Blackwell je stigao! Na ovogodišnjem CES-u, nakon podužeg iščekivanja, Nvidia je predstavila svoju najnoviju generaciju grafičkih procesora i kartice RTX 5000, temeljene na dosad najnaprednijoj arhitekturi Blackwell. Prošlo je više od dvije godine od predstavljanja grafičkih čipova arhitekture Ada Lovelace (RTX 4000), što znakovito označava dosad najdulje razdoblje između dviju generacija Nvidijinih grafičkih procesora.

Najnovija generacija Nvidijinih grafičkih procesora pogonit će sve Nvidijine grafičke kartice iz linije RTX 5000 u svijetu stolnih i prijenosnih računala u narednih nekoliko godina. Slobodno možemo reći kako će arhitektura Blackwell, odnosno grafički čipovi iz linije RTX 5000, obilježiti i definirati napredne grafičke, multimedijalne i AI mogućnosti modernih mainstream računala u narednom razdoblju.

Tehnološki, Blackwell predstavlja trenutačno najnapredniju arhitekturu u svijetu grafičkih procesora, koja bi trebala donijeti daljnja poboljšanja kad je riječ o performansama u igrama, stvaranju i uređivanju multimedijskih sadržaja, te još naprednijim AI mogućnostima.

Nvidia je svoju novu generaciju grafičkih procesora predstavila na prilično pompoznom eventu Nvidia Editors Day, koji je više sličio na nekakav pop ili rock koncert nego na poprište predstavljanja tehnoloških novotarija. Dakako, tijekom tog eventa nebrojeno je puta spomenuta riječ AI, koja je u posljednje vrijeme postala svojevrsna mantra u svijetu računala.

PCIe 5.0, GDDR7 i druga tehnološka čuda

Nvidijina generacija grafičkih kartica Blackwell, poznatija pod marketinškim nazivom RTX 5000, inicijalno se sastoji od četiri člana. Nvidia je, dakle, predstavila četiri nove grafičke kartice: GeForce RTX 5070, GeForce RTX 5070 Ti, GeForce RTX 5080 i GeForce RTX 5090.

Nedvojbeno je da RTX 5090 predstavlja apsolutnu perjanicu ponude, s obzirom na to da posjeduje ogromnih 21.760 shaderskih procesora (CUDA jezgri) i 32 GB GDDR7 videomemorije. Cijena joj iznosi nevjerojatnih 1.999 američkih dolara, što će se u našim trgovinama prevoditi u dobrano više od 2.000 eura. U visoku klasu svakako možemo smjestiti i GeForce RTX 5080, s preporučenom cijenom od 1.000 dolara, te GeForce RTX 5070 Ti, koji bi trebao koštati 749 dolara. Konačno, ostaje nam GeForce RTX 5070, koji je cjenovno nešto pristupačniji, s preporučenom cijenom od 549 dolara.

U svijetu prijenosnih računala također ćemo vidjeti grafičke kartice istih naziva, premda neće biti temeljene na istovjetnim grafičkim procesorima i bit će osjetno sporije, s obzirom na ograničenja u potrošnji energije. Nvidijina linija GeForce RTX 5000 trebala bi se pojaviti unutar najnovijih laptopa tijekom ožujka, uz najavljeni raspon cijena uređaja od 1.299 do 2.899 dolara.

Možemo reći kako je Nvidia svoju novu liniju grafičkih kartica RTX 5000 iskoristila za osjetno "bildanje" specifikacija, s obzirom na to da te kartice u odnosu na liniju RTX 4000 donose značajna tehnološka unapređenja, od kojih su neka prvi put dostupna u svijetu mainstream grafičkih kartica.

Primjerice, linija GeForce RTX 5000 za komunikaciju s drugim dijelovima računala koristi najnapredniju PCI Express 5.0 sabirnicu, koja omogućuje efektivno dvostruko veću propusnost od PCIe 4.0 sabirnice, koju koriste sve dosad dostupne kartice. Nadalje, Nvidijine nove kartice prve su opremljene tehnološki najnaprednijom GDDR7 videomemorijom, a posjeduju i znatno unaprijeđene videoizlaze, s podrškom za DisplayPort 2.1b UHBR20.

Najzad, grafički procesori Blackwell donose četvrtu generaciju ray tracing jezgri i petu generaciju AI Tensor jezgri, te poboljšane multimedijalne mogućnosti, uključujući podršku za AV1 Ultra High Quality video kodiranje i dekodiranje.

