Введение
В нашей статье мы не будем рассматривать старые технологии в адаптерах до 2010 года. Также здесь не будут рассмотрены технологии в очень узкоспециализированных продуктах. Если хотите, то может посмотреть технологии на сайте самих NVIDIA.
Вам также могут быть интересны материалы на нашем сайте про технологии других производителей чипов (ссылки будут ниже по статье), маркировку и линейки видеокарт NVIDIA, встроенную графику Intel, интересные факты о видеокартах.
Графика
Освещение
VXGI
Это технология воксельного глобального освещения. Расчет реалистичного освещения является очень тяжелой задачей для видеокарт, но именно оно позволяет поверить в происходящее на экране. Технология VXGI входит в состав пакета NVIDIA GameWorks для разработчиков игр и позволяет создавать реалистичное непрямое освещение (рассеянное освещение, зеркальное отражение и т.д.).
NVIDIA пошла для этого на некоторые интересные уловки, которые позволяют делать эти сложные расчеты в режиме реального времени. Про них можно прочесть здесь.
HBAO+
Это продвинутая технология глобального освещения, предлагающая более высокое качество, чем SSAO. Глобальное затенение означает, что при постройке освещения учитывается влияние объектов друг на друга. Например, при соприкосновении двух объектов появляются контактные тени или при нахождении одного тела в тени другого тень от первого меняется. Так получаются красивые неравномерные тени, которые добавляют реализма.
В отличие от SSAO технология от NVIDIA обладает большей скоростью работу (учитывая качество), нет излишнего затемнения различных мелких деталей и также различных нереалистичных кругов вокруг персонажей и объектов. Также точность самого затенения выше, так как используется целых 36 образцов окклюзии на пиксель (у SSAO+ всего 16).
NVIDIA Depth-of-Field
Это такая особая техника для регулирования глубины резкости. Она позволяет создавать красивый эффект «боке» (часть сцены уходит из фокуса) при некритичном падении производительности.
NVIDIA PCSS
Percentage-Closer Soft Shadows — это мягкие реалистичные тени, которые смягчаются при удалении от объекта.
NVIDIA HFTS
Эта технология является расширением PCSS и позволяет отрисовывать детальные и правильные геометрически мягкие тени вблизи объектов. Она устраняет множество различных артефактов и правильно отрисовывает полутени.
Сглаживание
MFAA
Это новый метод сглаживания изображения, появившийся в видеокартах Maxwell. Этот метод использует также выборки, хранящиеся в ОЗУ. Таким образом он увеличивает число точек для выборки по сравнению с MSAA и при этом не требует такой производительности.
По заявлениям NVIDIA 4xMFAA снижает производительность также, как и 2xMSAA, но обеспечивает качество изображения сравнимое с 4xMSAA.
Эту технологию можно запрограммировать, как на выбор MSAA, так и на выбор TXAA выборок.
TXAA
Это временный метод сглаживания изображения. Она служит для сокращения временного алиасинга, который присущ стандартным методам сглаживания. TXAA пользуется сэмплами, как внутри пикселя, так и снаружи, а также использует выборки из предыдущих кадров.
TXAA представляет собой комбинацию временного фильтра, аппаратного сглаживания и специальной графики. Эта технология работает начиная с видеокарт Kepler. По заявлениям NVIDIA TXAA 2x дает качество изображения, сравнимое с 8xMSAA, при одинаковых с 2xMSAA затратах производительности. TXAA 4x же будет лучше, чем 8xMSAA, при этом затраты производительности будут сравнимыми с 4xMSAA.
DSR
Эта технология доступна с архитектуры Maxwell и позовляет получить гораздо более качественное 1080p изображение на вашем Full HD мониторе.
Это такая специальная технология сглаживания. У энтузиастов она называется «даунсэмплингом». Суть в том, что изображение рендерится в 4K, а затем сжимается до FHD. Качество улучшается за счет увеличения мочек выборки и применения фильтра Гаусса. Также она работает лучше, чем обычный даунсэмплинг.
