GPU बूस्ट - एनवीडिया का सेल्फ बूस्टिंग एल्गोरिथम समझाया गया

ग्राफिक्स कार्ड प्रौद्योगिकियों ने प्रत्येक पीढ़ी के साथ पिछली कुछ पीढ़ियों से छलांग और सीमा से प्रगति की है, न केवल कार्ड के समग्र प्रदर्शन में, बल्कि कार्ड की पेशकश करने वाली सुविधाओं में भी पर्याप्त सुधार लाया है। इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि एनवीडिया और एएमडी दोनों के लिए यह महत्वपूर्ण है कि वे अपने कार्ड के फीचर सेट और उन में आंतरिक तकनीकों को आगे बढ़ाते रहें, साथ ही ग्राफिक्स कार्ड के प्रत्येक बाद के लाइनअप के साथ प्रदर्शन में पीढ़ीगत सुधार भी करें।



Nvidia GeForce RTX 3080 रे ट्रेसिंग का समर्थन करने वाले सबसे तेज़ ग्राफिक्स कार्डों में से एक है - चित्र: Nvidia

पीसी हार्डवेयर उद्योग में क्लॉक स्पीड बूस्टिंग एक मुख्य धारा की विशेषता बन गई है, इन दिनों दोनों ग्राफिक्स कार्ड के साथ-साथ सीपीयू इस तकनीक की पेशकश कर रहे हैं। पीसी की स्थितियों में बदलाव के कारण घटक की घड़ी की गति को कम करने से अत्यधिक बेहतर प्रदर्शन के साथ-साथ उस हिस्से की दक्षता भी बढ़ सकती है, जो अंततः एक बेहतर उपयोगकर्ता अनुभव प्रदान करता है। हालाँकि, इस क्षेत्र में तेजी से प्रगति के कारण, ग्राफिक्स कार्ड के मानक को बढ़ावा देने के व्यवहार को और बेहतर बनाया गया है और 2020 में GPU Boost 4.0 जैसी प्रौद्योगिकियों के साथ परिष्कृत किया गया है। इन नई तकनीकों को ग्राफिक्स कार्ड के प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए विकसित किया गया है। जब यह आवश्यक हो तो लाइटर लोड के तहत चरम दक्षता बनाए रखें।



GPU बूस्ट

तो क्या वास्तव में GPU बूस्ट है? खैर, सीधे शब्दों में कहें तो, GPU Boost Nvidia का तरीका है ग्राफिक्स कार्ड की गतिशील रूप से बूस्ट करने की गति, जब तक कि कार्ड एक पूर्व-निर्धारित शक्ति या तापमान सीमा से नहीं टकराते। GPU बूस्ट एल्गोरिथ्म एक अत्यधिक विशिष्ट और सशर्त रूप से जागरूक एल्गोरिथ्म है जो ग्राफिक्स कार्ड को अपनी अधिकतम संभव बढ़ावा आवृत्ति पर रखने के लिए बड़ी संख्या में मापदंडों में विभाजन-दूसरा परिवर्तन करता है। यह तकनीक कार्ड को विज्ञापित 'बूस्ट क्लॉक' की तुलना में बहुत अधिक बढ़ावा देने की अनुमति देती है जिसे बॉक्स या उत्पाद पृष्ठ पर सूचीबद्ध किया जा सकता है।



GPU बूस्ट कार्ड को उपलब्ध संसाधनों का उपयोग करके अपने प्रदर्शन को अधिकतम करने की अनुमति देता है - छवि: एनवीडिया



इससे पहले कि हम इस तकनीक के पीछे के तंत्र में गोता लगाएँ, कुछ महत्वपूर्ण शब्दावली की व्याख्या और अंतर करने की आवश्यकता है।

शब्दावलियों

ग्राफिक्स कार्ड के लिए खरीदारी करते समय औसत उपभोक्ता संख्याओं के एक समूह के रूप में आ सकता है और भ्रमित करने वाली शब्दावली जो थोड़ा समझ में आता है या इससे भी बदतर होता है, अंत में एक दूसरे के विपरीत और आगे दुकानदार को भ्रमित करते हैं। इसलिए, जब आप किसी उत्पाद पृष्ठ को देख रहे हों, तो अलग-अलग घड़ी की गति से संबंधित शब्दावली का संक्षिप्त रूप लेना आवश्यक है।

