NVIDIA GeForce RTX 4000 – premiera, specyfikacja, wydajność i cena

Jak będzie wyglądać przyszłość po NVIDIA GeForce RTX 3000? Mimo że od premiery kart graficznych z rodziny Ampere minął prawie rok, dla wielu użytkowników była ona jedynie papierowa. Pandemia COVID-19 i związane z nią problemy produkcyjne nie mogą jednak wpłynąć znacząco na dalsze plany „zielonych”. Kiedy premiera kolejnej generacji (NVIDIA Lovelace)? Oto wszystko, co wiemy o kartach graficznych GeForce RTX 4000.

Architektura NVIDIA Lovelace zamiast Hopper

Zanim przejdę do „mięska”, trochę wyjaśnień, bo plany – omawiane jedynie w kuluarach – uległy sporym zmianom. Według pierwszych – już przestarzałych – plotek kolejna, po Ampere, generacja kart graficznych NVIDIA miała być określona jako Hopper – od nazwiska Grace Hopper (1906-1992), amerykańskiej matematyczki, która uważana jest za prawdziwą pionierkę informatyki.

Hopper miała duży wpływ na rozwój komputerowych technologii. Współpracowała z Howardem Hathawayem Aikenem, amerykańskim inżynierem, przy tworzeniu jednej z pierwszych maszyn cyfrowych Harvard Mark I. Kontradmirał marynarki wojennej USA była główną programistką tego komputera. Rozpowszechniła także w informatycznym żargonie słowo bug (z ang. robak, pluskwa).

Według nieoficjalnych doniesień architektura Hopper zadebiutuje jednak później i przejdzie wręcz rewolucyjne zmiany. Ma ona bowiem bazować na wielomodułowej konstrukcji określanej mianem MCM (ang. Multi-Chip Module). Chipletowa budowa (kilka połączonych ze sobą mniejszych układów) nie jest jednak niczym nowym – z powodzeniem wykorzystywana jest w CPU, chociażby w procesorach AMD Ryzen. Pozwoliłaby ona zwiększyć uzysk i obniżyć koszty produkcji, a więc i cenę końcową produktu.

architektura nvidia hopper od nazwiska grace hopper

Zanim jednak miałoby dojść do pożądanej przez wielu użytkowników rewolucji, mielibyśmy przedtem otrzymać karty oparte na tradycyjnej, monolitycznej architekturze, która ma być „jedynie” ewolucją. Ma być ona wytwarzana w 5-nanometrowej litografii, co pozwoli na większe zagęszczenie tranzystorów. To właśnie w tym wymiarze technologicznym mają powstawać karty NVIDIA GeForce RTX 4000.

Niepotwierdzone informacje sugerują, że po Ampere w obozie „zielonych” nadejdzie okres panowania architektury NVIDIA Lovelace, której nazwa pochodzi od nazwiska Ady Lovelace (1815-1852), córki poety George’a Byrona. Była ona brytyjską matematyczką, uważaną powszechnie za pierwsza programistkę w historii. Jednym z największych sukcesów XIX-wiecznej mistrzyni kodowania było stworzenie pierwszego programu komputerowego. Opracowała ona algorytm na potrzeby nieukończonej maszyny analitycznej angielskiego matematyka Charlesa Babbage’a, nazywanego przez niektórych ojcem informatyki.  

pionierzy informatyki

W związku z tym, gdy pożegnamy układy Ampere (GA102, GA104, GA106), powitamy Lovelace (AD102, AD104, AD106). Tyle słowem wstępu – co wiemy o kartach graficznych NVIDIA GeForce RTX 4000? W końcu tak prawdopodobnie „zieloni” je ochrzczą – bo jak inaczej? Zapraszam do dalszej lektury tekstu, który będzie aktualizowany przy okazji każdego wartego wzmianki przecieku.

