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Nvidia RTX Turing GPUs

Nvidia stellt in Köln die GeForce RTX vor

Raytracing und Deep Learning als Zugpferde

Im Zuge der gamescom 2018 hat Nvidia auf der GeForce Gaming Celebration die RTX-Reihe angekündigt. Wir waren vor Ort und haben uns die kommenden Grafikkarten für euch angeschaut. Die GeForce RTX-Serie basiert auf der Turing-Architektur. Kernfunktionen der neuen Architektur sind unter anderem Echtzeit-Raytracing und KI-Funktionalitäten. Am Ende des Artikels findet ihr eine Liste der Titel, welche die neuen Technologien von Nvidia unterstützen.

Raytracing ist bei der neuen Generation der Nvidia-Grafikkarten namensgebend und das zurecht. Während Raytracing per se nichts Neues ist – mancher wird das schon auf seinem AMIGA gemacht haben – ist Echtzeit-Raytracing der tatsächliche Schritt in eine neue Generation der Beleuchtung.

Bei Raytracing geht es prinzipiell um die Simulation von Lichtstrahlen, allerdings auf einem wesentlich höheren Niveau als bei konventionellen statischen Lichtquellen. Echtzeit-Raytracing erlaubt es, die Interkation von Licht mit allen Arten von Objekten nachzustellen. Unter anderem, wenn Licht auf helle oder dunkle Objekte trifft, Objekte wie Glasscheiben durchbricht oder es reflektiert wird. Dadurch ergeben sich weitaus realistischere Umgebungen, die nicht mehr künstlich ausgeleuchtet oder abgeblendet werden müssen, um die passende Atmosphäre aufzubauen. Bisher gab es das in der Form nur mit professionellen Rendering-Anwendungen.

Wenn bei Metro Exodus Licht durch ein Fenster in ein Gebäude fällt, gibt es hellere und dunklere Bereiche im Raum. In den weit entfernten düsteren Ecken kann durchaus mal der nächste Gegner lauern, während in den hellen Bereichen Gegenstände leichter erkennbar sind. Aufdringliche Überleuchteffekte und künstliches HDR gehören damit der Vergangenheit an.

Bei Battlefield V flutet das Licht förmlich die Straßen der Rotterdam-Demo. Lichtstrahlen fallen natürlich um Objekte und Gebäude, Waffenfeuer wird in den Fenstern und Pfützen reflektiert, Gebäudeschatten fallen weich ab. Einzig bei den Laubbäumen, konnte man die Blätter unnatürlicherweise noch zählen.

Hier liegt auch der Schlüssel der neuen Raytracing-Technologie. Während die RTX-Reihe zwar einiges an Leistung bereithält, sind wir noch ein Stück davon entfernt, alle Variablen einer Szene mittels Raytracing nachzustellen – hierfür reicht die Leistung noch nicht aus. Die GeForce RTX-Reihe auf Basis des Turing-Chips gibt Entwicklern die Möglichkeit, einen Kompromiss einzugehen und sich mit einem Fuß in die Zukunft zu stellen. Alte Technologien werden dabei schrittweise ersetzt.

Ein limitierender Faktor dürfte hierbei auch die aktuelle Konsolengeneration sein, schließlich bleiben PlayStation 4 und Xbox One S die Richtlinie bei der Anwendung der Grafiktechnologien. Erst mit erscheinen der nächsten Generation, dürfte sich hier etwas fundamental ändern. Was nichts daran ändert, dass Raytracing schon heute beeindruckend demonstriert, was uns in den kommenden Jahren erwartet.

Dazu gesellen sich bei der RTX-Reihe Deep-Learning-Algorithmen, die beispielsweise die Kantenglättung in Spielen auf ein völlig neues Level heben sollen. Die Nvidia eigene Lösung DLSS zur Kantenglättung, die mit nie dagewesener Effizienz arbeiten soll. Tatsächlich sah die EPIC Games Infiltrator Demo beeindruckend aus. Ermöglicht wird das durch die Saturn V Supercomputer, welche in der Cloud die entsprechenden Bildberechnungen vornehmen. Die müssen übrigens nicht für jedes Spiel einzeln erfolgen, sondern können bei entsprechenden Bildabfolgen auch auf andere Titel angewandt werden. Zur Nutzung von DLSS ist die GeForce-Experience-Anwendung notwendig, wobei der eigentliche Datenabgleich mit der Cloud nur wenige Megabyte groß sein soll.

Battlefield V Nvidia RTX Raytracing

Technische Spezifikationen

Die GeForce RTX-Reihe startet mit drei Modellen. Der GeForce RTX 2070, RTX 2080 und RTX 2080 Ti. Alle Modelle der Founders Edition kommen mit einer neuen Kühllösung, die auf zwei Lüfter setzt. Die dürfte im Vergleich zur Vorgängerlösung deutlich überlegen sein. Darüber hinaus ist der Prozessor der Karte übertaktet.

GeForce GPURay TracingPerformance*SpeicherPreis abFounders Edition
RTX 2080 Ti10 GigaRays/sec78T RTX-Ops11GB GDDR6999 USD / ??? Euro1199 USD / 1259 Euro
RTX 20808 GigaRays/sec60T RTX-Ops8GB GDDR6699 USD / ??? Euro799 USD / 849 Euro
RTX 20706 GigaRays/sec45T RTX-Ops8GB GDDR6499 USD / ??? Euro599 USD / 639 Euro

*Äquivalente aggregierte mathematische Operationen, die von den Turing Shadern, CUDA Cores, Tensor Cores und RT Cores für das Rendern von RTX-Grafiken bereitgestellt werden. Ergebnis gilt für die Founders Edition.

