Thứ Bảy ngày 28 tháng 1 năm 2023
Thứ Bảy ngày 28 tháng 1 năm 2023

Tech MediaOnline

NVIDIA GeForce GTX 980 và 970, hai GPU high-end đầu tiên của kiến trúc Maxwell

September 25
14:40 2014

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-104_resize

 

(STS:24.09.2014) Ngày 18-9-2014, hãng NVIDIA đã chính thức ra mắt 2 chip xử lý đồ họa (GPU) mới GeForce GTX 980 và 970 được giới thiệu là thiết lập những chuẩn mới cho các GPU hiện đại nhất.

Đây là 2 sản phẩm high-end đầu tiên của kiến trúc Maxwell mới. Tiếp theo kiến trúc Kepler ra đời năm 2012, Maxwell là kiến trúc GPU thứ 10 của NVIDIA vừa tạo một bước nhảy vọt về sức mạnh xử lý đồ họa, vừa đạt hiệu suất điện năng cao gấp 2 lần thế hệ trước.

nvidia-gpu-maxwell-01

Thế hệ GPU mới được tích hợp những công nghệ mới như Voxel Global Illumination (VXGI) cho hình ảnh được thể hiện với các tương tác ánh sáng thực hơn; công nghệ khử răng cưa đa khung hình multi-frame      sample anti-antialiasing (MFAA); công nghệ siêu độ phân giải động dynamic super resolution (DSR); công nghệ thực tế ảo trực tiếp VR Direct,… Nhờ vậy, hai GPU GTX 980 và 970 dựa trên kiến trúc Maxwell có thể render các khung hình với độ rõ nét cao nhất bằng tốc độ cao hơn và tiêu thụ ít điện hơn bất cứ GPU nào trước đây.

NVIDIA nói rằng GeForce GTX 980 là GPU nhanh nhất và hiệu năng cao nhất của hãng cho tới nay. Tốc độ khung hình nhanh hơn, các kỹ thuật render mới và chất lượng hình ảnh siêu đẳng của GPU này được kết hợp lại cung cấp cho người dùng những trải nghiệm game thế hệ mới với độ phân giải Ultra HD và trên các bộ kính thực tế ảo VR (Virtual Reality headset).

nvidia-gpu-maxwell-14

Hai GPU GTX 980 và GTX 970 dùng nhân đồ họa GM204, công nghệ sản xuất 28nm, hỗ trợ 4GB bộ nhớ GDDR5 256-bit. Số nhân xử lý CUDA là 2048 (GTX 980) và 1664 (GTX 970). Điện năng tiêu thụ 165 watt (GTX 980) và 145 watt (GTX 970) so với mức 250 watt của GTX 780 Ti và GTX 780 của thế hệ Kepler trước.

 

nvidia-gpu-maxwell-21

 

CÔNG NGHỆ ĐỔ BÓNG VÀ CHIẾU SÁNG VXGI

 

Với kiến trúc Maxwell, các GPU hiện nay có được sức mạnh để lần đầu tiên có thể render một cách năng động ánh sáng gián tiếp, thông qua công nghệ đổ bóng và chiếu sáng mới VXGI (Voxel Global Illumination). Với bước nhảy vọt về công nghệ trong việc chiếu sáng thời gian thực, người ta có thể tái tạo lại đoạn video nổi tiếng ghi cảnh phi thuyền Apollo 11 hạ cánh xuống mặt trăng, tiết lộ tại sao ánh sáng trong những tấm ảnh lâu 45 năm đó trông có vẻ là “sai” đối với những người theo thuyết âm mưu (conspiracy theory). Còn ở trong các game, công nghệ VXGI chiếu sáng với ánh sáng thật hơn, giúp cải thiện tính thực tế của hình ảnh. Hiện nay công nghệ VXGI đang được phát triển cho các engine của game như Unreal Engine 4. NVIDIA hy vọng công nghệ VXGI sẽ được các nhà phát triển game ứng dụng vào cuối năm nay.

nvidia-gpu-maxwell-13 nvidia-gpu-maxwell-12

 

CÔNG NGHỆ SIÊU PHÂN GIẢI ĐỘNG DSR

 

Để cải thiện hơn nữa các game, NVIDIA đã phát triển công nghệ siêu phân giải động (Dynamic Super Resolution – DSR) cho các game thủ có thể trải nghiệm đồ họa với chất lượng 4K UHD trên các màn hình có độ phân giải FullHD 1080p hay cao hơn.

GPU Maxwell sẽ render game ở độ phân giải gần 4K (3840 x 2160 pixel) ở mức độ phần cứng, sau đó lọc hình ảnh nén lại thành độ phân giải Full HD 1920 x 1080 để hiển thị trên màn hình. So với cách giảm độ phân giải (downsampling) truyền thống vốn đòi hỏi phải có những màn hình tương thích, công nghệ DSR cho hình ảnh có chất lượng cao hơn ngay tức thì chỉ với một cú click chuột trong GeForce Experience hay bằng cách thay đổi độ phân giải ngay trong game.

DSR hỗ trợ dải độ phân giải rất rộng, cho phép ứng dụng trên tất cả màn hình, ngay cả những loại không hỗ trợ tới độ phân giải Full HD.

Nhờ được trang bị bộ lọc Gaussian 13-tap tùy biến, DSR có thể giảm hay khử hiện tượng răng cưa vốn dễ xảy ra trong phương pháp Downsampling truyền thống dựa trên một bộ lọc cơ bản. Hình ảnh cuối cùng mà DSR cung cấp có nhiều chi tiết hơn và có mức độ răng cưa thấp hơn. Người dùng có thể đạt được hiệu quả cao hơn nữa khi kết hợp với các tùy chọn khử răng cưa (anti-aliasing) có sẵn trong game hay trong NVIDIA Control Panel.

nvidia-gpu-maxwell-02

nvidia-gpu-maxwell-03

nvidia-gpu-maxwell-04

nvidia-gpu-maxwell-05

nvidia-gpu-maxwell-06

 

CÔNG NGHỆ KHỬ RĂNG CƯA ĐA KHUNG HÌNH MFAA

 

Cũng với GPU Maxwell, NVIDIA đã giới thiệu một công nghệ khử răng cưa mới gọi là Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing (MFAA) với phương pháp lấy mẫu nhiều khung hình. Điều độc đáo của công nghệ chỉ có ở GPU Maxwell này là cải thiện chất lượng hình ảnh tối đa với sức mạnh tối thiểu (có nghĩa là GPU không cần phải gồng mình, ráng sức vừa giảm tuổi thọ, vừa tốn thêm năng lượng).

Công nghệ MFAA là một giải pháp lý tưởng cho các trải nghiệm game độ phân giải cao khi mỗi khung hình đều có giá trị của nó. Theo NVIDIA, bình quân, công nghệ MFAA có thể cung cấp chất lượng cạnh vật thể ở mức tương đương với công nghệ khử răng cưa đa mẫu đang phổ biến MSAA (Multisample anti-aliasing) với tốc độ khung hình nhanh hơn 30%.

Xin lưu ý: hồi đầu tiên các hãng chip đồ họa áp dụng kỹ thuật khử răng cưa là SSAA (Super Sampling Anti Aliasing) ứng dụng nguyên lý FSAA (Full-Scene Anti-Aliasing, lấy mẫu toàn cảnh). Nhờ GPU lấy mẫu dựng hình toàn bộ pixel trong cảnh nên chất lượng hình ảnh tốt nhất. Nhưng với những hình ảnh có độ phân giải cao, GPU sẽ phải tốn nhiều sức lực và với những GPU cũ, tình trạng GPU “đuối” thường xảy ra cho chất lượng hình ảnh không tốt. Sau đó, họ phát triển phương pháp MSAA chỉ để GPU lấy mẫu những pixel nằm ở mép vật thể. Kết quả là hình ảnh có chất lượng liền lạc mà GPU không cần phải tốn nhều công sức. Nhược điểm của MSAA là do không xử lý toàn bộ pixel trên cảnh như FSAA nên chất lượng toàn cảnh không đều. Đó là lý do mà sau này khi đã chế được các GPU cực mạnh, các hãng bèn tìm cách quay lại phương pháp FSAA với những giải pháp công nghệ mới. Công nghệ MFAA của NVIDIA là một thí dụ.

nvidia-gpu-maxwell-07

nvidia-gpu-maxwell-08

nvidia-gpu-maxwell-09

nvidia-gpu-maxwell-10

nvidia-gpu-maxwell-11

 

MẠNH MẼ VÀ CÓ NHIỀU CÔNG NGHỆ MỚI

 

Hai thư viện đồ họa DirectX 10 và DirectX 11 của Microsoft cung cấp cho các game thủ công cụ lưới tổ ong tessellation có tính năng tự động cắt các hình đa giác thành nhiều đa giác nhỏ hơn kết nối lại với nhau theo hình thức tổ ong. Công cụ này sẽ giúp tạo ra những vân nổi đẹp hơn, mô hình nhân vật mượt mà hơn, đối tượng có nhiều chi tiết hơn và các mức độ chi tiết linh hoạt hơn. Kết quả là chất lượng hình ảnh xuất ra cao hơn. Ở các GPU NVIDIA, quá trình xử lý tessellation được thực hiện bởi phần cứng Polymorph Engine (với GPU Maxwell, phần cứng này đã được cập nhật lên phiên bản 3.0). Cụ thể ở GPU GTX 980, engine mới có sức mạnh chạy các tác vụ tessellation nhanh gấp 3 lần GPU GTX 680 (kiến trúc Kepler).