Sa softverske strane, glavna novost svakako je podrška za najnoviju generaciju Nvidijine upscaling tehnologije DLSS 4 (Deep Learning Super Sampling), koja uključuje, prvi put, multi-frame tehnologiju za generiranja novih frameova pomoću AI-ja, te daljnja poboljšanja kvalitete prikaza.

DLSS 4 - Koliko frameova vam treba?

Nvidijine jezgre Tensor, odnosno napredne AI mogućnosti, svakako igraju glavnu ulogu kada je u pitanju najnovija generacija Nvidijine upscaling tehnologije DLSS. Nvidia DLSS kontinuirano razvija već više od šest godina, a ta je tehnologija trenutačno dostupna u više od 540 igara i aplikacija. Najnovija verzija, DLSS 4, predstavljena je usporedo s linijom grafičkih procesora GeForce RTX 5000, i donosi daljnja poboljšanja kad je riječ o performansama i kvaliteti slike.

DLSS 4 uključuje posve novi Transformer model AI treninga, odnosno neuronske mreže, koji je daleko napredniji od dosadašnjeg tradicionalnog modela konvolucijske neuronske mreže (CNN). Novi model uključuje mnogo veće skupove podataka, kao i osjetno povećanje računalnih mogućnosti, te poseban fokus na pojedine dijelove prikaza prilikom upscalinga.

Glavna prednost takvog modela svakako bi trebala biti poboljšana kvaliteta slike, kada je u pitanju upscaling s niže na višu razlučivost, Ray Reconstruction i DLAA (Deep Learning Anti-Aliasing), odnosno korištenje DLSS mogućnosti za anti-aliasing na nativnoj razlučivosti bez upscalinga.

Vrlo je važno napomenuti kako će te mogućnosti DLSS-a 4 biti dostupne na svim GeForce RTX karticama, što uključuje i linije kartica RTX 2000, 3000 i 4000.

Drugi, daleko kontroverzniji dio novog DLSS-a 4 odnosi se na multi-frame mogućnost generiranja frameova pomoću AI-ja, što će biti dostupno samo kod kartica iz linije GeForce RTX 5000. Podsjetimo se, Nvidia je s prošlom verzijom DLSS-a 3 prvi put predstavila mogućnost generiranja novih frameova pomoću AI-ja. U osnovi, riječ je o interpolaciji frameova pomoću takozvanog optical flow akceleratora, uz pomoć Tensor AI jezgri, pri čemu se između svaka dva klasično renderirana framea umetao jedan frame generiran AI-jem.

S novom verzijom DLSS-a, Nvidia donosi mogućnost generiranja do tri "umjetna" framea pomoću AI-ja. Tu tehnologiju tvrtka naziva Multi-Frame Generation. Tako se između jednog klasično renderiranog framea, zapravo mogu umetnuti do tri takozvana "lažna" framea, generirana pomoću AI-ja.

Kako bi se osiguralo odgovarajuće usklađivanje i tempiranje prikaza frameova, bez neželjenih artefakata, Blackwell donosi tehnologiju Flip Metering. Korištenjem multi-frame tehnologije generiranja frameova, većina njih generira se pomoću AI-ja.

Jedan od ključnih problema prilikom tehnike generiranja frameova svakako je povećanje ukupne latencije, usprkos vizualnoj percepciji fluidnije animacije. Nvidia tvrdi kako multi-frame generation osjetno ne povećava latenciju u odnosu na dosadašnji način generiranja samo jednog framea pomoću AI-ja. Također, DLSS 4 trebao bi donijeti osjetno manju potrošnju videomemorije prilikom korištenja multi- frame tehnologije generiranja frameova.

Međutim, Nvidia je također najavila kako će pomoću nove aplikacije, nazvane NVIDIA App, zahvaljujući odgovarajućim postavkama, omogućiti korištenje najnovije verzije DLSS-a i multi-frame generationa u igrama koje to ne podržavaju, odnosno nisu još dobile odgovarajuću nadogradnju. Tu valja napomenuti kako to vrijedi za igre koje već imaju integriranu podršku za DLSS 3.5.

AI u prvom planu

Nvidia s grafičkim procesorima Blackwell glede interne arhitekture jasno slijedi postavljenu paradigmu sve većeg fokusa na AI mogućnosti grafičkih čipova, što smo već vidjeli kod prethodne generacije. Sve polazi od Nvidijine pretpostavke da trenutačna ograničenja glede proizvodnog procesa onemogućuju ranije uobičajen porast računale snage i energetske učinkovitosti, pa je samim time razvoj AI mogućnosti ključan za daljnji napredak grafičkih procesora. Kad je o tome riječ, Blackwell zapravo predstavlja evoluciju arhitekture Ada Lovelace, uz određene pomake naprijed.

