پردازنده‌های گرافیکی RTX انویدیا دارای نوعی هسته اضافی موسوم به هسته RT هستند که ویژگی‌های متمایز کننده‌ای به آنها بخشیده است. اما هسته RT در کارت گرافیک انویدیا چیست و چه کاربردی دارد؟ در این نوشتار به بیانی ساده به معرفی، کاربرد و نقش هسته آر تی گرافیک می‌پردازیم.
پاسخ کوتاه:
هسته‌های RT (Ray Tracing) در کارت‌های گرافیک انویدیا، واحدهای سخت‌افزاری ویژه‌ای هستند که محاسبات مرتبط با ردیابی پرتو (مسیر نور) را شتاب می‌دهند. این هسته‌ها با پردازش سریع انعکاس، شکست، سایه‌ها و روشنایی پویا، نمایش صحنه‌های سه‌بعدی را طبیعی‌تر و واقعی‌تر می‌کنند.
همان‌طور که می دانید کارت‌های گرافیک RTX قادر به پیاده سازی فناوری موسوم به Ray Tracing یا رهگیری پرتو به صورت بلادرنگ هستند. این ویژگی به لطف استفاده آنها از نوعی هسته پردازشی خاص میسر می‌شود که از آنها به عنوان هسته‌های ویژه RT (Ray tracing) نام برده می‌شود. احتمالاً می‌پرسید چرا انویدیا برای Ray tracing هسته‌های جداگانه‌ای طراحی و تعبیه کرده است؟ در ادامه علت وجودی هسته های RT را با هم بررسی می‌کنیم.
معرفی و کاربرد هسته RT (آر تی) انویدیا
انجام عملیات سنگینی مانند Ray Tracing یا رهگیری پرتو به صورت بلادرنگ و آن هم در زمان رندر کردن صحنه، از نظر محاسباتی یک کار بسیار پیچیده و سنگین است که اگر توسط هسته‌های معمولی یا سایه زن (در انویدیا هسته CUDA) صورت بگیرد، بخش بزرگی از توان پردازشی کارت گرافیک را درگیر خود کرده و موجب افت شدید FPS می‌شود. همچنین از آنجایی که هسته‌های معمولی برای Ray Tracing بهینه نیستند، عملکرد مطلوبی را ارائه نخواهند داد.
انویدیا درست با همین هدف هسته RT را معرفی نموده است که قدرت خارق‌العاده‌ای در انجام محاسبات ریاضی مورد نیاز Ray tracing ارائه گردد. بدیهی است قدرت Ray tracing کارت‌های گرافیک RTX انویدیا به تعداد هسته های RT و نسل آن بستگی دارد که در مدل‌های رده بالا معمولاً بیشتر است.
در همین رابطه بخوانید:
- هسته تنسور (Tensor Core) در پردازنده گرافیکی چیست ؟
- آموزش تمیز کردن کارت گرافیک
همان‌طور که اشاره شد، کاربرد هسته RT در محصولات انویدیا انجام بخش بزرگی از محاسبات ریاضی مرتبط با رهگیری نور است. اما چرا به هسته آر تی گرافیک نیاز است؟
هنگامی که ما سوژه یا المانی را مشاهده می‌کنیم، نور از منبع خود مسیری را در دنیا طی می‌کند تا به چشممان برسد. در این مسیر، فوتون‌های نوری با برخورد به اجسام و اشیاء مختلف با آنها تعامل کرده که بسته به نوع جسم یا جذب آن شده یا از سطح جسم بازتاب می‌شوند. در نهایت ورود فوتون‌ها به چشم موجب دیده شدن آن توسط فرد می‌شود که ملاک تجسم شکل ظاهری جسم، آخرین تعامل فوتون با هر جسم برای نمایاندن آن خواهد بود.