Также поддерживается ручная настройка разного разрешения рендеринга в GeForce Experience.
Физика
PhysX
Это физический движок от NVIDIA, использующий аппаратное ускорение от видеокарт, которые с этим справляются быстрее, чем процессоры. Это позволяет делать игровой мир более реалистичным и правдоподобным.
Этот движок используется множеством разработчиков для создания красивых эффектов и просчета поведения объектов в кадре.
Аппаратное ускорение физики работает лишь на видеокартах NVIDIA и при использовании Windows.
NVIDIA HairWorks
Такая технология позволяет создавать на вашем экране реалистичные волосы и мех. Одновременно просчитывается физика и освещение для тысяч мелких волосков, что позволяет им выглядеть очень красиво и реалистично. Эта функция должна поддерживаться игрой. Для расчетов используется физический движок NVIDIA PhysX. Эта функция довольно сильно снижает производительность, но на видеокартах Radeon это падение еще сильнее. Также как и с TressFX, эта технология лучше работает на «родной» платформе.
Технологии для экранов и дисплеев
NVIDIA 3D Vision
Это некая экосистема для 3D от NVIDIA. Она включает в себя поддержку со стороны видеокарт, специальные мониторы, специальные очки и множество контента: игры, фильмы, фото и видео с YouTube.
Мониторы/проекторы с поддержкой этой технологии имеют большую герцовку в 120 Гц.
3D LightBoost.
Эта технология должна поддерживаться очками и 3D-монитором. Она позволяет повысить яркость изображения в сравнении с обычным использованием очков 3D-очков с активным затвором. Также она позволяет уменьшить раздвоение изображения.
Surround
С помощью такой технологии вы сможете создать большую панораму из нескольких мониторов/проекторов и она будет работать, как большое рабочее пространство. Можно объединять и 3D-мониторы с поддержкой 3D VISION.
3DTV play
Она позволяет подключить ваш ПК или ноутбук к ТВ с технологией 3D и играть на нем. Поддерживается как активная, так и пассивная технология создания 3D.
NVIDIA G-Sync
Это технология для мониторов и видеокарт, позволяющая им синхронизироваться и выдавать кадры с одинаковой частотой. Таким образом достигается плавное изображения без разрывов, рывков и задержек. Главное требование предъявляется монитору, ведь он должен быть сертифицирован для этой технологии.
G-Sync синхронизирует частоту разверстки монитора и FPS, который выдает видеокарта. Эта технология в отличие от вертикальной синхронизации не создает задержки вывода изображения на экран.
FCAT
Это технология анализа захвата кадров. Она позволяет более точно измерять число FPS по сравнению с FRAPS. Она способна определять выпадающие кадры, карликовые кадры, микроподергивания и другие проблемы. Это позволяет более точно отследить производительность видеокарты.
Управление питанием
NVIDIA Optimus
Это технология применяется в ноутбуках. Она заключается в том, что позволяет переключаться с интегрированной в процессор графики на отдельный дискретный чип. У дискретной графики преимущество в производительности, а у встроенной в энергоэффективности. Это позволяет частично отказаться от дилеммы: «Что лучше при выборе видеокарты для ноутбука: дискретная графика или интегрированная?», — ведь эта технология позволяет пользоваться преимуществами обоих типов.
В отличие от других подобных технологий есть возможность настройки использования графики в отдельных приложениях. Это значит, что теперь выбранная графика зависит не только от выбранной схемы питания, а от требований программы. Также есть возможность ручной настройки выбранного графического решения для разных приложений.
Battery Boost
Позволяет увеличить работу ноутбука от батареи в играх за счет динамической смены производительности.
Это означает, что если в данный момент игровая сцена легка для отрисовки, видеокарта снижает производительность. FPS не проседает, он просто не подскакивает в такие легкие моменты. Есть возможность настройки приемлемой частоты смены кадров в разных играх. Таким образом удается дольше поиграть от аккумулятора, что весьма приятно. Также эта технология взаимодействует с предыдущей.
Она доступна начиная с 800M серии и карты GeForce GTX 850M.
