एनवीडिया आरटी कोर बनाम एएमडी रे एक्सेलेरेटर्स - समझाया गया

2018 में आरटीएक्स ग्राफिक्स कार्ड की पहली पीढ़ी के साथ, एनवीडिया ने दुनिया को एक नए फीचर के साथ पेश किया, जो गेमिंग के परिदृश्य को बदलने वाला था जैसा कि हम जानते हैं। पहली पीढ़ी की RTX 2000 श्रृंखला के ग्राफिक्स कार्ड नई ट्यूरिंग आर्किटेक्चर पर आधारित थे और खेलों में रीयल-टाइम रे ट्रेसिंग के लिए समर्थन लेकर आए थे। रे ट्रेसिंग पहले से ही पेशेवर 3 डी एनीमेशन और सिंथेटिक क्षेत्रों में मौजूद था, लेकिन एनवीडिया ने पारंपरिक रैस्टराइजेशन के बजाय रे ट्रेसिंग तकनीक का उपयोग करके गेम के वास्तविक समय प्रतिपादन के लिए समर्थन लाया, जो कि गेम-चेंजिंग माना जाता था। रेखांकन वह पारंपरिक तकनीक है जिसके माध्यम से खेलों का प्रतिपादन किया जाता है जबकि रे ट्रेसिंग जटिल गणनाओं का उपयोग करके सटीक रूप से दर्शाती है कि वास्तविक जीवन में प्रकाश वातावरण के साथ कैसे व्यवहार करेगा और व्यवहार करेगा। आप रे ट्रेसिंग और रैस्टराइज़ेशन के बारे में अधिक जान सकते हैं इस सामग्री में ।

रे ट्रेस रिफ्लेक्शंस गेम्स में रे ट्रेसिंग का सबसे अधिक आंख लगाने वाला एप्लीकेशन हो सकता है - इमेज: एनवीडिया

2018 में वापस, एएमडी के पास एनवीडिया की आरटीएक्स श्रृंखला के ग्राफिक्स कार्ड और उनकी रे ट्रेसिंग कार्यक्षमता के लिए कोई जवाब नहीं था। रेड टीम बस एनवीडिया के अभिनव परिचय के लिए तैयार नहीं थी, और इसने टीम ग्रीन की तुलना में एक महत्वपूर्ण नुकसान में अपने शीर्ष प्रसाद को रखा। AMD RX 5700 XT $ 399 की कीमत के लिए एक शानदार ग्राफिक्स कार्ड था जिसने $ 499 RTX 2070 सुपर के प्रदर्शन को टक्कर दी। एएमडी के लिए सबसे बड़ी समस्या हालांकि यह थी कि प्रतियोगिता ने एक ऐसी तकनीक पेश की जो उनके पास नहीं थी। विविध सुविधा सेट, DLSS समर्थन, स्थिर ड्राइवरों और समग्र बेहतर प्रदर्शन के साथ युग्मित ने Nvidia प्रसाद को एक महत्वपूर्ण लाभ पर रखा जब यह ट्यूरिंग बनाम RDNA पीढ़ी के लिए आया।

रे ट्रेसिंग के साथ एएमडी आरएक्स 6000 श्रृंखला

2020 के लिए तेजी से आगे और एएमडी ने आखिरकार एनवीडिया की शीर्ष पेशकशों के लिए लड़ाई लड़ी है। न केवल एएमडी ने खेलों में रियल-टाइम रे ट्रेसिंग के लिए समर्थन पेश किया है, बल्कि उन्होंने 3 ग्राफिक्स कार्ड भी जारी किए हैं जो एनवीडिया से शीर्ष ग्राफिक्स कार्ड के लिए बेहद प्रतिस्पर्धी हैं। एएमडी आरएक्स 6800, आरएक्स 6800 एक्सटी, और आरएक्स 6900 एक्सटी क्रमशः एनवीडिया आरटीएक्स 3070, आरटीएक्स 3080 और आरटीएक्स 3090 के साथ सिर-से-सिर लड़ रहे हैं। उत्पाद स्टैक के शीर्ष शीर्ष पर एएमडी अंत में फिर से प्रतिस्पर्धी है जो उपभोक्ताओं के लिए भी आशाजनक खबर है।

Raytracing प्रमुख विशेषताओं में से एक है जो AMD ने इस पीढ़ी को पेश किया है - छवि: AMD

हालांकि, एएमडी के लिए चीजें पूरी तरह से सकारात्मक नहीं हैं। हालाँकि एएमडी ने खेलों में रियल-टाइम रे ट्रेसिंग के लिए समर्थन पेश किया है, उनके रे ट्रेसिंग प्रदर्शन को समीक्षकों और सामान्य उपभोक्ताओं दोनों से गुनगुना स्वागत मिला। हालांकि यह समझ में आता है कि चूंकि यह रे ट्रेसिंग में एएमडी का पहला प्रयास है, इसलिए उनके पहले प्रयास में उन्हें सर्वश्रेष्ठ रे ट्रेसिंग प्रदर्शन देने की उम्मीद करना थोड़ा अनुचित होगा। हालांकि, यह उस तरीके के बारे में सवाल उठाता है जब एएमडी की रे ट्रेसिंग कार्यान्वयन एनवीडिया के कार्यान्वयन की तुलना में काम करती है जिसे हमने ट्यूरिंग और अब एम्पीयर आर्किटेक्चर के साथ देखा था।

आरवीएक्स टेक्नोलॉजीज के एनवीडिया का सुइट

एनवीडिया की तुलना में एएमडी का प्रयास बहुत ही कम लगता है क्योंकि एएमडी अनिवार्य रूप से एनवीडिया के साथ कैच-अप खेल रहा था और उनके पास रे ट्रेसिंग को लागू करने और विकसित करने के लिए केवल 2 साल का समय था। दूसरी ओर एनवीडिया अब तक इस तकनीक को विकसित कर रहा है क्योंकि उनके पास उत्पाद के ढेर के शीर्ष पर प्रतिस्पर्धा करने के लिए कोई नहीं था। एनवीडिया ने एएमडी से पहले न केवल रे ट्रेसिंग सपोर्ट दिया, बल्कि इसमें तकनीक के साथ-साथ बेहतर इकोसिस्टम भी बनाया गया।

एनवीडिया ने अपने आरटीएक्स 2000 श्रृंखला ग्राफिक्स कार्ड को रे ट्रेसिंग के साथ प्राथमिक फोकस के रूप में डिज़ाइन किया है। यह ट्यूरिंग आर्किटेक्चर के डिजाइन के दौरान स्पष्ट है। न केवल एनवीडिया ने CUDA कोर की संख्या को गुणा किया, बल्कि उन्होंने 'आरटी कोर' के रूप में जाने जाने वाले विशिष्ट समर्पित रे ट्रेसिंग कोर भी जोड़े, जो रे ट्रेसिंग के लिए आवश्यक गणनाओं के थोक को संभालते हैं। एनवीडिया ने “डीप लर्निंग सुपर सैंपलिंग या डीएलएसएस” के नाम से एक तकनीक भी विकसित की है जो एक शानदार तकनीक है जो अपक्षय और पुनर्निर्माण कार्यों को करने के लिए गहन शिक्षण और एआई का उपयोग करती है और रे ट्रेसिंग के प्रदर्शन नुकसान की भरपाई भी करती है। एनवीडिया ने GeForce श्रृंखला कार्डों में समर्पित 'टेनसोर कोर' भी पेश किया, जो डीएलएसएस जैसे डीआईपी लर्निंग और एआई टास्क में मदद करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इसके अलावा, एनवीडिया ने समर्पित एनवीडिया हार्डवेयर के लिए आगामी रे ट्रेसिंग गेम को अनुकूलित करने के लिए गेम स्टूडियो के साथ भी काम किया ताकि प्रदर्शन को अधिकतम किया जा सके।