برای آشنایی با Ray Tracing مطلب زیر پیشنهاد می‌شود:
اگر در گرافیک کامپیوتری بخواهیم رفتار نور در طبیعت یا دنیای واقعی را بر اساس قوانین فیزیک شبیه سازی کنیم، مجموعه‌ای پیچیده از دستورات محاسباتی ریاضی نیاز خواهد بود که منجر به اعمال بار پردازشی سنگین و البته زمانبری خواهد شد. این دقیقاً همان دلیلی است که موجب می‌شود در شرایط عادی و بدون هسته های آر تی گرافیک امکان رهگیری پرتور در گیمینگ وجود نداشته باشد.
انویدیا با معرفی کارت‌های گرافیک RTX و هسته های RT، رهگیری پرتو در برخی موارد را فراهم کرد تا بتوان صحنه‌های واقع‌گرایانه‌تری در بازی‌هایی ویدئویی داشت. با این حال هنوز هسته های RT در حال رشد و نمو هستند و با هر نسل بهتر و قوی‌تر از نسل قبل می‌شوند. در واقع می‌توان گفت برای رسیدن به یک رهگیری پرتور کاملاً بلادرنگ و همیشگی، فاصله زیادی داریم و باید سطح رشد بالاتری در این فناوری را انتظار داشته باشیم.
هسته های آر تی انویدیا نمونه بارزی از مدارهای مجتمع با کاربرد خاص (ASIC) هستند و از آنجایی که به طور تخصصی و اختصاصی برای انجام محاسبات مربوط به Ray tracing طراحی شده‌اند، عملکرد سطح بالایی در این زمینه دارند.
بد نیست اشاره کنیم که پردازنده‌های گرافیکی RTX انویدیا نوع دیگری هسته اضافی به نام Tensor هم دارند که مخصوص یادگیری ماشین و هوش مصنوعی هستند. در حالی که کاربرد هسته RT رهگیری پرتو است، هسته‌های تنسور برای ارائه کارکردهایی چون DLSS به کار گرفته می‌شوند. بنابراین هسته RT به کلی متفاوت از Tensor است.
در همین رابطه بخوانید:
- فناوری DLSS انویدیا چیست؟
- مقایسه فناوری AMD FSR با DLSS انویدیا ؛ کدام یک بهتر است؟
شاید جالب باشد که بدانید کارت گرافیک RTX 4080 انویدیا تنها 76 هسته RT دارد. البته باید توجه داشت که تعداد هسته‌های RT در کارت‌های رده پایین‌تر چون RTX 3050 بسیار کمتر بوده و در عمل برای گیمینگ با Ray tracing مناسب نبوده و نتیجه چنان جذابی ارائه نخواهند داد.
هسته های RT هیچ تأثیری روی افزایش نرخ فریم ندارند
هسته‌های RT انویدیا مخصوص رهگیری پرتوهستند و تأثیر مستقیمی بر نرخ فریم دهی یا کیفیت بازی‌ها ندارند، به عبارت دیگر تأثیر هسته های RT در اجرای بازی‌ها صفر است و به کمک آنها صرفاً توانایی رهگیری پرتو ارائه می‌گردد که آن نیز معمولاً با افت نرخ فریم دهی همراه است. البته DLSS می‌تواند تا حد زیادی این افت فریم دهی را جبران کند.
جمع‌بندی
هسته آر تی در گرافیک انویدیا مخصوص رهگیری پرتو است که منحصراً در پردازنده‌های گرافیکی RTX یافت می‌شود. کاربرد هسته RT انجام محاسبات مربوط به اعمال برخی جلوه‌های گرافیکی مبتنی بر رهگیری پرتو است که با کارت‌های GTX امکان پذیر نیست.
در حال حاضر هسته آر تی گرافیک‌های انویدیا کاربرد دیگری جز Ray tracing ندارد. تکنولوژی RT مختص به انویدیا بوده و در کارت‌های AMD یافت نمی‌شود. رهگیری پرتو موجب زیباتر شدن و افزایش واقع گرایی صحنه بازی‌ها می شود، با این حال هنوز تحول چندان بزرگی به وجود نیاورده است.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت