Знакомимся с NVIDIA STUDIO
Приветствую тебя, дорогой читатель. Наверно ты уже привык к различным стандартным новостям о выходе новых моделей процессоров, новых моделей GPU, и многих других, ставших привычными решений. Но не в этот раз.
Сегодня, мы поговорим о представленной на выставке Computex 2019 новейшей платформе NVIDIA STUDIO.
Что такое NVIDIA STUDIO?
По своей концепции NVIDIA STUDIO — платформа, в своей идеологии объединяющая оборудование, API и SDK, и программное обеспечение, но нацеленная на применение профессиональными пользователями мобильных компьютеров. Концепция NVIDIA STUDIO предоставляет ряд требований, которые должны быть соблюдены разработчиками мобильных компьютеров для полноценного соответствия идеям компании NVIDIA и разработчиков ПО.
Покупая новый ноутбук, с маркером NVIDIA STUDIO, вы получите сбалансированный по производительности и функционалу продукт, который будет решать поставленные пред вами задачи с минимизацией временных издержек на подготовку оборудования и ПО для работы.
Конечно, стоит заметить, что в данный момент, мы говорим о мобильных решениях. Компания NVIDIA совместно со своими партнерами, производителями компьютерного оборудования, давно создает уникальные решения, оптимизированные для решения для профессиональных игроков, и профессиональных дизайнеров и специалистов, занимающихся разработкой приложений с применением CUDA и решений библиотек с возможностями искусственного-интеллекта.
Почему была создана платформа?
К созданию новой платформы и концепции компанию NVIDIA подстегнули три фактора. Первый — огромное количество on-line ресурсов в сети Интернет, второе -огромный массив данных, загружаемый в формате видео, только на один YouTube в минуту загружается около 400 часов видео и третий, это более 5 миллионов приложений для устройств с Android и IOS. Все это достояние человечества и информационного мира, становится возможным только благодаря развитию оборудования, творческого потенциала создателей и возможностей программного обеспечения.
Но существующие на данный момент времени решения, были разработаны с учетом предыдущих идей и требований к производственным процессам, присущим в первую очередь стационарным компьютерам и рабочим станциям. Но современное поколение создателей медиа и графики, ориентируются на мобильность и высокую скорость работы, как с ПО, так и самого оборудования.
Здесь же, решения в виде тяжелых и емких мобильных рабочих станций сдают в позициях более элегантным решениям в виде тонких и легких ноутбуков. Но тонкие и легкие ноутбуки достаточно ограничены в производительности и возможностях. Конечно, есть решения от компании Apple. Которые на данный момент смогли предоставить хороший баланс в производительном оборудовании и программном обеспечении, но для Windows и Linux, можно было пересчитать по пальцам тех производителей, которые выпускали производительные решения с обширными возможностями для вычислений и создания контента, но представленными компактным форм-фактором.
Доступные для художников инструменты с GPU-ускорением
За последнее десятилетие сформировался определенный набор инструментов обеспеченных стабильной поддержкой возможностей современных GPU и CPU, а также специальных модулей расширения (панели управления, платы ввода/вывода и обработки видео и др.). Для создания платформы NVIDIA STUDIO, разработчики выделили 5 ключевых направлений, а в каждому из них представлено по несколько приложений.
Наиболее активным и всеобъемлющим в плане применения технологий с активным использованием GPU является направление 3D и MOTION GRAPHICS. Это и не удивительно, так как трехмерная графика, анимация и фотореалистичная визуализация, требующие высокой производительности при работе в режиме реального времени. То практически все наиболее популярные и рас пространные приложения, обладают поддержкой ускорения вычислений с помощью GPU.
