Потребителски и професионални видеокарти NVIDIA: каква е разликата?

Професионалните видеокарти посрещат изискванията за надеждност и стабилност на „тежки” приложения като CAD и 3D дизайн (снимка: NVIDIA)

Професионалните графични карти, известни още като графични карти за работна станция, са специализирани процесори, предназначени – както показва името им – за професионални натоварвания и приложения. За разлика от графичните процесори от потребителски клас, разработени най-вече за игри, графичните процесори за работни станции са проектирани за „тежки” задачи като 3D моделиране, CAD, анимация, редактиране на видео, научни симулации и друга взискателна изчислителна работа. Това обяснява и значително по-високата им цена в сравнение с игровите графични карти.

Докато графичните карти за игри дават приоритет на високата скорост на смяна на кадрите и визуалните ефекти, картите за работни станции са създадени с други приоритети: стабилност, надеждност, поддръжка. Технологичните различия между двата типа графични карти, в частност решенията на лидера на пазара NVIDIA, идват от това за кого са предназначени.

Кои са потребителите?

Графичните карти от професионален клас са предназначени за архитекти, инженери, учени и изследователи, съответно за големи организации като архитектурни и филмови студиа, научно-изследователски центрове, инженерни екипи, медицински институти и др. Игровите графични карти, както става ясно от термина, са предвидени за използване от геймърите. Оттам произтичат и съществените различия в дизайна и функционалностите на двата класа графични карти.

Като цяло графичните карти за игри се разработват приоритетно за висока скорост на възпроизвеждане на кадрите. Професионалните имат друг приоритет: надеждността и стабилността. Професионалните работни процеси са такива, че може да са нужни часове или дори цели дни за изпълнението на една задача, например оформяне на 3D модел от сложен проект или обучаване на модел за машинно обучение. За разлика от игрите, при тези задачи се изисква безкомпромисна стабилност, тъй като един-единствен срив може да доведе до скъпо струващо забавяне, значителна загуба на време за отстраняване на проблема, прахосани дни човешки труд.

Драйвери

Графичните процесори за работни станции разчитат на сертифицирани драйвери, които са тествани продължително и задълбочено, така че да отговорят на потребностите на професионалните приложения.

Стабилността е основен приоритет в създаването на драйверите на корпоративния клас графични карти NVIDIA RTX. Големите, „тежки” приложения като CAD програми, софтуер за 3D дизайн, изследователските системи в света на медицината и метеорологията изискват висока надеждност – мащабите им и съществото на работата изключително много зависят от стабилността, тъй като всеки потенциален срив би коствал много – и като изчислителна работа, и като човешки труд.

Драйверите при професионалните карти са разработени и за отлична съвместимост със специализирани софтуерни пакети – такива за архитектура, инженеринг, дизайн и създаване на съдържание, например Autodesk Maya, Adobe Premiere Pro, SolidWorks и др. Тук съществува практиката на сертицифиране от софтуерните разработчици – компаниите, които създават професионалния софтуер за изброените по-горе цели. Това сертифициране гарантира, че графичните карти и техните драйвери отговарят на стандартите за надеждност, стабилност и качество, изисквани от професионалните потребители.

По данни на NVIDIA, тестването на професионалния клас системи RTX включва над 2000 човекодни изпитания с професионални приложения, тестови пакети, тестови сценарии – за всяко издание на всеки драйвер.

RTX картите на NVIDIA преминават над 2000 човекодни изпитания с професионални приложения
(снимка: NVIDIA)

В частност, грижата за драйверите касае и поддръжката, осигурявана от NVIDIA. При RTX фамилията това включва не само корпоративен клас инструменти за поддръжка, но и възможност за директно докладване на проблеми, както и постоянен мониторинг на форумите на разработчиците.

Много по-„леко” е положението при графичните карти за игри. При тях се набляга на поддръжката на най-новите заглавия, понякога на специфични игрови „енджини”, в последно време и VR ефекти. И макар че драйверите на игровите графични карти биха могли да поддържат професионални приложения, те не са сертифицирани, не са задълбочено тествани и тяхната стабилност може да не е гарантирана.

Памет с корекция на грешките

Графичните процесори на работните станции се отличават с ECC памет (памет с коригиране на грешки). Тя има за задача да открива и коригира грешки по време на обработката на данни.

