Архитектура NVIDIA Blackwell: революция в графике, студийных задачах и искусственном интеллекте

Архитектура Blackwell представляет собой значительный шаг вперед в развитии графических технологий от NVIDIA, охватывая три ключевых аспекта применения: гейминг, студийные задачи и искусственный интеллект. Рассмотрим подробно каждый аспект, подчеркивая уникальные технологии и преимущества архитектуры. 

Видеокарты серии Blackwell уже доступны в продаже. Надёжным партнёром по их поставке выступает интернет-магазин Telemart, предлагающий широкий ассортимент моделей NVIDIA GeForce RTX 50-й серии, включая как игровые, так и профессиональные решения.

Для тестирования мы использовали видеокарту MSI GeForce RTX 5080 16G GAMING TRIO OC, которая безупречно справилась со всеми поставленными задачами. Эта мощная видеокарта не только обеспечивает доступ ко всем передовым технологиям, о которых мы говорили ранее, включая архитектуру NVIDIA Blackwell, улучшенную графику и поддержку Ray Tracing, но и демонстрирует исключительную производительность в игровых и профессиональных приложениях. MSI GeForce RTX 5080 16G GAMING TRIO OC стала ключевым компонентом, который позволил нам в полной мере оценить все преимущества новой платформы.

Гейминг

Ray Tracing

Архитектура Blackwell от NVIDIA внесла кардинальные изменения в подход к трассировке лучей, реализуя RT-ядра 4-го поколения. Эти ядра оптимизированы для повышения точности и скорости выполнения вычислений. С новыми RT-ядрами стало возможным просчитывать значительно большее количество лучей одновременно, что ведёт к заметному увеличению производительности в сложных сценах, насыщенных отражениями и динамическим освещением. Дополнительно внедрённые алгоритмы интеллектуальной фильтрации шума позволяют достигать практически идеальной четкости отражений и теней без необходимости значительных затрат вычислительных ресурсов. Улучшения коснулись также механизма ускорения BVH (Bounding Volume Hierarchy), благодаря которому RT-ядра быстрее идентифицируют пересечения лучей и объектов сцены, минимизируя время задержки и обеспечивая плавность и стабильность игрового процесса даже в самых требовательных сценариях.

Path Tracing

Технология Path Tracing получила значительные улучшения благодаря архитектуре Blackwell. Основное преимущество заключается в способности точно имитировать физически корректное поведение света, охватывая все нюансы его распространения, включая отражения, преломления, глобальное освещение и подповерхностное рассеивание. Благодаря внедрению новых алгоритмов и оптимизации процесса обработки Path Tracing, Blackwell демонстрирует выдающиеся результаты даже в крайне требовательных играх, предоставляя пользователям беспрецедентный уровень визуальной реалистичности без существенной потери производительности. Архитектура теперь позволяет просчитывать большее число трассированных путей за единицу времени, что ведёт к заметному улучшению качества и реалистичности изображения, особенно при использовании высококачественных текстур и сложных эффектов освещения.

RTX Mega Geometry

Технология RTX Mega Geometry разработана для эффективной обработки геометрических данных сверхвысокой плотности. В архитектуре Blackwell реализованы методы динамической компрессии геометрии, позволяющие сохранять мельчайшие детали объектов при минимальной нагрузке на память. Ключевая особенность — автоматическая система LOD, которая подстраивается под возможности конкретной видеокарты, обеспечивая плавные переходы между уровнями детализации и исключая визуальные артефакты.

На практике технология уже продемонстрировала себя в Alan Wake 2, где используется для генерации обширных природных ландшафтов и городской застройки. Во время тестов в разрешении 1440p с включённой Mega Geometry визуальные сцены в лесу и на улицах впечатляют детализацией: деревья, дорожное покрытие и каменные фасады отрисовываются без разрывов LOD и без заметных скачков качества. Особенно заметно это в динамике — при смене ракурсов или движении камеры нет привычных «подгрузок» геометрии.