Следующее направление — VIDEO EDITING. Здесь стоит отметить важную основу, для такого акцента внимания на данную область. На популярные сервисы видео-хостингов загружается очень много контента, который необходимо смонтировать и подготовить за короткие сроки, при этом, уже давно пришла эра 4K форматов, и далеко не за горами, следующий этап — 8K, но для работы с данными форматами, необходимо не только съемочное оборудование, но и системы хранения, и высокопроизводительные рабочие станции. Особое внимание уделяется повышению производительности в работе с видео в формате RAW (RED, ARRI, BlackMagick, Canon), и его подготовки на ранних этапах, еще на съемочной площадке. Здесь, ускорение вычислений с помощью GPU, кодирование и декодирование видео, высокопроизводительные SSD накопители, а также достаточный объем оперативной памяти (для CPU и GPU), предоставляют высокий потенциал для повышения скорости работы как операторов, так и монтажоров, и специалистов по визуальным эффектам.
Из личного опыта могу сказать, что выполняя съемки для эффектов, мы работаем с форматом 4K, и зачастую, нам хочется получать удачные дубли еще на этапе съемок, и заранее отправляя данные о пути к файлам и их временным меткам, сразу передавать на монтаж в DaVinci Resolve.Во время съемок мы заранее просматриваем материал, полученный с камеры, и необходимо быстро воспроизводить видео, что ранее было доступно только при наличии MacBook Pro или тяжеловесной рабочей станции PC.
В направлении PHOTOGRAPHY всего два ключевых приложения, компания Adobe активно продвигает свои решения для фотографов и обеспечивает их удобными инструментами. И такие приложения как Photoshop CC и Lightroom CC, уже давно обладают поддержкой ускорения с помощью GPU. Но помимо решений от Adobe, есть множество хороших инструментов от сторонних разработчиков, которые также используют возможности графических процессоров для обеспечения высокой производительности фотографов и дизайнеров.
Графический дизайн (GRAPHIC DESIGN) является пожалуй одним из самых динамичных и мобильных направлений в творчестве современных художников и дизайнеров. Особенно актуально это при работе над графическим оформлением видео или при разработке дизайна.
И самое наиболее активное и развивающееся направление в современных медиа — on-line трансляции и прямые эфиры. Глобальная сеть Интернет и развитие мобильных технологий, а также развитие современных медиа, сделали направление BROADCSTING как никогда, требовательным к производительным многофункциональным мобильным рабочим станциям с высокой производительность в компактном корпусе.
Выбор независимых художников
Новая концепция и платформа NVIDIA STUDIO ориентируется на независимых разработчиков контента. Для этого, были проанализированы потребности среди независимых художников и дизайнеров, кому может быть полезна равномерная уравновешенная производительность, но по приемлемой цене, при этом, закрывающая необходимость в мобильности устройства.
Независимые дизайнеры и художники используют ноутбуки и бюджетные рабочие станции для создания видео, обработки фотографий, публикаций в социальных сетях и медиа, и для удаленной работы над средними и крупными проектами (фрилансеры на аутсорсе). Все три группы были расположены между ключевыми группами — запись, и производство в промышленных масштабах (студии и компании).
Помимо распределения по категориям пользователей и выполняемым ими задачам, при работке NVIDIA STUDIO была учтена потребность пользователей в производительности и ключевые компоненты, которые пользователи желают обновить в своих компьютерах или ноутбуках.
Согласно проведенным опросам и исследованиям, пользователи зачастую желают обновить GPU, и увеличить объем оперативной памяти. И здесь есть большая доля правды, так как обновление данных компонентов, может значительно повысить производительность в задачах и приложениях, активно использующих вычисления на GPU и требовательных к объему ОЗУ.
ВВЕДЕНИЕ В КОНЦЕПЦИЮ NVIDIA STUDIO
В первую очередь, NVIDIA разработали концепцию мобильной платформы, которую могут реализовать производители компьютерной техники, опираясь на выбор определенных правил и компонентов систем.
