Letošní nová generace grafických karet Nvidia nejsou jenom samostatné grafické karty pro stolní počítače, které pravidelně recenzujeme. Současně vyšly nové herní i pracovní notebooky založené na mobilních GPU generace GeForce RTX 5000, které přinášejí stejnou architekturu Blackwell, ale navíc s funkcemi specificky zaměřenými na uživatele notebooků. V tomto článku se podíváme na to, co nabízejí.
Upozornění: Tento článek vznikl na objednávku Nvidie a je jí placený. Firma však žádným způsobem nezasahovala do jeho obsahu.
Nová architektura GPU
GeForce RTX 5000 používají nejnovější grafickou architekturu Nvidie označenou Blackwell s čipy vyráběnými 4nm procesem 4N. Blackwell přináší do výpočetních jednotek („Cuda jader“) novou architekturu s vylepšenou podporou funkce shader execution reordering (SER), která umožňuje GPU měnit pořadí zpracování instrukcí. Tím se zefektivní využití výpočetních prostředků a dosáhne se lepšího výkonu ve hrách, které SER využívají.
Současně byla posílena schopnost jednotek zpracovávat celočíselné (a logické) operace – zatímco v architekturách Ampere a Lovelace polovina Cuda jader ve výpočetní jednotce SM podporovala jen floating-point operace a druhá floating-point i celočíselné operace, nyní všechna Cuda jádra v bloku SM podporují flexibilně oba typy operací.
RT jádra 4. generace
Blackwell má také vylepšenou podporu ray tracingové grafiky na RT jádrech čtvrté generace. Ta umí zpracovávat dvojnásobek operací za cyklus – jedno jádro zvládá nyní už 8 průsečíků paprsku s trojúhelníky modelů ve scéně v každém cyklu.
Raytracingový výkon je posílený také vylepšenou kompresí pomocných struktur BVH stromu, jejichž zkonstruování je nutné pro výpočet interakce světla s objekty. Blackwell má vylepšenou schopnost komprese těchto BVH struktur, takže v paměti GPU zabírají méně místa a ponechávají více kapacity volné pro textury a další data hry. Nejvíce to má pomáhat ve hrách s náročnou geometrií. Těm na grafikách Nvidia také pomůže technologie Mega Geometry, s kterou lze v herní scéně snáze vykreslovat vysoké počty objektů současně s náročnými raytracingovými efekty (v tomto případě ale je technologie podporovaná i na starších architekturách GPU, nejen na Blackwellu).
Tensor jádra 5. generace
Hrám s ray tracingem bude pomáhat AI akcelerace. Tu poskytují Tensor jádra 5. generace, které architektura Blackwell obsahuje. Tato generace přináší podporu pro nové datové typy se sníženou přesností FP6 a FP4 (tedy 6bitové a 4bitové floating-point hodnoty). AI modely používající hodnoty FP6 mají při stejném počtu parametrů nižší spotřebu paměti a s datovým typem FP4 poskytuje Tensor Jádro 5. generace dvojnásobný výpočetní výkon v TOPS.
Tensor jádra je možné použít v technikách neurálního vykreslování – Neural Materials, kdy neuronové sítě zrychlují simulaci chování komplikovaných materiálů (například rozptylu světla pod povrchem živé tkáně, což poskytuje technologie RTX Skin), a Neural Radiance Cache pro zjednodušení simulace náročného osvětlení, jehož výpočet hrubou silou by stál příliš mnoho výkonu. Tato technologie je v DirectX standardizovaná v rámci funkce Cooperative Vectors a architektura Blackwell má proti předchozím GPU optimalizovanou schopnost kombinovat výpočty neuronových sítí na tensor jádrech současně se standardními GPU operacemi na Cuda jádrech (shaderech).
Podrobně jsme o novinkách v architektuře Blackwell psali v tomto článku:
Nová generace technologií Max-Q
GPU Nvidia pro notebooky používají tradičně sadu technologií Max-Q pro optimální výkon v mobilních zařízeních a prodloužení výdrže na baterie. V architektuře Blackwell byly rozšířené o další funkce zlepšující energetickou efektivitu.
Nová generace grafických pamětí s vysokou propustností, ale nízkým napětím
GeForce RTX 5000 přinesla nejnovější technologii grafických pamětí. GDDR7 oproti GDDR6 použité u starších GPU nasadila pokročilejší kódování pulzně amplitudovou modulací PAM3 a dosahuje rekordních frekvencí: u mobilních GeForce RTX 5000 až 28,0 GHz, což zlepšilo propustnost, s níž mohou GPU pracovat, až o desítky procent.
