GeForce RTX в вашем ноутбуке: как это будет и когда ждать?
Определенно Nvidia адаптирует некоторые графические процессоры под игровые ноутбуки. Ожидается событие через месяц после начала продаж младшей видеокарты, как это было с серией 10.
В этой статье поговорим о спецификациях RTX-карт, имеющихся на этот момент, и поразмышляем о том, как эти графические процессоры могут перенести на игровые ноутбуки, какие спецификации мы можем увидеть, и какие функции будут сохранены или опущены. У нас нет конкретной информации об этом, так что это не просто слухи или утечка - мы просто размышляем и открываем дискуссию о том, как начинка Nvidia для ноутбуков отличается от начинки для ПК.
RTX 2080 Ti
Начнем с RTX 2080 Ti, потому что это довольно просто. Очень маловероятно, что RTX 2080 Ti мы увидим в ноутбуках, потому что 250 Вт TDP слишком много для большинства форм-факторов ноутбука. При создании ноутбука с графическим процессором энергопотребление и TDP являются наиболее важным аспектом, поскольку ноутбуки имеют ограниченные системы охлаждения по сравнению с тем, что возможно на ПК. Это особенно актуально, если учесть, что ноутбуки сейчас в основном тонкие и средней толщины. И чем тоньше устройство, тем более ограничено охлаждение, отсюда следует уменьшение возможностей графического процессора.
Если вспомнить десятую серию, то под ноутбуки был адаптирован GTX 1080, который на ПК имел TDP 180 Вт, а для ноутбуков - около 150 Вт, тогда как у GTX 1080 Ti было 250 Вт TDP и не было никакого эквивалента для ноутбука. Таким образом, RTX 2080 Ti, также рассчитанного на мощность 250 Вт, мы, конечно, не увидим в ноутбуках.
RTX 2080
RTX 2080 интересен. Как и в случае с GTX 1080, ожидаем, что RTX 2080 станет топовым графическим процессором, доступным в мобильном форм-факторе, и помимо версий Max-Q, о которых поговорим позже, полнофункциональный RTX 2080 будет ограничиваться крупными моделями ноутбуков из-за его высокого TDP.
А TDP у RTX 2080 несколько необычный. Nvidia в характеристиках пишет 215 Вт для стационарной версии, что несколько выше, чем было у GTX 1080 (180 Вт). Однако были какие-то разговоры, что часть мощности была выделена для VirtualLink, нового режима разъема USB-C, предназначенного для подключения гарнитур виртуальной реальности. Поддержка этого соединения и добавляет порядка 30 Вт к требуемому TDP видеокарты, поскольку VirtualLink обеспечивает питание напрямую на гарнитуру VR.
Пока неясно, оставит ли Nvidia поддержку VirtualLink у мобильных графических процессоров, но кажется, что гарнитура VR с ноутбуком - вариант продукта исключительно нишевого использования, в отличие от использования VR с настольным компьютером. Так или иначе, полагаю, производители ноутбуков вольны отказаться от поддержки VirtualLink и поэтому не должны особо беспокоиться о добавленном TDP. В этом случае RTX 2080 может быть ими интегрирована в ноутбуки без VirtualLink, теоретически лишь спроектировав кулер на 185 Вт или около того.
Теперь ситуация становится очень похожа на GTX 1080 с её 180-ваттным энергопотреблением, и с дальнейшей "лаптопизацией" новинки мы вероятно увидим, что мощность её упадёт примерно до отметки 150 Вт, установленной лаптопным вариантом 1080-го GTX'а. Поэтому, хоть и RTX 2080 действительно более требовательная по мощности, я вполне ожидаю, что в конце концов она залезет в ноутбуки со всё тем же TDP около 150 Вт.
Теперь возникает вопрос: какие же характеристики и производительность мы можем ожидать от RTX 2080 в ноутбуках. Что-ж, в случае с GTX 1080, и мобильные и настольные варианты GPU были идентичны: одинаковая конфигурация ядра, одинаковые тактовые частоты, та же память, и, оба снабженные достаточным охлаждением, ноутбук и настольный 1080 были выполнены наравне.
Nvidia, похоже, очень заботится о том, чтобы лаптоп-версии её видеокарт были полностью эквивалентны десктоп-версиям – что мы полностью поддерживаем, – и мы надеемся, Nvidia и в случае с RTX 2080 также не разочарует. Другими словами, вполне ожидаемо, что RTX 2080 в ноутбуке будет иметь 2944 CUDA-ядра, Boost Clock в диапазоне 1710 МГц, и 8 Гб памяти GDDR6.
Что касается реальной производительности, мы по-прежнему не уверены в том, как новые видеокарты будут работать на настольных компьютерах, поэтому трудно сказать наверняка. Но ожидается, что RTX 2080 будут работать на уровне GTX 1080 Ti, а официальные диаграммы Nvidia показывают улучшение производительности на 30-40% по сравнению с GTX 1080 в лучших сценариях. Так что, повышение топовыми ноутбуками производительности в районе 35%, при сохранении прежнего форм-фактора - довольно вкусное предложение.
Как Nvidia намеревается справиться с таким повышением производительности при почти одинаковом TDP? Что-ж, архитектура Turing построена на использовании 12-нм технологическом процессе компании TSMC, в отличие от 16-нм архитектуры Pascal. Изменение не огромное, и Nvidia решила не уменьшать площадь кристалла до 12-нанометрового, а вместо этого расширить проводящие пути. Тем не менее, небольшое улучшение процесса должно привести к более удачной кривой частот\напряжений, поэтому при использовании Turing на тех же частотах, что и Pascal, должно наблюдаться снижение энергопотребления, по крайней мере теоретически. И нечто подобное мы видели на практике со 2-м поколением Ryzen, перешедшим с 14-нм на 12-нм: он смог работать при более низких напряжениях на тех же частотах.
Теперь, сравнивая RTX 2080 и GTX 1080, мы видим, что Boost Clock у них практически одинаковый: 1710 МГц для 2080 и 1733 МГц для 1080. С Turing на 12 нм требуется меньше напряжения для работы на этой частоте по сравнению с Pascal. Но для этого пришлось увеличить количество ядер CUDA с 2560 до 2944, поэтому RTX 2080 увеличился в размере, не увеличившись в частотах. На бумаге похоже, что Nvidia получила некоторый запас мощности, не увеличивая тактовую частоту, а сделав ставку на увеличение GPU, в итоге добившись энергопотребления, аналогичного 1080. И это хорошие новости для ноутбуков.
RTX 2070
Похожая история и у RTX 2070. Nvidia заявляет TDP для десктоп-версии 175 Вт. Вычитая возможное приращивание TDP за счёт VirtualLink, мы получим примерно 150 Вт – тот же TDP, что и у десктоп-версии 1070. И снова, поскольку лаптоп-версия 1070 установилась в районе 115 Вт, я ожидаю, что примерно тот же показатель TDP будет иметь в ноутбуках и RTX 2070.
Мобильная версия 1070 была немного загадкой в том, что она довольно сильно отличалась от стационарной версии, при этом почти не отличаясь от неё в производительности. Лаптоповый вариант имел 2048 ядер CUDA и Boost Clock 1645 МГц, в отличие от 1920 CUDA ядер и Boost Clock 1683 МГц у настольного варианта. Нечто-то подобное Nvidia может сделать и с RTX 2070 для ноутбуков, но я думаю, что случай с 1070 был явно уникальным, и я не ожидаю, что они снова в точности последуют этому пути.
При равном TDP, RTX 2070 должна продемонстрировать большую производительность, чем GTX 1070, так что опять же, все ноутбуки, поддерживающие TDP 1070, смогут повысить свою производительность и с RTX 2070 в том же форм-факторе. Это будет отличная новость для мобильных геймеров, так как многие весьма привлекательные ноутбуки способны работать с TDP 1070, так что у высокопроизводительных игровых ноутбуков впереди превосходные перспективы.
Как производители добьются этой дополнительной производительности, в целом не отличается от RTX 2080. RTX 2070 работает с теми же Boost частотами, что и GTX 1070, но имеет 2304 ядра CUDA против 2048 у своего предшественника, благодаря небольшому переходу от 16-нм к 12-нм технологии. На бумаге это 12-процентный скачок производительности, поэтому маловероятно, что 2070 достигнет уровня GTX 1080. Тем не менее, любое увеличение производительности в одном и том же форм-факторе весьма приветствуется в лишенных свободы корпусах ноутбуков.
Труднее предугадать, что произойдет с Tensor и RT ядрами в версиях видеокарт для ноутбуков RTX 2080 и RTX 2070. Учитывая, что трассировка лучей является флагманской "фишкой" этих новых графических процессоров, я вполне ожидаю, что лаптоп-варианты в каком-то виде будут поддерживать эту технологию, а это означает, что эти ядра должны быть на кристалле, и быть активны.
Будет ли Nvidia отключать какие-либо тензорные или RT-ядра, чтобы сэкономить электроэнергию, я не могу ничего сказать, хотя это были бы самыми очевидными кандидатами на энергосбережение. В конце концов, трассировка лучей является вычислительно-интенсивной технологией, поэтому, если Nvidia действительно хочет продвигать эту "фишку", поддерживая её и на своих мобильных графических процессорах, им, вероятно, придется полностью поддерживать и ядра RT. Интересно будет посмотреть, что из этого выйдет и как это отразится на электропитании.
Мы также ожидаем, что Nvidia продолжит предлагать Max-Q варианты исполнения RTX 2070 и RTX 2080. Есть много противников Max-Q, считающих, что это некоторая форма искусственного урезания всего потенциала их GPU, но на самом деле это действительно неплохая идея для ноутбуков и других устройств с ограниченными возможностями охлаждения.
Ключевое назначение Max-Q - это предоставление более широкому спектру графических процессоров с разными TDP совместимости с портативными компьютерами. Это позволяет производителю выбрать графический процессор, который лучше подходит для их систем охлаждения. Например, ноутбук может иметь более чем достаточный температурный запас для RTX 2070, но недостаточный для RTX 2080. Вместо того, чтобы урезать такую систему до производительности RTX 2070, эта система может интегрировать RTX 2080 Max-Q с TDP, компромиссным между 2070 и 2080, предлагая тем самым лучшую производительность, чем у 2070, но и не совсем на том же уровне, что у 2080.
У серии GeForce 10 частоты Boost Clock в версиях Max-Q 1080 и 1070 были урезаны в среднем на 250-300 МГц по сравнению с их полнофункциональными аналогами, при использовании одного и того же графического процессора с той же конфигурацией ядра и памятью. Тактовые частоты были подобраны таким образом, чтобы графический процессор работал на оптимальной частоте по кривой частот\напряжений в архитектуре Pascal, обеспечивая максимальную эффективность.
Стоит ждать того же и в отношение серии GeForce 20. Мы получим RTX 2070 Max-Q с тактовой частотой примерно на 250 МГц ниже, и находящийся между 2070 и пока еще необъявленным 2060. И тогда RTX 2080 Max-Q также будет урезан примерно на 250 МГц, чтобы расположиться между 2070 и 2080. Обычно варианты Max-Q на 10% быстрее, чем графические процессоры ниже них и на 10% медленнее своих полноценных аналогов, но поживём – увидим.
Что касается цен, то мы знаем, что серия GeForce 20 для настольных компьютеров довольно дорогая, с ценами, выше чем у своих собратьев по 10 серии, и маловероятно, что цены сравняются, учитывая то, что нам известно об их производительности. С версиями для ноутбуков, вероятно, будет такая же история: более высокая производительность в одном и том же форм-факторе, но и также значительно более высокие цены.
Ноутбук RTX 2070, вероятно, будет стоить как минимум на 100 долларов больше, чем ноутбуки GTX 1070, и эта разница будет ещё выше для ноутбуков RTX 2080 по сравнению с ноутбуками GTX 1080.
Мы надеемся на повышение производительности и в бюджетных вариантах линейки этих видеокарт. Впрочем, ноутбуки продаются как цельные системы, а не по частям, поэтому правильнее сравнивать цены ноутбуков, а не цены отдельных видеокарт, как в случае с настольными компьютерами.
Хочется поскорее увидеть, что же всё-таки Nvidia на самом деле сделает с серией GeForce 20 для переносных компьютеров и насколько большую производительность мы получим в тех же форм-факторах. Я думаю, что эти графические процессоры могли бы предложить немного больше покупателям ноутбуков, чем разработчики настольных систем, в том смысле, что ноутбуки скованы ограничениями, коих нет у настольных компьютеров, и любой прирост производительности без необходимости делать ноутбуки более громоздкими и менее портативными всегда только радует.