Nvidia navodi kako su neki od glavnih ciljeva prilikom dizajniranja grafičkih procesora nove generacija bili optimizacija arhitekture za nove neuronske, odnosno zahtjevne AI zadatke, smanjenje potrošnje memorije i povećanje energetske učinkovitosti. Ovaj posljednji cilj zvuči dosta bizarno, s obzirom na to da maksimalna deklarirana potrošnje energije GeForcea RTX 5090 iznosi gotovo 600 W.

Računalne jezgre, odnosno shaderski multiprocesori (SM), kod čipova Blackwell dodatno su optimizirani za nešto što Nvidia naziva neuronskim shaderima. Ključna ideja tu je zapravo korištenje Tensor jezgri, odnosno naprednih AI mogućnosti, za poboljšanje određenih operacija unutar klasičnog grafičkog cjevovoda. Vezano uz to, svakako valja napomenuti kako bi, prema najavama, Microsoft uskoro trebao uvesti podršku za funkciju Cooperative Vectors unutar DirectX API-ja, koja bi trebala omogućiti pristup svim mogućnostima Tensor jezgri i donijeti punu podršku za korištenje neuronskih shadera unutar Windowsa.

Neki od primjera potencijalnog korištenja neuronskih shadera uključuju RTX Neural Materials i RTX Skin, koji bi trebali donijeti teksture i materijale poboljšane kvalitete uz pomoć AI-ja, a uz manje zauzeće videomemorije. Zatim, tu su RTX Neural Radiance Cache za optimizaciju ray tracing performansi, RTX Neural Face za napredno generiranje 3D lica likova u igrama pomoću AI-ja, te RTX Mega Geometry, za značajno povećanje kompleksnosti geometrije u igrama, uz optimizaciju za ray tracing efekte.

Neuralno renderiranje

Nvidia s arhitekturom Blackwell donosi promjene u mogućnostima shaderskih jezgri. Naime, kod grafičkih procesora temeljenih na arhitekturi Blackwell sve jezgre sada mogu izvršavati računalne operacije INT32 (cjelobrojne) ili FP32 (s pomičnim zarezom). U prijašnjim generacijama grafičkih procesora, poput onih temeljenih na arhitekturi Ada Lovelace, INT32 ili FP32 operacije mogla je izvršavati samo polovica dostupnih jezgri.

Značajnu novost svakako predstavlja i uvođenje zasebnog procesora za upravljanje i usklađivanje AI operacija (AI Management Processor), s klasičnim grafičkim mogućnostima renderiranja. Taj procesor trebao bi omogućiti učinkovito i nesmetano izvođenje AI zadataka paralelno s grafičkim renderiranjem 3D scena, a uz optimalno iskorištenje ray tracing, Tensor i CUDA jezgri (shaderskih procesora).

Valja naglasiti da bi Blackwell trebao biti dvostruko učinkovitiji od čipova Ada Lovelace kad je riječ o Shader Execution Reorderingu, odnosno mogućnosti shadera da sami generiraju poslove i zadatke za druge shadere.

NVIDIA Reflex 2 - Još niže latencije

Usporedo s novom verzijom DLSS-a, Nvidia je predstavila i drugu generaciju tehnologije Reflex, čija je svrha smanjenje latencija, zahvaljujući boljoj sinkronizaciji rada glavnog i grafičkog procesora. Reflex 2 trebao bi omogućiti do 75% bolji odaziv sustava, zahvaljujući učinkovitijem usklađivanju rada glavnog i grafičkog procesora.

Kod Reflexa 2 Nvidia koristi tehnologiju Frame Warp, pri čemu se u stvarnom vremenu uspoređuje poziciju miša na ekranu, a koristi se i prediktivni rendering. Reflex 2 podržavat će sve Nvidijine kartice GeForce RTX, a prve igre s podrškom za tu tehnologiju trebale bi biti Valorant i The Finals.

Spomenute ray tracing i Tensor jezgre dakako su kod Blackwella dodatno unaprijeđene u sada već svojoj četvrtoj, odnosno petoj generaciji. Ključna poboljšanja kod ray tracing jezgri odnose se na osjetno poboljšanu i optimiziranu stopu presijecanja trokuta (triangle intersection rate), koja je sada udvostručena u odnosu na grafičke procesore prethodne generacije. Također, omogućena je kompresija grupe trokuta i dekompresija bez gubitaka podataka, što donosi bolje mogućnosti procesiranja složene geometrije.