NVIDIA Ada Lovelace w 5 nm – Samsung czy TSMC? [AKTUALIZACJA 26.07.21]

Do tej pory nie było jasne, czy „zieloni” wykorzystają proces technologiczny Samsunga czy TSMC.  Ale Greymon55, znany z przecieków dotyczących nowych architektur AMD RDNA 3 oraz NVIDIA Hopper i NVIDIA Lovelace, zdradził, czego można się spodziewać. Podobno projekt tej ostatniej został już ukończony, a co za tym idzie – nie doczeka się on żadnych zmian (nie dotyczy to specyfikacji poszczególnych modeli z serii GeForce RTX 4000).

Architektura NVIDIA Lovelace ma być wytwarzana w wymiarze technologicznym 5 nm TSMC, a więc układy do GeForce RTX 3000 Super mogą być ostatnimi w wykonaniu Samsunga. Pod znakiem zapytania stoi, czy będzie to litografia N5, czy jej ulepszona wersja N5P. Wybór tej drugiej przełożyłby się na lepszą wydajność (nawet o 7%) i niższy pobór energii (do 15%). Nie oznacza to, że GeForce’y RTX 4000 będą „żarły” mało prądu – ma być wprost przeciwnie.

[AKTUALIZACJA 30.08.21] Kopite7kimi zawtórował innemu informatorowi, Greymonowi55, i ujawnił pod koniec sierpnia 2021 roku, że układy graficzne NVIDIA Lovelace będą produkowane w procesie technologicznym 5 nm TMSC. Nie ma to być jednak litografia N5P, lecz N5.

GeForce RTX 4000 – specyfikacja

Dotychczasowe przecieki, których źródłem jest sprawdzony informator kopite7kimi, sugerują, że układ graficzny AD102 może mieć strukturę rdzenia 12×6 (dla porównania rdzeń Ampere GA102 ma 7×6). Tym samym pełny układ NVIDIA Lovelace miałby 12 bloków GPC (Graphics Processing Cluster; z ang. klastrów przetwarzania grafiki), 72 TPC (Texture Processing Cluster; z ang. klastrów przetwarzania tekstur) i 144 SM (Streaming Multiprocessors; z ang. multiprocesorów strumieniujących).

architektura nvidia lovelace od nazwiska ady lovelace

W rezultacie daje to aż 18432 rdzeni CUDA. Na tle AD102 pełne GA102 wygląda dość skromnie – „tylko” 84 bloków SM i 10752 rdzeni CUDA, czyli prawie dwa razy mniej. Dodam, że GeForce RTX 3090 ma ich jeszcze mniej, bo bazuje na nieco przyciętym układzie graficznym z 10496 jednostkami cieniującymi. Gdyby GeForce RTX 4090 opierałby się na pełnym AD102, jego (częściowa) specyfikacja kształtowałaby się następująco:

Jak może wyglądać specyfikacja GeForce RTX 4090?

  • Architektura: NVIDIA Lovelace
  • Układ graficzny: AD 102
  • Powierzchnia rdzenia AD102: ok. 600 mm²
  • Litografia: 5 nm TSMC
  • Liczba rdzeni CUDA: 18432
  • Typ pamięci: GDDR6X
  • Szyna danych: 384-bit
  • Wydajność FP32: 81 TFLOPS (przy taktowaniu 2200 MHz)
  • Taktowanie rdzenia (w trybie Boost): 2200-2500 MHz
  • Pobór energii (TGP): 420-450 W

Jest jednak jeszcze wiele luk do wypełnienia w specyfikacji najmocniejszego – czy jakiegokolwiek –układu NVIDIA Lovelace. Trzeba uzbroić się w cierpliwość i poczekać na kolejne przecieki. Zapewne więcej pojawi się ich w przyszłym roku.