  • आधार घड़ी: ग्राफिक्स कार्ड का बेस क्लॉक (जिसे कभी-कभी 'कोर क्लॉक' भी कहा जाता है) न्यूनतम गति है जिस पर GPU चलाने के लिए विज्ञापन किया जाता है। सामान्य परिस्थितियों में, कार्ड का GPU इस घड़ी की गति से नीचे नहीं गिरेगा, जब तक कि स्थितियों में बहुत बदलाव नहीं किया जाता है। यह संख्या पुराने कार्डों में अधिक महत्वपूर्ण है, लेकिन केंद्र चरण लेने के लिए बढ़ावा देने वाली तकनीकों के रूप में कम और प्रासंगिक होती जा रही है।
  • बूस्ट क्लॉक: कार्ड का विज्ञापित बूस्ट क्लॉक अधिकतम घड़ी की गति है जो कि ग्राफिक्स कार्ड सामान्य परिस्थितियों में प्राप्त कर सकता है इससे पहले कि GPU बूस्ट सक्रिय हो। यह क्लॉक स्पीड नंबर आम तौर पर बेस क्लॉक से काफी अधिक होता है और इस नंबर को प्राप्त करने के लिए कार्ड अपने अधिकांश पावर बजट का उपयोग करता है। जब तक कार्ड थर्मली रूप से विवश नहीं होता है, यह इस विज्ञापन को बढ़ावा देने वाली घड़ी को हिट करेगा। यह भी एआईबी भागीदारों से 'फैक्टरी ओवरक्लॉक' कार्ड में बदल दिया गया पैरामीटर है।
  • 'गेम क्लॉक': E3 2019 में AMD के नए RDNA आर्किटेक्चर को जारी करने के साथ, AMD ने गेम क्लॉक नामक एक नई अवधारणा की भी घोषणा की। यह ब्रांडिंग लेखन के समय एएमडी ग्राफिक्स कार्ड के लिए अनन्य है और वास्तव में गेमिंग को देखते समय मनमानी घड़ी की गति को एक नाम देता है। असल में, गेम क्लॉक घड़ी की गति है, जिसे गेमिंग के दौरान ग्राफिक्स कार्ड को हिट करने और बनाए रखने के लिए माना जाता है, जो आम तौर पर एएमडी ग्राफिक्स कार्ड के लिए बेस क्लॉक और बूस्ट क्लॉक के बीच होता है। ओवरक्लॉकिंग कार्ड का इस विशेष घड़ी की गति पर सीधा प्रभाव पड़ता है।

विज्ञापित आधार और GeForce RTX 3070 की बढ़ावा देने वाली घड़ियां - छवि: TechPowerUp



GPU बूस्ट का तंत्र

GPU बूस्ट एक दिलचस्प तकनीक है जो गेमर्स के लिए काफी फायदेमंद है और वास्तव में इसे बोलने के लिए कोई महत्वपूर्ण नुकसान नहीं है। GPU बूस्ट विज्ञापित बढ़ावा आवृत्ति से परे भी ग्राफिक्स कार्ड की प्रभावी घड़ी की गति को बढ़ाता है, बशर्ते कि कुछ शर्तें अनुकूल हों। GPU बूस्ट क्या करता है यह अनिवार्य रूप से ओवरक्लॉकिंग है, जहां यह विज्ञापित 'बूस्ट क्लॉक' से परे GPU की घड़ी की गति को धक्का देता है। यह ग्राफिक्स कार्ड को और अधिक प्रदर्शन को स्वचालित रूप से निचोड़ने की अनुमति देता है और उपयोगकर्ता को कुछ भी ट्विक करने की आवश्यकता नहीं है। एल्गोरिथ्म अनिवार्य रूप से 'स्मार्ट' है, इस तथ्य के कारण कि यह एक ही समय में विभिन्न मापदंडों को अलग-अलग बदलाव कर सकता है ताकि दुर्घटनाग्रस्त होने या विरूपण के जोखिम के बिना निरंतर घड़ी की गति को अधिक से अधिक रखा जा सके या जीपीयू बूस्ट के साथ। ग्राफिक्स कार्ड बॉक्स से उच्च-विज्ञापित घड़ी की गति से चलते हैं, जो उपयोगकर्ता को किसी भी मैनुअल ट्यूनिंग की आवश्यकता के बिना अनिवार्य रूप से एक ओवरक्लॉक कार्ड देता है।

