Tháng Tám 31, 2022 Trà Mi

GPU Rendering là gì? Những điều cần biết về GPU Rendering

GPUs được xây dựng nhằm mục đích render hình ảnh? Nhưng GPU redering là gì? Ở bài viết này chúng ta hãy cùng tìm hiểu những điều kì diệu phía sau GPU redering.

Nguồn: iamag.co

Render một cái gì đó, theo định nghĩa, là làm cho nó trở nên sống động gần với thực tế nhất có thể. Giống như việc tô màu một bức tranh giúp nó có diện mạo cuối cùng đẹp đẽ và sinh động hơn, trong đồ họa máy tính, “render” được sử dụng để biểu thị một quá trình tạo ra hình ảnh cuối cùng, với tất cả các kết cấu và ánh sáng, cho ra mô hình 2D hoặc 3D. Có nhiều cách khác nhau để render, một trong số đó là sử dụng các card xử lý đồ họa (GPU).

GPU có hàng nghìn lõi nhỏ, công suất thấp, tính toán dữ liệu theo cách song song, điều này có lợi cho quá trình render. Quá trình xử lý song song của GPU cho phép nó tính toán lượng dữ liệu khổng lồ một cách dễ dàng và nhanh chóng. Tuy nhiên, tốc độ và xử lý song song chỉ là phần nổi của tảng băng đối với GPU rendering. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét mọi mặt của GPU: tính năng, phần cứng, phần mềm và các vấn đề liên quan khác. Vì vậy, hãy bắt đầu với GPU rendering.


Giới thiệu về GPU

Nguồn: tweaktown.com

GPU là một công nghệ tuyệt vời. Trong các hệ thống hiện đại, chúng tôi sử dụng GPU để chơi game, khai thác dữ liệu, ứng dụng big data, AI, machine learning và hiển nhiên là rendering. Các GPU này là các đơn vị chuyên dụng được gắn vào bo mạch chủ của máy tính.

Một GPU đơn lẻ có thể chứa hơn 10.000 lõi điện toán nhỏ, như đã đề cập, được lập trình để chạy các tác vụ theo cách song song. Khả năng chạy các tác vụ song song này cho phép GPU mang lại kết quả hiển thị trong thời gian thực. Chúng thậm chí còn có bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) – được gọi là VRAM (RAM video) – được sử dụng trong GPU rendering. GPU cũng là những con chip được xây dựng có mục đích. Điều này có nghĩa là có những GPU được thiết kế đặc biệt để chạy trò chơi hoặc để render. Do đó, hiệu suất của một GPU đơn cho kết quả tốt hơn khi được dùng để render nhưng không có tác dụng nhiều khi được dùng để chơi game hoặc thực hiện các tác vụ khác.

Giờ đây, bạn đã những hiểu biết cơ bản về khái niệm GPU, hãy bắt đầu với một số tính năng đáng được đề cập của GPU khi nói đến render.


Các tính năng và khía cạnh của render

Nguồn: nvidia.com

Theo thời gian, GPU đã không ngừng phát triển, từ chỉ là một bộ tăng tốc đồ họa thành một đơn vị xử lý hoàn hảo. Sự phát triển này đã dần dần diễn ra, và cùng với nó là một số tính năng và khía cạnh đáng chú ý của hệ thống render dựa trên GPU.

Tốc độ

GPU được thiết kế để xử lý song song, tận dụng hiệu suất đa lõi. Khi xử lý hàng nghìn lõi nhỏ, bạn sẽ trải nghiệm một tốc độ cực lớn. GPU có thể hiển thị các mô hình nhanh hơn nhiều so với các CPU của chúng. Tốc độ này giúp hiển thị trực quan theo thời gian thực và quá trình lặp lại nhanh hơn.

Tối ưu hóa

Các nhà sản xuất xây dựng GPU của họ với một nhiệm vụ nhất định. Một số GPU được tối ưu hóa để chơi game, một số để render, một số để thiết kế, v.v. GPU được tối ưu hóa để render có thể mang lại kết quả chắc chắn nhanh hơn, giúp tiết kiệm thời gian và cũng thực hiện tốt công việc render cảnh.

Phát triển công nghệ

GPU đã trải qua một chặng đường dài kể từ khi ra đời. Mỗi thế hệ GPU mới là một bản nâng cấp theo cấp số nhân so với các thế hệ trước. GPU được cập nhật thường xuyên hơn CPU, dẫn đến tăng hiệu suất hiển thị mỗi năm.

Chi phí thấp hơn

Một GPU cao cấp như RTX 3090, vẫn có giá thấp hơn một CPU cao cấp như Threadripper 3990x. GPU cũng dễ nâng cấp, vì vậy bạn có thể dễ dàng kết hợp một hoặc nhiều GPU trên một hệ thống duy nhất, mỗi GPU chuyên dụng để chạy các tác vụ cụ thể. Giá đầu vào của GPU thấp hơn cũng có nghĩa là nhiều người có thể sử dụng một GPU và bắt đầu hiển thị trong phạm vi ngân sách.