Кроме того, в Blackwell интегрирована новая система кэширования геометрии, позволяющая снизить нагрузку на видеопамять и шину. В тех же сценах с Mega Geometry объём использования VRAM был ниже ожидаемого, а производительность — стабильной даже в насыщенных сценах с рейтрейсингом. Это делает технологию не просто демонстрацией возможностей, а реальным инструментом для создания масштабных и проработанных миров без ущерба для FPS.

RTX Skin RTX Skin

Архитектура Blackwell делает особый акцент на реалистичную визуализацию человеческой кожи в играх. Технология RTX Skin использует усовершенствованные алгоритмы подповерхностного рассеивания света (SSS), что позволяет добиться правдоподобной передачи полутонов, текстур и цветовых переходов. В отличие от предыдущих реализаций, система теперь учитывает не только основной свет, но и контекстные изменения освещения — в том числе влияние окружающей среды и отражённого света от других поверхностей.

Особое внимание уделено адаптивным алгоритмам, которые в реальном времени настраивают интенсивность и глубину рассеивания света под кожей. Это позволяет сохранить корректное отображение даже при резкой смене условий — например, при переходе из солнечного пространства в тень или при использовании источников холодного направленного света. Эффект особенно заметен в сценах с близкими планами, где важны микродетали текстуры кожи — поры, сосуды, тональные переходы.

Первое практическое применение RTX Skin можно увидеть в Half-Life 2 RTX Remaster, где технология используется для обновлённого отображения лиц главных персонажей. В катсценах и диалогах заметно, как кожа реагирует на освещение от фонарей, солнечного света или светящихся экранов. Такой уровень фотореализма делает старую игру визуально современнее и подчёркивает потенциал RTX Skin в кинематографичных проектах нового поколения.

DLSS 4 с Frame Generation и Multi-Frame Generation

DLSS 4 представляет собой масштабное обновление технологии Deep Learning Super Sampling от NVIDIA, анонсированное одновременно с архитектурой Blackwell и видеокартами серии GeForce RTX 50. Основными нововведениями стали использование модели трансформера и интеграция Multi Frame Generation, благодаря которым достигается значительный прирост производительности и резкое улучшение визуального качества — особенно в динамичных сценах и при высоких разрешениях.

Новая система генерации кадров теперь способна учитывать не только текущий и предыдущий кадры, но и пространственно-временные зависимости между несколькими отрезками рендеринга, что минимизирует артефакты и повышает чёткость изображения. DLSS 4 также задействует более сложную нейросетевую архитектуру, позволяющую адаптироваться к конкретной игре и сценарию, обеспечивая более стабильный результат.

Все ключевые компоненты DLSS 4 — включая трансформер, Multi Frame Generation и адаптивную настройку — будут подробно протестированы в отдельной статье, где мы детально разберём, как технология работает в реальных играх, какие режимы доступны, и насколько они отличаются от DLSS 3.5. Это позволит наглядно оценить, оправдывает ли новое поколение технологии заявленные улучшения.

В отличие от предыдущих версий DLSS, использовавших сверточные нейронные сети (CNN), DLSS 4 применяет модель трансформера, аналогичную тем, что используются в современных языковых моделях, таких как ChatGPT. Эта модель способна анализировать важность каждого пикселя как в пределах одного кадра, так и между несколькими кадрами, что позволяет достичь:

• Повышенной стабильности изображения: уменьшение мерцания и артефактов при движении.

• Снижения эффекта призраков (ghosting): более четкое отображение движущихся объектов.

• Улучшенного сглаживания: более плавные и реалистичные края объектов.

Эти улучшения особенно заметны в сценах с интенсивным использованием трассировки лучей, где новая модель трансформера обеспечивает более точное восстановление лучей и повышает реализм освещения и отражений.

Технология Multi Frame Generation в DLSS 4 позволяет генерировать до трех дополнительных кадров на каждый традиционно отрисованный кадр, что приводит к значительному увеличению частоты кадров без существенного увеличения нагрузки на GPU. Это достигается за счет использования дополнительной нейросетевой модели, которая предсказывает переходы между кадрами, улучшая временную согласованность и снижая артефакты.

Важно отметить, что Multi Frame Generation является эксклюзивной функцией видеокарт серии GeForce RTX 50 и недоступна на предыдущих поколениях.