रे ट्रेसिंग में, प्रकाश खेल में व्यवहार करता है क्योंकि यह वास्तविक जीवन में होगा - छवि: एनवीडिया

एनवीडिया का आरटी कोर

आरटी या रे ट्रेसिंग कोर एनवीडिया के समर्पित हार्डवेयर कोर हैं जो विशेष रूप से कम्प्यूटेशनल वर्कलोड को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जो गेम में रियल-टाइम रे ट्रेसिंग से जुड़े हैं। रे अनुरेखण के लिए विशेष कोर होने से CUDA कोर से बहुत अधिक कार्यभार होता है जो कि खेलों में मानक प्रतिपादन के लिए समर्पित होते हैं ताकि कोर उपयोग की संतृप्ति से प्रदर्शन बहुत अधिक प्रभावित न हो। RT Cores बहुमुखी प्रतिभा का त्याग करते हैं और तेजी से गति प्राप्त करने के लिए विशेष गणना या एल्गोरिदम के लिए एक विशेष वास्तुकला के साथ हार्डवेयर को लागू करते हैं।

अधिक सामान्य रे ट्रेसिंग त्वरण एल्गोरिदम जिन्हें सामान्यतः जाना जाता है वे बीवीएच और रे पैकेट ट्रेसिंग हैं और ट्यूरिंग आर्किटेक्चर के योजनाबद्ध आरेख में बीवीएच (बाउंडिंग वॉल्यूम पदानुक्रम) ट्रांसवर्सल का भी उल्लेख किया गया है। आरटी कोर को उन आदेशों की पहचान करने और तेज करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो गेम्स में रे ट्रेसेड रेंडरिंग से संबंधित हैं।

आरटी कोर समझाया - छवि: एनवीडिया

एनवीडिया के पूर्व सीनियर जीपीयू आर्किटेक्ट यूबो झांग के अनुसार:

“अनुवादित [] आरटी कोर अनिवार्य रूप से किरण और त्रिकोण चौराहे की गणना के लिए एसएम को एक समर्पित पाइपलाइन (एएसआईसी) जोड़ता है। यह बीवीएच तक पहुंच सकता है और बीवीएच और त्रिकोण डेटा एक्सेस की देरी को कम करने के लिए कुछ एल 0 बफ़र्स को कॉन्फ़िगर कर सकता है। अनुरोध एसएम द्वारा किया जाता है। निर्देश जारी किया जाता है, और परिणाम एसएम के स्थानीय रजिस्टर पर वापस आ जाता है। Interleaved अनुदेश और अन्य अंकगणित या स्मृति IO निर्देश समवर्ती हो सकते हैं। क्योंकि यह एक ASIC- विशिष्ट सर्किट तर्क है, प्रदर्शन / mm2 को चौराहे की गणना के लिए shader कोड के उपयोग की तुलना में परिमाण के क्रम से बढ़ाया जा सकता है। हालांकि मैंने एनवी छोड़ दिया है, मैं ट्यूरिंग आर्किटेक्चर के डिजाइन में शामिल था। मैं वेरिएबल रेट कलरिंग के लिए जिम्मेदार था। मैं अब रिलीज देखने के लिए उत्साहित हूं। ”

