RTX و NVIDIA: في البداية يتجاهلونك ثم يسخرون منك ثم يحاربونك ثم تنتصر
والواقع أنه مثل كل مرة، لا يوجد جديد، يوجد فقط شركة اسمها NVIDIA، تقدم التقنيات الجديدة، فتحدد معايير صناعة الرسوم ثلاثية الأبعاد في العالم كله، ثم يوجد منافسون متأخرين، وناقدون ينتقدون، وساخرين يسخرون، ثم في النهاية يلهث الجميع محاولين اللحاق بها.
هذا باختصار غير مخل هو ملخص قصة NVIDIA و RTX منذ أن بدأت منذ حوالي عامين ونصف العام، في أواخر عام 2018! RTX و NVIDIA : في البداية يتجاهلونك ثم يسخرون منك ثم يحاربونك ثم تنتصر!
وهو درس لا يكف عن تكرار نفسه كل حين وآخر في عالم التقنية، من يبتكر ويسبق يضع الخطوط التي يسير عليها الجميع، من يبتكر يصنع الجبهات الجديدة ويحدد ساحات المعركة التي يصل اليها الجميع متأخرا!
لقد أعلنت NVIDIA حينها في 2018 أن تصورها للبطاقة الرسومية Graphics Card بشكل عام و للمعالج الرسومي GPU بشكل خاص سيكون مختلفا عن الجميع، لن يكون هذا المعالج فقط مسئولا عن تشغيل رسوم الألعاب بشكل تقليدي، بل سيكون مسئولا عن ترسانة من التقنيات التي ستفجر ثورة كاملة في عالم تلك الرسوم!
لقد أطلقت NVIDIA بطاقات RTX 2000 في 2018، وجاءت تلك بأحجام ضخمة للمعالج الرسومي بداخلها، كان تفسير NVIDIA لذلك واضحا: المعالج الرسومي لديها سيصبح متعدد الاستخدامات بشكل لم يسبق له مثيل من قبل، سيزيد من أداء الرسوم العادية، وسيقدم رسوما جديدة تحاكي الواقع، وسستتوسع قدراته الي مساعدة المعالج المركزي CPU في تحميل ملفات الألعاب!
وكلها قدرات انتقدها العديدون، وسخر منها المنافسون، وتعللوا بعدم حاجة البطاقة الرسومية لكل هذا، وبقلة دعم الألعاب، وبضخامة تكلفة الأداء .. و بأن كل ما نحتاجه من البطاقة الرسومية هو تشغيل الرسوم بالطريقة التقليدية وفقط!
يا الله كم صاروا جميعا مخطئين! إن ما حققته NVIDIA أثبت بما لا يدع مجالا للشك أننا نحتاج الي كل شئ فيما عدا ما هو تقليدي.
تشغيل الرسوم بذكاء!
الأمر بسيط للغاية، اذا نظرت في هاتفك المحمول/الجوال ستجد أنه يحوي وحدات مخصصة لتشغيل الذكاء الاصطناعي Artificial Intelligence كي يساعدك في استخدامك للهاتف، يساعدك في تصوير نفسك، وفي التقاط صور لما حولك، من خلال اختيار أفضل اعدادات التصوير .. يساعدك في التعرف علي الوجوه والأشياء حولك، يساعدك في التعرف علي صوتك وتحليله وفهم ما تقوله، يساعدك في البحث عن ما تريد بذكاء .. الخ.
حسنا لقد سبقت NVIDIA مصنعي الهواتف هؤلاء جميعا، عندما وضعت ذات تلك الوحدات في معالجات RTX الرسومية، والهدف بسيط: مساعدة اللاعب في تشغيل رسوم الألعاب وزيادة أداءها بطريقة ضخمة! طريقة لم يسبق لعالم الألعاب أن اختبرها من قبل! لقد أرادت NVIDIA استغلال ريادتها في سوق الذكاء الاصطناعي AI في تسخيره لخدمة رسم الالعاب .. إن الذكاء الاصطناعي يكبر الصور .. ويضخم مقاطع الفيديو Video Clips ويحسن التفاصيل البصرية .. فلماذا لا يفعل ذلك في الألعاب؟
وهو بالضبط ما سعت الشركة لتنفيذه، ستتولي معالجات RTX رفع دقة عرض الألعاب باستخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم العميق بطريقة تلقائية، وبجودة صورة فائقة، تفوق أي وسيلة رفع أخري .. سمّت NVIDIA تلك الوسيلة باسم الرسم الفائق بالتعلم العميق، Deep Learning SuperSampling .. أو DLSS اختصارا.
سيقوم DLSS مثلا برفع دقة عرض لعبة من 2K الي 4K بأريحية تامة، وبسرعة تشغيل تماثل سرعة تشغيل اللعبة علي دقة 2K! وبجودة صورة تماثل دقة 4K الأصلية وبلا تعرجات Aliasings أو حواف غير مستقيمة أو ضبابية في الصورة. أنه فارس الأحلام الذي يخطب ودع الجميع، أداء مجاني بجودة صورة فائقة!
يستطيع DLSS تحويل ابعاد اي دقة الي ابعاد اي دقة اخري .. يستطيع تحويل 1080p الي 4K بسهولة تامة .. وهو تحويل من دقة الي دقة اخري تبلغ 4 اضعافها .. بل انه يستطيع تحويل دقة 270p الي 1080p في سهولة كاملة .. وهو رفع للدقة بمقدار 8 أضعاف. ثم والادهي من ذلك ان DLSS لا يكتفي برفع دقة العرض وفقط، بل تعلم أيضا تحسين تفاصيل الرسوم نفسها وتعلم ابراز ما هو باهت ومشوش واستطاع تقديم جودة صورة مماثلة للدقة الأصلية بلا مبالغة .. بل وقد تفوق عليها كذلك في عدد من الجوانب.
فمن خلال DLSS يحصل المستخدم علي وسيلة ممانع تعرج Anti Alising مجانية .. تأتي من الذكاء الاصطناعي نفسه، الذي يستطيع رسم كافة الاجسام بلا اي تعرجات او اهتزازات في حواف الاجسام والصورة بشكل عام .. ودون ان يضيف علي الصورة اي تشوش أثناء الحركة Motion Blur كما تفعل ممانعات التعرج الاخري أمثال TAA و TXAA و FXAA. لقد تعدت جودة مكافحة التعرجات في 2 جودة تلك الممانعات الاخري بأميال ضخمة.
وفوق كل هذا، فان الاداء من DLSS قد تلقي دفعة تحسينية هائلة .. مكنته من تشغيل اي دقة عرض مهما صغرت بزيادة قوية في معدل العرض fps واداء عرض اللعبة .. يمكنك رفع دقة عرض 540p الي 1080p حتي علي بطاقة Titan RTX والاستفادة بزيادة ضخمة في أداء اللعبة طالما لم تكن محدودا بمعالجك المركزي CPU. يمكنك مع DLSS 2 تحقيق أي معدل عرض تشاء، سواء كان 144fps أو 240fps أو ما هو أعلي!
في البداية كان DLSS ضعيفا نوعا ما، وكان موجودا في عدد قليل من الألعاب، واحتاج وقتا طويلا كي يتم دمجه في الألعاب .. لذا تعرض للسخرية والنقد من قبل الكثيرين .. كان علي رأسهم AMD نفسها التي سخرت من قلة دعمه في الألعاب، بل وصرحت أن عالم الألعاب لا يحتاج وسيلة مثل DLSS، وأن هناك وسائل أخري أفضل منه وأكثر منه بساطة!