DLSS 4 использует пятое поколение тензорных ядер, оптимизированных для работы с моделями трансформеров. Благодаря этому достигается:

• Снижение использования видеопамяти: например, в игре Warhammer 40,000: Darktide экономия составляет до 400 МБ при разрешении 4K.

• Увеличение производительности: в некоторых случаях наблюдается до восьмикратного увеличения частоты кадров по сравнению с традиционным рендерингом.

Кроме того, DLSS 4 обеспечивает более плавный и стабильный геймплей с минимальной задержкой, что особенно критично для динамичных проектов. На старте технология поддерживается в более чем 100 играх и приложениях, включая такие тайтлы, как Alan Wake 2, Cyberpunk 2077, Indiana Jones and the Great Circle и Star Wars Outlaws. В рамках наших тестов на RTX 5090 DLSS 4 продемонстрировал отчётливый прирост: качество изображения с новой трансформерной моделью заметно улучшилось на глаз — исчезают рваные края, стабилизируются мелкие детали, а кадры выглядят чище даже в движении.

Особенно нас впечатлила технология Multi Frame Generation — в некоторых сценах мы зафиксировали свыше 500 FPS в 1440p с максимальными настройками и активным рейтрейсингом. Такой результат ранее казался невозможным без жёсткого снижения качества. Однако важно понимать: для получения наилучшего эффекта MFG необходимо достичь стабильных 50–60 FPS до активации DLSS, иначе алгоритм работает менее эффективно. Мы рекомендуем вначале немного скорректировать параметры графики — например, снизить качество теней или отражений — чтобы обеспечить нужную «базу», после чего включение DLSS 4 даст максимальный прирост.

В результате DLSS 4 в играх не просто увеличивает производительность — он реально меняет восприятие плавности и делает даже самые тяжёлые сцены визуально стабильными, чёткими и отзывчивыми.

Повышенная энергоэффективность и оптимизация

Важным аспектом гейминга на архитектуре Blackwell является существенное улучшение энергоэффективности и оптимизации ресурсов. Благодаря продвинутой системе управления питанием и динамическому перераспределению нагрузки между RT, CUDA и тензорными ядрами, графические карты на базе Blackwell предлагают высокий уровень производительности при относительно низком энергопотреблении. Это позволяет пользователям наслаждаться максимальными настройками графики, не переживая о перегреве или чрезмерном потреблении энергии, что особенно актуально в компактных игровых системах и ноутбуках. Также Blackwell поддерживает улучшенные механизмы динамического изменения тактовых частот и напряжений, позволяя эффективно адаптироваться к текущим требованиям приложений и условий эксплуатации.

Поддержка нового поколения VR и AR

Blackwell открывает новые горизонты в области виртуальной и дополненной реальности. Технологические улучшения, реализованные в данной архитектуре, обеспечивают поддержку высоких разрешений и повышенной частоты кадров, необходимых для комфортного погружения в виртуальные миры. Оптимизированные технологии обработки изображения и уменьшения задержек делают виртуальные и дополненные реальности гораздо более реалистичными и отзывчивыми, минимизируя проблемы с дискомфортом и улучшая пользовательский опыт. Кроме того, Blackwell интегрирует специальные алгоритмы для повышения точности позиционирования и обработки данных датчиков, что дополнительно улучшает погружение и комфорт в VR и AR. 

Студийные задачи

FP4 и поддержка формата 4:2:2

Архитектура Blackwell внесла значительные улучшения в обработку видеоконтента благодаря внедрению новых FP4-ядер, обеспечивающих высочайшую точность вычислений с плавающей запятой. Эти ядра критически важны для профессиональных студий, занимающихся сложным монтажом, цветокоррекцией и созданием спецэффектов. Формат цветовой субдискретизации 4:2:2, поддерживаемый на аппаратном уровне, позволяет добиться максимально реалистичной и точной передачи цветов. Особенно это актуально в постпродакшене, где точность цветовых оттенков напрямую влияет на качество финального продукта. Дополнительно была реализована аппаратная поддержка HDR и расширенных цветовых пространств, таких как DCI-P3 и Rec.2020, что открывает перед студиями возможность создавать контент с глубокими и насыщенными цветами, подходящими для самых современных дисплеев и экранов кинотеатров.

