NVIDIA RTX и Quadro — особенности и выбор профессиональных решений для серверных графических систем

Статьи Простой

12.06.2024

Введение

С момента создания первых электронных вычислительных машин и до наших дней компьютерные технологии прошли невероятный путь развития.

На заре эры цифровых вычислений обработка графической информации была крайне примитивной и медленной, так как вся нагрузка ложилась на центральный процессор. Настоящий прорыв произошел в 1990-х годах с приходом 3D-графики и видеокарт с аппаратным ускорением генерации трехмерной картинки. Это расширило границы развития компьютерных игр и мультимедийных приложений с реалистичной визуализацией.

Сегодня современные видеокарты представляют собой невероятно сложные и производительные устройства, без которых немыслима работа со многими ресурсозатратными задачами.

Еще на рубеже 21 века пользователи видеоадаптеров разделились на профессионалов и рядовых потребителей(геймеров). Специально для профи Nvidia разработала линейку карт Quadro, определившую стандарты графических процессоров для знатоков своего дела.

slajd-nvidia-gde-zayavleny-preimushhestva-videokart-quadro-v-autocad.jpg

Слайд Nvidia, где заявлены преимущества видеокарт Quadro в AutoCAD. Источник: NVIDIA

Зачем нужны видеокарты Nvidia Quadro?

Quadro — профессиональная серия, созданная специально для работы с требовательными графическими приложениями и задачами. В отличие от игровых видеокарт, ориентированных на максимальную производительность для запуска компьютерных игр, Квадро оптимизированы для точности визуализации, стабильности работы и совместимости с профессиональным программным обеспечением.

Quadro имеют больше видеопамяти (VRAM) — отдельной сверхбыстрой памяти для хранения графических данных. Это позволяет работать с гигантскими 3D-сценами, сложными моделями и текстурами с высоким разрешением. Они используют специальные драйверы с оптимизированной поддержкой таких приложений, как AutoCAD, 3ds Max, Maya, Photoshop и др. Эти драйверы более стабильны и обеспечивают подтвержденную совместимость.

В профессиональных задачах, таких как 3D-моделирование, визуализация, рендеринг, видеомонтаж, очень важна высочайшая точность визуализации. Quadro работают строго по отраслевым стандартам и гарантируют корректный вывод цветов, геометрии и других элементов.

quadro-t400-dlya-bazovykh-professionalnykh-zadach-v-oblasti-montazha-video-i-cad.png

Quadro T400 для базовых профессиональных задач в области монтажа видео и CAD

Кто целевая аудитория видеокарт Nvidia Quadro?

Теми, кто больше всего нуждается в продвинутых и стабильных технологиях Nvidia Quadro, являются:

Специалисты в области 3D-моделирования и анимации — дизайнеры, архитекторы, инженеры, создатели компьютерной графики и спецэффектов для кино, игр и рекламы, для которых скорость рендеринга и обработки сложных 3D-сцен является ключевой.
Разработчики САПР (систем автоматизированного проектирования) — инженеры, конструкторы, проектировщики, которые используют мощные программы для проектирования с большими наборами данных и интерактивной 3D-графикой.
Специалисты в области научной и медицинской визуализации данных — им необходима точная и быстрая обработка большого объема информации для создания сложных визуализаций — она достигается за счет применения расширенного профиля цвета в 12 бит, а не стандартные 10 бит. Это позволяет подключать профессиональные мониторы и увеличивать динамический диапазон цветов.
Профессионалы в сфере цифровой обработки видео и изображений, включая видеомонтаж, редактирование фото, цветокоррекцию и спецэффекты — Квадро оптимизированы для таких приложений, как Premiere Pro, After Effects, DaVinci Resolve и других. Видеокарты Quadro(RTX) имеют самые производительные кодировщики видеопотока NVENC для кодеков H.264 и H.265 для YUV 4:2:0 и YUV 4:4:4 с самыми высокими разрешениями. С ними работа становится намного комфортнее.
Финансовые аналитики и трейдеры — они используют графические терминалы с большим количеством экранов и интенсивными вычислениями, что требует большой видеопроизводительности.

RTX A4000 16GB – 1 слотовая видеокарта на базе архитектуры Ampere идеально подходит для ресурсоёмких приложений

Ключевым преимуществом видокарт Квадро является сертифицированная совместимость с профессиональными программами, высочайшая точность обработки и строгое соответствие отраслевым стандартам — это критически важно в производственных условиях для получения корректных и предсказуемых результатов.

Кто составляет конкуренцию видеокартам NVIDIA Quadro?

Главным конкурентом Quadro в сфере профессиональных видеокарт является AMD с линейкой Radeon PRO. Обе компании предлагают мощные решения для задач, требующих большой графической производительности. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы.

