مقدمة وشرح معمارية Ampere

لربما كان التشكك هو الصفة السائدة التي أحاطت بالأجواء عندما أعلنت إنفيديا عن الجيل السابق من معمارياتها الذي جاء تحت اسم Turing ... كحال أي تقنية جديدة يتم تقديمها إلى العالم التقني لم تكن تقنية تتبع الأشعة ذات فعالية مُثبتة وكانت الألعاب التي تدعمها تُحصى على اليد الواحدة.

ولكن هذا الجيل كان بمثابة البداية فقط لإنفيديا التي استثمرت في تلك التقنية وضمت إليها قائمة مُطولّة من الألعاب التي تدعمها، لتفي بوعدها الذي قدمته لمجتمع اللاعبين بالحصول على مستوى رسوميات ذو واقعية تضاهي الطبيعة والأفلام السينمائية ذات الجودة العالية... ولكن مهلاً ما فائدة دعم الألعاب لتلك التقنية مادامت البطاقات الرسومية تعاني بشدة عند تشغيلها؟ هنا يأتي دور المعمارية الجديدة التي أعلنت عنها إنفيديا بعد 21 يوم من عد تنازلي ألهب حماس اللاعبين وجعلهم على حافة مقاعدهم من الترقب.

بعد هذا العد التنازلي، خرج إلينا Jensen Huang مرة أخرى من مطبخ منزله ليقدم لنا الطبخة الأحدث التي عكفت عليها إنفيديا لعامين، لتخرج لنا أخيراً بالجيل الجديد الذي وعد بأنه سيقدم أداء غير مسبوقاً على وجه العموم وفي جزء تتبع الأشعة على وجه الخصوص بعد الاطلاق الذي لم يكن بأفضل حال لإنفيديا مع بطاقات جيل Turing.

إذاً ما هو الجديد في المعمارية الأحدث Ampere من إنفيديا؟ هذا ما سنعرفه قبل أن ننتقل لمراجعة البطاقة الرسومية ASUS TUF RTX 3080

معمارية Ampere

تقنية تتبع الأشعة ... هل وصلت بالفعل أم أنه هراء آخر؟

كان التشكك هو سمة الجيل السابق من قبل اللاعبين الذين لم يروا جدوى كبيرة من دفع مبالغ كبيرة في مقابل الحصول على تقنية تتبع الأشعة والتي لم تدعمها ألعاب كثيرة وكانت تخفض الأداء بشكل كبير مع عدم وجود العتاد الكافي لتشغيل هذه التقنية بالأداء المُناسب، حيث كنا دائماً ما نشاهد تخفيض عنيف في الأداء عند تشغيل هذه الخاصية.

حسناً ... لحسن الحظ قامت إنفيديا بمُعالجة نقطة الدعم المحدود من الألعاب التي تدعم تلك التقنية، وقامت الشركة بإبرام العديد من الصفقات مع مطوري الألعاب ليقدموا الدعم في ألعابهم لتلك التقنية الواعدة... ولم يقتصر الدعم على الألعاب الداعمة للتقنية فقط، بل حرصت الشركة أيضاً على أن تخصص الكثير من الوقت خلال المؤتمر للحديث عن التطويرات التي حدثت على التقنية من جانب دعم الهاردوير.

تعتبر عملية تتبع الأشعة عملية مُعقدة وصعبة جداً على البطاقات الرسومية بذاتها، فهي تتطلب العديد من الحسابات المُعقدة ولذلك قامت إنفيديا بتقديم أنوية مخصصة لتتبع الأشعة والمعروفة بـ RT Cores ولكن حتى مع وجود تلك الأنوية المخصصة لمُعالجة تتبع الأشعة كان الأداء يشهد تخفيض وذلك بسبب تأثير تلك الحسابات المُعقدة على عمليات التظليل.

لمُعالجة تلك المُعضلة قامت Nvidia بتغيير على طريقة المُعالجة مع هذا الجيل لتفصل بين عمل ثلاثة أنوية مختلفة وهي أنوية التظليل (Shader Cores) ، أنوية تتبع الأشعة (RT Cores) وأخيراً أنوية الذكاء الاصطناعي (Tensor cores) لنلقي نظرة على كلاً منهم على حدة لنرى مقدار التطور.

أنوية التظليل

تم زيادة عدد أنوية التظليل ومُضاعفة أدائها لتتمكن من القيام من عمليتي تظليل في الدورة الواحدة مُقابل عملية واحدة في الدورة في الجيل السابق والذي انعكس على أداء التظليل الكلي الذي وصل إلى 30 تيرافلوب من عمليات التظليل مُقارنةً بـ 11 تيرافلوب في الجيل السابق.

