Análise NVIDIA Quadro RTX 5000

Em agosto, na SIGGRAPH, a NVIDIA anunciou uma arquitetura gráfica totalmente nova, Turing, bem como novas GPUs Quadro RTX. Das várias novas GPUs anunciadas, hoje veremos especificamente a GPU NVIDIA Quadro RTX 5000. Anunciados como os primeiros GPUs de rastreamento de raios que também usam aprendizado profundo e sombreamento avançado. O RTX 5000 foi projetado para cargas de trabalho de próxima geração com o potencial de renderizar cenas fotorrealistas em tempo real, uma vantagem para editores de vídeo, bem como para designers automotivos e arquitetônicos.

Em agosto, na SIGGRAPH, a NVIDIA anunciou uma arquitetura gráfica totalmente nova, Turing, bem como novas GPUs Quadro RTX. Das várias novas GPUs anunciadas, hoje veremos especificamente a GPU NVIDIA Quadro RTX 5000. Anunciados como os primeiros GPUs de rastreamento de raios que também usam aprendizado profundo e sombreamento avançado. O RTX 5000 foi projetado para cargas de trabalho de próxima geração com o potencial de renderizar cenas fotorrealistas em tempo real, uma vantagem para editores de vídeo, bem como para designers automotivos e arquitetônicos.

A força motriz por trás da nova onda de GPUs é a nova arquitetura Turing da NVIDIA. A empresa é reverenciada por sua liderança em GPU e se baseou nisso com sua nova arquitetura de núcleo de GPU. O assunto da arquitetura é um pouco profundo demais para entrar aqui, mas para resumir: Turing usa vários avanços de hardware para alcançar novos resultados impressionantes. Para rastreamento de raios, a arquitetura utiliza processadores chamados núcleos RT que aceleram a computação de como a luz e o som viajam em ambientes 3D em até 10 Giga Rays por segundo. Um multiprocessador de streaming melhora o desempenho do raster e adiciona um pipeline gráfico aprimorado e novas tecnologias de sombreamento programáveis. Turing vem com novos Tensor Cores que fornecem 500 trilhões de operações de tensor por segundo. E o Turing permite que os usuários aproveitem mais núcleos CUDA para suportar até 16 trilhões de operações de ponto flutuante em paralelo com 16 trilhões de operações inteiras por segundo.

A NVIDIA Quadro RTX 5000 é voltada para profissionais criativos que precisam trabalhar em projetos complexos de forma rápida e eficaz. A GPU possui 3,072 núcleos CUDA, 384 núcleos Tensor, 48 núcleos RT e 16 GB de memória GDDR6. Essa quantidade impressionante de hardware é capaz de renderizar modelos e cenas complexos com sombras, reflexos e refrações fisicamente precisos. O RTX 5000 oferece suporte a NVIDIA NVLink, permitindo que os usuários dimensionem sua memória e desempenho com várias configurações de GPU. Supondo que haja espaço em sua estação de trabalho, os usuários podem conectar duas GPUs Quadro RTX 5000 para até 50 GB/s de largura de banda e 32 GB combinados de memória GDDR6. A GPU também vem com VirtualLink, fornecendo conectividade para a próxima geração de monitores VR de alta resolução montados na cabeça.

Especificações da NVIDIA Quadro RTX 5000

Desempenho

Para testar o desempenho da nova arquitetura na GPU NVIDIA Quadro RTX 5000, nós a instalamos em nossa estação de trabalho Lenovo ThinkSystem P920 executando o Windows 10. software que pode tirar o máximo proveito do cartão em teste. Não apenas a compararemos com a NVIDIA Quadro RTX 4000, que compartilha a arquitetura Turning, como também a compararemos com a linha Pascal Quadro anterior, incluindo o P6000, P5000, e o P4000. Isso é menos, o que é melhor e mais do que esperar com a GPU escolhida.

Para ter uma ideia melhor de como essas GPUs foram dimensionadas em diferentes arquiteturas, incluímos a tabela a seguir que resume a família RTX como ela se encontra hoje. O RTX 5000 fica em um slot intermediário, um passo acima do RTX 4000 de entrada e abaixo dos dois irmãos RTX 6000 e RTX 8000 mais poderosos.

Nosso primeiro benchmark é a ferramenta de benchmark OpenCL de plataforma cruzada LuxMark. O LuxMark é baseado na API LuxCore e oferecido como um componente promocional do pacote LuxCoreRender. Ele usa um novo rastreador de caminho OpenCL baseado em microkernel como a melhor renderização para seu benchmark, oferecendo uma maneira única de estressar a GPU instalada em uma determinada estação de trabalho.

Enquanto as GPUs Pascal saíram do LuxMark com bons resultados, há um salto óbvio no desempenho ao olhar para as GPUs Turning. O RTX 5000 foi o melhor desempenho, sem surpresa, com uma pontuação de 29,404.

O próximo é o Arion, uma ferramenta de benchmarking CUDA, desenvolvida pela RandomControl que permite que as estações de trabalho estressem CPUs ou GPUs em um aplicativo de renderização. ArionBench é uma ferramenta de software baseada na tecnologia Arion 2 que coloca as CPUs/GPUs sob forte estresse por meio da tarefa de simular o fluxo de luz em uma cena 3D.

Outro grande salto nas pontuações indo de Pascal para Turing com o RTX 5000 saltando à frente do resto, significativamente mais rápido que o P6000.

