آمپر؛ آنچه از نسل بعدی کارت های گرافیک انویدیا می دانیم

معماری Ampere نیرودهنده‌ی نسل جدیدی از کارت‌های گرافیکی انویدیا خواهد بود. انتظار دیدن چه مدل‌هایی را باید داشته باشیم و چه مشخصاتی در‌مقایسه‌با نسل فعلی خواهند داشت؟

حتما می‌دانید در آستانه‌ی معرفی رسمی نسل جدید کارت‌های گرافیکی انویدیا هستیم و نسل جدید RTX 30 از انویدیا هفته‌های آتی رسما معرفی خواهد شد. شایعات و گمانه‌زنی‌های متفاوتی در ماه‌‌های گذشته درباره‌ی مشخصات و بهره‌وری و امکانات جدید این نسل در اینترنت دست‌به‌دست شده که برخی از آن‌ها از منابع معتبر و تا حدی قابل‌اتکا بوده‌اند. در ماه‌‌های آینده، معرفی و عرضه‌ی نسل جدید کارت‌های گرافیکی پرچم‌دار AMD با معماری RDNA 2 و با اسم رمز Big NAVI را شاهد خواهیم بود که رقیب نسل جدید کارت‌های جی‌فورس خواهند بود و اولین‌بار قرار است مثل کارت‌های نسل تورینگ انویدیا، از Ray Tracing هم پشتیبانی کنند. حتی کنسول‌های نسل بعدی هم با مشخصات قوی و امکانات جدید و بهره‌وری افزایش‌یافته، تحولی در عرصه‌ی گرافیک فنی بازی‌های آینده محسوب می‌شوند و این‌ها همه رقابتی تنگاتنگ و هیجان‌انگیز را بین بازیگران مختلف سخت‌افزار مخصوص بازی نوید می‌دهد.

در این مطلب، می‌خواهیم اطلاعات فاش‌شده از نسل جدید آمپر را به‌طور کلی جمع‌بندی کنیم و دورنمای کلی از انتظاراتمان از رونمایی انویدیا را به‌دست آوریم.

GeForce RTX 3090

در ابتدا تصور می‌شد مثل گذشته پرچم‌داری با نام RTX 3080 Ti را شاهد باشیم که جایگزین RTX 2080 Ti شود؛ اما اطلاعات درزکرده اکثرا روی نام‌گذاری RTX 3090 برای پرچم‌دار جدید تأکید می‌کنند. در گذشته، پسوند ۹۰ تنها برای کارت‌های گرافیک دوهسته‌ای انویدیا (مثل  GeForce GTX 590 با بهره‌مندی از دو تراشه‌ی GTX 580) استفاده می‌شد که البته بعد از چندین نسل منسوخ شد و اکنون هم می‌دانیم پرچم‌دار جدید قرار نیست GPU دوگانه داشته باشد. احتمالا این نام‌گذاری برای رقابت با کارت پرچم‌دار AMD و القای برتری بر آن ترجیح داده شده است، هرچند اسامی ممکن است در آخرین روزهای قبل از معرفی نیز دستخوش تغییراتی شوند، باتوجه‌به هماهنگی انویدیا با شرکای تجاری‌اش، احتمالا این نام‌گذاری قطعی است.

همان‌گونه که در عکس افشاشده مشاهده می‌کنید، کارت گرافیک بالایی به RTX 3090 نسبت داده می‌شود و ابعاد آن که به‌نظر می‌رسد از سری Founders Edition باشد یا هر نامی که انویدیا روی کارت خود بگذارد، بسیار بزرگ‌تر از نسل قبلی است و سه درگاه را هم اشغال خواهد کرد. طراحی خنک‌کننده با هیت‌سینک آلومینیومی کاملا جدید است و از دو فن هریک در یک طرف برد استفاده می‌کند. در نظر داشته باشید این طراحی ممکن است به یکی از چندین محصول نمونه و آزمایشی مربوط باشد و یک یا چند محصول نمونه‌ی دیگر هم با تفاوت‌هایی جزئی برای آزمایش تولید شده باشند که محصول نهایی از بین آن‌ها انتخاب خواهد شد.