الجيل الثاني من أنوية تتبع الأشعة

لم تكن الزيادة في عدد الأنوية هو التغيير الوحيد الذي قامت به إنفيديا في هذا الجيل، قامت الشركة بزيادة كفاءة تلك الأنوية أيضاً لتقدم قدرة حوسبية وصلت إلى ما يقارب الـ 60 تيرافلوب مُقارنةً بما يقارب الـ 45 تيرافلوب من قدرة تتبع الأشعة في الجيل السابق.

الجيل الثالث من أنوية الذكاء الاصطناعي

حسنت إنفيديا من آلية عمل تلك الأنوية المسؤولة عن تقنية DLSS التي تحسن من رسوميات اللعبة وتحسين الرسوميات (Super Sampling) مع زيادة كبيرة في الأداء.

تلك التحسينات في الجيل الثالث جعلته يعمل بضعف المعدل تقريباً وأكثر عن الجيل الثاني بحوالي 238 Tensor-TFLOPS مقارنة بـ 89 TFLOPS

وحدات المُعالجة الثلاثة تلك تندمج معاً في شريحة واحدة NVIDIA Ampere Streaming Multiprocessor والتي تحتوي على 28 مليار ترانزستور على دقة تصنيع 8 نانومتر من تصنيع سامسونج لتنتقل إنفيديا أخيراً من دقة تصنيع 12 نانومتر التي كانت موجودة في الجيل السابق من بطاقاتها الرسومية.

بالإضافة لتلك الأنوية التي تعمل معاً بتناغم وتناسق، استخدمت إنفيديا الجيل الجديد من الذواكر الرسومية لتقدم سرعة في نقل البيانات مُكافئ لذلك الذي تقدمه تلك الأنوية.

الذواكر الرسومية تلك تأتي بتحسينات كبيرة في الأداء مُقارنةً بذواكر GDDR6 حيث أنها تستخدم إشارات PAM4 التي تُرسل واحدة من أربعة إشارات فولتية مُختلفة في كل خطوة من خطوات مكونة من 250 ميكرو فولت بدلاً من الإشارة الثنائية التي تستخدم في الذواكر من نوع GDDR6 ... بعيداً عن كل تلك التعقيدات التقنية فإن هذه الذواكر تستطيع نقل ضعف المعلومات التي تستطيع الذواكر السابقة نقلها، وهذا الأمر هو الذي مكّن إنفيديا من مجاراة الأعمال المُعقدة والدقات الكبيرة مثل إمكانية تشغيل الألعاب على دقة 8K لهذا الجيل.

من ناحية المواصفات فإن هذه الذواكر تأتي بتردد 9500 ميجاهرتز ومساحة 10 جيجابايت مع عرض 320 بت.

قدمت إنفيديا أيضاً تقنية RTX IO والتي تخفف الحمل على البروسيسور وتعتمد على المُعالج الرسومي مُباشرة للحصول على البيانات ومُعالجتها بشكل مُباشر وذلك لتخفيض الحمل على البروسيسور الذي مثّل في السنين الماضية نقطة اختناق بالنسبة للبطاقات الرسومية.

" المشكلة تكُمن في أن تلك التقنية لا تعمل حتى وقت كتابة المراجعة وذلك لأنها لكي تعمل يجب أن تدعم اللعبة نفسها التقنية وهو أمر لم يحدث حتى الآن مع أي من الألعاب "

لم أسهب في الحديث عن تلك التقنية لأنني لم أجد أفضل من شرح محمد خليل لها في مراجعة بطاقة RTX 3080 Gaming X Trio والتي يمكنك عن طريقها معرفة معلومات أكثر عن تلك التقنية.

هل ما زلت هنا عزيزي القارئ! أُشفق عليك من كم المعلومات النظرية التي اضطررت لقراءتها في السطور السابقة، ولكننا انتهينا وسننتقل الآن إلى الجزء الذي يُهمك من مراجعتنا وهو نظرة على البطاقة ASUS RTX 3080 TUF Gaming والتي سننتقل بعدها إلى الجزء العملي من مراجعتنا لنتعرف على النتائج ومدى صدق وعود إنفيديا هذه المرة.

