Основы графической архитектуры: RT-ядра и тензорные ядра
Современные видеокарты уже давно перестали быть просто устройствами для обработки графики. Они превратились в полноценные вычислительные платформы, способные выполнять задачи, которые раньше были доступны только центральным процессорам. Среди ключевых технологических блоков последних поколений графических процессоров — RT-ядра и тензорные ядра. Их внедрение кардинально изменило подход к рендерингу, машинному обучению и даже к игровому процессу.
Как работают RT-ядра: ускорение трассировки лучей
RT-ядра в видеокартах — это специализированные аппаратные блоки, которые обрабатывают трассировку лучей (Ray Tracing) в реальном времени. Эта технология имитирует поведение света, моделируя его взаимодействие с поверхностями: отражения, преломления, тени и глобальное освещение. Раньше реализация таких эффектов в реальном времени была невозможна из-за слишком высокой вычислительной стоимости.
RT-ядра берут на себя именно ту часть вычислений, которая связана с пересечением лучей и геометрии сцены. Это позволяет значительно разгрузить основные шейдерные блоки видеокарты и добиться более реалистичной графики без серьёзного падения производительности. Для наглядности: в 2023 году NVIDIA заявила, что RT-ядра в архитектуре Ada Lovelace обеспечивают до 2,8x ускорения при трассировке по сравнению с предыдущим поколением Ampere.
Советы для новичков:
- Не все игры поддерживают трассировку лучей. Убедитесь, что выбранная игра оптимизирована под RT-ядра.
- Включение Ray Tracing может заметно снизить FPS, особенно без поддержки DLSS или аналогичных технологий.
Что такое тензорные ядра и зачем они нужны в играх
Тензорные ядра — это блоки, специализирующиеся на матричных операциях, которые лежат в основе нейросетевых вычислений. Изначально они были разработаны для задач искусственного интеллекта и глубокого обучения. Однако с появлением технологии DLSS (Deep Learning Super Sampling) тензорные ядра для игр стали не менее важными, чем графические блоки.
DLSS использует нейросеть для масштабирования изображения с меньшего разрешения до более высокого, при этом сохраняя визуальное качество близким к нативному. Именно тензорные ядра обрабатывают работу этой нейросети в реальном времени. В 2024 году NVIDIA сообщила, что DLSS 3.5, использующий тензорные ядра четвёртого поколения, позволяет увеличить производительность в играх до 4 раз при включённой трассировке лучей.
Ошибки, которых стоит избегать:
- Не путайте тензорные ядра с RT-ядрами — их функции кардинально различаются.
- Тензорные ядра не ускоряют классический рендеринг — они работают только с ИИ-задачами и масштабированием.
Разница между RT и тензорными ядрами: два подхода к ускорению
Хотя RT- и тензорные ядра часто упоминаются вместе, разница между RT и тензорными ядрами принципиальна. RT-ядра работают с физическим моделированием света, а тензорные — с математическими операциями, связанными с ИИ. Это два параллельных направления: одно отвечает за точность визуализации, другое — за интеллектуальное улучшение производительности.
Обе технологии часто работают одновременно в современных играх. Например, в Cyberpunk 2077 трассировка лучей создаёт реалистичное освещение, в то время как тензорные ядра через DLSS обеспечивают плавность игры даже на высоких настройках.
Ключевые применения:
- RT-ядра:
- Реализация глобального освещения и отражений
- Аппаратное ускорение трассировки лучей
- Тензорные ядра:
- DLSS и другие ИИ-алгоритмы
- Обработка ИИ в рендеринге и симуляциях
Тенденции и статистика: развитие технологий с 2022 по 2025 год
За последние три года использование RT- и тензорных ядер стало нормой в графических процессорах среднего и высокого уровня. В 2022 году только 35% новых игр поддерживали трассировку лучей, но уже к 2025 году этот показатель вырос до 68%, согласно данным Steam Hardware Survey. При этом технологии вроде DLSS или FSR (аналог от AMD) применяются в более чем 75% AAA-релизов.
Количество тензорных ядер в GPU также увеличилось. Например, в RTX 3080 (2020) их было 272, а уже в RTX 4080 (2023) — 576. Текущая линейка Ada Lovelace Refresh 2025 года предлагает до 832 тензорных ядер в модели RTX 5090, что говорит об уверенном смещении фокуса в сторону ИИ-оптимизаций.
Заключение: что выбирать геймеру?
Если вы выбираете видеокарту в 2025 году, стоит учитывать не только количество ядер CUDA, но и наличие RT- и тензорных ядер. RT-ядра в видеокартах позволяют вам наслаждаться кинематографичной графикой, а тензорные ядра для игр обеспечивают высокую производительность без потери качества. Вкупе они формируют основу для будущего гейминга, где реализм и скорость не противоречат друг другу, а дополняют.
Рекомендации:
- Выбирайте видеокарты с поддержкой последних версий RT и тензорных ядер
- Следите за обновлениями драйверов — они могут улучшить работу Ray Tracing и DLSS
- Не гонитесь за максимальными числами ядер — важно, как они используются в конкретных играх
Понимание того, как работают RT-ядра и что такое тензорные ядра, поможет вам сделать более осознанный выбор в мире современных GPU.
