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面对即将结束的摩尔定律,英伟达有自己的答案

青春喜相逢
2018-10-08
> 面对即将结束的摩尔定律,英伟达有自己的答案

英伟达新的RTX显卡是对显卡技术发展方向的一次探索。

关注电脑硬件的朋友都知道,英伟达这次推出的新显卡系列,来得比平时要晚一点。在最新的20系列显卡推出之前,已经有将近两年没有发布新的架构和产品序列了。

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新的RTX系列推出以后,有不少人觉得有点失望:这次的新产品并没有像之前10系列那样,整体性能指标比上一代有60%-70%的提升。售价相似的RTX2080和GTX 1080 Ti在1080p/2k分辨率下游戏性能相差似乎并不算太大大,很难体验到技术换代带来的差异。

不过从英伟达的角度来看,他们正在做一件艰难的事情:如何在微处理器技术已经明显遇到瓶颈的时候,继续推动行业的发展。

现在的电脑芯片技术,已经到了近乎天顶星科技的程度。下一代7nm芯片中,最细小的“零件”只有几个原子的宽度。在这种情况下,芯片性能的每一点提升都无比困难,相比过去要花费成倍的资金与努力。芯片的原材料硅晶体,可以说已经被利用到了极致。

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电脑芯片的元件尺寸已经小到只有几个原子的宽度

前一阵,游研社应邀参与了英伟达在北京的媒体发布会。在会上,中国区总经理张建中先生也表示,每18-24个月处理器性能翻倍的摩尔定律已经差不多走到尽头,想要像过去那样维持芯片性能的高速发展,在将来会越来越困难。

英伟达应对这种困局的解决方案,是将几种不同功能的处理单元组合在一起,形成一种全新的复合架构。在传统的CUDA图形核心之外,还增加了负责深度学习的Tensor核心和负责光线追踪的RT核心。

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换句话说,英伟达的20系列显卡,目标不再是单纯地提高运算速度,而是通过优化计算、提供更多的云服务与与处理的方法来间接提高芯片运算效率,从而绕开越来越明显的芯片性能瓶颈。

这种思路的一个体现就是Tensor核心所提供的深度学习抗锯齿(DLSS)功能。相比起传统的本地抗锯齿,DLSS会使用英伟达的超级计算机对游戏提前进行解析,生成一个抗锯齿方案,打包在显卡驱动里。

当游戏运行的时候,Tensor核心就会按照这个方案去处理图像的抗锯齿,从而解放了图形核型的工作量。根据英伟达的资料,这套方案在提高了抗锯齿效果的同时,也显著增加了游戏在高分辨率下的运行效率。这也就是为什么在很多情况下上一代显卡很难在4k分辨率下保持60fps的游戏体验,而RTX 20系列却可以做到。

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而在未来的游戏开发层面,新的RTX显卡也在试图预示未来的方向。光线追踪一直都是计算机图形领域中的圣杯,是模拟真实世界所需要的一个关键环节。

在过去,由于计算量庞大,光线追踪很难被运用在游戏这样需要实时运算的情境中。有了专门负责光线追踪的RT核心以后,新的RTX显卡就可以部实现一部分实时光线追踪的效果。

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按这个路线发展下去,在日后假如实时光线追踪能被广泛地应用在游戏当中,不但玩家可以获得更好的游戏画面,开发者在光栅时代为了追求真实的光影效果而做的许多工作也可以省下来。当然现在距离那一步还是有点距离。

请填写描述新的着色技术也可以在提升渲染质量的同时提高渲染速度

总体来说,这次的新的RTX系列显卡,是英伟达在半导体芯片发展瓶颈时期,对未来技术发展方向的一次探索。尽管在一些方面可能显得进展不如预期,但也推出了许多充满了潜力的新技术思路。有些技术随着软件支持的完善,可能会效率更高,发挥更多让人意想不到的作用。在电子芯片技术渐渐开始陷入停滞的现在,这样的探索还是挺值得鼓励的。


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作者:青春喜相逢
这个人很懒,什么都没留下
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