GPU बूस्ट मुख्य रूप से एक Nvidia- विशिष्ट ब्रांडिंग है और AMD में कुछ समान है जो एक अलग तरीके से संचालित होता है। इस सामग्री के टुकड़े में, हम मुख्य रूप से एनवीडिया के GPU बूस्ट के कार्यान्वयन पर केंद्रित होंगे। ग्राफिक्स कार्ड के अपने ट्यूरिंग लाइनअप के साथ , एनवीडिया ने GPU बूस्ट 4.0 का चौथा पुनरावृत्ति शुरू किया जिसे GPU बूस्ट 4.0 कहा जाता है, जो उपयोगकर्ताओं को उन एल्गोरिदम को मैन्युअल रूप से समायोजित करने की अनुमति देता है जो GPU बूस्ट का उपयोग करते हैं उन्हें फिट देखना चाहिए। यह GPU बूस्ट 3.0 के साथ संभव नहीं था क्योंकि ये एल्गोरिदम ड्राइवरों के अंदर बंद थे। दूसरी ओर GPU बूस्ट 4.0 उपयोगकर्ताओं को प्रदर्शन बढ़ाने के लिए मैन्युअल रूप से विभिन्न घटता को मोड़ने की अनुमति देता है, जो ओवरक्लॉकर और उत्साही लोगों के लिए अच्छी खबर होगी।

GPU Boost 4.0 में तापमान डोमेन जैसे विभिन्न अन्य बारीकियों को भी जोड़ा गया है जहाँ नए विभक्ति बिंदु जोड़े गए हैं। GPU बूस्ट 3.0 के विपरीत जहां एक निश्चित तापमान सीमा को पार करने पर बूस्ट क्लॉक से लेकर बेस क्लॉक तक अचानक गिरावट आ गई थी, अब दो घड़ी की गति के बीच रास्ते में कई कदम हो सकते हैं। यह ग्रैन्युलैरिटी के एक बड़े स्तर की अनुमति देता है जो GPU को प्रतिकूल परिस्थितियों में भी प्रदर्शन के अंतिम बिट को निचोड़ने में सक्षम बनाता है।

पीयू बूस्ट 4.0 मूल बूस्ट क्लॉक और बेस क्लॉक के बीच अतिरिक्त उपयोगकर्ता-परिभाषित चरणों के लिए अनुमति देता है - छवि: एनवीडिया

जीपीयू बूस्ट के साथ ग्राफिक्स कार्ड को ओवरक्लॉक करना काफी सीधा है और इस संबंध में बहुत कुछ नहीं बदला है। कोर घड़ी में किसी भी अतिरिक्त ऑफसेट को वास्तव में 'बूस्ट क्लॉक' पर लागू किया जाता है और GPU बूस्ट एल्गोरिथ्म एक समान मार्जिन द्वारा उच्चतम घड़ी की गति को और बेहतर बनाने की कोशिश करता है। पावर लिमिट स्लाइडर को अधिकतम तक बढ़ाने से इस संबंध में काफी मदद मिल सकती है। यह तनाव को ओवरक्लॉक के परीक्षण को थोड़ा अधिक जटिल बनाता है क्योंकि उपयोगकर्ता को घड़ी की गति के साथ-साथ तापमान, पावर ड्रॉ और वोल्टेज नंबरों पर नजर रखनी होती है, लेकिन हमारे व्यापक तनाव-परीक्षण गाइड उस प्रक्रिया में मदद कर सकते हैं।

GPU बूस्ट के लिए शर्तें

अब जब हमने स्वयं GPU बूस्ट के पीछे के तंत्र पर चर्चा की है, तो उन शर्तों पर चर्चा करना महत्वपूर्ण है जो GPU बूस्ट के प्रभावी होने के लिए संतुष्ट होने की आवश्यकता है। बड़ी संख्या में ऐसी स्थितियां होती हैं, जो GPU Boost द्वारा प्राप्त की जाने वाली अंतिम आवृत्ति पर प्रभाव डाल सकती हैं, लेकिन तीन मुख्य स्थितियां हैं जो इस उत्साहजनक व्यवहार पर सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव डालती हैं।

पावर हेडरूम

GPU बूस्ट कार्ड को ऑटो-ओवरक्लॉक कर देगा बशर्ते कि उच्च घड़ी की गति के लिए अनुमति देने के लिए कार्ड के लिए पर्याप्त पावर हेडरूम उपलब्ध हो। यह समझा जा सकता है कि उच्चतर घड़ी की गति PSU से अधिक शक्ति खींचती है, इसलिए यह अत्यंत महत्वपूर्ण है कि ग्राफिक्स कार्ड के लिए पर्याप्त शक्ति उपलब्ध हो ताकि GPU बूस्ट ठीक से काम कर सके। अधिकांश आधुनिक एनवीडिया ग्राफिक्स कार्डों के साथ, जीपीयू बूस्ट सभी उपलब्ध शक्ति का उपयोग करेगा जो घड़ी की गति को जितना संभव हो उतना ऊंचा करने के लिए उपयोग कर सकता है। यह पावर हेडरूम को GPU बूस्ट एल्गोरिथ्म का सबसे आम सीमित कारक बनाता है।