Главное преимущество NVIDIA Quadro – оптимизация под профессиональные программы и соответствие отраслевым стандартам. Линейка драйверов Nvidia Studio Driver тщательно тестируются и настраиваются для работы с ведущими пакетами для программ и приложений для различных направлений. Это гарантирует стабильность и точное воспроизведение графики в соответствии с требованиями.

Ещё одно преимущество Quadro — технология CUDA, позволяющая эффективно использовать вычислительную мощь видеокарты для ускорения различных задач, включая рендеринг, физические симуляции и искусственный интеллект.

Однако Квадро обычно дороже аналогов от AMD. Radeon PRO предлагают высокую производительность по более привлекательным ценам, что может быть критично для компаний с ограниченным бюджетом.

AMD Radeon Pro WX8200 – конкурент серий Quadro и RTX. Обладает сверхбыстрой памятью HBM2 встроенной в графический процессор

AMD также может похвастаться эффективным кодированием и декодированием видео благодаря своим технологиям. Это важно для задач, связанных с профессиональной обработкой видео.

Среди недостатков Radeon PRO — меньшая экосистема профессиональных приложений и драйверов по сравнению с NVIDIA. Некоторые специализированные программы могут работать лучше или быть оптимизированы только под Quadro.

Также NVIDIA опережает конкурента в развитии технологий машинного обучения и искусственного интеллекта, что даёт преимущество в перспективных направлениях вроде автоматического создания 3D-контента.

В профессиональных видеокартах NVIDIA Quadro поддерживается технология виртуализации графического процессора (vGPU). Она позволяет нескольким удаленным пользователям или виртуальным машинам совместно использовать ресурсы одной физической видеокарты, обеспечивая высокую производительность графических приложений. Это повышает эффективность и гибкость использования вычислительных мощностей.

В целом, выбор между Quadro и Radeon PRO зависит от конкретных задач, бюджета и используемого программного обеспечения. Если критичны производительность, совместимость с профессиональными программами и точность визуализации — Quadro от NVIDIA будет оптимальным выбором. AMD Radeon PRO могут стать отличной альтернативой с хорошим соотношением цены и производительности для более бюджетных и менее ресурсозатратных решений.
Так что выбор зависит от приоритетов потребителей — абсолютная производительность и совместимость (Quadro) или более бюджетное решение при достаточной мощности (Radeon PRO).

Линейки Quadro

Ниже мы расскажем о главных преимуществах каждого ответвления линеек видеокарт Quadro.

NVIDIA RTX

Начнем с NVIDIA RTX — серии профессиональных графических процессоров, выпущенной в 2018 году. На данный момент она базируется на архитектуре Ada Lovelace и предлагает ряд новых технологий, включая аппаратную поддержку трассировки лучей (Real-Time Ray Tracing, RTX) и ускоренного глубокого обучения с использованием тензорных ядер четверого поколения.

Основные особенности NVIDIA RTX:

Трассировка лучей в реальном времени (RTX) — революционная технология, которая позволяет точно имитировать поведение света в виртуальных средах, обеспечивая невероятно реалистичные тени, отражения и эффекты освещения.
Технология DLSS (Deep Learning Super Sampling) — использует глубокое обучение для повышения качества изображения и производительности. DLSS может значительно увеличить частоту кадров в играх с минимальной потерей качества изображения.
Тензорные ядра — специализированные процессоры, оптимизированные для ускорения задач машинного обучения и искусственного интеллекта. Они значительно повышают производительность в приложениях, использующих глубокое обучение.
Поддержка современных технологий — RTX поддерживает такие технологии, как NVIDIA Ansel, Highlights, G-Sync, VR и многое другое.
Поддержка ПО для работы с искусственным интеллектом NVIDIA AI Enterprise и NVIDIA Omniverse™ Enterprise.
Наличие аппаратного энкодера NVENC с кодированием видеопотока в кодеке AV1 для
Поддержка программного обеспечения NVIDIA RTX Virtual Workstation (vWS) для организации удаленных рабочих столов для совместного использования ресурсов GPU. А также NVIDIA vPC/vApps.

kompaktnyj-adapter-rtx-a2000-dlya-2u-ili-slim-sistem.png

Компактный адаптер RTX A2000 для 2U или Slim систем. Поставляется в версиях 6Gb или 12Gb VRAM

Видеокарты NVIDIA RTX доступны в различных вариантах производительности, от бюджетных моделей, таких как RTX 2000, до флагманских RTX 6000. Они предназначены универсальны: их можно использовать как для САПР, создания контента, машинного обучения, так и для других ресурсоемких задач, требующих высокой графической производительности.

