英偉達(dá)發(fā)布最新RTX20顯卡：實(shí)時(shí)光影追蹤技術(shù)，性能提高6倍

8月20日，德國科隆游戲展前夜，英偉達(dá)發(fā)布了最新一代的RTX20顯卡家族，RTX2070，RTX2080，RTX2080Ti三款新品，英偉達(dá)CEO黃仁勛表示：“這是一種新的計(jì)算模式。圖靈處理器像只怪物，令人難以置信?！彼€演示了現(xiàn)有顯卡和RTX系列的全新渲染技術(shù)。

21日早間消息，在新一代高端游戲顯卡發(fā)布后，由于市場預(yù)計(jì)這款產(chǎn)品將對該公司規(guī)模最大的業(yè)務(wù)形成促進(jìn)，使得英偉達(dá)股價(jià)周一盤中大漲。

“新顯卡將是前一代顯卡的性能的6倍”

在此次顯卡更新前，NVIDIA GTX 10系游戲顯卡已經(jīng)銷售超過三年，新顯卡的命名大大出乎意料，跳過之前一直沿用的GTX系列開頭，而轉(zhuǎn)向高端市場的“RTX”，這也表明新GPU（圖形處理單元）所代表的圖形技術(shù)的巨大轉(zhuǎn)變。

新發(fā)布的三款顯卡分別是：rtx2070、rtx2080和rtx2080 Ti。其中TX 2080 Ti屬于旗艦產(chǎn)品，主頻為1350MHz，配備了4352 CUDA內(nèi)核以及11GB GDDR6顯存。RTX 2080是高端產(chǎn)品，主頻為1515MHz，內(nèi)置2944 CUDA內(nèi)核和8GB GDDR6顯存。英偉達(dá)還表示RTX 2080專為超頻而設(shè)計(jì)，旨在接替熱門的GTX 1080。RTX 2070則比較親民，主頻為1410MHz，配備2304 CUDA內(nèi)核和8GB GDDR6顯存。

英偉達(dá)承諾“GeForce RTX 20的性能將比上一代顯卡的高6倍”，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)（（Ray-Tracing））。新RTX 20系列的性能和光線跟蹤支持完全歸功于上周英偉達(dá)在SIGGRAPH 2018發(fā)布的新一代GPU架構(gòu)——Turing（圖靈），黃仁勛稱圖靈架構(gòu)是自2006年CUDA GPU發(fā)明以來最大的飛躍，也是英偉達(dá)十多年來在計(jì)算機(jī)圖形領(lǐng)域最重要的創(chuàng)新。

基于最新的圖靈架構(gòu)，圖靈大核心（TU102）集成了186億個(gè)晶體管，核心面積達(dá)754平方毫米，相比Pascal帕斯卡架構(gòu)核心分別增加了60％、58％，是有史以來第二大的芯片，它的內(nèi)部有三種不同核心：

一是傳統(tǒng)的SIM CUDA核心陣列，浮點(diǎn)計(jì)算性能最大14TFlops，整數(shù)計(jì)算最大性能14TIPS，并支持浮點(diǎn)、整數(shù)并行執(zhí)行，可變速率著色（Variable Rate Shading）；

二是光線追蹤專用核心RT Core，每秒鐘可計(jì)算最多100億條光線（10 Giga Rays/sec）；

三是深度計(jì)算輔助核心Tensor Core，F(xiàn)P16浮點(diǎn)性能110TFlops，INT8整數(shù)性能220TOPS，INT4整數(shù)性能440TOPS。

實(shí)時(shí)光影追蹤技術(shù)了解一下

光線追蹤（Ray Tracing）是一種渲染技術(shù)，可以產(chǎn)生實(shí)時(shí)光反射和電影效果，使游戲看起來更像電影。光線跟蹤是PC游戲玩家多年來一直承諾的事情，它一直被認(rèn)為是電子游戲的“圣杯”。

我們都知道物體在自然光源下，不同的表面會(huì)呈現(xiàn)不同的反射效果，而幾個(gè)物體之間又會(huì)互相反射光影，那么當(dāng)光源又是在移動(dòng)，而幾個(gè)物體也是在各自移動(dòng)，那么物體表面和周圍的光影變化，就是一個(gè)龐大的計(jì)算量。而最新一代的RTX顯卡，就是來解決這一問題。

現(xiàn)場展示了渲染一幀具備實(shí)時(shí)光線追蹤效果的畫面，4個(gè)Volta核心構(gòu)成的DGX要55毫秒，上一代的旗艦GTX 1080 Ti要308毫秒，而新一代的Turing核心僅僅需要45毫秒，這就是黃仁勛敢于使用RTX新命名的底氣。

具體來比較一下打開和關(guān)閉實(shí)時(shí)光影追蹤技術(shù)時(shí)畫面的差別。關(guān)閉光影追蹤技術(shù)后，物體表面的光線反應(yīng)缺少實(shí)時(shí)性，只能按既定的規(guī)則模擬光線反射情況，很多細(xì)節(jié)丟失，看起來比較假，不像真實(shí)的世界。而打開光影追蹤技術(shù)后，物體表面的所有光線反應(yīng)都是實(shí)時(shí)計(jì)算發(fā)生，畫面看起來就像電影一樣，現(xiàn)場看演示的感覺相當(dāng)震撼。

Nvidia現(xiàn)在的目標(biāo)是實(shí)時(shí)向群眾提供。Nvidia承諾，未來會(huì)有更多的游戲?qū)@得光線追蹤支持。目前已經(jīng)有相當(dāng)多游戲正式提供了對實(shí)時(shí)光影追蹤的支持，例如《古墓麗影：暗影》、《戰(zhàn)地V》、國內(nèi)現(xiàn)在很火的《絕地求生》、《易水寒》等等。

看來如果想要體會(huì)到實(shí)時(shí)光影追蹤的技術(shù)，看來上一塊RTX顯卡是非常有必要了。