В основе лежат графические ускорители на основе архитектуры NVIDIA Turing (о которой мы подробно поговорим в последующих публикациях), практически, платформа NVIDIA STUDIO ознаменовала выход мобильных решений на основе GeForce RTX и Quadro RTX, предоставив возможность использовать трассировку луча и другие технологии, в мобильных устройствах. Также, это первые мобильные устройства, в конфигурациях которых можно выбрать GPU с объемом графической памяти равным 16 Гб. Но также, все системы, разрабатываемые для NVIDIA STUDIO, будут обладать концепцией MAX-Q Design, обеспечивающей реализации тонкого и легкого устройства, с высокой производительностью.
Рассмотрим основные направления и технологии, реализуемые в новых решениях.
В первую очередь — NVIDIA RTX, представленная в прошлом году архитектура Turing, позволяет выполнять трассировку луча в режиме реального времени, выполнять вычисления для работы алгоритмов использующих возможности ИИ, и выводить высококачественное видео в высоком разрешении с большой частотой кадров.
Ускорение трассировки луча и алгоритмов ИИ
Это пожалуй одна из самых интересных особенностей архитектуры Turing, так как увеличить скорость трассировки лучей удалось только за счет активного использовать многоядерных процессоров и алгоритмов прогрессивной визуализации. Здесь, возможности GPU по ускорению вычислений общего назначения оказались лучше всего. Но вычислять трассировку лучей в режиме реального времени, удалось только в последние пару лет, когда такие API, как DirectX и OpemGL/Vulkan, смогли получить необходимые функции и элементы, благодаря которым, стали возможны вычисления трассировки лучей в режиме реального времени. Подробнее о трассировке лучей на базе архитектуры NVIDIA Turing мы поговорим в последующих статьях.
С анонсом новой архитектуры, были представлены новые решения для визуализации, поддерживающие вычисления с помощью NVIDIA RTX и DXR, VKray. В частности, система визуализации Autodesk Arnold и платформа Unreal Engine, уже предоставляют своим пользователям возможности, ускорения вычислений трассировки лучей в режиме реального времени. Помимо этого, фотографы и специалисты по обработке изображений, использующие Photoshop Lightroom, получили возможность использовать алгоритмы ИИ для улучшения качества фотоснимков. Компания BlackMagick активно тестирует новейшую версию DaVinci Resolve 16 Studio, с их новым ядром DaVinci Neural Engine, в котором активно используется алгоритм ИИ.
Помимо этого, поддержку RTX и ИИ, получили такие приложения как Clarisse, Substance Designer, Unity и другие, а ряд продуктов, получит новые возможности в ближайших релизах, к ним относятся V-Ray, RenderMan, Redshift, NVIDIA Iray, OctaneRender и другие.
Конечно, реализация новой концепции, в первую очередь нацелена на интеграцию в рабочие процессы, в которых активно используется множество приложений, особенно в таких случаях, когда их используют независимые художники и дизайнеры, у которых высока необходимость применения нескольких приложений.
Я однажды сам столкнулся с тем, что возросло потребление графической памяти, особенно в последних версиях Maya, и зачастую это приводит к некоторому снижению производительности, это особенно ощущается на GPU с памятью меньше 6 Гб.
Встречайте NVIDIA GeForce RTX Studio и NVIDIA Quadro RTX Studio
Разработчики концепции и платформы NVIDIA STUDIO не стали значительно изменять своим идеям из предыдущих поколений. Графические ускорители GeForce в первую очередь предназначены для развлечений и разработки игровых приложений, а также для большинства задач, связанных с разработкой 3D моделей и анимации. Но если ваши задачи, затрагивают интенсивное использование графической памяти, необходимость в продолжительной поддержке оборудования, сертификацию от производителей (особенно актуально при работе с гос. Организациями и в крупных компаниях), гибком управлении IT-Инфраструктурой, и аппаратной обработке видео, включая захват и вывод на множество дисплеев, то здесь, по прежнему остается выбор за профессиональными GPU линейки Quadro.