GPU Boost
Эта технология создана для динамического изменения частоты и вольтажа видеокарты в зависимости от температуры и нагрузки.
Только профессиональные бенчмарки нагружают видеокарты на полную и «разогревают» их до критичных температур. Но даже самые насыщенные игры на такое не способны и в игре у нас остается запас по температурам и производительности. GPU Boost позволяет воспользоваться этим запасом путем увеличения частоты и вольтажа.
У этой технологии есть несколько версий. Преимущество второй заключается в том, что она дает пользователю больший контроль. Так можно изменить минимальную приемлемую температуру, а также уровень работы вентиляторов. Также версия 2.0 позволяет еще увеличить частоту, пока видеокарта не разогрелась. Это очень напоминает историю с Intel Turbo Boost 2.0, про которую можно прочесть здесь.
С представлением поколения Pascal у этой технологии появилась версия 3.0. В отличие от 2.0, где наращивание частоты идет линейно и прямо пропорционально увеличению напряжения, здесь для каждой точки напряжения есть несколько точек частоты. В специальном ПО для разгона уже появилась возможность регулировки частоты для разных напряжений. Таким образом, при одинаковом напряжении данная технология выжмет большую частоту (до предела температуры). Получается, что новая версия GPU Boost дает возможность более тонко настроить частоту и получить максимальную стабильную частоту в данных условиях. Картинка снизу кликабельна.
Соединения и подключения
SLI
Эта технология позволяет объединять несколько видеокарт на специальной сертифицированной материнской плате для увеличения производительности в графических приложениях. Для работы этой технологии нужны также видеоадаптеры с поддержкой данной технологии и специальный SLI-мостик. Можно обойтись и без него, но тогда производительность будет ниже. Кстати, у компании AMD есть похожая технология — AMD CrossfireX.
У этой технологии есть особые режимы разделения работы между видеокартами в многоэкранном режиме и при использовании PhysX, а также несколько режимов работы в графических приложениях с которыми можно ознакомиться по ссылкам: многоэкранный режим, PhysX, режимы работы.
SLI обладает и ворохом недостатков:
- объем видеопамяти не то, что не складывается, так еще и при использовании разных карт связка пользуется меньшим из всех карт объемом
- возникают сложности при использовании разных по производительности карт
- не поддерживается создание связки из карт от разных производителей (NVIDIA и AMD)
- если игра не поддерживает данную технологию, прироста производительности может не быть
NVIDIA NVLink
Это новый стандарт соединения между CPU и GPU, а также между несколькими GPU. Он быстрее актуального сейчас PCIe Gen3 в 5 — 12 раз. Это позволит увеличить производительность в приложениях критичных к пропускной способности шины данных.
MXM
Это такой стандарт подключения видеокарты в ноутбуке при помощи мобильного PCI Express-модуля, когда есть возможность ее последующей замены. Так при желании заменить дискретную видеокарту в ноутбуке не надо будет покупать новую систему целиком. Над этой технологией трудилась не только NVIDA, но и различные производители лэптопов.
NVIDIA CUDA
Это технология для параллельных вычислений, используя мощности графического чипа. Это позволяет получить мощный вычислительный инструмент для экономических прогнозов, предсказания погоды, математических вычислений, расчета физики и т.д. GPU будет справляться с этими задачами лучше, чем CPU за счет большого количества вычислительных блоков.
Для этого надо специальным образом оптимизировать приложение для аппаратного ускорения CUDA.
NVIDIA Ansel
Эта технология дебютировала вместе с новым поколением Pascal. Она позволяет делать специально подготовленные скриншоты с множеством настоек, такой процесс похож на съемку фото. Здесь можно изменить разрешение скриншота вплоть до 32x по сравнению с разрешением вашего монитора, есть фильтры, панорамная съемка, 360° и многое другое.
Эта технология должна поддерживаться на уровне игры. Первыми такими играми станут The Division, The Witness, Lawbreakers, The Witcher 3: Wild Hunt, Paragon, No Man’s Sky и Unreal Tournament.