NVIDIA Quadro

У линейки NVIDIA RTX есть “старший брат” – NVIDIA Quadro, впервые выпущенная в далеком 1999 году. Это предыдущее поколение профессиональных видеокарт, не поддерживающее аппаратную трассировку лучей, а также не предусматривающее наличие аппаратного ускорения AI/ML. Хотя Квадро и обеспечивают высокую производительность в традиционных задачах, их возможности по созданию фотореалистичной графики и визуализации существенно ограничены по сравнению с новыми NVIDIA RTX. Таким образом, NVIDIA RTX являются более совершенными и производительными решениями для профессионалов, работающих с 3D-графикой и визуализацией.

Quadro K4000 3Gb в свое время был привлекательным графическим ускорителем. Можно отметить сходство со современными адаптерами по типу RTX 4000

Самая мощная профессиональная видеокарта NVIDIA RTX 6000 Ada

Великолепным выбором из линейки NVIDIA RTX может стать RTX 6000 Ada Generation — флагманская профессиональная видеокарта нового поколения, основанная на революционной архитектуре Ada Lovelace. Эта GPU представляет собой настоящий прорыв в области высокопроизводительных вычислений и визуализации, предлагая целый ряд выдающихся преимуществ:
Большая производительность для рендеринга, передовые тензорные ядра, поддержка новых технологий, спецификация под профессиональный ПО и до 48 ГБ GDDR6 видеопамяти — все самое лучшее из линейки собрано в одной видеокарте.

В целом, NVIDIA RTX 6000 Ada Generation представляет собой поистине выдающееся достижение в области графических вычислений, предлагая непревзойденную производительность, энергоэффективность, поддержку новейших технологий и совместимость с профессиональными приложениями. Эта видеокарта станет идеальным выбором для профессионалов, работающих в сферах визуализации, искусственного интеллекта, рендеринга и других областях, требующих максимальной вычислительной мощи.

RTX 6000 Ada Generation – мощнейший ускоритель с широчайшим функционалом, сочетающий в себе тензорные ядра и 48Gb видеопамяти. Источник: NVIDIA

Линейка NVIDIA Quadro NVS

NVIDIA Quadro NVS — профессиональные видеокарты среднего уровня для рабочих станций и серверов. Обеспечивают надежность, стабильность и совместимость с приложениями. Поддерживают работу с 2D/3D-графикой, видеомонтаж, визуализацию данных. Совместимы с технологиями CUDA, OpenGL, DirectX и отраслевыми программами. Энергоэффективны, идеальны для систем с низким энергопотреблением и шумом. Благодаря поддержке технологий NVIDIA Mosaic и NVIDIA nView, эти графические карты также обеспечивают возможность легкого управления несколькими мониторами в формате видеостен, что повышает производительность и эффективность работы.

Карты Quadro NVS проверены и сертифицированы для бесперебойной работы.

Кроме того, они поддерживают такие функции, как NVIDIA Quadro Sync и NVIDIA nView Desktop Management, которые повышают точность и производительность в многооконной среде.

Nvidia Quadro NVS 810 имела на борту сразу восемь портов miniDP для мультимониторных конфигураций. Источник: NVIDIA

Благодаря своей надежности, производительности и широкой совместимости с профессиональными программами, NVIDIA Квадро NVS является идеальным выбором для коммерческих организаций, которым требуется стабильная и эффективная графическая система для решения различных задач.

Несмотря на все это, у них есть существенный минус — видеокарты Quadro NVS хорошо подходят только для работы в формате видеостены. Для всего остального они почти или совсем непригодны.

Quadro Mobile

У NVIDIA есть также серия для компактных устройств Quadro Mobile — линейка профессиональных мобильных графических решений, предназначенная для использования в ноутбуках и мобильных рабочих станциях.

Ключевые особенности NVIDIA Quadro Mobile:

Высокая производительность благодаря архитектурам NVIDIA Kepler/Maxwell для сложных 3D-моделей и больших данных.
Сертифицированы для AutoCAD, SolidWorks, Maya, 3ds Max и других отраслевых приложений.
Поддержка технологий NVIDIA: CUDA, OpenGL, DirectX, Mosaic, Optimus.
Надежность и стабильность для круглосуточной работы.
Подключение нескольких мониторов для расширенного рабочего пространства.
Энергосберегающие технологии Optimus и BatteryBoost для увеличения автономности.

Представители Quadro Mobile в форм-факторе MXM. Источник: Advantech

Линейка NVIDIA Quadro Mobile охватывает широкий спектр моделей, от обывательских до высокопроизводительных решений, что позволяет удовлетворить любые нужды. Независимо от модели, Квадро Мобаил гарантирует высокую производительность, надежность и совместимость, необходимые для эффективной работы с профессиональными приложениями в мобильной среде.