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NVIDIA Turing - Display, VirtualLink e Gestione dei Flussi Video

Indice

Con il passare degli anni la richiesta, da parte dei consumatori, di schermi a risoluzione sempre maggiore continua ad aumentare. I giocatori e gli appassionati desiderano pannelli con risoluzioni e frequenze di aggiornamento sempre più elevate, in modo da beneficiare di un maggior livello di definizione dell’immagine associato alla migliore fluidità possibile.

Per questo motivo NVIDIA, in fase di sviluppo dell’architettura Turing, ha messo a punto un nuovo Display Engine, espressamente pensato per soddisfare le nuove richieste e gestire nel migliore dei modi gli schermi di prossima generazione, contraddistinti da risoluzioni più elevate, frequenze di aggiornamento più veloci e supporto High Dynamic Range (HDR) avanzato.

Le nuove soluzioni grafiche Turing implementano uscite video Display Port con certificazione 1.4a e pieno supporto Display Stream Compression (DSC) per la gestione di schermi a risoluzione 8K (7680 x 4320) con refresh di 60Hz oppure 4K (3840 x 2160) con refresh fino a 120Hz e High Dynamic Range (HDR). Presente anche una connessione HDMI conforme allo standard 2.0b e HDCP 2.2 e compatibile anch’essa con l’HDR ed un’interfaccia VirtualLink USB Type-C espressamente dedicata al pieno supporto per i visori di realtà virtuale ad alta risoluzione di prossima generazione e non solo.

NVIDIA, infatti, ha previsto l’uso della cosiddetta modalità “Alternate” dello standard USB Type-C, grazie alla quale sarà possibile utilizzare l’interfaccia, oltre che come semplice canale dati SuperSpeed USB 3 bidirezionale (ad esempio per il collegamento di visori VR) anche per inviare segnali audio/video ad alta risoluzione sfruttando quattro linee Display Port High Bit Rate 3 (HBR3) e fornire energia per l’alimentazione del dispositivo connesso (fino a 27W).

A titolo di confronto un’interfaccia USB Type-C tradizionale sarebbe esclusivamente in grado di offrire supporto o esclusivamente a quattro linee Display Port HBR3 oppure a due linee Display Port HBR3 più due linee SuperSpeed USB 3.


HDR e Gestione dei Flussi Video


Il nuovo Display Engine di Turing supporta l’elaborazione di contenuti High Dynamic Range (HDR) in modo nativo all’interno della pipeline, prevedendo, rispetto alla precedente generazione, anche un supporto hardware alla mappatura dei toni. Questa tecnica, utilizzata per approssimare l’aspetto di immagini HDR su schermi al contrario di tipo Standard Dynamic Range (SDR), richiedeva, nell’implementazione prevista nelle soluzioni Pascal, una mole di calcoli non indifferente, che inevitabilmente aggiungevano latenza. Turing supporta la formula di Tone Mapping definita dallo standard ITU-R Recommendation BT.2100, al fine di evitare il fenomeno del “color shift” su diversi display HDR.

Le migliorie introdotte con questa nuova architettura non si limitano solamente a quanto finora esposto, bensì coinvolgono anche la componente hardware dedicata alla codifica e decodifica dei contenuti video.

Le GPU Turing, infatti, vantano un’unità encoder NVENC potenziata che aggiunge il supporto per la codifica 8K H.265 (HEVC) in tempo reale a 30 fps. Il nuovo codificatore, a detta di NVIDIA, è capace non soltanto di offrire risparmi di bit-rate fino al 25% in HEVC e fino al 15% in H.264, ma soprattutto di riuscire finalmente ad assicurare una qualità equivalente o addirittura superiore rispetto ad una codifica di tipo software.

Sono stati inoltre previsti interventi anche sul decoder NVDEC, allo scopo di implementare il supporto alla decodifica degli stream video HEVC 4:4:4 HDR a 10/12-bit. Analogamente alle soluzioni Pascal (GP102/GP107 e GP108) e Volta (GV100) continua ad essere supportata la decodifica VP9 10/12-bit HDR.

Turing, come anticipato, migliora la qualità della codifica rispetto alle soluzioni di precedente generazione, arrivando a raggiungere e superare una codifica di tipo software minimizzando l’utilizzo della CPU, risultato fino a questo momento impossibile facendo uso di una codifica accelerata tramite GPU. Questo rende fattibile uno streaming a risoluzione 4K, che al contrario rappresenterebbe un carico di lavoro troppo pesante da gestire per una normale CPU.