لقد نسي الجميع أن كل وسيلة تقنية تتحسن بمرور الوقت، فما بالنا عندما يكون الحديث عن وسيلة تعتمد علي التعلم العميق والذكاء الاصطناعي، والتي هي وسائل تتعلم بسرعة البرق بالأساس! لم تمض عدة أشهر الا وكان DLSS هو أقوي سلاح في جعبة NVIDIA، سلاح سنته الشركة في وجه الجميع بشراسة .. أن بطاقات NVIDIA تكتسب ما لا يقل عن 40% او 50% زيادة في نسب الأداء عن أي بطاقات منافسة فقط مع تفعيل DLSS. إن DLSS نفسه أصبح موجودا في أكثر من 40 لعبة، ومدعوما بشكل تلقائي في محرك Unreal 4 نفسه، مما يعني أن عدد الألعاب الداعمة له سيتعرض للانفجار مع صدور أي لعبة تعتمد علي تقنيات هذا المحرك! وليت هذا فقط، لقد أصبح DLSS مدعوما في الغالبية العظمي من محركات الألعاب الشهيرة، مثل Unity و Frostbite و 4A و id Tech و Red Engine و Northlight و Decima و IW وغيرهم.
حتي في مجال المحترفين، استطاعت NVIDIA استغلال الذكاء الاحترافي في تسريع رسم مؤثرات الأفلام البصرية Denoiser Acceleration، وفي ازالة الضوضاء من الاتصالات الصوتية Noise Reduction، وفي استبدال خلفيات البث المرئي Background Video Replacement.
الآن تلهث AMD وتكافح الزمن كي تطور بديلا ينافس DLSS .. وهي تحتاج له بشدة أكثر من أي وقت مضي، فكيف تأمل AMD في منافسة NVIDIA وهي لديها تقنية تقفز بأداء الألعاب الي نسب تصل الي 50%، وهي نسب تجعل من تفعيل التقنية شيئا يساوي امتلاك بطاقة رسومية أعلي! وكأن المستخدم قد قام بترقية بطاقته الرسومية الي جيل جديد كليا!
إن أعلي بطاقة لدي NVIDIA هي RTX 3090 وأعلي بطاقة لدي AMD هي HD 6900XT لكنها مع تشغيل تقنية DLSS تتحول الي بطاقة في مستوي RTX 3060 من NVIIDA، وهي بطاقة من الفئة المتوسطة! بتقنية واحدة تقهقر أعلي ما لدي AMD الي متوسط ما لدي NVIDIA.
إن أمام AMD معركة صعبة، فهي تحتاج الي وسيلة تتعلم بسرعة وتصلح للتطبيق علي أنواع مختلفة من الرسوم والألعاب، والمشكلة أنها لا تمتلك وحدات ذكاء اصطناعي علي بطاقاتها الرسومية، والمشكلة الأخري أنها متأخرة ثلاثة سنوات عن NVIDIA وهو زمن ثمين للغاية في عمر التقنيات الرسومية!
الآن تعرف AMD في قسوة ثمن التقليل من شأن الخصم والتقليل من شأن الابتكارات التقنية لصالح ما هو قديم ورخيص .. وهو درس نأمل ألا تنساه الشركة مجددا في أي وقت قريب.
ترقية الرسوم الي محاكاة الواقع!
الأمر بسيط للغاية، لقد توقف عالم الرسوم عن التطور منذ فترة ليست بالقليلة، كان عاجزا عن الاقتراب من المؤثرات البصرية اللازمة محاكاة الواقع بسبب قيود في تقنيات الرسوم نفسها، وبسبب التكلفة الحوسبية العالية لهذه المؤثرات. لقد امتلأت أفلام السينما Movies وأفلام الرسوم ثلاثية الأبعاد 3D Animations بالمؤثرات البصرية المطابقة للواقع، بينما وقف عالم الألعاب منفصلا عن الواقع و عاجزا عن أداء هذه المؤثرات تماما!
حسنا، لقد وضعت NVIDIA داخل بطاقات RTX الرسومية وحدات مخصصة لمحاكاة حركة الضوء في عالم الواقع .. وهو ما يطلق عليه التقنيون اسم تتبع الأشعة Ray Tracing، وحدات قالت NVIDIA أنها تسرع تشغيل مؤثرات محاكاة الواقع بنسب تتعدي الخمسة أضعاف. لأول مرة في تاريخ الكرة الأرضية والعام التقني.
