внесших значительный вклад в математику, физику и электротехнику (ранее это были Ферми, Максвелл, Паскаль, Тьюринг, Ампер, Тесла и теперь ловелас).

Отличия в производительности видеокарт RTX 4000

Мы ранжировали видеокарты по уровню производительности, от самого высокого до самого низкого, а ниже сравнили их по производительности.

GIGABYTE NVIDIA GeForce RTX 4090 ИГРОВАЯ

Бесспорный флагман самого мощного потребительского графического процессора в мире.

GIGABYTE NVIDIA GeForce RTX 4080 ИГРОВАЯ

Ближайший последователь — 4090.

GIGABYTE NVIDIA GeForce RTX 4070Ti ИГРОВАЯ

Золотая середина цены и качества.

GIGABYTE NVIDIA GeForce RTX 4070 ИГРОВАЯ

Оптимальный уровень для игр в разрешении 2К.

GIGABYTE NVIDIA GeForce RTX 4060Ti ИГРОВАЯ

Лучший вариант для игр на ультра настройках в Full HD.

GIGABYTE NVIDIA GeForce RTX 4060 ИГРОВАЯ

Самый доступный представитель 4000-й серии. Дает возможность опробовать новые технологии.

Какие особенности имеет архитектура Ada Lovelace видеокарт Nvidia?

Архитектура видеокарт Nvidia Ada Lovelace имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущей (Amperes):

количество транзисторов (вычислительных ядер) на единицу площади значительно увеличилось. Это позволило увеличить частоту их работы и производительность, что снизило расход;
используются новые RT-ядра и более быстрая (примерно в два раза) прорисовка тензорных лучей;
за счет добавления технологии Shader Execution Reordering увеличена производительность шейдерных ядер, что особенно эффективно в приложениях/играх, использующих трассировку лучей;

добавлена поддержка технологии NVIDIA DLSS 3. Это совершенно новый ускоритель оптического потока и генератор кадров AI, который увеличивает рендеринг в 2-4 раза.

Полный кристалл AD102 содержит:

12 графических кластеров (GPC);
72 текстурных кластера (TPC);
144 потоковых мультипроцессора (СМ). Каждый включает 128 ядер CUDA, одно ядро RT, 4 тензорных ядра, 4 текстурных блока, регистровый файл размером 256 КБ и кэш L1 объемом 128 КБ;
288 FP64-битных ядер (по два на SM);
384-битная шина памяти с 12 32-битными контроллерами.

Блок-схема микросхемы AD102 со всеми устройствами:

Видеокарта серии 4000 с «необрезанным» графическим процессором AD102 содержит:

18432 ядра CUDA;
144 ядра RT;
576 тензорных ядер;
576 текстурных блоков.

Одна графическая группа с видеокартой серии 4000 (графический процессор AD10x) включает 6 TPC, 12 SM и 16ROP:

Сравнение чипов AD102 и TU102 (серия RTX2000):

Сравнение чипов AD102 и GA102 (серия RTX3000):

Читайте также: Почему ⧼Не обновляется Xiaomi⧽

Какие технические характеристики имеет видеокарта NVIDIA GeForce RTX 4090?

Характеристики графики NVIDIA GeForce RTX 4090 (по сравнению с графикой Nvidia GeForce RTX 3090):

