Trong quá trình tư vấn build PC, Có rất nhiều khách hàng đặt câu hỏi tới Quang Sơn PC với cùng một thắc mắc: Nên lựa chọn Card đồ họa Geforce hay Quadro?, GPU NVIDIA nào là tốt nhất, mạnh nhất? được sử dụng trong ứng dụng nào, ưu nhược điểm của chúng ra sao?… Sau đây, Quang Sơn PC xin chia sẻ những thông tin trên qua bài viết dưới đây:

1. Card đồ họa Nvidia Quadro là gì?

NVIDIA là một tập đoàn công nghệ đa quốc gia thành lập vào năm 1993 và có trụ sở chính ở Santa Clara, California. Là một trong những thương hiệu đi đầu chuyên sản xuất bộ vi xử lý đồ họa GPU và chipset cho máy tính, laptop, thiết bị di động…

Card đồ họa Nvidia Quadro là một dòng sản phẩm card đồ họa chuyên dụng được thiết kế để phục vụ cho các ứng dụng chuyên nghiệp như đồ họa và thiết kế 3D, khoa học và kỹ thuật, phân tích dữ liệu và các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.

Các card đồ họa Nvidia Quadro thường được trang bị nhiều GPU (Graphics Processing Unit) để xử lý đồ họa và tính toán cao, bộ nhớ đệm lớn và hỗ trợ các tính năng chuyên dụng như hỗ trợ đa màn hình, tạo hiệu ứng ánh sáng phức tạp và các tính năng chuyên dụng khác.

Nhờ vào các tính năng và khả năng xử lý cao, các card đồ họa Nvidia Quadro thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác và độ tin cậy cao, như trong lĩnh vực thiết kế và sản xuất công nghiệp, phát triển game và phần mềm, dựng phim, đào tạo và giáo dục, và nghiên cứu khoa học.

2. Các kiến trúc của một số dòng Quadro hiện hành

Hiện nay, NVIDIA Quadro có các kiến trúc sau đây:

– Kiến trúc Turing: Được sử dụng trong các dòng Quadro RTX, đây là kiến trúc mới nhất của NVIDIA, được thiết kế để hỗ trợ Ray Tracing thời gian thực và tính toán AI. Kiến trúc Turing sử dụng công nghệ Tensor Cores để thực hiện các tính toán AI.

– Kiến trúc Volta: Được sử dụng trong dòng Quadro GV100, đây là kiến trúc được thiết kế để hỗ trợ tính toán AI và tính toán chuyên sâu (deep learning). Kiến trúc Volta sử dụng công nghệ Tensor Cores và NVLink để tăng tốc tính toán.

– Kiến trúc Pascal: Được sử dụng trong các dòng Quadro P, đây là kiến trúc được thiết kế để hỗ trợ tính năng VR, tính toán đồ họa cao cấp và tính toán khoa học. Kiến trúc Pascal sử dụng công nghệ NVLink để kết nối nhiều GPU lại với nhau.

– Kiến trúc Maxwell: Được sử dụng trong các dòng Quadro M, đây là kiến trúc được thiết kế để hỗ trợ các tính năng đồ họa cơ bản và các ứng dụng chuyên nghiệp như dựng phim và đồ họa 3D. Kiến trúc Maxwell sử dụng công nghệ CUDA để tăng tốc tính toán đồ họa.

– Kiến trúc Kepler: Được sử dụng trong các dòng Quadro K, đây là kiến trúc được giới thiệu năm 2012. Kiến trúc Kepler sử dụng công nghệ CUDA để tăng tốc tính toán đồ họa, hỗ trợ tính năng đa màn hình và hiệu suất xử lý cao.

– Kiến trúc Fermi: Được sử dụng trong các dòng Quadro 4000 và Quadro 5000, đây là kiến trúc được giới thiệu năm 2010. Kiến trúc Fermi sử dụng công nghệ CUDA để tăng tốc tính toán đồ họa, hỗ trợ tính năng đa màn hình và hiệu suất xử lý cao.