Hiệu quả khung hình

Khung hình là cửa sổ trong đó bạn có thể hình dung những thay đổi diễn ra dựa trên các tham số đầu vào của bạn. Hình ảnh hóa khung nhìn nhanh hơn có nghĩa là quy trình làm việc nhanh chóng hơn. Hiện nay, vì GPU có thể chạy các tác vụ đồng thời, điều này dẫn đến tốc độ xử lý đầu vào nhanh hơn, dẫn đến render khung nhìn nhanh hơn. Bạn có thể xem các thay đổi trong thời gian thực.

Nguồn: techgage.com

Giới hạn render

Chúng ta đã xem xét một số lợi ích nổi bật mà GPU redering mang lại. Tuy nhiên, đó không phải là tất cả tính năng tuyệt vời của GPU. Tuy nhiên, GPU rendering cũng có hạn chế trong một số trường hợp nhất định.

Nguồn: workstationspecialist.com

Chất lượng

GPU được biết đến với tốc độ của chúng, nhưng không thể nói điều tương tự đối với chất lượng render của chúng. GPU không thể chạy nhiều tập lệnh khác nhau như CPU. Điều này hạn chế các loại thuật toán mà chúng có thể thực thi và do đó ảnh hưởng đến chất lượng của đầu ra cuối cùng. GPU render có nhiều tiếng ồn hơn (có nghĩa là chúng mờ hơn hoặc hạt nhỏ hơn) so với CPU render.

Linh hoạt

GPU là những con chip được xây dựng theo mục đích, vừa là lợi ích vừa là yếu tố khó khăn. Được tối ưu hóa cho một số tác vụ nhất định, GPU sẽ chùn bước khi chúng được sử dụng với nhiều tác vụ phức tạp và đa dạng hơn. Điều này dẫn đến có một số cảnh GPU không thể xử lý, vì nó không thể hiển thị các cảnh phức tạp hơn, chi tiết hơn với nhiều đối tượng.

Khả năng lưu trữ của RAM

GPU bị giới hạn về dung lượng RAM của chúng. 3090 có 24 GB VRAM, trong khi tối đa là trên Quadro RTX 8000, với 48 GB VRAM. Điều này vẫn kém so với dung lượng RAM của CPU, trong đó một CPU đơn lẻ có thể có quyền truy cập vào RAM gần 128 GB hoặc thậm chí nhiều hơn. Dung lượng RAM hạn chế của GPU hạn chế khả năng xử lý các môi trường phức tạp với nhiều yếu tố trong đó. GPU chỉ đơn giản là hết bộ nhớ để lưu trữ tất cả dữ liệu và sau đó phải dựa vào RAM của CPU, dẫn đến hiệu suất hiển thị GPU kém hơn. Vì vậy, do khả năng lưu trữ của RAM, bạn sẽ bị giới hạn về số lượng phần tử trong các cảnh mà bạn có thể xử lý.

Nguồn: hackaday.com

Sự ổn định

GPU nổi tiếng là không ổn định. Nếu bạn đang chạy cả màn hình và chương trình phần mềm render trên một GPU, rất có thể hệ thống của bạn có thể gặp sự cố hoặc phần mềm ứng dụng của bạn có thể không phản hồi. Các bản cập nhật trình điều khiển cũng khiến GPU gặp vấn đề về độ ổn định. Đôi khi, GPU có thể không được hỗ trợ trên một số công cụ render nhất định, điều này có thể dẫn đến các vấn đề tương thích bổ sung. Nhìn chung, GPU rất khó về hiệu suất hệ thống ổn định.

Hệ thống render

Hệ thống render bao gồm hai thành phần: công cụ render và phần cứng render. Cả hai thành phần này nên được lựa chọn để bổ sung cho nhau.

Nguồn: twitter.com

Công cụ Render

Một công cụ render tốt có ảnh hưởng lớn đến kết quả render cuối cùng của bạn. Các công cụ render biến hình ảnh thô chưa qua xử lý của bạn thành hình ảnh render chất lượng cao cuối cùng. Các công cụ này về cơ bản là các plug-in hoạt động với các chương trình phần mềm render 3D khác nhau và được tải với các tính năng dành riêng cho chúng. Một số phần mềm đáng chú ý là Octane, Redshift, V-Ray và KeyShot.

Phần cứng Render

Khi chúng ta nói về phần cứng render, chúng ta tập trung vào GPU. Như đã đề cập trước đó, GPU là những con chip được xây dựng theo mục đích. Vì vậy, ngay cả khi GPU có VRAM cao hơn chẳng hạn như Quadro, nó vẫn kém hơn về hiệu suất khi so với 3090 nếu dùng để render.