مشخصات فنی: این کارت از تراشه‌ی GA102 احتمالا با ۵،۲۴۸ واحد گرافیکی (CUDA Cores) فعال تشکیل خواهد شد که ۸۲ واحد پردازشی مستقل (SM Units) در GPU را شامل خواهد شد. حافظه‌ی گرافیکی این کارت ازنظر عرض باند ۳۸۴ بیتی و ازلحاظ ظرفیت گاهی ۲۴ و گاهی ۱۲ گیگابایت عنوان شده که ممکن است اولین‌بار هم مدل ۱۲ گیگابایتی و هم مدل ۲۴ گیگابایتی از این کارت را شاهد باشیم.

چند روز پیش، شرکت Micron از تولید تراشه‌های پرسرعت GDDR6X جدید خبر داد که قرار است با سرعت بین ۱۹ تا ۲۱ گیگابیت‌برثانیه اولین‌بار در کارت‌های پرچم‌دار انویدیا استفاده شوند. البته این شرکت اعلام کرد تراشه‌های فعلی فقط ۸ گیگابیتی (همان یک گیگابایتی) هستند و تراشه‌های ۱۶ گیگابیتی سال ۲۰۲۱ به تولید انبوه خواهند رسید. باتوجه‌به عرض باند ۳۸۴ بیتی کارت که به‌احتمال قوی تأییدشده و قطعی است، تنها از ۱۲ تراشه می‌توان روی برد الکترونیکی یا همان PCB کارت استفاده کرد (۳۸۴ بیت تقسیم بر ۳۲ به ۱۲ مسیر و به ۱۲ تراشه از کنترلر حافظه ختم می‌شود). بنابراین، یا ظرفیت حافظه به همان ۱۲ گیگابایت محدود است و سال آینده‌ی میلادی شاید مدل‌ ۲۴ گیگابایتی را شاهد باشیم یا اینکه حافظه‌های ۱۶ گیگابیتی (۲ گیگابایتی) را هم شرکت Micron یا شرکت دیگری مانند سامسونگ تولید کند؛ اما هنوز به‌صورت عمومی اطلاع‌رسانی نشده است.

به‌هرحال، استفاده از ۲۴ تراشه‌ی یک گیگابایتی روی برد منطقی نیست؛ زیرا طراحی مدارات را بسیار پیچیده می‌کند و با مشخصات فنی فاش‌شده از این کارت نیز همخوانی ندارد. حتی درصورت استفاده از ۲۴ تراشه نیز امکان استفاده‌ی هم‌زمان از تمام ۲۴ گیگابایت فراهم نخواهد بود و حافظه به دو بخش ۱۲ گیگابایتی تقسیم خواهد شد. پهنای باند حافظه به‌لطف استفاده از GDDR6X برای اولین‌بار برای یک کارت گیمینگ به حداقل ۹۰۰ گیگابایت تا بیشتر از یک ترابایت‌بر‌ثانیه نیز افزایش خواهد یافت؛ سرعتی که قبل از این تنها با کارت‌های سری تایتان و حافظه‌های HBM/HBM2 میسر می‌شد.