– Kiến trúc Ampere: là kiến trúc mới nhất của NVIDIA và được sử dụng trong dòng sản phẩm Quadro mới nhất, bao gồm Quadro A6000 và A40. Kiến trúc Ampere được thiết kế để hỗ trợ tính toán AI, tính toán đồ họa cao cấp và hỗ trợ Ray Tracing thời gian thực. Ampere sử dụng công nghệ Tensor Cores và RT Cores để tăng tốc tính toán AI và Ray Tracing, cũng như công nghệ NVLink để kết nối nhiều GPU lại với nhau.

3. Các đặc điểm của dòng Nvidia Quadro

Dòng Nvidia Quadro là một loại card đồ họa chuyên dụng dành cho các ứng dụng chuyên nghiệp như thiết kế đồ họa, kỹ thuật số, sản xuất phim và trò chơi video. Các đặc điểm của dòng Nvidia Quadro bao gồm:

– Tính năng khử răng cưa: Dòng Nvidia Quadro được trang bị tính năng khử răng cưa để cải thiện chất lượng hình ảnh, đặc biệt là khi vẽ các đường thẳng và điểm.

– Thuật toán logic: Dòng card đồ họa này cũng được tích hợp với thuật toán logic để tăng tốc độ xử lý các tác vụ đồ họa phức tạp.

– Clip region: Điều này cho phép các ứng dụng đồ họa chỉ hiển thị các đối tượng nằm trong một khu vực nhất định trên màn hình, giúp cải thiện hiệu suất đồ họa.

– Clip plane: Dòng Nvidia Quadro cũng hỗ trợ tính năng Clip plane, giúp hạn chế số lượng đối tượng được vẽ trên màn hình, cải thiện hiệu suất đồ họa.

– Quản lý và tối ưu hóa sử dụng bộ nhớ RAM: Dòng card đồ họa này có khả năng quản lý và tối ưu hóa sử dụng bộ nhớ RAM để tăng tốc độ xử lý đồ họa.

– Chiếu sáng hai chiều: Dòng Nvidia Quadro cũng có tính năng chiếu sáng hai chiều, cho phép các ứng dụng đồ họa tạo ra hiệu ứng ánh sáng phức tạp và chân thực hơn.

– Tính năng xử lý sự chồng lấp các mặt phẳng đồ họa (overlay plane): Dòng card đồ họa này cũng hỗ trợ tính năng xử lý sự chồng lấp các mặt phẳng đồ họa (overlay plane) để tạo ra hiệu ứng 3D phức tạp và chân thực hơn.

4. Vậy Quadro có thực sự vượt trội so với Geforce?

Theo các trang chính thức của các render engine như Octane, Fstorm … GPU mà họ khuyến cáo nên dùng lại là Geforce và các kết quả benchmark cho thấy 2 GPU có chung 1 tầm giá, Geforce chạy nhanh hơn.

Nhưng các kết quả khác lại cho thấy một số phần mềm như của Catia, Solidworks, Siemens NX … lại chạy vượt trội hoàn toàn trên các dòng Quadro. Vậy lý do là gì?

Các phần mềm tác động như thế nào tới hiệu năng của card màn hình?

Đầu tiên phải phân biệt được các phần mềm CAD và các phần mềm DCC.

• CAD là viết tắt của Computer Aided Design, những phần mềm này làm việc với đường cong, đưa đến cho người dùng độ chính xác cao trong thiết kế. Các phần mềm này thường được dùng cho thiết kế kết cấu các công trình lớn, thiết kế máy bay, ô tô, tàu vũ trụ…
• DCC là viết tắt của Digital Content Creation, các phần mềm này làm việc với các đa giác (hình tam giác, chữ nhật …), không phải là các đường cong, độ chính xác không cao, nhưng hình ảnh xuất ra đủ thuyết phục người xem rằng nó là thật.

CAD hướng đến sự chính xác cho khoa học, còn DCC hướng đến trải nghiệm nội dung cho người xem. Vậy điều đó liên quan gì tới tốc độ giữa Quadro và GeForce nhỉ?

So sánh card đồ hoạ GeForce RTX 2080 Ti và Quadro RTX 6000

Mức giá hai con này cách nhau một trời một vực, nhưng thực tế chúng được làm trên cùng 1 công nghệ, chung 1 kiến trúc TU102. Điểm khác biệt về phần cứng là con Quadro có nhiều hơn về mọi thứ, nhiều hơn 1 tí CUDA Core, nhiều hơn 1 ít Tensor core, RT Core … đại khái là mỗi thứ nhiều hơn 1 tí (tầm 7-10% gì đó). Riêng VRAM thì nhiều hơn gấp 2 lần. Lưu ý Quadro nhiều hơn không phải nhiều hơn theo kiểu giữa 2080Ti và 2070 đâu nhé, nhiều hơn chỉ 1 xíu xiu thôi. 2070 làm trên TU104, 2060 làm trên TU106 nhé.