Paměti GDDR7 ale zároveň zlepšují efektivitu GPU a zlepšují poměr výkonu na watt spotřeby. Díky sníženému napětí poskytují určitou propustnost při nižší spotřebě než GDDR6 nebo GDDR6X.
DLSS 4 s vícenásobným generováním snímků: delší hraní na baterii
S grafikami GeForce RTX 5000 byla uvedena vylepšená technologie AI upscalingu DLSS 4 používající neuronovou síť typu transformer, čímž se zlepšuje kvalita výsledného obrazu. DLSS 4 mohou používat všechny generace GeForce RTX, ale jen na nových kartách generace 5000 je s ní také dostupná funkce multisnímkového generování snímků (Multiframe generation), která dokáže ke každému snímku vypočítanému hrou dogenerovat dva nebo rovnou tři umělou inteligencí interpolované mezisnímky oproti pouze jednomu u grafik generace RTX 4000. Tím se až zčtyřnásobuje výstupní frekvence snímků na obrazovce (byť tyto interpolované snímky nejsou úplně rovnocenné).
Zatímco v stolních počítačích se DLSS používá čistě pro zvýšení snímkové frekvence, v noteboocích DLSS 4 dovoluje prodloužit výdrž akumulátoru při hraní. Protože je při zapojení DLSS 4 k dosažení určité cílové snímkové frekvence potřeba méně výkonu, lze při hraní na baterii vystačit s nižším výkonem GPU. To může snížit svoje frekvence a spotřebu. Notebook pak vydrží pracovat déle.
Optimalizovaná správa spotřeby
GPU použitá v grafikách GeForce RTX 5000 ale přinášejí zlepšení energetické efektivity přímo v samotné architektuře. Pro notebooky je důležité zejména výrazně vylepšené řízení spotřeby a výkonu čipu, které šetří energii. Zlepšení jsou ve třech směrech:
Rychlejší přepínání frekvence: GeForce RTX 5000 mnohem pružněji mění takt GPU podle potřeby. Změna frekvence je realizována až 1000× rychleji proti předchozím generacím GPU, s mikrosekundovou přesností. Díky tomu GPU rychleji zvýší takt, když je při vysoké zátěži vyžadován výkon, ale současně se také rychleji podtaktuje, když zátěž klesne – a tím ušetří energii.
Pokročilý power gating: Další způsob, jak šetřit energií, je v případě nižší zátěže uspat části čipu nebo celý čip po určitou dobu. GeForce RTX 5000 má zlepšený tzv. power gating, což spočívá v odstavování bloků v GPU od napájení v době, kdy nejsou třeba.
Tato technika je v architektuře Blackwell výrazně pokročilejší proti předchozím generacím a umožňuje odpojit od hodinového signálu a případně i od napájení v různých stupních různé části čipu – podle toho, jak se zrovna mění charakter zátěže. Pro tyto účely mají také GPU Blackwell více větví napájení, aby bylo možné regulovat a odpojovat jejich napětí separátně. Čím flexibilnější kontrolu nad čipem power gating má, tím více energie je možné ušetřit řízením napájení.
Nízká latence přechodu do režimu spánku: S power gatingem souvisí, že GPU Blackwell současně mají zlepšené uspávání čipu nebo částí čipu do úsporných stavů a jejich probouzení, které nyní probíhají s kratší latencí. Přechod mezi stavy trvá určitou dobu, což je někdy překážkou pro využití úsporných stavů. Když se ale latence přechodu zkrátí, lze úsporné stavy využívat agresivněji a ve větší míře a tím snížit spotřebu GPU v neúplné zátěži nebo při nečinnosti. Přínos zde má i paměť GDDR7, která podporuje rychlejší probuzení z úsporného stavu, a také tak přispívá k účinnějšímu řízení spotřeby celé grafiky.
Vedle těchto novinek využívají GeForce RTX 5000 i už dříve přidané technologie Max-Q. Ty zahrnují především Dynamic Boost 2.0, který dovoluje přesouvat přidělené TDP, respektive TGP mezi CPU a GPU podle toho, která část více limituje aktuálně spuštěnou hru. Typicky je tak možné navýšit výkon grafiky výměnou za snížení výkonu procesoru. Pokud je ale hra limitovaná procesorem, dokáže CPU Optimizer naopak přidat více výkonu CPU. Toto řízení je navíc přímo napojeno na ovladač GPU, takže dynamicky reaguje na požadavky běžící hry.