وبهذا الفتح التقني سيصير من الممكن عمل رسوم تحاكي الواقع في عالم الألعاب .. ولقد بينت NVIDIA هذا بالفعل، عندما دمجت التقنية في عدد من الألعاب في صورة انعكاسات واقعية، وظلال دقيقة كثيرة، واضاءة فائقة معقدة لا تقل عن الواقع في شئ!
ولقد توقعت NVIDIA أن يقابل هذا الفتح بالاحتفاء اللائق به .. الا أن توقعها لم يكن علي قدر طموح الشركة علي الاطلاق!
فبينما احتفي الخبراء و التقنيون ومتحمسي الرسوم بهذا الانجاز، انتقده الكثيرون وسخروا منه، بل وأعلنوا فشله قبل أن يبدأ من الأساس، معللين ذلك بأن تتبع الأشعة لا يضيف جديدا! وبأن تكلفته عالية للغاية علي أداء الألعاب بل وبأننا لا نحتاج اليه من الأساس! وكان علي رأس هؤلاء شركة AMD أيضا! التي تعللت بقلة عدد الألعاب الداعمة للتقنية وبأن تقنيات الرسوم التقليدية أهم، وبأن انتشار التقنية محدود .. بل ولقد تعللت بأن تكلفة أداء التقنية قاسية كذلك! فكيف تجرؤ NVIDIA علي تقديم تقنية تخسف أداء اللعبة من 100fps الي 60fps؟
لكن NVIDIA لم تعبأ بكل هذا العبث، ومضت في طريقها مصممة علي الوصول لغايتها، فتوسعت في دمج التقنية في كل مكان تستطيع الوصول اليه! لقد آمنت NVIDIA أنها تقف علي أرض صلبة وأن ما لديها يستحق عناء الدفاع عنه .. إن اللعبة التي تعمل بسرعة 60fps مع تتبع الأشعة لكانت ستعمل بسرعة 10fps ما لم تكن بطاقات RTX موجودة! وليت هناك من يفهم! كذلك دمجت NVIDIA تقنية تتبع الأشعة Ray Tracing مع تقنية DLSS لتقلل من تكلفة الأداء، الآن صارت تلك اللعبة تعمل بسرعة 90fps مع DLSS، وكأن شيئا لم يكن!
و الآن وبعد مضي ثلاثة أعوام علي تقديم التقنية .. تتواجد بالفعل في أكثر من 30 لعبة، وفي كل المحركات الرسومية الشهيرة والصغيرة، وفي أجهزة الألعاب المنزلية Home Consoles، مثل PlayStation 5 و Xbox Series X، وتم من خلالها تقديم تجارب بصرية رائدة ومذهلة، مثل MineCraft RTX و Quake 2 RTX و Control و 2077 Cyberpunk و Metro Exodus وغيرهم.
لقد خطفت التقنية الأضواء، والعناوين الصحفية وتسببت في حدوث أكبر انفجار ثوري في عالم الرسوم، فألهمت المئات من المشاريع الرسومية للهواة Fan Remakes، والاستعراضات البصرية Tech Demos و الألعاب البسيطة، كما أصبحت محل تركيز مطوري الألعاب من كافة المستويات، ومطوري الرسوم الاحترافية والمصممين Professional Designers الذين استعملوها في تسريع رسم مؤثرات الأفلام البصرية عدة أضعاف! حتي صارت بطاقات RTX هي الخيار الافتراضي لأي مصمم رسوم.
وعلي العكس من DLSS، لم تتأخر AMD في دعم تتبع الأشعة في بطاقاتها الرسومية الأخيرة .. لكنه دعم منقوص، بدلا من وحدات خاصة مستقلة لمحاكاة تتبع الأشعة مثلما فعلت NVIDIA، جاءت AMD بوحدات مشتركة تسرع تتبع الأشعة جزئيا .. هل قلنا أن دعم AMD منقوص؟ حسنا دعكم من هذا الوصف، إنه دعم مشوب بمرارة الهزيمة أكثر من أي شئ آخر!