Tất cả những thứ có trong Quadro, dòng Geforce đều có. Hoàn toàn không có chuyện Quadro có thêm 1 bộ vi xử lý thần kì nào đó giúp nó nhanh hơn Geforce. Đại khái 2 con này gần như giống nhau, đó là lý do bạn dùng 1 con Quadro này sẽ same same nếu so với con 2080 Ti khi render với Octance hay Fstorm, hoặc khi chơi game chẳng hạn. Quadro chiến game vô tư, chỉ là cái giá bỏ ra quá đắt thôi.

Tại sao tốc độ xử lý của Quadro lại nhanh hơn GeForce?

Sau 1 hồi phân tích, tìm hiểu thì chốt lại là các phần mềm đó viết code tối ưu cho Quadro nên nó nhanh hơn. Mình chắc một số bạn cũng đã nghe thấy câu này chán luôn rồi. Nếu Quadro và Geforce không khác nhau về phần cứng thì phần mềm optimize kiểu gì mà nhanh hơn cả mấy chục lần như vậy?

Câu trả lời là: “NVIDIA đã cố tình không tối ưu cho GeForce, ép người dùng phải trả một cái giá cao gấp nhiều lần cho Quadro, và thực tế cũng có cách để unlock GeForce để có thể một vài tính năng như Quadro”. Đại khái, tất cả các thứ đều nằm trong thằng Driver và Firmware hết. NVIDIA muốn bạn trả thêm 1 đống tiền chỉ để họ bật một số tính năng khiến Quadro chạy nhanh hơn.

5. Những tính năng Quadro có mà GeForce không có

• Quadro có TCC còn GeForce thì không!

Trên một GPU của NVIDIA, chúng ta có tối đa 2 chế độ: WDDM và TCC. GeForce: Chỉ có WDDM còn Quadro: mặc định là WDDM và có cả TCC. TCC là viết tắt của Tesla Compute Cluster. Ở chế độ này, GPU không quan tâm tới việc hiển thị trên màn hình mà chỉ quan tâm tới việc tính toán. Bởi vậy, bạn cần một GPU khác cho việc hiển thị lên màn hình.

Chế độ “Bình thường” là WDDM, hỗ trợ cả việc hiển thị hình ảnh, còn khi cần nó sẽ chuyển sang chế độ TCC.
Ở chế độ này, theo NVIDIA, sẽ hỗ trợ cho các ứng dụng dùng các core CUDA để chạy các ứng dụng mô phỏng, tính toán phức tạp, khoa học…Đại khái nó là 1 chế độ giúp dồn tài nguyên cho ứng dụng, giúp nó chạy nhanh hơn. Vậy chính xác cái TCC này là gì? phần cứng hay phần mềm? Tất nhiên nó là phần mềm rồi!

• Quadro dùng bộ nhớ 64 bit so với 32 bit trên GeForce

Quadro dùng bộ nhớ 64 bit để lưu trữ các con số dùng cho tính toán, so với 32 bit của GeForce. Việc này giúp cho độ chính xác của các tính toán cao hơn nhiều, do các con số được lưu trữ có nhiều số thập phân ở phía sau hơn. Về cơ bản, muốn xử lý một con số 64 bit trên một bộ xử lý 32 bit, ta chỉ cần chia con số đó làm 2 phần 32bit rồi tính là xong.

Vậy theo lý thuyết thì tất cả các card đồ họa đều xử lý đc các con số 64 bit chứ nhỉ? Hơn vậy nữa, Quadro và GeForce có chung một phần cứng, vậy không lý nào GeForce lại không làm được cả. Thực tế là các card Titan, Titan Black và Titan Z đều có, nhưng đến con Titan XP thì ….. bị tắt đi.

Ngoài ra thì còn một núi tính năng khác chỉ có trên Quadro, nhưng mình chi nêu vấn đề theo mình là quan trọng nhất.