Technologie Battery Boost 2.0 zase pomocí AI optimalizuje výkon tak, aby prodloužila dobu, po kterou lze hrát na akumulátor, zatímco Whisper Mode 2.0 pomocí AI optimalizuje akustický projev chlazení, aby se snížila hlučnost při herní zátěži. Software Nvidie také poskytuje funkci Optimální herní nastavení (Optimal Playable Settings), která automaticky nastaví ve hře volby vhodné pro konkrétní konfiguraci GPU, CPU a displeje počítače.
Důležitá je také technologie Advanced Optimus, která spojuje přepínání mezi integrovanou grafikou a samostatným GPU s fyzickým přepínačem (MUXem), který přesměrovává napojení displeje mezi těmito GPU. Díky tomu mohou být interní displej i externí monitor napojené přímo na samostatnou grafiku a poskytovat tak ideální výkon i latenci, aniž by se zhoršila spotřeba a výdrž na baterie mimo zátěž.
GeForce RTX 5070 a RTX 5060 pro notebooky
GeForce RTX 5060
Nejlevnější herní GPU s architekturou Blackwell pro notebooky je nyní GeForce RTX 5060. Tato grafika poskytuje 3328 shaderů (26 bloků SM) s 26 RT jádry a 104 tensor jádry. Karta může mít frekvenci boostu až 2497 MHz, s níž dosahuje výkonu AI akcelerace až 572 TOPS ve výpočtech s hodnotami FP4 (a s použitím funkce Sparsity).
GPU je osazeno 8GB pamětí GDDR7 na 128bitové sběrnici. Běží na taktu 24,0 GHz efektivně a dává propustnost 384 GB/s. Spotřeba grafiky (TGP) může být nastavená v rozsahu 45–100 W. Navíc v noteboocích může v rámci dynamického boostu pro lepší výkon dostat dalších 15 W z „wattáže“, kterou má ve výchozím stavu přidělenou CPU notebooku. Maximální spotřeba GPU tak může být až 115 W.
GeForce RTX 5070
Nad touto kartou stojí výkonnější model GeForce RTX 5070 pro notebooky. Poskytuje 4608 shaderů architektury Blackwell (36 bloků SM), 36 RT jader a 144 tensor jader – což je konfigurace podobná desktopové GeForce RTX 5060 Ti. GPU může běžet na maximálním boostu až 2347 MHz, kdy dává výkon 798 TOPS v AI aplikacích (opět v FP4 a se Sparsity).
Také tato grafika má 8GB paměť GDDR7 na 128bitové sběrnici, rovněž na taktu 24,0 GHz efektivně s propustností 384 GB/s. Její spotřeba může být nastavena v rozsahu 50–100 W, opět ale může dalších 15 W být přidáno na úkor procesoru, takže maximální spotřeba je 115 W.
Modely RTX 5070 a RTX 5060 vedle relativně nízké ceny také mají nižší spotřebu než výkonnější notebooková GPU. Tím se hodí do laptopů, které jsou tenčí a lehčí.
Co je to TGP a proč si na něj dát pozor
Spotřeba GPU se označuje jako TGP (Total Graphics Power) a je v ní zahrnuta i spotřeba pamětí a dalších komponent grafiky. U notebooků je TGP velmi důležitá hodnota, protože výrobci ho mohou nastavit na různé hodnoty podle toho, jak výkonné je chlazení, nebo jak úsporný a tichý má notebook být.
Pokud tedy je u GeForce RTX 5060 rozsah spotřeby 45–100 W (a až 115 W po připočtení 15W přídavku ze spotřeby procesoru) bude se výkon měnit podle toho, jakou hodnotu daný notebook používá. Při maximální spotřebě má například grafika frekvenci až 2497 MHz, ale při jejím snížení na 45 W jen 1455 MHz. Výkon grafiky bude spotřebě a frekvencím přímo úměrný. Podobné je to i u GeForce RTX 5070: Ta má při maximálním TGP takt 2347 MHz, ale při minimálních 50 W jenom 1425 MHz.