فكل الانتقادات الي كالتها AMD الي التقنية منذ عدة أعوام، هي تنطبق علي AMD نفسها بأضعاف أضعاف ما تنطبق علي NVIDIA! إن أداء بطاقات AMD في تتبع الأشعة أقل ما يقال عنه أنه سلحفاة تحاول الركض!
هل تذكر تلك اللعبة التي انخسف الأداء فيها من 100fps الي 60fos علي بطاقات RTX؟ حسنا انها تعمل الآن بسرعة 40fps أو ما هو أسوأ علي بطاقات AMD، وبسبب عدم وجود تقنية مساعدة مثل DLSS لتساعد في زيادة سرعة عرض اللعبة، فان النقص الفادح لدي AMD يصير مكشوفا للجميع.
الآن صار من الطبيعي أن تجد بطاقة AMD العليا 6900XT في مستوي أقل من بطاقة NVIDIA المتوسطة 3070 في أي لعبة تدعم تتبع الأشعة، أو مستوي ما هو أقل كذلك اذا أتت اللعبة بمؤثرات واقعية كثيفة، كل هذا دون DLSS بالمناسبة!
الآن صار من الطبيعي أن تدعم AMD ألعابا تحوي أقل القليل من تتبع الأشعة، أو أن تحجم استخدام تتبع الأشعة في تلك الألعاب فقط كي يقال عنها أنها تدعم التقنية وتؤدي فيها بطريقة معقولة. ورغم ذلك فإن بطاقاتها تعاني من انخفاضات حادة فقط اذا ما شمت رائحة أقل القليل من تتبع الأشعة. الآن صار من المعتاد رؤية فارق أداء يصل الي 80% ما بين أعلي ما لدي AMD و أعلي ما لدي NVIDIA في ألعاب تتبع الأشعة! بعض الأحيان تعدي الفارق الضعف اذا ما كان استخدام تتبع الأشعة شموليا، مثلما حدث في MineCraft.
ستحاول AMD تعويض هذا الفارق الضخم مستقبلا بالقطع، لكنها متأخرة عن NVIDIA عامين علي الأقل، وحتي هذا الحين فان كل ما يمكن أن تواصل فعله هو تقليل استعمال تتبع الأشعة في الألعاب كي تتفادي المزيد من الاحراج، وهي في الوقت ذاته تدعم ألعاب تأتي بتتبع الأشعة!
الآن تصمت AMD وتبتلع انتقاداتها السابقة، والآن يصمت الساخرون والناقدون .. وهو درس جديد تعلمه هؤلاء وتعلمته AMD، لا يجيب عليك فقط أن ترضي بتحسين ما هو قديم، وأن تسخر مما هو جديد مجدد .. بل يجب عليك أن تجتهد كي تحظي بالاثنين .. حينها فقط يحق لك أن تنتقد!
تسريع تشغيل الألعاب!
فقط مع بطاقات RTX سيتمكن اللاعبون من تحقيق شيئا لم يكن ممكنا من قبل! سيختصرون من أزمان تحميل الألعاب Loading Times وتشغيلها من وحدات التخزين!
فباستخدام معالجات RTX، ستتولي البطاقة الرسومية معالجة بيانات الألعاب بدلا من المعالج المركزي CPU، وتقلل من وقت التحميل عدة أضعاف! ولأن معالجات RTX هي معالجات ضخمة بالأساس، مدججة بعدد كبير من الوحدات المتخصصة، فهي تمتلك القوة الحوسبية اللازمة لهذا في سهولة .. إن NVIDIA تقدر قدرة معالجات RTX علي أداء هذه المهمة بما يوازي معالجا مركزيا مزودا ب 24 نواة! أو بعشرين ضعف سرعة المعالج المركزي التقليدي!
تطلق NVIDIA علي هذه التقنية اسم RTX Input Output أو RTX IO اختصارا. وتستعد لاطلاقها العام القادم علي كافة بطاقات RTX. ستعفي هذه التقنية المعالج المركزي CPU من عبأ تحميل ملفات الألعاب وفك ضغطها أثناء اللعب .. مما يعني أن المعالج المركزي سيكون متاحا لأداء أعمال أخري مهمة، مثل تشغيل اللعبة بسرعة أعلي أو محاكاة مؤثرات تدمير أقوي ..الخ.