• Chênh lêch dung lượng VRAM thì sao, nó có đáng để mua Quadro không?

Câu chuyện trở nên đáng chú ý khi NVIDIA ra 2 con Geforce: Geforce RTX 3080 và Geforce RTX 3090. Các bạn đều biết hai con này không khác nhau nhiều về bộ xử lý, khác biệt lớn nhất là VRAM, và chỉ bằng việc tăng thêm VRAM cho 3090 (24Gb vs 10Gb), Nvidia đã tăng giá nó lên gấp đôi. Thực sự 14Gb VRAM và 1 xíu core trên 3090 có giá bằng cả 1 con 3080? Chắc chắn là không, nhưng tại sao lại đắt vậy?

Đơn giản là một số công việc cần nhiều VRAM nên họ không có lựa chọn nào khác ngoài việc mua GPU có đủ VRAM họ cần, thế thôi. Một số công việc đó là: Render hình ảnh, dự báo thời tiết, machine learning … đại khái là những công việc cần load rất nhiều dữ liệu lên GPU.

Ví dụ như việc render 1 file 3d yêu cầu 7GB, thời gian hoàn thành của 3080 và 3090 là same same nhau. Nhưng nếu render 1 file 3d yêu cầu 14GB, 3080 phải dùng đến VRAM của hệ thống, hệ quả là khoảng 10 lần chậm hơn so với 3090. Bởi vậy, nếu công việc của bạn cần nhiều VRAM, thì sự lựa chọn không còn là Geforce hay Quadro nữa, mà là card nào có đủ số VRAM bạn cần.

Có nên mua card đồ hoạ Quadro không?

Có chứ, nếu ứng dụng bạn dùng cần nó hoặc bạn quan tâm tới ECC, hoặc đơn giản là bạn cần thật nhiều VRAM. Bạn phải tìm hiểu kỹ xem ứng dụng bạn dùng là CAD hay là DCC. Nếu là CAD thì phải research một lần nữa xem các thông số benchmark như thế nào. Tại một số phần mềm CAD không có tối ưu cho Quadro đâu.

Làm kỹ xảo phim, làm machine learning thì mua card đồ hoạ nào?

Well, hai thằng này thì chắc chắn bạn chỉ quan tâm tới 1 thứ: VRAM. Bạn phải đảm bảo số lượng VRAM của GPU là đủ dùng, nếu không coi như tạch.
Vậy bao nhiêu VRAM là đủ? Cái đó tuỳ việc mỗi người.

Ngành xây dựng, kiến trúc nên chọn card đồ họa Geforce hay Quadro?

Khả năng là không, nếu làm kiến trúc nhưng chỉ là render các thứ thôi, trừ những công trình lớn, cần làm kết cấu các thứ cho thật chính xác thì mới dùng tới các phần mềm bên CAD thôi, thiết kế nhà dân sinh ko dùng tới đâu.

Danh Sách các phần mềm tối ưu cho Quadro

• Siemen NX
• Solidworks
• Catia
• Cimatron
• MasterCAM

Danh Sách các phần mềm không tối ưu cho Quadro

• Autodesk 3ds Max
• Autodesk Maya
• Sketchup
• PTC Creo
• Autodesk AutoCAD
• Blender
• AMD Radeon ProRender
• Redshift
• Lumion
• Chaos Group V-Ray
• Octane renderer
• FStorm renderer
• Vectorworks
• Adobe Premiere Pro
• MAGIX Vegas Pro 16
• DaVinci Resolve
• Adobe After Effect
• Adobe Photoshop (và các phần mềm chỉnh sửa ảnh nói chung, card nào không quan trọng)

Danh sách các phần mềm cần nhiều thông tin hơn để xác định:

• Revit: Không tối ưu cho Quadro (https://www.cgdirector.com/best-pc-for-cad-autocad-solidworks/)
• Inventor: Không tối ưu cho Quadro (https://www.cgdirector.com/best-pc-for-cad-autocad-solidworks/)
• Các phần mềm vẽ: Các phần mềm vẽ đường cong như Corel, AI … về cơ bản quá nhẹ để quan tâm đến dùng card nào.

Lưu ý: các phần mềm không có trong danh sách không có nghĩa là không được/ được tối ưu nhé. Thiếu thằng nào thì mọi ng comment nhé.