Ускорение творческих приложений

Одним из ключевых преимуществ архитектуры Blackwell является специализированное аппаратное ускорение работы с популярными творческими приложениями, такими как Adobe Premiere Pro, After Effects, DaVinci Resolve, Blender, Cinema 4D и Autodesk Maya. Новые ядра CUDA и оптимизированные драйверы существенно ускоряют обработку эффектов, композитинга, трёхмерного моделирования и визуализации сложных сцен. Благодаря этому существенно снижается время на выполнение рабочих процессов, а творческие команды могут быстрее и эффективнее реализовывать свои проекты. Также значительно улучшена обработка нейросетевых фильтров и алгоритмов искусственного интеллекта в этих приложениях, позволяя легко применять современные эффекты и автоматизированные решения.

Энкодеры и декодеры

Архитектура Blackwell включает существенно усовершенствованные аппаратные энкодеры NVENC и декодеры NVDEC, поддерживающие последние стандарты сжатия и декомпрессии видео, такие как AV1, HEVC и H.264. Это критически важно в студийных условиях, где требуется одновременная обработка нескольких потоков высококачественного видеоконтента в реальном времени. Высокая производительность энкодеров позволяет студиям вести трансляции в сверхвысоких разрешениях (4K, 8K) без задержек и потерь качества. NVDEC, в свою очередь, обеспечивает мгновенное декодирование видеоматериалов для монтажа и предпросмотра, минимизируя простои и увеличивая продуктивность сотрудников студий.

Оптимизация времени рендеринга

Существенные улучшения в архитектуре Blackwell коснулись также процесса рендеринга трёхмерных сцен и видеоконтента. Благодаря оптимизации ядер CUDA и RT, архитектура обеспечивает значительное сокращение времени рендера сложных сцен с высоким уровнем детализации и реалистичности. Это позволяет творческим студиям быстрее получать готовый результат, оперативно вносить правки и ускорять производственные циклы. Также был внедрён улучшенный алгоритм балансировки нагрузки между GPU и CPU, что позволяет максимально эффективно использовать аппаратные ресурсы и сократить общее время обработки.

Энергоэффективность и надежность

Для профессиональных студий энергоэффективность и стабильность работы аппаратного обеспечения имеют первостепенное значение. Архитектура Blackwell демонстрирует выдающуюся энергоэффективность благодаря интеллектуальной системе управления питанием, снижающей потребление энергии и тепловыделение при выполнении интенсивных задач обработки данных. Надёжность архитектуры подкрепляется высококачественными компонентами и улучшенным контролем температурного режима, что существенно продлевает срок службы оборудования и обеспечивает бесперебойную работу в длительных и сложных студийных проектах.

Поддержка совместной работы и облачных технологий

Архитектура Blackwell также интегрирована с облачными решениями и технологиями для совместной работы. Благодаря оптимизированным механизмам передачи и обработки данных в облаке, творческие команды могут эффективно обмениваться контентом, работать удалённо и в реальном времени вносить изменения в совместные проекты. Это значительно повышает гибкость студий и открывает новые возможности для удалённого сотрудничества и быстрого отклика на требования клиентов и рынка. 

Искусственный интеллект

Локальные приложения AI

Архитектура Blackwell предлагает значительные улучшения для локального применения искусственного интеллекта благодаря своим продвинутым тензорным ядрам нового поколения. Эти ядра специально оптимизированы для задач глубокого обучения, нейронного вывода и обработки больших объемов данных в реальном времени. В результате пользователи получают возможность запускать сложные нейросетевые модели непосредственно на своих устройствах без необходимости использования облачных вычислений, что позволяет минимизировать задержки и повысить конфиденциальность обрабатываемой информации.

С помощью локальных AI-приложений на базе Blackwell становится возможным использовать нейросетевые алгоритмы обработки изображений, распознавания речи и автоматизированного анализа данных на потребительских устройствах. Например, фотографы и дизайнеры могут применять алгоритмы автоматической коррекции, стилизации и реставрации изображений прямо на рабочем месте, значительно ускоряя творческие процессы. Для разработчиков видеоигр локальный AI обеспечивает продвинутые механизмы генерации контента и адаптивного поведения виртуальных персонажей, делая игровой процесс более реалистичным и захватывающим.

Neural Inferencing Modules (NIM)

Архитектура Blackwell включает Neural Inferencing Modules (NIM), которые предоставляют разработчикам и пользователям возможность быстро интегрировать предварительно обученные нейросетевые модели в свои приложения и системы. NIM значительно упрощают процесс нейронного вывода, поскольку оптимизированы для быстрой обработки данных и имеют минимальные требования к вычислительным ресурсам. Эти модули могут эффективно использоваться в таких задачах, как распознавание образов, объектов и лиц, автоматическое описание и анализ видео, а также в различных сценариях машинного зрения.

Используя NIM, компании могут значительно сократить время разработки и интеграции AI-решений в свои продукты, минимизировать затраты на обучение персонала и быстрее выводить инновационные решения на рынок. Кроме того, благодаря оптимизированной работе этих модулей существенно снижаются затраты на электроэнергию и увеличивается срок службы аппаратных компонентов.

Blueprints для AI-разработки

Одним из ключевых нововведений архитектуры Blackwell является система Blueprints, упрощающая процесс создания и развертывания нейросетевых приложений. Blueprints представляет собой удобный инструмент визуального программирования, который не требует глубоких знаний в области нейросетей и машинного обучения. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу пользователи могут создавать AI-приложения, задавая лишь необходимые параметры и связи между нейросетевыми модулями.

Это позволяет не только ускорить разработку приложений, но и расширить круг пользователей, способных внедрять решения на основе искусственного интеллекта. Blueprints одинаково хорошо подходит как для небольших команд, так и для крупных организаций, которым важно быстро интегрировать AI-инструменты в сферы производства, ритейла, медицины и образования.

Уже доступны первые бесплатные чертежи, демонстрирующие практическое применение системы. Один из ярких примеров — создание реалистичных 3D-сцен из упрощённых рендеров: пользователь может взять базовую 3D-модель и за считанные минуты превратить её в фотореалистичную сцену с освещением, тенями и текстурами, которые легко редактируются и адаптируются под нужды проекта. Это особенно ценно для дизайнеров, архитекторов и разработчиков, которым важна быстрая визуализация концептов без сложной ручной настройки. Видео демонстрацию возможностей можно посмотреть здесь.

Энергоэффективность и производительность

AI-задач Архитектура Blackwell также уделяет большое внимание энергоэффективности и производительности в задачах искусственного интеллекта. Благодаря интеллектуальной системе управления питанием и динамической балансировке нагрузки между тензорными ядрами и CUDA-ядрами, Blackwell обеспечивает высокую производительность при минимальном энергопотреблении. Это особенно важно для портативных и мобильных устройств, где эффективность работы и продолжительность автономной работы имеют критическое значение.

Высокая производительность архитектуры позволяет реализовывать более сложные и продвинутые AI-алгоритмы, увеличивать точность и скорость нейронного вывода, а также эффективно справляться с многозадачностью. Это делает Blackwell идеальным решением как для профессиональных приложений, требующих интенсивной обработки данных, так и для повседневного использования в бытовых устройствах и умных системах.

Интеграция с облачными AI-решениями

Несмотря на акцент на локальные вычисления, архитектура Blackwell также поддерживает тесную интеграцию с облачными AI-платформами. Это позволяет пользователям эффективно комбинировать мощность локального и облачного искусственного интеллекта, оптимизируя производительность и масштабируемость своих приложений. Благодаря этому компании могут легко внедрять гибридные решения, которые максимально полно отвечают их потребностям и требованиям рынка, сохраняя баланс между скоростью обработки данных и их безопасностью. 

Решения

Представители линейки видеокарт на архитектуре NVIDIA Blackwell охватывают широкий спектр решений, удовлетворяя разнообразные потребности геймеров, профессионалов и корпоративных пользователей. В данном обзоре детально рассмотрены ключевые модели и их технологические особенности.

Игровые видеокарты

Флагманом игровой линейки выступает модель GeForce RTX 5090, оснащённая графическим процессором GB202 с 24 576 CUDA-ядрами. Эта видеокарта располагает 32 ГБ памяти GDDR7 с рекордной пропускной способностью 1792 ГБ/с, обеспечивая непревзойдённую производительность в самых требовательных играх, включая поддержку высококачественного Ray Tracing и Path Tracing.

Следующая модель, GeForce RTX 5080, построена на графическом процессоре GB203 и предлагает 10 752 CUDA-ядра и 16 ГБ памяти GDDR7, подходя для высококачественного гейминга и стриминга. GeForce RTX 5070 Ti и RTX 5070 предлагают оптимальный баланс между ценой и производительностью, обеспечивая качественную игру в 4K и 1440p.

GeForce RTX 5060 Ti и RTX 5060 предназначены для более широкой аудитории, ориентированной на Full HD и 1440p гейминг, предлагая от 8 до 16 ГБ памяти и достаточно высокую производительность для современных игр при умеренных настройках.

Профессиональные видеокарты

Линейка RTX PRO представлена моделями RTX PRO 6000, RTX PRO 5000, RTX PRO 4500 и RTX PRO 4000. RTX PRO 6000 является топовым решением, предлагая 24 064 CUDA-ядра и 96 ГБ памяти GDDR7 с пропускной способностью 1792 ГБ/с, предназначенная для сложнейших задач в графическом дизайне, обработке видео и AI.

Серверные и дата-центр решения

NVIDIA также представила решения для серверов и дата-центров на базе архитектуры Blackwell, включая GB200 Grace Blackwell Superchip, предназначенный для высокопроизводительных вычислений и работы с крупными языковыми моделями AI. Модели B200 и B100 предлагают мощность и масштабируемость, необходимые для интенсивных научных вычислений, обработки данных и искусственного интеллекта.

Заключение Архитектура NVIDIA Blackwell представлена разнообразными решениями, охватывающими все сегменты рынка: от энтузиастов и профессионалов до корпоративных клиентов. Каждый представитель линейки обладает уникальными возможностями и техническими характеристиками, максимально оптимизированными под конкретные задачи пользователей. 

Итог

Архитектура NVIDIA Blackwell является значительным технологическим прорывом, охватывая три ключевые области применения: гейминг, профессиональные студийные задачи и искусственный интеллект. Благодаря внедрению передовых RT-ядер, технологии Path Tracing, RTX Mega Geometry и RTX Skin, Blackwell радикально повышает качество визуализации и реализм в играх, предоставляя пользователям беспрецедентный уровень погружения и детализации.

В студийных приложениях архитектура демонстрирует выдающуюся производительность благодаря специализированным ядрам FP4, расширенной поддержке форматов видео 4:2:2 и улучшенным аппаратным энкодерам и декодерам. Эти нововведения значительно ускоряют процессы монтажа, цветокоррекции, рендеринга и визуализации, обеспечивая профессионалам мощные инструменты для создания высококачественного контента в сжатые сроки.

С точки зрения искусственного интеллекта Blackwell предлагает инновационные решения с новыми тензорными ядрами, Neural Inferencing Modules (NIM) и системой визуального программирования Blueprints. Эти технологии упрощают разработку и развертывание нейросетевых моделей на локальных устройствах, обеспечивая высокую производительность, энергоэффективность и расширенные возможности применения AI в самых различных сферах.

Общим технологическим достижением является внедрение DLSS 4 с моделью трансформера и Multi Frame Generation, что существенно улучшает качество изображения и производительность в играх и профессиональных приложениях.

В заключение, архитектура NVIDIA Blackwell представляет собой комплексное решение, способное удовлетворить потребности самых требовательных пользователей и открыть новые горизонты для развития современных графических, студийных и AI-приложений. Уже сейчас видеокарты и ноутбуки на базе Blackwell можно приобрести в магазине Telemart. В продаже доступны как флагманские модели NVIDIA GeForce RTX 5090 и RTX 5080, так и игровые ноутбуки, включая ASUS ROG Zephyrus G16 и другие.