Хочу заметить, что необходимость в акцентировании внимания на том, что графические ядра приложений, таких как 3ds max, Maya и т. п. оптимизированы под Quadro, уже давно ушла в историю, сейчас, графические ядра приложений, компании Autodesk и многих других вендоров, сбалансированы функционально, и дают высокую производительность как на GeForce, так и на Quadro. Здесь, нужно делать выбор именно в контексте деталей и определенных задач, которые вы будете выполнять с помощью мобильной рабочей станции и выбранного для нее GPU. Но это тема, о которой мы поговорим отдельно, в будущих публикациях.
При выборе ноутбука, оптимизированного для платформы NVIDIA STUDIO, вам также становится доступна возможность установки до 16 Гб графической памяти, что очень актуально при работе с такими ядрами визуализации, как Octane Renderer, V-Ray RT GPU, RedShift и другие, а также при загрузке и отображении текстур с высоким разрешением и при применении эффектов затенения (Ambient Occlusion, MSAA, Lighting и т. п.).
Итак, к опорным системным требованиям NVIDIA STUDIO, разработчики отнесли представленные в таблице ниже компоненты
Помимо современных процессоров и GPU, а также требований к наличию большого объема ОЗУ и SSD-накопителей. Конечно, если выбирать дисплей с разрешением 4K, для визуализации большого массива пикселей, потребуется более производительный GPU. Для этого стоит присмотреть к GPU с объемами памяти от 8 Гб, это на самом деле оптимальный старт для работы с 4K дисплеями и в то же время, для обработки 3D пространства в редакторах компьютерной графики.
Линейка мобильных GPU линейки Quadro пополнилась новыми моделями. Модели Quadro RTX 3000, Quadro RTX 4000 и Quadro RTX 5000 предоставляю все возможности и функции, заявленные разработчиками в спецификациях к NVIDIA STUDIO. А вот новые модели, Quadro T1000 и Quadro T2000, являются представителями начального и среднего классов, и ограничены в ряде функций, например в трассировке лучей и поддержке виртуальной реальности.
Единый драйвер для NVIDIA STUDIO GPU`s
И в финале нашего первого знакомства с платформой и концепцией NVIDIA STUDIO, является единый драйвер. Да, теперь, что для GeForce, что для Quadro GPU, вы можете загрузить и использовать единый драйвер. Данный драйвер ранее именовался как Creative Rady, после небольшого ребрендинга, он стал более точно подходить под новую концепцию. Однако, стоит заметить, что вы вправе загрузить оригинальные драйверы, которые оптимизированы как для работы с GeForce, так и с Quadro. Если вам важен именно функционал корпоративного уровня, то следует загружать драйвер Quadro, а для работы с игровыми приложениями и для разработки контента в игровых движках, на подобии Unreal Engine или Unity, на GPU линейки GeForce, можно выбрать родной драйвер GeFroce.
Помимо входящей в состав драйвера оптимизации под различные приложения и GPU, в NVIDIA STUDIO Stack также включен NVIDIA STUDIO SDK который предлагает SDK и API для ускорения трассировки лучей, визуализации, редактирования и обработки видео, векторной 2D анимации и многого другого. Разработчики приложений также могут добавлять в свои разработки функции искусственного интеллекта, такие как супер медленное движение или автоматические метки, с помощью платформы AI в CUDA-X; являющегося отраслевым стандартом для развития искусственного интеллекта.
Все подробности о новой платформе NVIDIA STUDIO, и узнать о представленных моделях GPU, вы можете из официального пресс-релиза компании.
https://blogs.nvidia.com/blog/2019/05/27/mobile-workstations-launch-with-nvidia-quadro-rtx/
NVIDIA Kicks Off Computex, Supercharging Computers for Gamers and Creators, Driving AI at the Edge
https://blogs.nvidia.com/blog/2019/05/27/computex-nvidia-2019/
Материалы для разработчиков, доступны на портале NVIDIA Developer: