CES 2025 で、NVIDIA は、今後発売される RTX 50 ゲーミング グラフィックス カードに搭載される予定の次世代 Blackwell GPU アーキテクチャを詳細に紹介しました。この革新的な設計は、以前の Ada アーキテクチャを大幅に上回る進歩を約束し、ゲーマーとコンテンツ クリエイターの両方にとってパフォーマンス、効率、グラフィック機能を強化します。
NVIDIA GeForce RTX 50 “Blackwell”GPU アーキテクチャの探究
Blackwell アーキテクチャは、要求の高いゲーム環境やクリエイティブ アプリケーション向けにカスタマイズされており、優れたパフォーマンスを実現する画期的なコンポーネントを備えています。TSMC の 4nm プロセス ノードで構築されたアーキテクチャを搭載した RTX 50 シリーズの発売は、今月後半に予定されています。この最先端の GPU 設計には、920 億個のトランジスタが組み込まれており、最大 4000 AI TOPS、380 RT TFLOP、125 TFLOPS の FP32 コンピューティング パワーを実現します。さらに、最速の GDDR7 メモリ インターフェイスを誇り、最大 1.8 TB/s の帯域幅を実現し、すべてが再設計された Founders Edition の外観に収められています。
ブラックウェルアーキテクチャの詳細な概要
NVIDIA の Blackwell アーキテクチャは、高度なニューラル機能とワークロードに重点を置くことで、次世代のゲームにおけるグラフィック性能を向上させることを目指しています。これには、メモリ フットプリントの大幅な削減、エネルギー効率の向上、革新的なサービス品質機能が含まれます。主な機能強化は次のとおりです。
- 第 5 世代 Tensor コアの導入により、最大 4000 AI TOPS の高速 FP4 コンピューティングが実現します。
- 驚異的な 360 RT TFLOP を誇る第 4 世代レイ トレーシング (RT) コアは、メガ ジオメトリ向けに特別に設計されています。
- AI モデルとグラフィックス ワークロードの同時実行をシームレスに可能にする次世代 AI 管理プロセッサ。
- 125 TFLOPS のピーク FP32 コンピューティングが可能な新しい Blackwell ストリーミング マルチプロセッサ (SM)。
- GDDR7 メモリを搭載し、RTX 5080 で最大 30 Gbps というこれまでで最速の速度を実現します。
RTX Blackwell アーキテクチャの追加機能には、DisplayPort 2.1、PCIe Gen5 互換性、および強化された色深度を備えた 4K NVDEC/NVENC 機能が含まれます。
パフォーマンスの向上と技術の進歩
Blackwell のストリーミング マルチプロセッサ (SM) を Ada アーキテクチャのものと比べると、NVIDIA が INT32 GPU スループットを実質的に 2 倍にし、ワーク グラフやシェーダー実行などのワークロードのパフォーマンスを向上させたことは明らかです。新しいアーキテクチャでは、複数のワークロードをより効率的に実行できるようになり、シェーダー実行順序変更 (SER) が 2 倍に大幅に向上しました。
さらに、GDDR7 はパフォーマンスにおいて旧式の GDDR6/X メモリを上回り、帯域幅とデータ レートが 2 倍になるとともに、エネルギー効率も向上しています。この革新的なメモリ テクノロジーは PAM4 シグナリングをサポートしており、RTX 50 シリーズは GDDR7 と PCIe 5.0 の両方を最大限に活用できる初のアーキテクチャとなっています。
高度なレイトレーシング技術
アーキテクチャの進歩はレイ トレーシングにも及びます。第 4 世代 RT コアの導入により、メガ ジオメトリ処理に特化して最適化された三角形クラスター交差エンジンが実現しました。このアップグレードにより、メモリ使用量を抑えながら複雑なシーンをより適切に処理できるようになります。
さらに、革新的なメガ ジオメトリ エンジンには三角形クラスター圧縮形式が組み込まれており、広範なレイ トレーシング タスクに必要なデータを効率的に管理します。これにより、メモリ使用量を最小限に抑えながら、8 倍のレイ三角形交差率が得られます。
Blackwell の第 5 世代 Tensor コアに FP4 形式が導入されたことで、スループットが劇的に向上し、Pascal GPU に比べて 32 倍、Ada 世代 GPU に比べて 2 倍のパフォーマンス向上が実現しました。この機能強化により、次世代ゲーム タイトルで使用される高度なニューラル シェーディング技術がサポートされます。
革新的なスケジューリングと電力管理