Peta generacija Tensor jezgri donosi podršku za manje FP4 operacije, čime se zapravo udvostručuje propusnost obrade podataka, posebno, jasno, značajna za AI. Preciznost tih operacija nešto je manja, ali povećani su brzina i učinkovitost, pri čemu posebno valja naglasiti dvostruko smanjenje zauzeća memorije.

Videomemorija na steroidima

Hardverski svakako najzanimljivija osobina nove linije kartica GeForce RTX 5000 jest korištenje najnovije i najnaprednije videomemorije GDDR7. Nova videomemorija potencijalno bi trebala omogućiti dvostruko veću memorijsku propusnost u odnosu na GDDR6, uz osjetno poboljšanu energetsku učinkovitost. Kartice GeForce RTX 5000 trebale bi koristiti GDDR7 memoriju brzine do 32 Gbps, a valja očekivati kako će se s vremenom pojaviti i još brži GDDR7 moduli.

Ključna tehnološka promjena kod GDDR7 u odnosu na GDDR6 jest drugačiji način prijenosa signala, pri čemu GDDR7 koristi tehnologiju PAM3 (odnosi se na način uzorkovanja ciklusa radnog takta), naspram PAM4 kod GDDR6X videomemorije, što omogućuje više radne frekvencije i osjetno veću propusnost.

Osim GDDR7 videomemorije, s hardverske strane najznačajnija je novost korištenje PCI Express 5.0 sabirnice. Teoretski PCI Express 5.0 omogućuje propusnost od oko 4 GB/s po stazi, što ukupno prilikom korištenja uobičajenog PCIe 5.0 x16 priključka daje maksimalnu propusnost od oko 64 GB/s. Dakle, dvostruko više nego kod PCI Expressa 4.0.

Naglašavamo kako će sve kartice GeForce RTX 5000 biti kompatibilne sa starijim računalima, koja posjeduju PCI 4.0 i PCIe 3.0 priključke za grafičku karticu, tako da vam ne treba nužno računalo s PCIe 5.0 utorom, za korištenje novih kartica.

DisplayPort 2.1 i bolja multimedija

Linija kartica GeForce RTX 5000 donosi značajna poboljšanja glede tehnologija za prikaz slike i multimedijalnih mogućnosti (video kodiranje i dekodiranje). Blackwellov Display Engine donosi konačno podršku za DisplayPort 2.1 kod Nvidijinih kartica, i to DisplayPort 2.1b UHBR20 verziju, koja omogućuje maksimalnu propusnost sučelja do 20 Gbps.

To omogućuje korištenje monitora visoke razlučivosti i iznimno visoke frekvencije osvježavanja, preko jednog kabela, primjerice, 4K pri 480 Hz, ili 8K pri 165 Hz, uz korištenje kompresije signala. Osim DisplayPorta 2.1b, nove kartice podržavaju i HDMI 2.1b.

Nova generacija Nvidijinih kartica donosi i daljnja poboljšanja hardverskih sklopova za dekodiranje i kodiranje videa, poput NVDEC-a. Dodana je podrška za dekodiranje AV1 UHQ formata, udvostručena je propusnost kod H.264 dekodiranja, a sada je podržan i 4:2:2 format prilikom kodiranja i dekodiranja videa u popularnom formatu HEVC.

Grafički čipovi Blackwell generacije odlikuju se unapređenjima kad je riječ o upravljanju potrošnjom energije. Znatno je ubrzano buđenje grafičkog procesora iz stanja mirovanja i duboke neaktivnosti (deep sleep), a omogućena je i iznimno precizna kontrola radnog takta u stvarnom vremenu. Tako, primjerice, novi grafički procesori podržavaju dinamičku promjenu radne frekvencije ovisno o opterećenju, a implementirana je i funkcija koja jezgrama i memorijskim podsustavima omogućuje da rade na različitim radnim naponima, ovisno o različitim zadacima i opterećenjima.

RTX 5090 i ostala Blackwell trojka

Osvrnimo se još i na ključne osobine sva četiri novopredstavljena GeForcea RTX 5000 za stolna računala, modele GeForce RTX 5090, RTX 5080, RTX 5070 Ti i RTX 5070.

Ponajprije valja napomenuti kako su svi grafički procesori Blackwell proizvedeni korištenjem dobro znanog TSMC-ova 4N proizvodnog procesa, tako da tu nema nikakvih promjena u odnosu na arhitekturu Ada Lovelace.