Nosso próximo benchmark utiliza o SolidWorks 2019 e quatro modelos 3D que abrangem um Audi R8, uma escavadeira de construção, um motor a jato e um carro de rali. O Solidworks é um aplicativo de modelagem CAD 3D acelerado por GPU líder do setor que opera em sistemas baseados em Windows. O SolidWorks é desenvolvido pela Dassault Systèmes e é usado por mais de dois milhões de engenheiros e mais de 165,000 empresas em todo o mundo. Para fins de benchmarking, aproveitamos o novo recurso de “pipeline de desempenho” dentro do SolidWorks 2019. Essa arquitetura fornece uma exibição em tempo real mais responsiva, especialmente para modelos grandes. Ele aproveita o OpenGL (4.5) moderno e a renderização acelerada por hardware para manter um alto nível de detalhes e taxa de quadros ao aplicar panorâmica, zoom ou girar modelos grandes.

Depois que cada modelo é renderizado, nosso script gira cada modelo cinco vezes e mede o tempo necessário para concluir essa tarefa. Em seguida, ele divide isso pelo número de quadros renderizados e calcula a pontuação média de quadros por seção (FPS).

É interessante ver uma ligeira queda no desempenho das GPUs Turing no Solidworks R8 e Rally Car em comparação com o Pascal, embora esses arquivos possam não aproveitar totalmente as GPUs mais recentes. O RTX 5000 forneceu desempenho superior em Digger e Jet Engine, superando os outros por uma ampla margem. Com o nosso Solidworks, estávamos usando o modo de exibição beta que pode ser a causa do dimensionamento incomum visto nos conjuntos Audi R8 e RallyCar.

O próximo é o benchmark do Instituto de Pesquisa de Sistemas Ambientais (Esri). A Esri é fornecedora de software de Sistema de Informação Geográfica (GIS). A equipe de desempenho da Esri projetou seus scripts de suplemento PerfTool para iniciar automaticamente o ArcGIS Pro. Este aplicativo usa uma função “ZoomToBookmarks” para navegar em vários marcadores predefinidos e criar um arquivo de log com todos os principais pontos de dados necessários para prever a experiência do usuário. O script repete automaticamente os marcadores três vezes para contabilizar o cache (memória e cache de disco). Em outras palavras, este benchmark simula o uso gráfico pesado que pode ser visto através do software ArcGIS Pro 2.3 da Esri.

Os testes consistem em três conjuntos de dados principais. Duas são vistas 3-D da cidade de Filadélfia, PA e Montreal, QC. Essas vistas da cidade contêm edifícios multipatch 3-D texturizados dispostos em um modelo de terreno e imagens aéreas cobertas. O terceiro conjunto de dados é uma visualização de mapa 2-D da região de Portland, OR. Esses dados contêm informações detalhadas sobre estradas, parcelas de uso do solo, parques e escolas, rios, lagos e terrenos sombreados.

Olhando para o drawtime do modelo Montreal, a NVIDIA Quadro RTX 5000 mostrou um drawtime médio de 00:01:31.067, enquanto o FPS médio e mínimo mostraram 527.636 e 190.775, respectivamente.

Em seguida, temos nosso modelo Philly, onde o RTX 5000 apresentou um drawtime médio de 00:01:01.111, enquanto o FPS médio e mínimo mostraram 531.315 e 224.341, respectivamente.

Nosso último modelo é de Portland. Aqui, o RTX 5000 teve um drawtime médio de 00:00:32.541. O FPS médio mostrou 2,783.547 enquanto o FPS mínimo mostrou 1,007.309.

Conclusão

A NVIDIA Quadro RTX 5000 é uma das mais novas GPUs da empresa baseadas em sua arquitetura Turing. Turing está definido para ser uma visão completamente nova da arquitetura de GPU, já que a NVIDIA está procurando mudar as coisas agora, de olho nos desenvolvimentos futuros. Destinado a profissionais criativos que têm projetos complexos que precisam de trabalho eficiente e rápido, o RTX 5000 possui hardware impressionante, incluindo 3,072 núcleos CUDA, 384 núcleos Tensor, 48 núcleos RT e 16 GB de memória GDDR6. Para aqueles que precisam de ainda mais desempenho de GPU, o RTX pode ser dimensionado com uma segunda GPU por meio do NVIDIA NVLink.

Para todos os seus componentes que devem levar a um desempenho superior, nós o submetemos a uma enxurrada de testes, novos e antigos, apenas para ver o que ele pode fazer. Uma surpresa para ninguém, a NVIDIA Quadro RTX 5000 foi o melhor desempenho na maioria dos nossos testes. Na LuxMark e na Arion, a RTX 5000 mais que dobrou as pontuações da P5000. O RTX 5000 teve forte desempenho nos benchmarks Solidworks Digger e Jet Engine. Vale lembrar que o RTX 5000, por mais potente que seja, não é o top de linha em GPUs Turing.

Se um profissional criativo estiver procurando por um salto de desempenho maior na maioria das áreas, a NVIDIA Quadro RTX 5000 se encaixará nessa conta. Nossos resultados de desempenho acima destacam as áreas em que o RTX 5000 se destaca e alguns pontos em que uma GPU baseada em Pascal funciona bem o suficiente. No geral, com a família RTX, a NVIDIA fez um excelente trabalho, continuando a expandir os limites do que está disponível para criativos em um desktop. Por seu lado, o RTX 5000 preenche bem a oferta de médio porte, oferecendo um bom equilíbrio entre desempenho e preço.

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