Blackwell アーキテクチャにおける重要な導入は、Amp と呼ばれるプログラム可能なコプロセッサです。このコンポーネントは、さまざまな GPU コア間での効率的な相互作用とワークロードの分散を促進し、最適なパフォーマンスを保証します。
Blackwell には洗練された電源管理モードも採用されており、アイドル状態時に GPU のクロック ツリーを無効にできます。この機能により大幅な電力節約が可能になり、「Max-Q」シリーズなどのモバイル デザインに特に役立ちます。このアーキテクチャは、コアとメモリ システムに異なる電圧動作を可能にするセカンダリ レールを通じて電力消費を最適化しながらパフォーマンスを向上させます。
さらに、Blackwell は周波数応答性を驚異的な 1000 倍に向上させ、ワークロードの種類に基づいて周波数を効率的に割り当てることができます。これにより、Ada GPU と比較してクロック周波数が最大 300 MHz 向上します。
ディスプレイとビデオ機能
Blackwell アーキテクチャは、ディスプレイとビデオ処理機能も強化します。DisplayPort 2.1b のサポートを導入し、高度なハードウェア フリップ メータリング技術によるフレーム配信を強化します。このアーキテクチャには、AV1 や HEVC などの高度なコーデックと互換性のある第 9 世代エンコーダーと第 6 世代デコーダーが含まれており、最高レベルのビデオ品質とパフォーマンスを保証します。
DLSS の進歩: DLSS 4
ディープラーニング テクノロジーの進化を続ける DLSS 4 は、2018 年の開始以来、大きな飛躍を遂げています。このバージョンでは、NVIDIA が高度なスーパーコンピューターを活用して DLSS モデルを継続的に強化し、画質と応答性が大幅に向上しています。
DLSS 4 では、NVIDIA は、複数のデータセットをより効率的に処理できるトランスフォーマー エンジンを備えた、堅牢な新しいニューラル アーキテクチャに移行します。新しいマルチフレーム生成 (MFG) モードでは、フレームごとに最大 5 つのモデルを生成できるため、レンダリング品質が大幅に向上します。
この画期的なアプローチにより、DLSS 4 は 75 のゲームの初期サポートとともに利用可能となり、同時にリリースされる DLSS 強化タイトルの最大のライブラリとなります。DLSS 3 または 3.5 をすでに使用している開発者は、統合が簡単で、新規および既存のタイトル ラインの両方で堅牢なサポートが保証されることに気付くでしょう。
Reflex 2 によるレイテンシの削減
NVIDIA の Reflex 2 テクノロジーは、特に競争的な環境でのゲーマーの応答性を向上させることを目的としています。Frame Warp テクノロジーを利用することで、Reflex 2 はシステム遅延を 75% 削減し、全体的なゲームプレイ体験を向上させます。
この機能強化により、フレーム レンダリング前にマウスの位置をリアルタイムでサンプリングできるようになり、応答性が大幅に最適化されます。Reflex 2 はさまざまな高性能タイトルでネイティブにサポートされるため、すべての RTX GPU ユーザーがこの進歩の恩恵を受けることができます。
RTX AI でゲームに革命を起こす
NVIDIA の Blackwell アーキテクチャは、ゲームにおける AI の統合を重視しています。Microsoft と連携して DirectX のニューラル レンダリング機能にアクセスすることで、NVIDIA は RTX 50 GPU から比類のないパフォーマンスを引き出す準備を整えています。イノベーションにはニューラル シェーダーや高度なマテリアル処理が含まれ、従来のグラフィックスから AI 主導のグラフィックスへの変革を約束します。
NVIDIA は、Neural Radiance Cache (NRC) や RTX Mega Geometry などの新しいテクノロジを通じて、光がシーン内のオブジェクトと相互作用する方法を再定義し、ゲーム環境で比類のないリアリズムとインタラクティブ性を提供します。キャラクター レンダリング用の AI 強化機能の導入は、仮想世界に本物そっくりのディテールをもたらすという取り組みをさらに強調しています。
ゲーミングの未来は Blackwell の能力によって向上し、神経材料と照明の最適化における高度なアプリケーションによって、視覚的な忠実度と効率が劇的に向上します。NVIDIA が前進を続けるにつれ、ゲーミング コミュニティはグラフィック パフォーマンスと AI 統合における前例のない進歩を期待できます。
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