आईट्यून्स लाइब्रेरी लॉक

एनवीडिया ट्यूरिंग आर्किटेक्चर व्हाइट पेपर में भी कहा गया है कि आरटी कोर उन्नत एडवांसिंग फ़िल्टरिंग के साथ मिलकर काम करते हैं, जो एनवीआईडीआईए रिसर्च द्वारा विकसित एक अत्यधिक कुशल बीवीएच त्वरण संरचना है, और आरटीएक्स संगत एपीआई एकल ट्यूरिंग जीपीयू पर रीयल-टाइम रे ट्रेसिंग प्राप्त करने के लिए है। आरटी कोर बीवीएच को स्वायत्त रूप से आगे बढ़ाता है, और ट्रैवर्सल और रे / त्रिकोण चौराहे परीक्षणों को तेज करके, वे एसएम को लोड करते हैं, जिससे यह एक और शीर्ष, पिक्सेल को संभालने और छायांकन कार्य की गणना करने की अनुमति देता है। बीवीएच बिल्डिंग और रिफिटिंग जैसे कार्य चालक द्वारा नियंत्रित किए जाते हैं, और किरण निर्माण और छायांकन को नए प्रकार के शेड के माध्यम से अनुप्रयोग द्वारा प्रबंधित किया जाता है। यह SM इकाइयों को अन्य चित्रमय और कम्प्यूटेशनल कार्य करने के लिए मुक्त करता है।

एएमडी के रे एक्सीलेरेटर्स

एएमडी ने अपनी आरएक्स 6000 श्रृंखला के साथ रे ट्रेसिंग दौड़ में प्रवेश किया है और इसके साथ ही उन्होंने आरडीएनए 2 आर्किटेक्चरल डिज़ाइन के लिए कुछ प्रमुख तत्व भी पेश किए हैं जो इस सुविधा के साथ मदद करते हैं। एएमडी के आरडीएनए 2 जीपीयू के रे ट्रेसिंग प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, एएमडी ने अपने प्रमुख कंप्यूट यूनिट डिजाइन में रे एक्सेलरेटर घटक को शामिल किया है। ये रे एक्सीलेरेटर रे ट्रेसिंग से संबंधित कम्प्यूटेशनल वर्कलोड में मानक कम्प्यूट यूनिट की दक्षता को बढ़ाने वाले हैं।

रे एक्सेलेरेटर्स के कामकाज के पीछे का तंत्र अभी भी अपेक्षाकृत अस्पष्ट है लेकिन एएमडी ने कुछ अंतर्दृष्टि प्रदान की है कि इन तत्वों को कैसे काम करना चाहिए। एएमडी के अनुसार, इन रे एक्सेलेरेटर्स का बाउंडेड वॉल्यूम हायरार्की (बीवीएच) संरचना का पता लगाने और किरणों और बक्से (और अंततः त्रिकोण) के बीच चौराहों को कुशलता से निर्धारित करने का एक उद्देश्य है। डिजाइन पूरी तरह से डायरेक्टएक्स रे ट्रेसिंग (माइक्रोसॉफ्ट के डीएक्सआर) का समर्थन करता है जो पीसी गेमिंग के लिए उद्योग मानक है। इसके अलावा, एएमडी उद्देश्य-निर्मित हार्डवेयर पर भरोसा करने के बजाय रे-ट्रेस किए गए दृश्यों के स्पेकुलर प्रभाव को साफ करने के लिए एक कम्प्यूट-आधारित डिनोइज़र का उपयोग करता है। यह संभवतः नई कम्प्यूट यूनिटों की मिश्रित-परिशुद्धता क्षमताओं पर अतिरिक्त दबाव डालेगा।

रे एक्सेलेरेटर समझाया - छवि: एएमडी

रे एक्सेलेरेटर चार बाउंड वॉल्यूम बॉक्स चौराहों या प्रति सेकंड एक त्रिकोण चौराहे को संसाधित करने में भी सक्षम हैं, जो कि समर्पित हार्डवेयर के बिना रे ट्रेस दृश्य को प्रस्तुत करने की तुलना में बहुत तेज है। एएमडी के दृष्टिकोण के लिए एक बड़ा फायदा यह है कि आरडीएनए 2 के आरटी एक्सेलेरेटर कार्ड के इन्फिनिटी कैश के साथ बातचीत कर सकते हैं। कैश में बड़ी संख्या में बाउंडेड वॉल्यूम स्ट्रक्चर्स को एक साथ स्टोर करना संभव है, इसलिए डेटा प्रबंधन और मेमोरी रीड सेल से कुछ लोड लिया जा सकता है।