Zu den weiteren technischen Eigenschaften der RTX-Reihe gehören:

  • Neue RT-Cores für Echtzeit-Raytracing von Objekten und Umgebungen mit physikalisch korrekter Darstellung von Schatten, Reflexionen, Brechungen und globaler Beleuchtung.
    Turing-Tensor-Cores zur blitzschnellen Verarbeitung von komplexen neuronalen Netzwerken.
  • NGX (Neural Graphics Framework) integriert KI-Funktionen in die gesamte Grafikpipeline und ermöglicht eine erstaunliche Bildverbesserung und -qualität in Spielen.
  • Die neue Turing-Shader-Architektur mit variablem Rate Shading ermöglicht Shadern, die Rechenleistung auf Bereiche mit vielen Details zu fokussieren und so die Gesamtleistung zu steigern.
  • Neues Speichersystem mit ultraschnellem GDDR6-Speicher, der über 600 GB/s Speicherbandbreite für hochauflösendes High-Speed-Gaming erreicht.
  • NVIDIA NVLink, eine Hochgeschwindigkeitsverbindung mit höherer Bandbreite (bis zu 100 GB/s) und verbesserter Skalierbarkeit für Multi-GPU-Konfigurationen (SLI).
  • Unterstützung für USB Type-C und VirtualLink1, ein neuer offener Industriestandard, der entwickelt wird, um die Strom-, Anzeige- und Bandbreitenanforderungen von VR-Headsets der nächsten Generation über einen einzigen USB-C-Anschluss zu erfüllen.
  • Neue und verbesserte Technologien zur Steigerung der Leistung von VR-Anwendungen, einschließlich Variable-Rate-Shading, Multi-View-Rendering und VRWorks Audio.

Wo Licht ist, ist auch Schatten

Ein genauer Blick auf die Tabelle, deckt auch schon die Schattenseiten der RTX-Reihe auf. Die theoretische Rechenleistung der Karten wurde nur beiläufig erwähnt. Mit 14,2 Teraflops Rechenleistung, liegt die Founders Edition der RTX 2080 Ti rund 25 % über der GTX 1080 Ti. Zum Vergleich, von der 900er zur 1000er Reihe hatte sich die theoretische Rechenleistung quasi verdoppelt, also um 100 % gesteigert. Die tatsächliche Rechenleistung hat sich laut Nvidia um 50 % gesteigert, womit die Preissteigerung sich schon in ganz anderen Gefilden bewegt. Darüber hinaus bleibt abzuwarten, wie die Leistungssteigerung in bereits vorhandenen Spielen ausfällt.

Während sich die RTX 2080 (Ti) an Leute mit dicken Geldbeuteln richtet, dürfte die RTX 2070 nun das gleiche tun. Während die Founders Edition der GTX 1070 noch mit rund 450 Euro gestartet ist, startet RTX 2070 nun zum Preis von 639 Euro. Zu diesem Preis gibt es heute bereits die GTX 1080 Ti, die in etwa die gleiche Leistung bietet. Bis zur Veröffentlichung der RTX 2070 Founders Edition, dürftet ihr die GTX 1080 Ti als Custom Modell günstiger erhalten. Besitzt ihr einen schmaleren Geldbeutel, bleibt nur der Griff zu älteren Karten oder das Warten auf weitere Ankündigungen zur RTX-Reihe. Bis dahin bleibt die RTX-Reihe die erste GPU-Reihe, die im Mittelfeld mit Oberklassenpreisen spielt.  SLI mittels Nvidia NVLink gibt es übrigens erst ab der RTX 2080.

Starten wird die GeForce RTX-Reihe auf Basis der Turing-Architektur am 20. September. Die Custom Modelle mit partnereigenen Kühllösungen starten bei der RTX 2070 erst im November.

Liste der Titel die Echtzeit-Raytracing unterstützen (weitere werden folgen):

  • Assetto Corsa Competizione von Kunos Simulazioni/505 Games
  • Atomic Heart von Mundfish
  • Battlefield V von EA/DICE
  • Control von Remedy Entertainment/505 Games
  • Enlisted von Gaijin Entertainment/Darkflow Software
  • Justice von NetEase
  • JX3 von Kingsoft
  • MechWarrior 5: Mercenaries von Piranha Games
  • Metro Exodus von 4A Games
  • ProjectDH von Nexon’s devCAT Studio
  • Shadow of the Tomb Raider von Square Enix/Eidos-Montréal/Crystal Dynamics/Nixxes

Liste der Titel die DLSS unterstützen (weitere werden folgen):

  • Ark: Survival Evolved von Studio Wildcard
  • Atomic Heart von Mundfish
  • Dauntless von Phoenix Labs
  • Final Fantasy XV von Square Enix
  • Fractured Lands von Unbroken Studios
  • Hitman 2 von IO Interactive/Warner Bros.
  • Islands of Nyne von Define Human Studios
  • Justice von NetEase
  • JX3 von Kingsoft
  • Mechwarrior 5: Mercenaries von Piranha Games
  • PlayerUnknown’s Battlegrounds von PUBG Corp.
  • Remnant: von the Ashes von Arc Games
  • Serious Sam 4: Planet Badass von Croteam/Devolver Digital
  • Shadow of the Tomb Raider von Square Enix/Eidos-Montréal/Crystal Dynamics/Nixxes
  • The Forge Arena von Freezing Raccoon Studios
  • We Happy Few von Compulsion Games / Gearbox

Quelle: Nvidia

Bildquelle: Nvidia

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