مشخصات احتمالی کارت‌های گرافیکی نسل جدید آمپر انویدیا

محدوده‌ی بهره‌وریی: بهره‌وری GeForce RTX 3090 براساس برخی بنچمارک‌های غیررسمی منتشرشده و اطلاع منابع آگاه، بین ۳۰ تا ۶۰ درصد بیشتر از RTX 2080 Ti در بهره‌وری خطی برآورد شده است. گفته می‌شود واحدهای سخت‌افزاری RT در معماری آمپر دوبرابر معماری تورینگ شده و با این پیش‌فرض، بهره‌وری رهگیری پرتو (Ray Tracing) نیز حداقل دوبرابر بیشتر از نسل قبلی خواهد بود. همچنین، تا جایی که مربوط به محاسبات اعشاری است، گفته می‌شود RTX 3090 می‌تواند حداکثر ۲۴ ترافلاپس محاسبات مبتنی بر FP32 را عرضه کند که درمقایسه‌با RTX 2080 Ti حدود ۷۵ درصد بیشتر است؛ ولی لزوما به‌معنی ۷۵ درصد بهره‌وری بیشتر در بازی‌ها نیست.

مصرف توان: گفته می‌شود کارت نمونه‌ی ساخت انویدیا برای تأمین توان موردنیاز به کانکتور جدید ۱۲ پینی مجهز شده است؛ اما کارت‌های سفارشی ساخت برند‌های دیگر با ۳ کانکتور ۸ پینی دیده شده‌اند و از کانکتور ۱۲ پینی استفاده نکرده‌اند. این موضوع نشان می‌دهد مصرف توان در کارت‌های پرچم‌دار آمپر افزایش یافته؛ اما شرکت‌های مختلف راهکارهای متفاوتی برای تأمین این توان اضافه‌شده اتخاذ کرده‌اند.

قیمت: این کارت در برخی اخبار فاش‌شده تا ۲،۰۰۰ دلار هم عنوان شده بود؛ اما آخرین اخبار تأییدنشده حاکی از آن است که قیمت این کارت ۱،۳۹۹ دلار تعیین خواهد شد. در نظر داشته باشید قیمت از آن دسته معیارهایی است که تا آخرین لحظه هم قطعی و پیش‌بینی‌شدنی نیست و فقط کافی است که مدیرعامل شرکت انویدیا آن را در لحظه‌ی آخر و قبل از مراسم معرفی تغییر دهد. RTX 3090 یازدهم شهریور معرفی خواهد شد و احتمالا بلافاصله شرکای سازنده مدل‌های اختصاصی آن از برندهای مختلف را معرفی و عرضه خواهند کرد.

GeForce RTX 3080

کارت گرافیک GeForce RTX 3080 هم دومین کارت گرافیک نسل جدید انویدیا برمبنای Ampere است که جایگزین (RTX 2080 Super) خواهد شد. این کارت نیز در عکس‌های افشاشده از مدل اختصاصی انویدیا در طراحی جدید با خنک‌کننده‌ی استثنائی و دو فن در دو طرف کارت فاش شده بود که البته برد کوچک‌تری از برادر بزرگ‌ترش RTX 3090 دارد.

مشخصات فنی: احتمالا کارت گرافیک RTX 3080 نیز از همان تراشه‌ی GA102، اما با تعداد واحدهای پردازشی کمتر بهره خواهد برد. برخی منابع تعداد واحدهای پردازشی آن را ۴،۳۵۲ واحد ذکر کرده‌اند و احتمالا انویدیا این محصول را رقیب مستقیم پرچم‌دار AMD براساس Navi 21 در نظر گرفته و بهره‌وری آن را هم طوری تعیین خواهد کرد که در هر حالت رقیب خود را دچار مشکل کند یا حتی شکست دهد. به‌هر‌حال با درنظرگرفتن ۴،۳۵۲ واحد پردازشی، تعداد SMها نیز ۶۸ واحد خواهد شد.

همچنین این محصول با گذرگاه ۳۲۰ بیتی به ۱۰ تراشه‌ی یک یا دو گیگابایتی GDDR6X متصل خواهد شد که درنتیجه‌ی آن ۱۰ یا ۲۰ گیگابایت حافظه‌ی پرسرعت گرافیکی برای RTX 3080 را شاهد خواهیم بود که پهنای باندی برابر یا درحدود ۶۰۸ گیگابایت‌بر‌ثانیه خواهد داشت. در مقام‌ مقایسه، این پهنای باند ۴۸ گیگابایت بیشتر از پهنای باند حافظه‌ی بخش گرافیکی در ایکس باکس سری ایکس و ۱۶۰ گیگابایت بیشتر از پهنای باند حافظه در پلی استیشن 5 و همین‌طور نسل فعلی RTX 2080 است.