أما عن AMD فلم تعلن سوي أنها ستدعم تقنية مشابهة دونما الحديث عن أرقام أو نسب أداء ولا عن المدة الزمنية المتوقعة لصدورها!
نهاية القصة!
الآن وصلت NVIDIA الي الجيل الثاني من RTX، متمثلا في بطاقات RTX 3000، والتي تتوج ببطاقة RTX 3090، وهي تأتي بدعم أسرع لتتبع الأشعة وللذكاء الاصطناعي ولكل خصائص RTX، في الوقت الذي يحبو فيه المنافسون نحو الجيل الأول، فهم بلا تتبع أشعة قوي، وبلا رسم من خلال الذكاء الاصطناعي وبلا خطة واضحة لتقليل وقت تحميل الألعاب.
إن من اقتني بطاقات RTX 2000 يحصل الآن علي أداء قوي في تتبع الأشعة، ودعم كامل لمؤثرات مكتبة DirectX 12 Ultimate و تسريعا في أداء ألعابه من خلال DLSS و RTX IO. وهو ما يؤهل كافة بطاقات RTX قاطبة لتقديم تجربة لعب تماثل، بل و تعلو فوق ما تقدمه أجهزة الجيل الجديد PlayStation 5 و Xbox Series X.
أما من اقتني بطاقات HD 5000 من AMD فيعجزون حتي عن تشغيل مؤثرات تتبع الأشعة من الأساس، دعك من نقص فاضح في دعم DirectX 12 Ultimate أو أية تقنيات ذكاء اصطناعي أو خطة لتقليل وقت تحميل الألعاب، وهو ما يعني أن تلك البطاقات لا تكافئ أجهزة الجيل الجديد المنزلية، وتقدم تجربة لعب أسوأ منها بوضوح.
لكن ماذا عن بطاقات HD 6000 من AMD؟ إنها بطاقات قوية للغاية وتناطح بطاقات RTX بسهولة في الرسوم التقليدية، لكنها علي الرغم من ذلك تتقهقر جميعا عدة خطوات فيما يتعلق بخصائص الجيل الجديد من الألعاب وبخصائص DirectX 12 Ultimate، إن أعلي ما لدي AMD وهو بطاقة HD 6900XT هو أقل مما لدي NVIDIA من الجيل السابق RTX 2080Ti في تتبع الأشعة والذكاء الاصطناعي .. وربما يكون أقل في مناطق أخري لم تختبر بعد مثل سرعة تحميل الألعاب وخصائص DirectX 12.
والمحصلة النهائية القاسية هي أن بطاقة 6900XT أقل أداءا فعليا علي الأرض من بطاقتي 2080Ti و 3070 في عدد ضخم للغاية من الألعاب الجديدة، إما بسبب أداء NVIDIA القوي في تتبع الأشعة Ray Tracing أو بسبب وجود DLSS أو بسبب كلاهما معا!
لقد صارت بطاقات RTX وحدها هي الخيار الأساسي الآن لمصممي الرسوم الاحترافية Professional Designers، ولمطوري خوارزميات الذكاء الاصطناعي AI Developers، ولصانعي المحتوي علي قنوات بث الألعاب Gaming Streamers .. وللراغبين في الحصول علي تجربة لعب تسمو فوق الأجهزة المنزلية، فقط بسبب الابتكار والرؤية التين رسختهما NVIDIA منذ ما يقارب الثلاثة سنوات.
ماذا يكون كل هذا سوي نصر ساحق لمن بذل الجهد والعرق والدم علي الأرض؟ ماذا يكون كل هذا سوي درس قاس لمن لم يبذل أي من ذلك؟ درس يتلخص في جملة واحدة بسيطة: إنهم في البداية يتجاهلونك ثم يسخرون منك ثم يحاربونك ثم تنتصر!
