A Nvidia apresentou a sua terceira geração de processadores gráficos RTX, liderada pela GeForce RTX 4090, com um preço inicial de 1.599 dólares, e um novo sistema de renderização que utiliza inteligência artificial para gerar fotogramas inteiros em vez de apenas reconstruir pixéis. O lançamento, previsto para 20 de setembro, coloca a nova arquitetura Ada Lovelace da empresa no centro da sua próxima plataforma para jogos e criação de conteúdos, tornando a renderização neural uma parte cada vez mais explícita do desempenho gráfico de ponta.

O anúncio da série GeForce RTX 40 inclui a RTX 4090 de 24 gigabytes, com lançamento previsto para 12 de outubro, e duas configurações da RTX 4080 previstas para novembro: um modelo de 16 gigabytes a partir de 1.199 dólares e um modelo de 12 gigabytes a partir de 899 dólares. A Nvidia afirma que a 4090 pode oferecer até quatro vezes o desempenho da sua antecessora em cargas de trabalho selecionadas, utilizando a nova arquitetura e o novo conjunto de software.

Ada transfere mais processamento de renderização para hardware especializado

As novas GPUs baseiam-se na arquitetura Ada Lovelace da Nvidia, que combina núcleos de ray tracing de terceira geração, núcleos Tensor de quarta geração e um multiprocessador de streaming redesenhado. A documentação da arquitetura refere que os novos núcleos RT podem mais do que duplicar a taxa de transferência das interseções raio-triângulo e acrescentam mecanismos especializados destinados a acelerar geometrias complexas e efeitos de transparência.

Uma das principais características arquitetónicas é o Shader Execution Reordering, ou SER. O ray tracing gera frequentemente cargas de trabalho divergentes, uma vez que os raios atingem materiais diferentes e requerem cálculos distintos. A Nvidia afirma que o SER reorganiza dinamicamente estas tarefas para que o GPU as possa executar de forma mais eficiente, alegando ganhos de até três vezes no desempenho dos shaders para algumas operações de ray tracing e até 25% na taxa de fotogramas do jogo.

As placas incluem também codificadores de vídeo NVENC de oitava geração com suporte AV1. A Nvidia afirma que a codificação AV1 pode ser cerca de 40% mais eficiente do que o H. 264 com uma qualidade comparável, oferecendo aos streamers e criadores de conteúdos mais uma vantagem para além das taxas de fotogramas nos jogos.

O DLSS 3 gera frames com IA

A mudança de software mais significativa é o DLSS 3, a mais recente versão da tecnologia Deep Learning Super Sampling da Nvidia. As versões anteriores reconstruíam imagens de alta resolução a partir de entradas de baixa resolução. O DLSS 3 acrescenta a Geração Óptica de Múltiplos Quadros (OMG), que utiliza informação de movimento de fotogramas consecutivos e um novo acelerador de fluxo ótico para sintetizar um fotograma adicional entre os fotogramas renderizados convencionalmente.

A Nvidia afirma que o processo consegue reconstruir sete oitavos dos pixéis exibidos usando IA quando a geração de fotogramas é combinada com super-resolução. Como os fotogramas gerados são produzidos depois de o CPU já ter concluído o seu trabalho, a empresa diz que o DLSS 3 também pode aumentar as taxas de fotogramas exibidas em jogos com limitações de desempenho do processador, em vez da capacidade gráfica.

Uma análise técnica separada da GeForce afirma que a nova série pode oferecer até o dobro do desempenho convencional em jogos da geração anterior em títulos mais recentes e até quatro vezes o desempenho em cargas de trabalho selecionadas com ray tracing completo, quando o DLSS 3 e as técnicas específicas da Ada estão ativados. Estas são afirmações do fabricante, não benchmarks universais, e os ganhos reais dependerão muito do suporte do software e da carga de trabalho.

O suporte de software determinará a importância do novo hardware

A Nvidia afirma que mais de 35 jogos e aplicações já integram o DLSS 3. A sua explicação técnica do DLSS descreve um pipeline que combina vetores de movimento do motor de jogo, fluxo ótico, super-resolução e redução da latência Reflex. Esta dependência de software significa que os maiores ganhos anunciados exigem que os programadores implementem as mais recentes tecnologias de renderização da Nvidia, em vez de simplesmente instalarem uma placa gráfica mais rápida.

A empresa está também a utilizar a sua plataforma RTX Remix para demonstrar como os jogos antigos podem ser reconstruídos com iluminação moderna. Uma demonstração de Portal com RTX, anunciada esta semana, aplica ray tracing completo, DLSS e Nvidia Reflex ao jogo da Valve de 2007. O projecto pretende mostrar como a renderização neural e o ray tracing podem alterar o conteúdo existente, e não apenas melhorar a fidelidade de novos jogos desenvolvidos especificamente para a Ada.

O lançamento vai além das placas gráficas para o consumidor. A Nvidia também apresentou sistemas OVX de segunda geração baseados em Ada para cargas de trabalho de gémeos digitais e Omniverse, reforçando o posicionamento da arquitetura em jogos, visualização profissional e simulação.

O preço e a potência continuam a ser as restrições práticas

As promessas de desempenho são acompanhadas de preços elevados e requisitos energéticos consideráveis. A RTX 4090 está muito acima do orçamento das placas gráficas convencionais, enquanto as duas configurações da 4080 diferem não só na capacidade de memória, mas também nas especificações técnicas. Isto torna a nomenclatura e a escala de preços da Nvidia importantes para a forma como os compradores interpretam a linha de produtos.

A empresa está a lançar os produtos após um período de volatilidade na procura de placas gráficas. A escassez durante a pandemia e a mineração de criptomoedas elevaram os preços e a falta de equipamento a níveis excecionais, enquanto a subsequente queda no mercado de criptomoedas fez com que as placas de mineração usadas regressassem ao mercado. A Nvidia está, portanto, a pedir aos compradores que paguem preços de lançamento premium numa altura em que o hardware da geração anterior está a tornar-se mais disponível.

A aposta técnica é que o desempenho bruto de rasterização já não é a única medida significativa de um processador gráfico. A Nvidia está a construir hardware dedicado para ray tracing, inferência de IA, fluxo ótico e codificação, e a utilizar software como o DLSS para combinar estas capacidades num pipeline de renderização que os benchmarks convencionais podem não captar completamente.

Se os programadores adotarem o DLSS 3 de forma ampla, a geração RTX 40 poderá tornar os fotogramas intermédios gerados por IA uma parte rotineira dos gráficos de PC. Se a adoção for limitada, os compradores avaliarão as novas placas com base principalmente no desempenho convencional, na eficiência e no preço. De qualquer forma, a Nvidia deixou clara a sua direção: a próxima fase dos gráficos de ponta dependerá cada vez mais da computação neural, para além da renderização tradicional.