Đây là một hướng dẫn tuyệt vời của CG Director về so sánh hiệu suất của các GPU khác nhau đối với Octane và Redshift.

Khung phần mềm Render

CUDA là một khung phần mềm độc quyền do Nvidia phát triển cho GPU của họ. Ngôn ngữ máy tính mở (OpenCL) là một khung phần mềm mã nguồn mở được chạy chủ yếu bởi GPU AMD.

Các công cụ render như Octane, Redshift và thậm chí cả V-Ray, chỉ hỗ trợ khung CUDA, nghĩa là bạn chỉ có thể dùng GPU Nvidia trong quy trình làm việc của mình, trong khi Cinema 4D (ProRender) và Blender (Cycles) hỗ trợ cả OpenCL và CUDA. Việc lựa chọn một phần mềm render cụ thể có thể chỉ phụ thuộc vào các yếu tố CUDA và OpenCL. Phần mềm như Final Cut Pro X và Cinema 4D chỉ hỗ trợ khung OpenCL, trong khi Adobe SpeedGrade chỉ hỗ trợ khung CUDA. Vì vậy, khi thiết lập quy trình render GPU của bạn, bạn phải ghi nhớ không chỉ lựa chọn GPU mà còn phải cân nhắc đến cả khung phần mềm cần thiết nữa.

Nguồn: macfinder.co.uk

Lời kết

Tóm lại, GPU rendering ngang bằng với một số CPU rendering chất lượng tốt nhất hiện có. Tốc độ, chi phí thấp, khả năng mở rộng dễ dàng và hiệu suất được tối ưu hóa làm cho nó trở thành một lựa chọn có lợi để render trong nhiều tình huống làm việc.

Với sự phát triển không ngừng và cải tiến công nghệ, một ngày nào đó GPU thậm chí có thể thay thế hệ thống kết xuất CPU. Sự lựa chọn phần cứng và phần mềm cũng ngày càng tăng, và khi ngày càng có nhiều bản cập nhật diễn ra trong ngành công nghiệp GPU, kịch bản kết xuất GPU chắc chắn sẽ được cải thiện về những thiếu sót của nó.

Nguồn: nvidia.com

Nếu bạn đang tìm kiếm một máy tính có cấu hình cao, có thể đáp ứng mọi yêu cầu liên quan để CPU render, hãy đến với dịch vụ của iRender. iRender  là render Farm cung cấp dịch vụ cloud rendering chuyên nghiệp trong việc tối ưu hóa PC cho các tác vụ render, CGI, VFX với hơn 20.000 khách hàng và được đánh giá cao trong nhiều bảng xếp hạng toàn cầu (ví dụ:  CGDirector ,  Lumion Official ,  Radarrender ,  InspirationTuts CAD ,  All3DP ). Chúng tôi cung cấp nhiều loại máy chủ, bao gồm: Bộ xử lý AMD Ryzen Threadripper Pro 3955WX với tốc độ xung nhịp cao3,9 GHz– 4,7GHz và ổ SSD lên đến 2TB để load file của bạn nhanh chóng. Bên cạnh đó, sức mạnh của 2/4/6 /8 GPU NVIDIA RTX 3090 chắc chắn sẽ khiến bạn hài lòng.

Người dùng sẽ kết nối từ xa và toàn quyền điều khiển máy “online”. Sử dụng máy tính từ xa của chúng tôi không khác gì máy tính cục bộ của bạn. Bạn có thể cài đặt bất kỳ plugin nào bạn muốn chỉ một lần duy nhất. Hãy trở thành thành viên của cộng đồng iRender ngay hôm nay để ngừng lãng phí những giờ render vô nghĩa. Chúng tôi thực hiện việc render, sự sáng tạo là của bạn!

iRender – Happy Rendering!

Nguồn: all3dp.com
, , , , , , , , , , , ,

Trà Mi

Hello mọi người. Mình là Trà Mi - Nhân viên hỗ trợ khách hàng tại iRender Việt Nam. Mình rất muốn chia sẻ những kinh nghiệm hữu ích tới cộng đồng CG. Thank you!
Contact

iRENDER FARM

GPU Cloud Service
Remote Render Farm
GPU Cloud for AI/DeepLearning
iRender International

INTEGRATIONS

Autodesk Maya
Autodesk 3DS Max
Blender
Cinema 4D
Houdini
Maxwell
Nvidia Iray
Lumion
KeyShot
UE4
Twinmotion
Redshift
Octane
Modo
LightWave 3D
LuxCore
And many more…

iRENDER TEAM

MONDAY – SUNDAY
Hotline: 0916 806 116
Zalo: 0916 806 116
Skype: iRender Support
Email: [email protected]
CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG
NGHỆ IRENDER VIỆT NAM
MST:0108787752
VPGD: Số 5, ngõ 82 Dịch Vọng Hậu, Cầu Giấy, Hà Nội.

Contact
0916806116 [email protected]