При „тежките” програми, такива като програми за CAD проектиране или медицински изследвания, една малка грешка може да доведе до голямо изменение на крайния резултат. Това може, в някои случаи, да има изключително тежки последици, например при разработване на лекарствени формули.

ECC паметта е от решаващо значение за индустриите, където целостта на данните е от първостепенно значение: медицински проучвания, финансово моделиране, научни изследвания. Корекцията на грешки гарантира, че изчисленията и симулациите дават точни резултати, без да бъдат компрометирани.

Компютърните игри и любителите на гейминга са до голяма степен толерантни към изчислителни грешки. За тях важна е най-вече скоростта. Единична грешка в паметта не води до тежки последици в геймплея. Затова при игровите графични карти не се налага използване на механизми за коригиране на грешките и това предопределя по-ниската им крайна цена и достъпност.

Изискванията към графичните карти и работните станции постоянно се повишават с появата на нови “тежки” приложения (снимка: NVIDIA)

Размер на паметта

Паметта, разбира се, има значение и като обем. Това пряко касае осигуряването на максимална производителност. Недостигът на памет може да доведе до забавяния на изчисленията, съществен фактор при „тежките” софтуерни приложения. Има разлика дали едно научно-изследователско приложение ще стигне до своя краен резултат след седмица изчисления или след 10 дни работа.

Към това трябва да добавим и повишаването на изискванията към графичните карти вследствие на работата с множество дисплеи с висока разделителна способност. И, разбира се, самите приложения стават все по-взискателни, боравейки с постоянно нарастващ набор от материали, текстури, формули и др. Графичните процесори RTX на NVIDIA поддържат по-голяма памет, за да поемат днешните сложни, интензивни данни и, работни процеси с множество приложения.

Енергийна ефективност

За професионалните графични карти значение има и енергийната им ефективност. Този аспект придобива все по-голяма важност заради комбинация от два фактора: нуждата от намаляване на потреблението на електричество като цяло, във всички индустрии, и нарастващия дял на изчислителните машини в общото потребление на ток глобално.

Като цяло професионалните графични карти показват по-висока енергийна ефективност, тоест могат да извършат повече изчислителна работа с единица енергия. В новите поколения GPU подобренията са съществени, което пряко влияе на производителността. Така например линията NVIDIA RTX 6000 консумира с една трета по-малко от линията RTX 4090. За потребителите това означава 30% повече изчислителна работа при един и същ бюджет за ток.

Линията графични карти NVIDIA RTX 6000 издига на следващо ниво енергийната ефективност
(снимка: NVIDIA)

Подводни камъни

На фона на всички различия между гейминг- и професионалните графични карти остава въпросът за оценяването и сравняването на моделите, предназначени за работни натоварвания. Като потенциален подводен камък тук следва да се има предвид сравнението по бенчмарк резултати. Макар да е обективно по своята същност, то може да не дава най-точна представа – такава можем да добием само от изпитания с реални натоварвания. Какво ще рече това?

Лесно е да вземем цената на една графична карта и да я разделим на референтно число от бенчмарк тест, за да си формираме съотношението „цена/производителност”. Например, ако карта 1 струва 500 долара и ни дава 100% резултат, а карта 2 струва наполовина, а ни дава 75% резултат, какво излиза – че втората ни дава по-добра стойност ли? Няма как да знаем, без да вземем под внимание пълния работен процес.

В много случаи се оказва, че графични карти със сравними показатели могат да се представят съвсем различно с различни задачи, например с обучението на два различни езикови модела.

Разликите може да са малки на пръв поглед. Но при големите, професионални натоварвания малките проценти дават голяма разлика. Например, обучението на езиков модел отнема седмици в тренинг и проверка. 10-12% по-бавна работа би означавало няколко минути повече при едночасова работа, но в рамките на седмицата различието в ефективността ще се измерва вече в ден и половина.

В сферата на професионалните приложения това означава значително намалена продуктивност на годишна база – фактор, който отговаря на въпроса защо инвестицията в най-подходящата графична карта си струва въпреки потенциално по-високите първоначални разходи.

За да се възползвате от предимствата на професионалните видеокарти NVIDIA RTX, можете да се обърнете към партньорите на официалния дистрибутор на NVIDIA у нас – АСБИС България.