मुख्य अंतर

सबसे बड़ा अंतर जो आरटी कोर और रे एक्सीलेरेटर्स की तुलना करते हुए तुरंत स्पष्ट होता है, वह यह है कि जब दोनों अपने कार्यों को काफी समान रूप से करते हैं, तो आरटी कोर अलग हार्डवेयर कोर समर्पित होते हैं, जिनमें एक विलक्षण कार्य होता है, जबकि रे एक्सेलरेटर्स का एक हिस्सा होते हैं RDNA 2 आर्किटेक्चर में मानक कम्प्यूट यूनिट संरचना। इतना ही नहीं, एनवीडिया के आरटी कोर अपनी दूसरी पीढ़ी के एम्पीयर के साथ हैं जिसमें हुड के नीचे बहुत सारे तकनीकी और वास्तु सुधार हैं। यह एनवीडिया के आरटी कोर कार्यान्वयन को रे एक्सीलेरेटर्स के साथ एएमडी के कार्यान्वयन की तुलना में अधिक कुशल और शक्तिशाली रे ट्रेसिंग विधि बनाता है।

चूँकि हर Compute Unit में एक सिंगल Ray Accelerator बनाया गया है, AMD RX 6900 XT को 80 Ray Accelerators, 6800 XT को 72 Ray Accelerators और RX 6800 को 60 Ray Accelerators मिलता है। ये संख्या एनवीडिया के आरटी कोर नंबरों के साथ सीधे तुलना में नहीं हैं क्योंकि वे समर्पित कोर हैं जो एक ही फ़ंक्शन को ध्यान में रखते हैं। RTX 3090 को 82 2 मिलता है^ndजनरल आरटी कोर, आरटीएक्स 3080 को 60 2 मिलता है^ndजनरल आरटी कोर और आरटीएक्स 3070 को 46 2 मिलता है^ndजनरल आरटी कोर। एनवीडिया के पास इन सभी कार्डों में अलग-अलग टेन्सोर कोर भी हैं जो मशीन लर्निंग और एआई अनुप्रयोगों जैसे डीएलएसएस में मदद करते हैं, जिसके बारे में आप और जान सकते हैं इस लेख में ।

RDNA 2 - छवि: AMD में प्रत्येक कम्प्यूट यूनिट में निर्मित एक रे एक्सलेरेटर है

भविष्य का अनुकूलन

इस बिंदु पर यह कहना मुश्किल है कि भविष्य में एन टावर्स एनवीडिया और एएमडी के लिए क्या है, लेकिन मौजूदा स्थिति का विश्लेषण करके कुछ शिक्षित अनुमान लगा सकते हैं। लेखन के समय के रूप में, Nvidia Ray Tracing के प्रदर्शन में काफी महत्वपूर्ण लीड रखता है, जब इसकी तुलना सीधे AMD के प्रसाद से की जाती है। जबकि AMD ने RT के लिए एक प्रभावशाली शुरुआत की है, वे अभी भी अनुसंधान, विकास, समर्थन और अनुकूलन के मामले में एनवीडिया से 2 साल पीछे हैं। Nvidia ने 2020 में Nvidia के डेडिकेटेड हार्डवेयर का उपयोग करने के लिए जो कि AMD ने एक साथ रखा है, उससे बेहतर उपयोग करने के लिए अब ज्यादातर रे ट्रेसिंग खिताबों में बंद कर दिया है। यह इस तथ्य के साथ संयुक्त है कि एनवीडिया के आरटी कोर, एएमडी के रे एक्सीलेरेटर्स की तुलना में अधिक परिपक्व और अधिक शक्तिशाली हैं, यह वर्तमान रे ट्रेसिंग स्थिति में आने पर एएमडी को नुकसान में डाल देता है।