[AKTUALIZACJA 20.09.21] Insider Greymon55 potwierdził dotychczasowe przypuszczenia i flagowy model, RTX 4090, ma być wyposażony w pamięci GDDR6X z 384-bitową magistralą. Zatem ta część specyfikacji pozostanie nietknięta względem RTX-a 3090. Z jedną, bardzo istotną różnicą – NVIDIA wykorzysta najpewniej szybsze kości (powyżej 20000 MHz) o przepustowości przekraczającej 1000 GB/s.

GeForce RTX 4000 – bez mocnego zasilacza się nie obejdzie [AKTUALIZACJA 3.08.21]

Zdaniem dobrze poinformowanych informatorów, takich jak kopite7kimi i Greymon55, flagowe modele GeForce RTX 4000 mają mieć pobór energii przekraczający 400 W. Prognozuje się, że np. GeForce RTX 4090 będzie cechował się współczynnikiem TGP na poziomie 420-450 W. Jest to spory skok względem RTX-a 3090, którego pobór wynosi 350 W. Zasilacze o mocy powyżej 1000 W mogą stać się wraz z premierą kart opartych na architekturze NVIDIA Lovelace powszechniejsze.

Przewidywana wydajność GeForce RTX 4000

Co najbardziej kręci graczy, jeśli chodzi o karty graficzne? Oczywiście wydajność, najlepiej jak ma ona dobry stosunek do ceny. Przed każdą kolejną premierą nowych generacji użytkownicy z wypiekami na twarzy śledzą wszelkie przecieki, a potem oficjalne nowinki i testy w grach. W końcu każdy chciałby jak największego wzrostu wydajności – na jaki można liczyć w kartach GeForce graficznych RTX 4000?

nvidia układ graficzny

Większość modeli GeForce z serii RTX 3000 może poszczycić się dobrym stosunkiem wydajności do ceny (przy założeniu, że mowa o cenie sugerowanej, rzecz jasna), ale oczekiwania względem nowej generacji, która przejdzie z 8-nanometrowego procesu Samsunga na 5-nanometrowy TSMC, są wielkie. Wzrost mocy względem kart Ampere może być nawet ponad dwukrotny. Tak wynika ze wstępnych obliczeń na podstawie udostępnionej w sieci specyfikacji, która uchodzi za prawdopodobną.

Topowy układ AD102, który będzie zarezerwowany zapewne tylko dla GeForce’a RTX 4090 i RTX-a 4080 (Ti), miałby zapewnić wydajność w obliczeniach pojedynczej precyzji (FP32) na poziomie 66,4 TFLOPS przy częstotliwości 1800 MHz. Jest to niemal dwa razy wyższy wynik niż w przypadku pełnego GA102 (38,7 TFLOPS; RTX 3090 z 35,58 TFLOPS). Jako że flagowy RTX 4000 ma mieć taktowanie przynajmniej 2,2 GHz, poziom TFLOPS przekroczy 80. 

Patrząc na ostatnie generacje kart graficznych NVIDIA, GeForce’y RTX 4000 mogą przynieść jeszcze większy wzrost wydajności w ray tracingu i – oby – jeszcze lepsze efekty po aktywacji NVIDIA DLSS dzięki kolejnym generacjom rdzeni RT (trzecia) i Tensor (czwarta).

[AKTUALIZACJA 3.08.21] Seria GeForce RTX 4000 ma przynieść względem RTX-ów 3000 skok wydajności co najmniej na miarę Pascala (GTX 1000) względem architektury Maxwell (GTX 900).

GeForce GTX 1080 Ti, czyli najmocniejszy reprezentant rodziny Pascal, do tej pory uchodzi za najbardziej udaną kartę graficzną z dopiskiem Ti w historii firmy NVIDIA. Wystarczy przypomnieć, że była reklamowana przez „zielonych” wzrostem wydajności o aż 35% względem podstawowego GTX-a 1080. W praktyce była ona w grach zwykle nieco niższa (średnio 25-30%), ale wynik i tak można uznać za imponujący, bo w końcu mowa o GPU z tej samej generacji.