محدوده‌ی بهره‌وریی: منابع متعددی بهره‌وری این کارت را ۱۵ تا ۳۰ درصد بیشتر از RTX 2080 Ti برآورد کرده‌اند که البته هنوز موثق نیست؛ اما باتوجه‌به بهره‌وری میان‌نسلی در سال‌های گذشته، پیش‌بینی می‌شود بهره‌وری RTX 3080 در بدبینانه‌ترین حالت برابر با RTX 2080 Ti، پرچم‌دار فعلی ۱،۲۰۰ دلاری باشد. حتی بهره‌وری RTX 2080 در نسل تورینگ هم با وجود تفاوت نه‌چندان رکوردشکن درمقایسه‌با نسل‌های گذشته، برابر یا کمی بیشتر از پرچم‌دار نسل پاسکال، GTX 1080 Ti بود.

قیمت: باتوجه‌به رده‌بندی این کارت در سطح حرفه‌ای و قرارگرفتن در سایه‌ی RTX 3090، آگاهان صنعت قیمت حدودی این کارت را در محدوده‌ی ۸۰۰ دلاری برآورد کرده‌اند که ۱۰۰ دلار بیشتر از ۷۰۰ دلار تعیین‌شده برای کارت مرجع RTX 2080 خواهد بود. البته نوسان قیمت این محصول وابستگی مستقیم به قیمت‌گذاری AMD برای پرچم‌دار بعدی بر مبنای RDNA 2 خواهد داشت و به‌محض معرفی، از آن متأثر خواهد شد. درواقع، بهره‌وری و استقبال از محصولات رقیب تأثیر بسزایی بر قیمت‌گذاری این محصول و محصولات هم‌رده خواهد گذاشت. این کارت گرافیکی هم احتمالا به‌همراه کارت RTX 3090 شهریور معرفی و عرضه خواهد شد.

GeForce RTX 3070/RTX 3070 Ti

گفته می‌شود کارت گرافیک قدرتمند و خوش‌قیمت انویدیا برمبنای تراشه‌ی GA104 و با عرض باند حافظه‌ی ۲۵۶ بیتی ساخته خواهد شد. این کارت به ۸ تراشه‌ی حافظه‌ی GDDR6X متصل و بسته به ظرفیت هر تراشه، به ۸ یا ۱۶ گیگابایت حافظه مجهز خواهد شد. تعداد واحدهای پردازشی استفاده‌شده در این مدل مشخص نیست؛ اما برخی منابع آن را ۲،۹۴۴ هسته‌ی پردازشی آمپر و برابر با تعداد هسته‌های GPU در کارت RTX 2080 اصلی عنوان کرده‌اند. هنوز مشخص نیست آیا مدل RTX 3070 Ti از این کارت هم معرفی خواهد شد یا خیر.

فرق این مدل با مدل‌های پرچم‌دار این است که کمی دیرتر و در پاییز معرفی و عرضه خواهد شد و باتوجه‌به بهره‌وری‌ای که قاعدتا باید بیشتر از RTX 2080 و نزدیک به RTX 2080 Ti باشد، برچسب قیمت ۵۰۰ دلاری برای آن در نظر گرفته خواهد شد که ۲۰۰ دلار ارزان‌تر از کارت هم‌بهره‌وریش در نسل قبلی خواهد بود.

