NVIDIA est connu pour sortir une architecture de carte graphique de nouvelle génération tous les deux ans. En 2018, il a lancé la puce Turing pour les GPU des séries GTX 16 et RTX 20. Puis, en 2020, il a introduit les puces Ampere pour le GPU RTX 3000.
Et comme prévu, lors de la NVIDIA GPU Technology Conference en septembre 2022, le PDG de NVIDIA, Jensen Huang a finalement annoncé la microarchitecture Ada Lovelace qui alimentera la 3ème génération de RTX GPU.
Alors, quelles améliorations la microarchitecture Ada Lovelace apporte-t-elle au GPU RTX 4000 ?
1. Un tout nouveau nœud de processus
La microarchitecture Ada Lovelace est basée sur la technologie N4 4 nm de TSMC, ce qui la rend deux fois moins petite que la puce Ampère de la génération précédente basée sur le processus 8 nm de Samsung. Ce Nm plus petit apporté par l'amélioration du processus de nœud permet à la série RTX 4000 de fournir plus de puissance efficacement.
Cela signifie que même les variantes de milieu de gamme que NVIDIA publiera à l'avenir peuvent rivaliser avec les puces de la série 30 de premier plan comme la 3090 Ti.
2. Réorganisation de l'exécution des shaders
En raison de sa structure parallèle, un GPU est excellent pour utiliser plusieurs cœurs de ses processeurs pour gérer la même tâche. Cependant, le lancer de rayons est complètement différent du rendu des scènes. En effet, les rayons lumineux rebondissent partout, nécessitant des calculs différents pour chaque surface qu'ils touchent et chaque direction dans laquelle ils vont. Cela signifie que les GPU sont moins efficaces lorsqu'ils traitent de nombreux shaders différents.
Mais avec Shader Execution Reordering (SER), la puce Lovelace peut reprogrammer sa charge de travail, garantissant que des shaders similaires sont traités ensemble. Cela permet aux multiprocesseurs de streaming de fonctionner plus efficacement, car ils travaillent simultanément sur les mêmes données.
3. DLSS 3.0
RTX est une tâche gourmande en ressources, surtout si vous travaillez avec des résolutions plus élevées comme 4K et plus. C'est pourquoi NVIDIA a développé DLSS (Super échantillonnage d'apprentissage en profondeur). La technologie DLSS utilise l'IA pour prédire le pixel suivant, ce qui permet de réduire la charge de travail sur le GPU.
Mais avec le DLSS 3.0 de l'architecture Ada Lovelace, NVIDIA étend la prédiction des pixels aux images. Cela permet au GPU de prédire l'image suivante, même sans regarder les données d'image qui doivent encore être rendues. Cela améliore les performances des jeux gourmands en GPU et en CPU, ce qui, selon Huang, est jusqu'à quatre fois meilleur que le rendu par force brute.
4. Noyaux tenseurs
NVIDIA essaie de faire les choses en grand dans l'espace informatique de l'IA, et cela se voit dans sa puce de dernière génération. La microarchitecture Ada Lovelace utilise la 4ème génération Noyaux tenseurs, capable de fournir 1 400 Tensor TFLOP, soit plus de quatre fois plus vite que le 3090 Ti, qui n'avait que 320 Tensor TFLOP.
Cette nouvelle génération de Tensor Cores est probablement la raison pour laquelle DLSS 3.0 fonctionne bien mieux que ses itérations précédentes. Cela pourrait également expliquer pourquoi les puces de la série 4000 de modèle relativement inférieur surpassent les modèles haut de gamme des GPU de la série 3000.
5. Puissance et efficacité améliorées
NVIDIA affirme que les puces Ada sont deux fois plus rapides pour les jeux pixellisés et jusqu'à quatre fois plus rapides pour les jeux à rayons. De plus, ils disent que ses dernières puces offrent plus de deux fois les performances pour la même puissance nominale.
Et grâce à ces améliorations, vous pouvez overclocker les GPU Lovelace au-delà de 3 GHz, mais cela se fait au prix d'une consommation électrique colossale: jusqu'à 450 watts pour le RTX 4090.
Néanmoins, ces améliorations pourraient également expliquer pourquoi le RTX 4070 est aussi puissant que le RTX 3090 Ti, et le RTX 4090 fournit deux fois la puissance du 3090 Ti sur la même consommation électrique.
Le cœur des GPU RTX série 4000
La microarchitecture Ada Lovelace est un autre bond en avant dans la puissance, les performances et l'efficacité du GPU de NVIDIA. Et puisque cette puce est le cœur battant des GPU grand public de la série RTX 4000, nous nous attendons à ce que ces cartes entrantes offrent des performances exceptionnelles.
Cependant, ce ne sont que des affirmations théoriques jusqu'à ce que nous mettions la main sur le RTX 4090 le 12 octobre 2022 et le RTX 4080 le mois suivant. Nous retenons donc notre souffle et attendons de voir les références réelles lorsque les unités de vente au détail arriveront dans les rayons des magasins.