हालांकि, एएमडी निश्चित रूप से यहां नहीं रुक रहा है। एएमडी ने पहले ही घोषणा की है कि वे डीएलएसएस के एएमडी विकल्प पर काम कर रहे हैं जो रे ट्रेसिंग प्रदर्शन को बेहतर बनाने में एक बड़ी मदद है। AMD गेम स्टूडियो के साथ अपने हार्डवेयर के लिए आगामी गेम को अनुकूलित करने के लिए भी काम कर रहा है, जो गॉडफॉल और डर्ट 5 जैसे खिताबों में दिखाता है जहां एएमडी के आरएक्स 6000 श्रृंखला कार्ड आश्चर्यजनक रूप से अच्छा प्रदर्शन करते हैं। इसलिए हम आगामी शीर्षकों और DLSS वैकल्पिक जैसी आगामी तकनीकों के विकास के साथ बेहतर और बेहतर पाने के लिए AMD के रे ट्रेसिंग समर्थन की उम्मीद कर सकते हैं।

उस के साथ, Nvidia के RTX सुइट लिखने के समय के रूप में गंभीर रे ट्रेल प्रदर्शन की तलाश में किसी के लिए भी उपेक्षा करने के लिए बस बहुत शक्तिशाली है। हमारी मानक सिफारिश Nvidia से ग्राफिक्स कार्ड की नई RTX 3000 श्रृंखला होगी जो किसी के लिए AMD की RX 6000 श्रृंखला से अधिक होगी, जो खरीद के फैसले में रे ट्रेसिंग को एक महत्वपूर्ण कारक मानता है। यह एएमडी के भविष्य के प्रसाद के साथ बदल सकता है, साथ ही समय के साथ ड्राइवर और गेम ऑप्टिमाइज़ेशन दोनों में सुधार होता है।

आगामी गेम जो RTX और DLSS दोनों का समर्थन करते हैं - छवि: एनवीडिया

अंतिम शब्द

आरएमएनए 2 आर्किटेक्चर पर आधारित उनके आरएक्स 6000 श्रृंखला ग्राफिक्स कार्ड की शुरूआत के साथ एएमडी ने आखिरकार रे ट्रेसिंग दृश्य पर कूद गया। जबकि वे सीधे रे ट्रेसिंग बेंचमार्क में एनवीडिया के आरटीएक्स 3000 श्रृंखला कार्ड को नहीं हराते हैं, एएमडी प्रसाद अत्यंत प्रतिस्पर्धी रैस्टराइजेशन प्रदर्शन और प्रभावशाली मूल्य प्रदान करते हैं जो उन गेमर्स को अपील कर सकते हैं जो रे ट्रेसिंग के बारे में उतना परवाह नहीं करते हैं। हालांकि, त्वरित उत्तराधिकार में कई महत्वपूर्ण चरणों के साथ रे ट्रेसिंग प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए एएमडी अपने रास्ते पर है।

रे ट्रेसिंग के लिए एनवीडिया और एएमडी का दृष्टिकोण एक जैसा है लेकिन दोनों कंपनियां ऐसा करने के लिए विभिन्न हार्डवेयर तकनीकों का उपयोग करती हैं। प्रारंभिक परीक्षण से पता चला है कि एनवीडिया के समर्पित आरटी कोर ने एएमडी के रे एक्सीलेरेटर्स को बेहतर बनाया है जो कंपार्टमेंट इकाइयों में निर्मित हैं। यह अंत-उपयोगकर्ता के लिए बहुत चिंता का विषय नहीं हो सकता है, लेकिन भविष्य के लिए विचार करने के लिए एक महत्वपूर्ण बात है क्योंकि खेल डेवलपर्स को अब किसी भी दृष्टिकोण के लिए अपने आरटी सुविधाओं को अनुकूलित करने के निर्णय के साथ सामना करना पड़ रहा है।