GeForce RTX 3060

هنوز اطلاعات مشخصی از این مدل کارت گرافیکی در دست نیست؛ اما این محصول احتمالا برمبنای تراشه‌ی GA106 و با عرض باند حافظه‌ی ۱۹۲ بیتی عرضه و به ۶ یا ۱۲ گیگابایت حافظه‌ی GDDR6X مجهز خواهد شد. احتمالا بهره‌وری خام این محصول رده‌میانی در حد کنسول‌های نسل جدید، مخصوصا PS5 و بهتر از ایکس باکس سری اس باشد و بتواند بازی‌های پورت‌شده را با همان کیفیت بصری روی پی‌سی اجرا کند.

مقایسه‌ی بهره‌وری

در این مدت، بنچمارک‌های جسته‌وگریخته‌ی زیادی از مدل‌های منتسب به نمونه‌های آزمایشی آمپر در سطح اینترنت منتشر شد که براساس فرکانس‌های پایه و توربوی آزمایشی و غیرقطعی انجام شده بود. هنوزهم برخی افراد مطلع از شرکای تجاری انویدیا گزارش می‌دهند که فرکانس‌های کاری تراشه‌های گرافیکی و firmware مربوط به مدل‌های جدید به مرحله‌ی نهایی نرسیده و قطعی نشده است. بنابراین، هرآنچه تاکنون درباره‌ی بهره‌وری مطرح شده، گمانه‌زنی و محدوده‌ی تخمینی محسوب می‌شود. به‌هرصورت، همین اطلاعات نیز برای به‌دست‌آوردن ایده‌ای از بهره‌وری موردانتظار خالی از لطف نیست.

بنچمارک منتسب به بهره‌وری کارت‌های گرافیک آمپر در‌مقایسه‌با کارت‌های فعلی و کارت GTX 1080 Ti به‌عنوان ملاک پایه (۱۰۰ درصد به‌عنوان معیار اصلی) در رزولوشن‌های مختلف و نسبت بهره‌وری به‌ازای توان

گزارش‌های زیادی مبنی‌بر تلاش سامسونگ برای تولید سیلیکون‌های جدید با فرایند‌ ۸ نانومتری منتشر شده است. فناوری تولید ۸ نانومتری سامسونگ بهبودیافته‌ی فناوری ۱۰ نانومتری است و از فناوری ۷ نانومتری TSMC کمی عقب‌تر است. در ابتدا، قرار بود اکثر تراشه‌های جدید انویدیا با فرایند‌ی ۷ نانومتری TSMC ساخته شوند؛ اما اشباع‌بودن خط‌تولید ۷ نانومتری با سفارش‌های اپل و AMD، احتمالا باعث شده ظرفیت تولیدی برای انویدیا باقی نماند. البته قرار است با ورود به سال ۲۰۲۱ و مهاجرت AMD و اپل به فناوری ۵ نانومتری TSMC، خطوط تولید ۷ نانومتری برای تولید تراشه‌های بعدی انویدیا خالی شود. البته هنوزهم این احتمال هم وجود دارد که تراشه‌های پرچم‌دار انویدیا در TSMC تولید شوند و تولید مدل‌های کوچک‌تر با ابعاد کمتر به سامسونگ سپرده شده باشد.

بسیار مشتاق هستیم ببینیم که کارت‌های گرافیکی جدید در بازی‌های موردانتظار مثل Crysis Remastered که هم از Ray Tracing و هم DLSS پشتیبانی خواهد کرد، چه کیفیت و بهره‌وری‌ای عرضه خواهند کرد. به‌زودی انتظار به پایان خواهد رسید و مشخصات رسمی محصولات مبتنی‌بر آمپر اعلام خواهد شد.

مشخصات فنی کامل، بهترین قیمت کارت گرافیک انویدیا در فروشگاه‌های اینترنتی و مقایسه‌ی محصولات این شرکت با یکدیگر و کارت گرافیک های AMD را در بخش محصولات دیجیتال مشاهده کنید. محصولات متنوعی از سری‌‌ Geforce و محصولات حرفه‌ای Quadro در این بخش برای خرید و مقایسه دراختیار کاربران قرار گرفته است.