نظرة على بطاقة ASUS RTX 3080 TUF Gaming

تأتي هذه البطاقة من فئة TUF Gaming وهي الفئة الاقتصادية من البطاقات الموجهة للاعبين والتي تطمح أسوس من خلالها أن تقدم أداء جيد مع سعر مُناسب لمجتمع اللاعبين على العكس من فئة ROG Strix ذات الثمن الأغلى والتي سيكون لنا نظرة معها في مراجعة لاحقة.

تقدم البطاقة لوحة معدنية تغطي المُقدمة مع غطاء خلفي كلاهما مصنوعين من الألومنيوم عالي الجودة وهو الأمر الذي يعطي للبطاقة إحساس بالصلابة والقدرة على التحمل ... تعمل اللوحة الخلفة أيضاً على تبديد الحرارة من سطح مكونات البطاقة ونقلها بعيداً عن البطاقة.

تمتلك البطاقة ثلاثة مراوح والتي تأتي بتصميم جديد مع المروحة التي في المنتصف تدور عكس المروحتين الآخرين لتقلل من اضطراب الهواء وتركزه على المُعالج الرسومي الأكثر عرضة للسخونة والأكثر احتياجاً للتبريد ... لا داعي طبعاً لأن أذكر أن هذه المراوح تتوقف عن الدوران عن وصول درجة الحرارة لأقل من 55 درجة مئوية، هذه أصبحت ميزة أساسية في أي بطاقة لتقليل الضوضاء وخفض مستوى استهلاك الطاقة أيضاً.

لتشتيت الحرارة بالشكل الأفضل قامت أسوس بتصميم المُشتت مع تصميم Max Contact الشهير الخاص بها والذي يقوم بتكبير حجم التصاق المُشتت مع المُعالج الرسومي للحد الأقصى لتقدم أقصى أداء وهو ما سنشاهده عندما نتحدث بشكل عملي عنها في فقرة لاحقة.

كما قدمت أسوس أيضاً مشتت مُنفصل مُخصص لتبديد الحرارة عن سطح الذواكر.

حجم البطاقة ليس بالصغير كحال كل بطاقات RTX 3080 بسبب حجم المشتت، وتستهلك هذه البطاقة 2.7 منفذ من اللوحة الأم وصندوق الحاسب.

لم تهتم أسوس في هذه البطاقة بالإضاءة بالقدر الكبير، فلن تجد شريط طويل من الاضاءات يلتف حول البطاقة وقدمت أسوس إضاءة RGB في هذه البطاقة على استحياء لتقتصر على شعار TUF Gaming في الجعة اليمنى من البطاقة بجانب موصلات الطاقة والتي تعمل بامتياز مع لوحات أسوس ومنظومة إضاءة AURA Sync

تأتي هذه البطاقة بالمنافذ التالية:

• ثلاثة منافذ DisplayPort 1.4.
• منفذين HDMI.

تلك المنافذ ستقدم لك المرونة فى توصيل شاشتك بسهولة كما تدعم البطاقة تعدد الشاشات لتستطيع من تركيب عدة شاشات في نفس الوقت وذلك حتى أربع شاشات Quad Display بدقة عرض تصل إلى 7680 * 4320 ، وكما هو المعتاد لا يوجد منفذ USB Type C في البطاقة وهو الذي يكون مفيد لربط نظارات الواقع الافتراضي الداعمة لمعيار VirtualLink بسهولة ودون تعقيدات.

كما نُلاحظ أن البطاقة لا تحتوى دعم NVLink SLI والذي سيكون متاحاً في بطاقة RTX 3090 فقط في هذا الجيل كما أعلنت إنفيديا منذ فترة.

قبل الدخول في جزء الأداء سوف نستعرض سريعاً مواصفات هذه البطاقة من الناحية التقنية ، تأتي البطاقة تأتي بعدد CUDA Cores يساوي 8704 وهو تقريباً ضعف أنوية CUDA الموجودة في بطاقة RTX 2080 TI والتي كانت هي البطاقة الأسرع في آخر عامين، وتحتوي على ذاكرة بحجم 10GB من نوع GDDR6X وبتردد 19Gbps بينما تعتمد على واجهة ذاكرة بحجم 340 bit والتي سبق وأن شرحناها في الصفحة الأولي من المراجعة ، أخيراً ترددات البطاقة تعمل عند تردد 1740MHz.

