Svelata l’architettura GPU NVIDIA Blackwell RTX 50: dettagli chiave su core avanzati, DLSS 4 e tecnologie di gioco di nuova generazione

Al CES 2025, NVIDIA ha fornito uno sguardo approfondito alla sua architettura GPU Blackwell di prossima generazione, destinata ad alimentare le prossime schede grafiche da gioco RTX 50. Questo design innovativo promette significativi progressi rispetto alla precedente architettura Ada, migliorando prestazioni, efficienza e capacità grafiche sia per i giocatori che per i creatori di contenuti.

Esplorazione dell’architettura GPU NVIDIA GeForce RTX 50 “Blackwell”

L’architettura Blackwell è pensata per ambienti di gioco ad alta richiesta e applicazioni creative, con componenti innovativi che facilitano prestazioni superiori. Il lancio della serie RTX 50 è previsto per la fine di questo mese, con un’architettura realizzata sul nodo di processo a 4 nm di TSMC. Questo design GPU all’avanguardia incorpora ben 92 miliardi di transistor, offrendo fino a 4000 AI TOPS, 380 RT TFLOP e 125 TFLOPS di potenza di elaborazione FP32. Inoltre, vanta l’interfaccia di memoria GDDR7 più veloce, raggiungendo larghezze di banda fino a 1,8 TB/s, il tutto ospitato in un’estetica Founders Edition riprogettata.

Panoramica approfondita dell’architettura Blackwell

L’architettura Blackwell di NVIDIA mira a elevare la potenza grafica della prossima generazione di giochi concentrandosi su capacità neurali e carichi di lavoro avanzati. Ciò include una sostanziale riduzione dell’impronta di memoria, un’efficienza energetica migliorata e innovative funzionalità di qualità del servizio. I principali miglioramenti includono:

Introduzione dei Tensor Core di quinta generazione, che forniscono elaborazione FP4 ad alta velocità con un massimo di 4000 AI TOPS.
Core Ray Tracing (RT) di quarta generazione con ben 360 RT TFLOP, progettati specificamente per Mega Geometry.
Un processore di gestione dell’intelligenza artificiale di nuova generazione che consente l’esecuzione simultanea e senza interruzioni di modelli di intelligenza artificiale e carichi di lavoro grafici.
Nuovi multiprocessori Blackwell Streaming (SM) in grado di raggiungere 125 TFLOPS di picco di elaborazione FP32.
L’inclusione della memoria GDDR7, che offre le velocità più elevate fino ad oggi, fino a 30 Gbps sulla RTX 5080.

Ulteriori caratteristiche dell’architettura RTX Blackwell comprendono DisplayPort 2.1, compatibilità PCIe Gen5 e funzionalità 4K NVDEC/NVENC con profondità di colore migliorata.

Miglioramenti delle prestazioni e progressi tecnologici

Confrontando gli Streaming Multiprocessor (SM) di Blackwell con quelli dell’architettura Ada, è evidente che NVIDIA ha effettivamente raddoppiato la produttività della GPU INT32, migliorando le prestazioni di carichi di lavoro come Work Graphs e Shader Execution. La nuova architettura consente inoltre un’esecuzione più efficiente di più carichi di lavoro, migliorando significativamente Shader Execution Reordering (SER) di un fattore due.

Inoltre, GDDR7 supera la vecchia memoria GDDR6/X in termini di prestazioni, offrendo il doppio della larghezza di banda e delle velocità dei dati, pur essendo più efficiente dal punto di vista energetico. Questa innovativa tecnologia di memoria supporta la segnalazione PAM4, posizionando la serie RTX 50 come la prima architettura in grado di sfruttare appieno sia GDDR7 che PCIe 5.0.

Tecnologie avanzate di Ray Tracing

I progressi architettonici si estendono anche al ray tracing. L’introduzione dei RT Core di quarta generazione presenta il Triangle Cluster Intersection Engine, specificamente ottimizzato per l’elaborazione Mega Geometry. Questo aggiornamento consente una migliore gestione di scene complesse mantenendo un ingombro di memoria inferiore.

Inoltre, l’innovativo motore Mega Geometry incorpora un formato Triangle Cluster Compression, gestendo in modo efficiente i dati richiesti per attività di ray tracing estese. Ciò si traduce in una velocità di intersezione dei triangoli di raggio 8x, riducendo al minimo l’utilizzo della memoria.

L’introduzione del formato FP4 sui Tensor Core di quinta generazione di Blackwell offre un notevole incremento della produttività, offrendo un vantaggio prestazionale di 32 volte rispetto alle GPU Pascal e un incremento di 2 volte rispetto alle GPU di generazione Ada. Questo miglioramento supporta tecniche avanzate di Neural Shading utilizzate nei titoli di gioco di nuova generazione.

Pianificazione innovativa e gestione dell’alimentazione

Un’introduzione significativa all’interno dell’architettura Blackwell è il coprocessore programmabile noto come Amp. Questo componente facilita l’interazione efficiente e la distribuzione del carico di lavoro tra vari core GPU, garantendo prestazioni ottimali.

Blackwell adotta anche sofisticate modalità di gestione dell’alimentazione, consentendo all’albero di clock della GPU di disattivarsi durante gli stati di inattività. Questa capacità consente notevoli risparmi energetici, particolarmente vantaggiosi per i design mobili, come la serie “Max-Q”. L’architettura migliora le prestazioni ottimizzando al contempo il consumo energetico tramite un rail secondario che consente diverse operazioni di tensione per core e sistemi di memoria.

Inoltre, Blackwell migliora la sua reattività in frequenza di ben 1000 volte, consentendo un’allocazione efficiente delle frequenze in base al tipo di carico di lavoro. Ciò porta a un miglioramento della frequenza di clock fino a 300 MHz rispetto alle GPU Ada.

Capacità di visualizzazione e video

L’architettura Blackwell rafforza anche le capacità di elaborazione video e di visualizzazione. Introduce il supporto per DisplayPort 2.1b, migliorando la distribuzione dei frame tramite tecniche avanzate di misurazione del flip hardware. L’architettura include l’encoder di nona generazione e il decoder di sesta generazione, compatibili con codec avanzati come AV1 e HEVC, garantendo qualità video e prestazioni di alto livello.

Progressi nel DLSS: DLSS 4

Proseguendo l’evoluzione della tecnologia di apprendimento profondo, DLSS 4 rappresenta un significativo balzo in avanti sin dal suo inizio nel 2018. Questa iterazione vede NVIDIA sfruttare supercomputer avanzati per migliorare continuamente il modello DLSS, con conseguenti miglioramenti sostanziali nella qualità delle immagini e nella reattività.

Con DLSS 4, NVIDIA passa a una nuova architettura neurale robusta, completa di un motore di trasformazione in grado di gestire più set di dati in modo più efficace. La nuova modalità Multi-Frame Generation (MFG) consente la generazione di un massimo di cinque modelli per frame, migliorando significativamente la qualità del rendering.

Questo approccio rivoluzionario prepara il terreno per DLSS 4, che sarà disponibile con un supporto iniziale per 75 giochi, la più grande libreria di titoli potenziati da DLSS lanciati simultaneamente. Gli sviluppatori che utilizzano già DLSS 3 o 3.5 troveranno l’integrazione semplice, garantendo un supporto robusto sia per le linee di titoli nuove che per quelle esistenti.

Riduzione della latenza con Reflex 2

La tecnologia Reflex 2 di NVIDIA è mirata a migliorare la reattività dei giocatori, in particolare in ambienti competitivi. Utilizzando la tecnologia Frame Warp, Reflex 2 riduce la latenza del sistema del 75%, migliorando l’esperienza di gioco complessiva.

Questo miglioramento consente il campionamento in tempo reale delle posizioni del mouse prima del rendering dei frame, ottimizzando significativamente la reattività. Reflex 2 sarà supportato nativamente in vari titoli ad alte prestazioni, garantendo che tutti gli utenti di GPU RTX possano beneficiare di questo progresso.

Rivoluzionare il gaming con RTX AI

L’architettura Blackwell di NVIDIA enfatizza l’integrazione dell’IA nel gaming. Collaborando con Microsoft per accedere alle capacità di rendering neurale di DirectX, NVIDIA è pronta a scatenare prestazioni senza pari dalle GPU RTX 50. Le innovazioni includono shader neurali e gestione avanzata dei materiali, promettendo un passaggio trasformativo dalla grafica tradizionale a quella basata sull’IA.

Attraverso nuove tecnologie come Neural Radiance Cache (NRC) e RTX Mega Geometry, NVIDIA sta ridefinendo il modo in cui la luce interagisce con gli oggetti in una scena, offrendo realismo e interattività senza pari negli ambienti di gioco. L’introduzione di funzionalità potenziate dall’intelligenza artificiale per il rendering dei personaggi sottolinea ulteriormente l’impegno nel portare dettagli realistici nei mondi virtuali.

Il futuro del gaming è elevato dalle capacità di Blackwell, con applicazioni avanzate nei materiali neurali e nell’ottimizzazione dell’illuminazione destinate ad aumentare drasticamente la fedeltà visiva e l’efficienza. Mentre NVIDIA continua a progredire, la comunità dei gamer può aspettarsi progressi senza precedenti nelle prestazioni grafiche e nell’integrazione dell’intelligenza artificiale.

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