Sâm vrh ponude čini GeForce RTX 5090, koji se temelji na najmoćnijem grafičkom čipu GB202, sastavljenom od 92,2 milijardi tranzistora. RTX 5090 posjeduje ogromnih 21,760 shaderskih procesora, 176 ROP jedinica, 170 ray tracing jezgri i 680 Tensor jezgri. Memorijska sabirnica je 512-bitna, što, uz korištenje 32 GB GDDR7 videomemorije, brzine 28 Gbps, omogućuje vrtoglavu memorijsku propusnost od 1.792 GB/s. Potrošnja energije kod ove kartice iznosi 575 W, što predstavlja dosad najveću potrošnju jedne mainstream grafičke kartice.

U odnosu na RTX 5090, moramo priznati kako specifikacije modela RTX 5080 djeluju daleko manje impresivno. Ta kartica temelji se na grafičkom procesoru GB203, koji se sastoji od upola manje tranzistora (45,2 milijarde) u odnosu na GB202, i posjeduje 10.752 shaderska procesora, 112 ROP jedinica, 84 ray tracing jezgre i 338 Tensor jezgri. Memorijski podsustav je 256-bitni, premda se koristi nešto brža 30 Gbps GDDR7 memorija, što omogućuje ukupnu propusnost od 960 GB/s. Ta kartica dolazi sa 16 GB videomemorije.

RTX 5070 Ti temelji se na istovjetnom grafičkom procesoru GB203 kao RTX 5080, ali s nešto slabijim mogućnostima. RTX 5070 Ti tako posjeduje 8.960 shaderska procesora, 96 ROP jedinica, 70 ray tracing jezgri i 280 Tensor jezgri. Količina i brzina videomemorije kod RTX 5070 Ti podjednaka je onoj kod RTX-a 5080.

Konačno, najmanje moćna i cjenovno najpovoljnija Nvidijina kartica nove generacije je RTX 5070. Kod te kartice Nvidia se oslanja na nešto manji grafički procesor GB205, koji se sastoji od 31,1 milijardi tranzistora. Taj grafički procesor posjeduje 6.144 shaderska procesora, 80 ROP jedinica, 48 ray tracing jezgri i 192 Tensor jezgre. Nvidia kod RTX-a 5070 koristi 12 GB GDDR7 memorije, ali sabirnica je sada 192-bitna, što donosi maksimalnu memorijsku propusnost od 672 GB/s.

Kakve su performanse?

Grafičke kartice GeForce RTX 5090, RTX 5080 i RTX 5070 lansirane su u Nvidijinoj referentnoj verziji Founders Edition, kao i u raznim modelima drugih proizvođača, dok je RTX 5070 Ti dostupan isključivo preko modela raznih proizvođača kartica.

Ako pozornije proučimo specifikacije novih kartica Blackwell, u oči upada kako postoji ogromna razlika glede mogućnosti i računalne snage između GeForcea RTX 5090 za 1.999 dolara, i ostalih kartica. Sve tri druge kartice RTX 5000 na papiru ne djeluju osobito impresivno u odnosu na svoje prethodnike, ako izuzmemo povećanu memorijsku propusnost, zbog korištenja GDDR7 videomemorije. Nova generacija kartica također ne donosi nekakvo povećanje radnog takta grafičkih procesora, a s druge strane, primjetno je povećanje potrošnje. Nvidia ovaj put nije imala luksuz korištenja osjetno naprednijeg proizvodnog procesa, pa Blackwell ne djeluje energetski značajno učinkovitiji od čipova Ada Lovelace.

Zaključak

Posve je jasno da su za Nvidiju AI mogućnosti postale važnije od poboljšanja klasičnih mogućnosti 3D renderiranja. Oslanjanje na AI vidljivo je i na primjeru DLSS-a 4. Nova multi-frame tehnologija za generiranje novih frameova pomoću umjetne inteligencije predstavljena je kao glavna prednost novih kartica. Pritom se brojevi sličica u sekundi, dobiveni korištenjem te tehnologije, u marketinškim materijalima obilato koristile za prikaz superiornosti u odnosu na kartice iz linije GeForce RTX 4000, što je samo za sebe zamagljivanje očiju korisnika.

Nvidia, sasvim jasno, kartice Blackwell hvali na sva usta, nazivajući ih najnaprednijim grafičkim karticama današnjice, što one dobrim dijelom i jesu. Međutim, neke od novih tehnologija, kao što je PCI Express 5.0, prosječnom igraču neće donijeti ništa.

Konačno - linija GeForce RTX 5000 neće biti nimalo jeftina. Navedene cijene u dolarima shvatite tek informativno – riječ je o preporučenim iznosima, bez troškova uvoza, poreza i trgovačkih marži.