Tecnologias NVIDIA focadas na experiência dos gamers (Parte 1)

O foco da NVIDIA deixou de ser apenas aumentar o desempenho de suas placas de vídeo em busca de frames por segundo absurdos há algum tempo: o objetivo passou a ser uma experiência melhor. Nesse cenário, a taxa de frames por segundo é apenas um dos elementos para alcançar esse objetivo, já que de nada adianta alcançar taxas altíssimas se a qualidade das imagens fica abaixo do esperado. Outro quesito é, naturalmente, a resolução, já que são mais pixels para explorar cada detalhe dos jogos mais modernos.

Porém, ainda que muitos ainda categorizem uma GPU apenas pela quantidade de núcleos, pela frequência de operação destes e pela quantidade de memória RAM, os chips que equipam as placas de vídeo são muito mais inteligentes do que parecem. São diversas tecnologias internas que, combinadas, resultam em jogos com qualidade o suficiente para se aproximarem da realidade. Então, está na hora de conhecermos as principais delas, todas exclusivas das placas de vídeo da NVIDIA.

NVIDIA CUDA

Mais do que uma API (Application Programming Interface), o CUDA é uma plataforma de computação paralela. Qualquer placa de vídeo mais atual conta com centenas, ou mesmo milhares, de núcleos de processamento, e é necessário que eles funcionem com uma espécie de “espírito de equipe”, dividindo a carga de trabalho entre todos eles. No caso da NVIDIA, o responsável por isso é o CUDA, sendo, sem qualquer dose de exagero, o ponto de partida para todas as tecnologias que veremos daqui para frente, já que faz com que os cores trabalhem de forma mais inteligente.

A famosa “otimização” dos jogos preparados para as GPUs da NVIDIA trabalham em cima da API do CUDA, que processa linguagens de programação como C e C++. Não somente para jogos, vale ressaltar, mas também para aplicações científicas altamente exigentes (como deep learing e inteligência artificial). A exigência destas é tamanha que desenvolvedores otimizam seus códigos para rodar na GPU, e não na CPU, já que elas são capazes de oferecer muito mais poder de fogo com todos os seus núcleos combinados.

CUDA: coração das placas de vídeo da NVIDIA

CUDA: coração das placas de vídeo da NVIDIA, responsável por fazer com que as centenas (ou milhares) de núcleos trabalhem de forma mais inteligente.

Ainda que o nome GPU (Unidade de Processamento Gráfico, em português) possa sugerir que as placas de vídeo lidam somente com gráficos, não é isso que acontece na prática. Outro benefício do CUDA é “entender” quais tarefas as placas de vídeo da NVIDIA podem fazer melhor do que o processador. Isso se chama GPGPU (GPU de propósito geral, em português), que aproveita os músculos de diversos núcleos trabalhando em paralelo (chegando a 2560, no caso da GeForce GTX 1080), contra os poucos núcleos de CPU.

O CUDA é também uma “mão na roda” para quem trabalha com programas de criação de conteúdo multimídia, graças a um trabalho de otimização resultado de uma parceria da NVIDIA com os diversos fabricantes de software, como Adobe, Autodesk, Corel e Blackmagic). Ou seja, é capaz de oferecer o máximo de desempenho tanto na hora de jogar quanto ao rodar programas pesados.

PhysX

O PhysX foi uma excelente estratégia da NVIDIA que avançou muito com o passar do tempo. Jogos mais antigos costumam alocar o processamento de elementos físicos para a CPU, o que muitas vezes acabava causando gargalos enquanto a GPU contava com uma boa margem de trabalho. É aqui que o PhysX brilha. Ele combina tanto um SDK (utilizado pelos desenvolvedores) quanto um hardware dedicado para processar exatamente esses elementos, não somente aliviando a CPU como também executando esses efeitos com mais precisão e qualidade.

O PhysX simplifica (e melhora) essa tarefa para os fabricantes, uma excelente estratégia da NVIDIA

Elementos que parecem simples, como o fogo, exigem um bom trabalho da máquina. O PhysX simplifica (e melhora) essa tarefa para os fabricantes.