إختبارات الأداء للبطاقة

قبل أن نلقي نظرة على النتائج الخاصة بهذه البطاقة ... لنتناقش أولاً عمن تستهدف إنفيديا ببطاقات RTX 3080 ... كنا واضح للجميع خلال المؤتمر أن هذه البطاقة ستكون البطاقة الرائدة لهذا الجيل، حيث أنها ستقدم أداء ممتاز على دقتي 4K و 2K حتى تقرر إنفيديا أن تُصدر بطاقة RTX 3080 Ti مستقبلاً إن قررت ذلك ... بالطبع فإن بطاقة RTX 3090 باهظة الثمن هي خارج هذه المُعادلة ... فهي تقدم أداء خارج نطاق المُستخدم العادي.

لنرى كيف ستؤدي هذه البطاقة عموماً ومع دقة 4K خصوصاً والألعاب التي تدعم تتبع الأشعة أيضاً بشكل خاص أيضاً.

منهجية الإختبار

قمنا في هذا الاختبار باستخدام منصة الاختبار الخاصة بمعمل عرب هاردوير بمعالج AMD من الجيل الثالث لمُعالجات رايزن AMD Ryzen 9 3900X واللوحة الأم MSI X570 Godlike مع قطعتين من الذواكر العشوائية T-Force Xcalibur كل واحدة 8 جيجابايت بمجموع 16 جيجابايت وتعمل بتردد 3600 ميجاهرتز عن طريق بروفايل XMP ، ولذلك ومن اجل توحيد النتائج نقوم باستخدام مُنصة اختبار ثابتة في كل الاختبارات وبإعدادات أيضاً ثابتة مع جميع الألعاب مع تغير القطعة المُراد تجربتها أو مُراجعتها ولذلك ستكون منصة الاختبار كالتالي :

• المُعالج: AMD Ryzen 9 3900X
• اللوحة الأم: MSI X570 Godlike
• الذواكر: T-Force Xcalibur 16GB 2x8GB 3600MHz
• قرص التخزين: ADATA XPG SX8200 PRO 512GB / ADATA XPG SX6000 Lite 1TB
• البطاقة الرسومية: ASUS RTX 3080 TUF Gaming
• مزود الطاقة: Cooler Master V1000
• مُشتت الحرارة للمُعالج: NZXT Kraken X73

أما فيما يتعلق بظروف التشغيل الخاصة باختبارات البطاقات الرسومية فنحن نستخدم الآتي:

• نظام التشغيل: نستخدم نسخة حديثة من نظام التشغيل Windows 10.
• مستوى التشغيل Power Plan: يتم اختبار المعالجات في وضعية الأداء القصوى High Performance مع ترك خيارات حفظ الطاقة من البيوس على الوضع Auto.
• تردد التشغيل للمعالج: المعالج 3900X كان يعمل على تردد 4.2 جيجا هرتز أثناء جميع الإختبارات.
• المزامنة العمودية : يتم غلق جميع خيارات المُزامنة العمودية V-Sync او G-Sync أو Freesync لضمان عدم تحجيم أداء البطاقة وإطلاق العنان لها.

نعم هذا ليس هُراء آخر أو وعود فارغة ألقتها علينا إنفيديا بدون ما يُحقق تلك الوعود، أخيراً أصبح لدينا بطاقة قادرة على تشغيل الألعاب بأعلى اعدادت بدقة 4K على معدل إطارات يتخطى 60 فريم ... ربما يصاب بعض اللاعبين بالإحباط جراء الوعود التي وعدتها انفيديا للاعبين في المؤتمر بأن هذه البطاقة ستقدم ضعف أداء بطاقة الـ 2080 والذي اتضح فيما بعد أن إنفيديا كانت تقصد بذلك بعض الألعاب المعدودة مع بعض الإعدادات المعينة. بغض النظر عن ذلك فإن هذه البطاقة قدمت تطور ملحوظ عن أعلى بطاقة في الجيل الماضي وهي RTX 2080 Ti بفارق مريح تراوح ما بين 20 إلى 30 بالمائة في معظم الألعاب ... ما أبهرني شخصياً ولم أكن أتوقعه هو الفارق الكبير في الإطارات عند استخدام تقنية تتبع الأشعة ... وهو كان مفاجئة سارّة بالنسبة لي لأن الأداء في الجيل الماضي لم يكن قابل لاستخدام الألعاب معه بدون تخفيض عنيف في الأداء. من أجل تجربة واجهة PCI-Express 4.0 الجديدة مع البطاقة وجدنا في الواقع فروقات طفيفة للغاية، ربما لا تتجاوز ثلاثة إطارات وبالتالي لا نعتبر تلك زيادة أو طفرة في الأداء ، ولكن الشيء المُحبط بحق هو غياب تقنية RTX IO وعدم جدواها في الوقت الحالي حتى نرى ألعاب تدعمها بشكل واقعي.

درجات الحرارة واستهلاك الطاقة

نقوم باختبار درجات الحرارة عن طريق تجربة البطاقة فى سيناريو إستخدام حقيقي وفي حالتنا نقوم بتشغيل الاختبار الرسومي للعبة Metro Exodus مع استخدام أعلى الإعدادات على دقة 4K لضمان استغلال كامل قدرة البطاقة بالكامل ووصولها لأقصى حدودها فى درجات الحرارة واستهلاك الطاقة وبعد إجراء الاختبار نقوم بتسجيل أعلى درجة حرارة ومستوى استهلاك الطاقة الناتج.

نشهد هنا طفرة في درجات الحرارة بفضل دقة التصنيع الجديدة التي استخدمتها إنفيديا في هذا الجيل بدقة 8 نانومتر ... فقد قدمت البطاقات الجديدة درجات حرارة مُذهلة وفي حالتنا هنا لم تتجاوز درجة الحرارة لهذه البطاقة حاجز الـ 63 درجة مئوية تحت أقصى ضغط.

على عكس درجات الحرارة فإن استهلاك الطاقة لم يكن مفاجئة سارّة عندما وجدنا أن البطاقة تستهلك 340 واط عند الضغط لتجعل الحد الأدنى لمزودات الطاقة الموصي بها لتلك البطاقة لا تقل عن 750 واط، هذا بسبب أن إنفيديا لم تخفض حجم المُعالج الرسومي ... بل أن حجمه زاد وكذلك الزيادة الهائلة في عدد الترانزستورات دفعت نسب الطاقة لتلك النسبة التي نشاهدها ... من المعقول أن نشاهد تلك الضريبة مع زيادة الأداء الكبيرة التي شهدها هذا الجيل.

إذاً، حصلنا على كافة النتائج التي نريدها لنحكم على البطاقة بشكل نهائي ... دعونا ننتقل للصفحة التالية لنتعرف على ذلك.

التقييم والحكم النهائي للبطاقة

نستطيع الآن أن نقول وبكل أريحية بأن RTX is here بعد سنتين كاملتين من إطلاق التقنية من إنفيديا ... الآن اكتملت الدائرة ليصبح لدينا العتاد الجاهز لتشغيل التقنية والألعاب الكثيرة التي تدعم التقنية بشكل رسمي ... دقة الـ 4K كما رأينا في النتائج أصبحت ذات معدل إطارات مقبولة حتى وعند تشغيل تقنية تتبع الأشعة.

كان للمعمارية الجديدة واستخدام ثلاثة أنواع من أنوية مُعالجة الرسومات الفضل الأكبر في إعطاء هذه النتائج المرتفعة ... كما أن إنفيديا كافئت مُجتمع اللاعبين على صبرهم بتلك الأسعار التي قدمتها مع البطاقات المرجعية والتي تضع الشركات المصنعة للبطاقات الرسومية في موقف مُحرج لأننا نرى الآن أن هناك فارق كبير بين البطاقات المرجعية والبطاقات الأخرى.

تعلمت إنفيديا من اخطاءها في هذا الجيل بإعطاء اللاعبين التقنية مع عتاد جاهز لتشغيلها وكذلك الألعاب التي تدعم تلك التقنية ... ولكننا كنا نتمنى أن نرى تقنية RTX IO التي تعد بتقديم أداء أفضل عن طريق تقليل الاعتماد على المعالج المركزي والاستفادة بشكل أكبر من وحدات التخزين عالية السرعة.

هذه البطاقة تحديداً تُقدم قيمة جيدة مع تصميمها الجيد وتبريدها الممتاز ولكنها للأسف تأتي بسعر مرتفع بكثير عن السعر الرسمي الذي من المفترض أن تتوافر به البطاقات المصنعية من إنفيديا ... تأتي هذه البطاقة بسعر 888 دولار وهو سعر مرتفع في رأيي.

على أي حال، ستكون البطاقات ذات سعر مُتقلب ولن تتوافر في الأسواق بمجرد الاطلاق كما هو الحال مع كل جيل ولذلك أنصحك أن تنتظر قليلاً لترى أداء وسعر بطاقات RTX 3070 القادمة الشهر القادم والتي ستوفر قيمة أفضل من التي توفرها بطاقات RTX 3080.