GPU Boost पावर लिमिट - इमेज: Nvidia पर बहुत अधिक निर्भर कर सकता है

बस किसी भी ओवरक्लॉकिंग सॉफ़्टवेयर में 'पावर लिमिट' स्लाइडर को अधिकतम करने से ग्राफिक्स कार्ड की अंतिम आवृत्तियों पर बड़ा प्रभाव पड़ सकता है। कार्ड को दी जाने वाली अतिरिक्त शक्ति का उपयोग घड़ी की गति को और भी अधिक धकेलने के लिए किया जाता है, जो इस बात का एक प्रमाण है कि GPU बूस्ट एल्गोरिथ्म पावर हेडरूम पर कितना निर्भर करता है।

वोल्टेज

ग्राफिक्स कार्ड की बिजली वितरण प्रणाली को अतिरिक्त वोल्टेज प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए जो उच्चतर घड़ी की गति को हिट करने और बनाए रखने के लिए आवश्यक है। वोल्टेज का तापमान में प्रत्यक्ष योगदान होता है और साथ ही यह थर्मल हेडरूम की स्थिति में भी शामिल होता है। इसके बावजूद, इस बात की एक कठिन सीमा है कि कार्ड कितना वोल्टेज का उपयोग कर सकता है और यह सीमा कार्ड के BIOS द्वारा निर्धारित की जाती है। GPU बूस्ट किसी भी वोल्टेज हेडरूम का उपयोग करने की कोशिश करता है और संभवत: उच्चतम घड़ी की गति को बनाए रखने के लिए।

वोल्टेज का अंतिम घड़ी की गति पर भी प्रभाव पड़ता है - छवि: एनवीडिया

थर्मल हेडरूम

तीसरी प्रमुख स्थिति जो GPU Boost के प्रभावी संचालन के लिए पूरी की जानी चाहिए, वह पर्याप्त थर्मल हेडरूम की उपलब्धता है। GPU बूस्ट GPU के तापमान के प्रति बेहद संवेदनशील है क्योंकि यह तापमान में मामूली बदलाव के आधार पर घड़ी की गति को बढ़ाता है और घटाता है। उच्चतम घड़ी की गति को प्राप्त करने के लिए GPU का तापमान यथासंभव कम रखना महत्वपूर्ण है।

75 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान घड़ी की गति को ध्यान देने योग्य रूप से कम करना शुरू कर देता है जो प्रदर्शन पर प्रभाव डाल सकता है। इन तापमानों पर घड़ी की गति अभी भी बूस्ट क्लॉक की तुलना में अधिक होगी, हालांकि, मेज पर प्रदर्शन को छोड़ना एक महान विचार नहीं है। इसलिए, पर्याप्त केस वेंटिलेशन और स्वयं GPU पर एक अच्छा शीतलन प्रणाली GPU बूस्ट के माध्यम से प्राप्त घड़ी की गति पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती है।

बूस्टिंग बिनिंग और थर्मल थ्रॉटलिंग

एक दिलचस्प घटना जो GPU बूस्ट के संचालन के लिए आंतरिक है, को बढ़ावा देने के रूप में जाना जाता है। हम जानते हैं कि GPU बूस्ट एल्गोरिथ्म विभिन्न कारकों के आधार पर GPU की घड़ी की गति को तेजी से बदलता है। घड़ी की गति वास्तव में प्रत्येक 15 Mhz के ब्लॉक में बदल जाती है, और घड़ी की गति के इन 15 Mhz भागों को बढ़ावा देने वाले पापों के रूप में जाना जाता है। यह आसानी से देखा जा सकता है कि पॉवर, वोल्टेज और थर्मल टॉयलेट के आधार पर 15Mhz के कारक से GPU बूस्ट नंबर एक दूसरे से अलग-अलग होंगे। इसका मतलब यह है कि अंतर्निहित स्थितियों में फेरबदल एक बार में 15Mhz के कारक द्वारा कार्ड की घड़ी की गति को गिरा या बढ़ा सकता है।