Por exemplo, pense em uma bomba explodindo no jogo Metro: Last Night. Cada um dos fragmentos possui uma trajetória própria, assim como movimentos próprios dessa trajetória, que devem ficar limitados aos elementos físicos do ambiente em questão. O PhysX calcula cada um desses parâmetros, assim como suas particularidades, como a sombra que cada um desses objetos forma em relação à fonte de luz. Pode parecer um trabalho imenso para um detalhe tão pequeno, mas são esses detalhes que tornam o jogo mais realista.

O PhysX calcula cada um dos parâmetros de uma explosão em um jogo, por exemplo

Cada fragmento de uma explosão é processado individualmente, dando um realismo superior na hora de jogar.

Outros exemplos incluem o movimento de líquidos, o que exige um nível gigantesco de processamento, dependendo do volume em questão, assim como o movimento de cortinas de ar, poeira e o código por trás de um fogo verdadeiramente realista. Os fabricantes de software dedicam um bom tempo projetando esses efeitos físicos exatamente pensando na experiência do usuário, e o PhysX está aí para facilitar esse trabalho. Muitas vezes, essa atenção por parte dos fabricantes é o diferencial entre um jogo “AAA” e outro “apenas ok”, aproveitando tanto o poder de fogo quanto o suporte dessa tecnologia na placa de vídeo.

Vale ressaltar que é necessário haver suporte do jogo para o PhysX. Quando há esse suporte, acreditem, o fabricante faz questão de deixar isso claro.

Battery Boost e GPU Boost

São duas tecnologias separadas, mas que trabalham em conjunto para melhorar a experiência do usuário em todos os tipos de uso, além de serem essenciais para os usuários de notebooks. O Battery Boost, como o nome sugere, amplia a autonomia de bateria. Como? Através de leituras internas em tempo real, ele faz com que a placa de vídeo trabalhe exatamente com a capacidade de energia requerida. Notem: não maximiza a bateria a qualquer custo, mas sim usa o mínimo de energia possível sem comprometer a jogatina.

Battery Boost amplia a autonomia de bateria

Alguns exemplos de ganho de autonomia na série 900M de placas de vídeo. No caso do Tomb Raider, o ganho supera 50%.

Pode parecer algo simples, mas é bastante complexo de implementar na prática, já que componentes, de uma forma geral, funcionam com uma margem de trabalho maior, muitas vezes desperdiçando energia, e esse é o mérito do Battery Boost: resultados comprovados na prática. Já o GPU Boost maximiza o desempenho dos núcleos conforme a temperatura da máquina. Se esse recurso observa que o notebook está frio e que uma cena complexa inicia-se, ele realiza um overclock temporário para atender a demanda extra.

Exemplo do GPU Boost 1.0, que foi melhorado (e muito) no GPU Boost 2.0

Exemplo do GPU Boost 1.0, que foi melhorado (e muito) no GPU Boost 2.0 presente tanto nos modelos da série 900M quanto na série 1000 de placas de vídeo da NVIDIA.

Isso, claro, sem comprometer a segurança dos componentes, já que as temperaturas de trabalho são precisamente pré-configuradas com uma altíssima margem de segurança. Por exemplo: se a máquina está muito quente – o que é bastante raro em notebooks gamer devido às suas características internas, como veremos em um texto futuro -, o GPU Boost “lê” essa informação e não compromete a máquina aumentando a frequência dos núcleos de processamento.

A parte mais interessante é que tanto o Battery Boost quando o GPU Boost não exigem qualquer interação por parte do usuário, já que entram em ação de forma automática. Ou seja: navegando na internet ou rodando um jogo de última geração, as GPUs da NVIDIA configuram automaticamente o desempenho necessário, maximizando a bateria quando possível e aumentando o desempenho quando as condições são favoráveis.

Não deixem de conferir a segunda parte deste artigo, já que a NVIDIA tem um enorme portfólio de tecnologias criadas especificamente para melhorar a experiência do gamer quando possível.

Fonte: NVIDIA

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