Hodnota TGP, na kterou je GPU nastaveno, je tedy u herního notebooku důležitým číslem, které je uváděno ve specifikacích a orientačně vám řekne, jaký herní výkon GPU lze čekat. V některých případech dokonce nižší model GPU, které ale má poskytnuto maximální možné TGP, může dohnat výkon vyššího modelu grafiky v jiném notebooku, v kterém by měla TGP snížené. Výše ukázaný graf výkonu je při TGP nastaveném na plných 100 W.
Vybrané notebooky s grafikami Nvidia GeForce RTX 5070 a GeForce RTX 5060
Gigabyte Aero X16 1VH (GeForce RTX 5060)
Tento notebook poskytuje grafickou kartu GeForce RTX 5060 nastavenou na 115 W (100W TGP + 15 W) a nechybí mu MUX Switch, přes který je připojená přímo k displeji notebooku, aniž by tím trpěla mobilita – mimo hraní se displej přepne na výstup z integrované grafiky.
Gigabyte Aero X16 1VH (GeForce RTX 5060) na Alza.cz od 36 490 Kč | Alza.sk od 1549 €
16:10 obrazovka s rozlišením 2560 × 1600 bodů (a s obnovovací frekvencí 165 Hz) přináší vyšší úroveň detailů proti Full HD notebookům. A základem už je nejnovější notebooková platforma AMD s procesorem Ryzen AI 7 350 – dostanete už tedy jádra Zen 5 a také NPU, s níž tento notebook podporuje i AI funkce Copilot+ PC. Hmotnost je navíc jen 1,9 kilogramu (tloušťka notebooku je 19,9 mm), výrazně nižší než u většiny herních notebooků.
Acer Predator Helios Neo 16 AI (GeForce RTX 5060)
Také tento notebook má displej s nadstandardním rozlišením 2560 × 1440 bodů na úhlopříčce 16 palců včetně připojení přes MUX Switch, ale v tomto případě umí obnovovací frekvenci dokonce až 240 Hz. Displej má šiřoký gamut pro HDR s plným pokrytím barevného prostoru DCI-P3. Grafická karta GeForce RTX 5060 je také nastavená na spotřebu 115 W (100W TGP + 15 W).
Acer Predator Helios Neo 16 AI (GeForce RTX 5060) na Alza.cz od 46 990 Kč | Alza.sk od 1929 €
Notebook je postavený na nejnovějším platformě Intelu: Arrow Lake-HX s procesorem Intel Core Ultra 9 275HX s 24 vlákny (8 jader P-Core, 16 jader E-Core), což slibuje dobrý výkon v mnohovláknových aplikacích. A je také díky 32GB operační paměti už v základu připraven na náročný software a hry v budoucích letech.
Asus TUF Gaming A16 (GeForce RTX 5070)
Notebook Asusu řady TUF Gaming sice nabízí na úhlopříčce 16 palců jen Full HD rozlišení se displejem IPS o frekvenci 165 Hz (připojeným přes MUX Switch), ale je jedním z dostupnějších přístrojů s výkonnějším modelem grafické karty GeForce RTX 5070. Ta má nastavenou spotřebu 115 W (100W TGP + 15 W).
Asus TUF Gaming A16 (GeForce RTX 5070) na Alza.cz od 47 990 Kč | Alza.sk od 1919 €
Notebook staví na procesoru AMD Ryzen 7 260 s osmi jádry Zen 4 na taktu až 5,1 GHz a je stále relativně lehký – s vahou jen 2,2 kilogramu, do čehož ale dostal i 90Wh baterii.
MSI Katana 17 HX (GeForce RTX 5070)
Tento notebook je už těžší (2,7 kg), ale na oplátku má zabudován větší displej s úhlopříčkou 17,3 palců pro uživatele, kteří nevyžadují tak velkou mobilitu, ale ocení větší pracovní plochu a „imerzivnější“ hraní. Jeho rozlišení je 2560 × 1440 bodů s vysokou obnovovací frekvencí 240 Hz a opět připojením přes MUX Switch. Displej má široký gamut pro HDR s plným pokrytím barevného prostoru DCI-P3.
MSI Katana 17 HX (GeForce RTX 5070) na Alza.cz od 53 990 Kč | Alza.sk od 2198,99 €
V přístroji je osazený procesor Intel Core i9-14900HX s 24 jádry (8 P-Core a 16 E-Core), jenž je sice o generaci starší, ale poskytuje vysoký herní výkon s lepší latencí paměti, než novější modely Core Ultra. Grafickou kartou je GeForce RTX 5070 se 115W spotřebou (100W TGP + 15 W).
⠀