थर्मल थ्रॉटलिंग की अवधारणा जीपीयू बूस्ट ऑपरेशन के साथ भी तलाशने के लिए दिलचस्प है। ग्राफिक्स कार्ड वास्तव में थर्मल थ्रॉटलिंग शुरू नहीं करता है जब तक कि यह एक सेट तापमान सीमा तक नहीं पहुंचता है जिसे टीजमैक्स के रूप में जाना जाता है। यह तापमान आमतौर पर GPU कोर पर 87-90 डिग्री सेलसियस के बीच से मेल खाता है और यह विशिष्ट संख्या GPU के BIOS द्वारा निर्धारित की जाती है। जब GPU कोर इस निर्धारित तापमान पर पहुंच जाता है, तो घड़ी की गति धीरे-धीरे गिर जाएगी जब तक कि वे आधार घड़ी से नीचे नहीं गिरते। यह नियमित रूप से बूस्टिंग की तुलना में थर्मल थ्रॉटलिंग का एक निश्चित संकेत है जो कि GPU बूस्ट द्वारा किया जाता है। थर्मल थ्रॉटलिंग और बूस्ट बनिंग के बीच मुख्य अंतर यह है कि थर्मल थ्रॉटलिंग बेस क्लॉक पर या उसके नीचे होता है, और बाइनिंग को अधिकतम क्लॉक स्पीड को बदल देता है जो कि तापमान डेटा का उपयोग करके GPU बूस्ट द्वारा प्राप्त किया जाता है।

कमियां

इस तकनीक में बहुत सारी कमियां नहीं हैं, जो ग्राफिक्स कार्ड फीचर के बारे में कहने के लिए बहुत ही बोल्ड चीज है। GPU Boost कार्ड को किसी भी उपयोगकर्ता इनपुट के बिना स्वचालित रूप से अपनी घड़ी की गति बढ़ाने की अनुमति देता है और उपयोगकर्ता को कोई अतिरिक्त कीमत पर अतिरिक्त प्रदर्शन प्रदान करके कार्ड की पूरी क्षमता को अनलॉक करता है। हालांकि, कुछ बातों को ध्यान में रखना है यदि आप GPU बूस्ट के साथ एक एनवीडिया ग्राफिक्स कार्ड के मालिक हैं।

इस तथ्य के कारण कि कार्ड इसे आवंटित किए गए पूरे पावर बजट का उपयोग करता है, कार्ड के पावर ड्रॉ नंबर विज्ञापित टीबीपी या टीजीपी नंबर से अधिक होंगे, जिससे आपको विश्वास हो सकता है। इसके अलावा, अतिरिक्त वोल्टेज और पावर ड्रॉ इस तथ्य के कारण उच्च तापमान को जन्म देगा कि कार्ड हेड-ओवरक्लॉकिंग के लिए उपलब्ध तापमान हेडरूम का उपयोग करके। किसी भी तरह से तापमान खतरनाक रूप से अधिक नहीं मिलेगा, क्योंकि जैसे ही तापमान एक निश्चित सीमा को पार कर जाता है, अतिरिक्त गर्मी की भरपाई के लिए वोल्टेज और पावर ड्रॉ गिरा दिया जाएगा।

GPU बूस्ट के साथ पावर ड्रॉ विज्ञापित TBP (RTX 3080 के मामले में 320W) से आगे बढ़ सकता है - चित्र: Techspot

अंतिम शब्द

ग्राफिक्स कार्ड प्रौद्योगिकियों में तेजी से प्रगति ने कुछ बेहद प्रभावशाली विशेषताओं को उपभोक्ताओं के हाथ में जाने के लिए देखा है, और GPU बूस्ट निश्चित रूप से उनमें से एक है। एनवीडिया की सुविधा (और एएमडी की इसी तरह की विशेषता) ग्राफिक्स कार्ड को किसी भी उपयोगकर्ता इनपुट की आवश्यकता के बिना अपनी अधिकतम क्षमता तक पहुंचने की अनुमति देता है ताकि अधिकतम आउट-ऑफ-द-बॉक्स प्रदर्शन संभव हो सके। यह सुविधा सभी को मैनुअल ओवरक्लॉकिंग की आवश्यकता को समाप्त करती है क्योंकि GPU बूस्ट के उत्कृष्ट प्रबंधन के कारण मैनुअल फाइन-ट्यूनिंग के लिए वास्तव में बहुत अधिक हेडरूम उपलब्ध नहीं है।

कुल मिलाकर, GPU बूस्ट एक उत्कृष्ट विशेषता है जिसे हम इस तकनीक के पीछे कोर एल्गोरिथ्म में सुधार के साथ बेहतर और बेहतर देखना चाहते हैं जो सर्वोत्तम संभव प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए छोटे मापदंडों को अलग-अलग समायोजन के लिए micromanages करता है।