nvidia-gpu-maxwell-17

nvidia-gpu-maxwell-18

nvidia-gpu-maxwell-19

nvidia-gpu-maxwell-20

Tương tự như vậy, hệ thống phụ ROP của GPU Maxwell cũng được NVIDIA cải tiến và tăng cường sức mạnh, đặc biệt là trong các tác vụ tính toán khử răng cưa. Các thuật toán nén màu mới giúp tăng tốc độ render của MSAA và TXAA. Người dùng GeForce Experience giờ đây cũng có thể ghi gameplay với độ phân giải tới 3840 x 2160 pixel ở tốc độ 60fps và bitrate tối đa tới 130mbps.

Các GPU Maxwell có hiệu suất năng lượng cao với sức mạnh trên watt cao gấp đôi GPU Kepler trước đó. Mạnh mẽ hơn nhưng lại có mức tiêu thụ điện năng thấp hơn kiến trúc Kepler, GPU Maxwell cũng không đòi hỏi phải có hệ thống tản nhiệt phụ trợ. Hệ thống chỉ cần bộ nguồn PSU 500 watt là đủ. Điều này giúp người ta có thể chạy GPU GTX 980 trong những hệ thống có kích thước nhỏ nhắn.

Maxwell cũng là kiến trúc GPU đầu tiên trên thế giới hỗ trợ chuẩn kết nối HDMI 2.0 cung cấp đủ băng thông để xuất các nội dung với độ phân giải cực cao tới 4K UHD ở tốc độ 60Hz. Nó cũng hỗ trợ xuất đồng thời ra nhiều màn hình UHD. Ở mảng game, điều này có nghĩa game thủ có thể chơi game trên bộ 3 màn hình 4K và có thể trải nghiệm độ phân giải hình ảnh lên tới 12K.

Hỗ trợ công nghệ thực tế ảo trực tiếp Virtual Reality Direct (VR Direct), GPU Maxwell được tối ưu hóa cho các bộ kính VR, như Oculus Rift. NVIDIA cho biết mình đã làm việc chặt chẽ với các hãng VR để cùng phát triển các công nghệ đỉnh cao. Bên cạnh tính năng giảm độ trễ (latency), một yêu cầu quan trọng khác giúp tăng trải nghiệm VR là tốc độ khung hình cao. Hiện nay, tốc độ 75fps mỗi mắt với độ phân giải 960 x 1080 pixel là tiêu chuẩn cho các gameplay chạy mượt mà trên các kính VR. Còn ở phiên bản người dùng của bộ kính Oculus Rift, yêu cầu lên tới 90fps cho mỗi mắt với độ phân giải cao hơn. Với khả năng render ở độ phân giải 4K UHD, GPU GTX 980 hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu của VR.

Giá card đồ họa GTX 980 từ 549 USD và GTX 970 từ 329 USD.

 

PHẠM HỒNG PHƯỚC

(NVIDIA Media Day Bangkok 9-2014)

NVIDIA GTX 980

NVIDIA_GeForce_GTX_980_3Qtr_resize NVIDIA_GeForce_GTX_980_3QtrBack_resize NVIDIA_GeForce_GTX_980_3QtrFanOnly_resize NVIDIA_GeForce_GTX_980_3QtrNoShroud_resize NVIDIA_GeForce_GTX_980_BackPCB_resize NVIDIA_GeForce_GTX_980_FrontPCB_resize NVIDIA_GeForce_GTX_980_SideGeForceGTX_resize NVIDIA_GeForce_GTX_980_SPCB_resize NVIDIA_GeForce_GTX_980_Top_resize

NVIDIA GTX 970

GeFoce_GTX_970-3qtr_resize GeFoce_GTX_970-F_resize GeFoce_GTX_970-top_resize

 

KIẾN TRÚC GPU MAXWELL

GeForce_GTX_980_Block_Diagram_FINAL_resize

GeForce_GTX_980_SM_Diagram_FINAL_resize

nvidia-gpu-maxwell-15

nvidia-gpu-maxwell-16

NVIDIA GIỚI THIỆU GTX 980 VÀ GTX 970 TẠI NVIDIA MEDIA DAY BANGKOK 19-9-2014

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-070_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-071_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-078_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-091_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-102_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-104_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-106_resize

PHP (giữa) và card GTX 980 tại NVIDIA Media Day Bangkok ngày 19-9-2014.

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-125_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-127_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-141_resize

140919-nvidia-media-day-bangkok-phphuoc-142_resize