GeForce RTX 4000 – cena kart graficznych z rodziny NVIDIA Lovelace

Jest jeszcze zdecydowanie za wcześnie na przecieki dotyczące cen. W ostatnich latach doszło do sporych wzrostów w kwotach sugerowanych kart graficznych, ale GeForce’y RTX 3000 nie przesunęły na szczęście jeszcze wyżej tej granicy. Sytuacja na premierę była wręcz miłym zaskoczeniem, ale, niestety, z powodu pandemii głównie tylko w teorii. Na razie trudno powiedzieć, czy ceny kart GeForce RTX 4000 wzrosną względem poprzedniej generacji, a jeśli tak, to jak bardzo.

Premierowe ceny sugerowane serii RTX 3000 kształtowały się następująco:

  • RTX 3060 – 1599 zł (329 dol.)
  • RTX 3060 Ti – 1899 zł (399 dol.)
  • RTX 3070 – 2359 zł (499 dol.)
  • RTX 3070 Ti – 2800 zł (599 dol.)
  • RTX 3080 – 3279 zł (699 dol.)
  • RTX 3080 Ti – 5600 zł (1199 dol.)
  • RTX 3090 – 7029 zł (1499 dol.)

Czy tak samo będą wyglądać ceny sugerowane RTX-ów 4000? Spodziewam się, że karty graficzne NVIDIA Lovelace okażą się niestety droższe.

GeForce RTX 4000 – kiedy premiera?

W kwietniu 2021 roku, podczas wydarzenia GPU Technology Conference (GTC 2021), Jensen Huang, szef firmy NVIDIA, ujawnił harmonogram, z którego wynika, że premiera kolejnej serii kart graficznych GeForce RTX (4000) odbędzie się w 2022 roku. „Zieloni” nie potwierdzili oficjalnych nazw tej rodziny GPU, ani daty zapowiedzi. Według najświeższych pogłosek karty skrywane pod mianem Ampere Next mają ukazać się w czwartym kwartale 2022 roku albo dopiero w pierwszym kwartale 2023 roku. 

[AKTUALIZACJA 30.08.21] Kopite7kimi sugerował, że NVIDIA może nieznacznie przyspieszyć premierę kart GeForce RTX 4000, podobnie jak zresztą GeForce’a RTX 3090 Super i innych odświeżonych modeli Ampere. Możliwe, że układy Lovelace ukażą się mniej więcej we wrześniu 2022 roku, dwa lata po wydaniu pierwszych RTX-ów 3000. „Zielonym” może dodatkowo zależeć na szybszym debiucie, żeby poprzedził on premierę Radeonów RX 7000, które mają według plotek zaoferować rewolucyjną budowę chipletową i wyższą wydajność.

[AKTUALIZACJA 9.09.21] Użytkownik Greymon55, który jest częstym źródłem przecieków o sprzęcie „zielonych”, ujawnił na swoim Twitterze, że premiera NVIDIA GeForce RTX 4000 (NVIDIA Lovelace) odbędzie się w październiku 2022 roku.  Stałoby się to ponad pół roku po wydaniu serii RTX 3000 Super, która ma ukazać się w styczniu tego samego roku.

harmonogram architektur nvidii

NVIDIA ma utrzymać dwuletni cykl wydawniczy kart graficznych. Kolejna generacja, Ampere Next Next (NVIDIA Hopper), zadebiutuje w 2024 roku. Temat ewentualnych kart graficznych NVIDIA GeForce RTX 5000 to jednak opowieść na inną okazję (poznaj szczegóły o NVIDIA Hopper). Tymczasem nie pozostaje nic innego, tylko wypatrywać majaczących na horyzoncie wieści o GeForce’ach RTX 4000.

Zobacz również poniższe materiały:

Źródło: NVIDIA, VideoCardz, Twitter (kopite7kimi), 3DCenter.org, Notebookcheck, Wccftech

Czekasz na GeForce RTX 4000? Poznaj karty RTX 3000