NVIDIA GRID
Это технология, направленная для дистанционного аппаратного ускорения графики и вычислений. Это значит, что нужные вам операции выполняются на GRID-серверах и вам отправляется лишь результат. Приложения запускаются удаленно, а на компьютер идет своеобразная трансляция — это называется виртуализацией приложений. Кстати, так можно делать и с играми.
Есть несколько версий для разных видов пользователей с разными ограничениями в мощностях. Также в этой технологии реализована защита данных.
EPP
Это расширение для модулей оперативной памяти, предназначенной для разгона. Так на таких модулях есть маркировка SLI Ready, хотя к этому «оверклокерская» оперативная память имеет очень далекое отношение. В этой оперативной памяти есть место для хранения SDP профилей, в которые можно загрузить оптимальные параметры разгона от других пользователей. Эта оперативная память будет работать только на материнской плате со специальным чипсетом.
Есть две версии:
- EPP — DDR2
- EPP 2.0 — DDR3
Аналогичная технология есть и у AMD с их AMP и у Intel с их XMP про которые можно прочесть в статьях по ссылкам.
GameWorks VR
Это такой пакет инструментов для разработчиков игр, который нацелен на создание игр с поддержкой виртуальной реальности.
Multi-Resolution Shading
Это способ рендеринга, при котором картинка имеет овальную форму, а не прямоугольную, как обычно, т.е. там, где идет система линз видеокарта не будет рендерить слепые области. Благодаря особенностям архитектуры Maxwell, VR-игры смогут ощутить прирост производительности. Это достигается за счет использования 9 точек обзора за один проход. Эта технология также хорошо работает на видеокартах архитектуры Pascal. 6 мая презентовали первые карты нового поколения.
Simultaneous Multi Projection
А это уже технология, которая разработана для Pascal. В этой технологии используется уже до 16 точек обзора и она позволяет рендерить изображения для многомониторных решений, изогнутых дисплеев, VR с учетом углов расположения дисплеев и их искривления, что позволяет создать более естественное изображение. Для VR эта технология интересна за счет того, что, используя 16 точек обзора можно вычислить 2 кадра для 3D-дисплея за один проход (Single Pass Stereo). А еще технология Lens Matched Shading позволяет не рендерить лишние пиксели для скругленного изображения VR-очков.
Simultaneous Multi Projection работает чуть эффективнее, чем Multi-Resolution Shading, но путать их не стоит, так как области применения у них разные и они не заменяют друг друга.
Context Priority
Эта технология позволяет снизить задержки в реагировании на движение головы и повысить плавность. Это возможно из-за того, что Asynchronous Time Warp редактирует кадр при повороте головы и его не надо перерисовывать.
VR SLI
Позволяет использовать SLI-связку из 2-х видеокарт для поочередного рендеринга отдельно для каждого глаза.
Direct Mode
Работает подключение «plug-and-play» для VR-гарнитур, что позволяет его спокойно использовать. Так очки распознаются Windows, как специальное устройство и на него не выводится рабочий стол, что бывает довольно часто на других системах.
Front Buffer Rendering
Графический процессор может рисовать кадры непосредственно в передний буфер, что уменьшает задержки.
VRWorks Audio
Эта технология также была анонсирована вместе в Pascal. Она позволяет создавать более реалистичный объемный звук, она рассчитывает отражения звуковых волн от объектов в виртуальном мире в режиме реального времени, что усиливает эффект присутствия. Для этого используется движок трассировки лучей NVIDIA OptiX.
Заключение
Здесь не были рассмотрены технологии для профессиональных карт Quadro и Tesla, т. к. их очень много (про них можно написать отдельную статью, если попросите) и они почти никогда не интересны обычным пользователям.
Если вы нашли какую-то ошибку или отсутствие некоторых технологий, то сначала советуем вам заглянуть в раздел «Введение», а затем уже можете писать свои претензии в комментарии, ведь они всегда для вас открыты!
Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться с огромным числом технологий NVIDIA, а также поможет в дискуссии и выборе новой видеокарты.