Дата начала производства: 12.10.2022 (01.09.2020);
Графический процессор – AD102-300-A1 (GA102-300-A1);
Архитектура – Ада Лавлейс (Ампер);
Техпроцесс, нм — 5 (8);
Количество транзисторов, млрд – 76,3 (28,3);
Площадь кристалла, мм² – 608 (628);
Количество потоковых мультипроцессоров (SM Count) – 128 (82);
Количество шейдерных ядер (Shading Units) – 16384 (10496);
Количество единиц ТМУ/РОП – 512/192 (328/112);
Рабочая частота графического процессора, МГц – 2235-2520 (1395-1695);
Производительность FP32, терафлопс — 82,58 (35,58);
Производительность FP64, GFLOPS – 1290 (556);
Объем видеопамяти, ГБ – 24;
Тип видеопамяти – GDDR6X;
Тактовая частота памяти, МГц/эффективная частота, Гбит/с — 1325/21,2 (1219/19,5);
Разрядность шины памяти, бит – 384;
Кэш L2/L3, МБ — 96/- (6/-);
Пропускная способность памяти, ГБ/с – 1018 (936,2);
Поддержка CUDA/OPENCL — 8,9/3,0 (8,6/3,0);
Теоретический хешрейт на алгоритме ethash, MH/s (по производительности VRAM) — 127 (117);
TDP, Вт – 450 (350);
Теоретическая энергоэффективность, МГ/с на Вт, не хуже 0,28 (0,33).

Графические процессоры серии 4000 созданы с использованием 5-нм техпроцесса (TSMC 4N), что является большим шагом вперед по сравнению с видеокартами Ampere серии 3000, которые были изготовлены по 8-нм технологии.

В процессе TSMC 4N используется точный размер полупроводникового кристалла 5 нм, но с различными улучшениями по сравнению с эпохой 5N (фактический 4-нм процесс будет называться TSMC N4).

Интересно отметить, что GeForce RTX 4090 использует только 128 ядер SM из максимальных 144. Таким образом, через некоторое время должны появиться видеокарты GeForce RTX 4090Ti/Titan со всеми 144 потоковыми процессорами. Вычислительная производительность титановой видеокарты будет на 10-15% выше, чем у обычной модели.

Размер высокоскоростного кэша L2 у GeForce RTX 4090 увеличился в 16 раз — с 6 до 96 мегабайт!

Вероятно, это связано с необходимостью отреагировать на преимущества видеокарт AMD, связанные с технологией Infinity Cash/Smart Access Memory.

Какие аппаратные особенности имеют видеокарты NVIDIA GeForce RTX 4090?

Для использования видеокарт серии NVIDIA 4000, особенно GeForce RTX 4090, необходимо использовать следующие драйверы:

на компьютерах под управлением Windows – не старше версии 522.06;
на ПК под управлением Linux – 520.61.05 или новее.

Видеокарты серии NVIDIA GeForce RTX 4000 имеют аппаратную поддержку Compute Capability 9.0 (видеокарты NVIDIA Hopper и NVIDIA Ada Lovelace), реализованную в наборе инструментов CUDA, начиная с версии 11.8.

В них использован улучшенный алгоритм взаимодействия с центральным процессором компьютера, оптимизирована работа многопроцессорной системы, а также ряд других улучшений:

Для питания RTX4090 Founders Edition используется 12-контактный разъем (Molex Micro-Fit 3.0) для дополнительного питания:

Назначение разъемов дополнительного питания RTX4000 аналогично схеме, протестированной на эталонном RTX3000:

Теоретически разъем Molex Micro-Fit 3.0 может выдавать мощность до 600 Вт с проводами 16AWG. RTX4090 может использовать адаптеры с проводами 18AWG, обеспечивающие мощность 500 Вт.

Поскольку 4090 потребляет не более 450 Вт, использование 12-контактного разъема вдоль вспомогательного шнура питания обеспечивает хорошее питание. В связи с этим некоторые производители видеокарт могут использовать в своих продуктах два стандартных разъема питания 6+2-pin, которые способны выдавать мощность до 450 Вт (два по 225 Вт каждый).

Для подключения GeForce RTX4090 к блоку питания необходимо использовать переходники с 3-4 отводами на 6+2-контактные разъемы, так как при использовании переходников с двумя отводами через провода/соединения разъемов будет проходить слишком большой ток.

Отличия мощного 450-ваттного (слева) и более слабого 350-ваттного (справа) адаптеров питания для мощных 12-контактных видеокарт: