英伟达的图灵架构被誉为近年来图形技术最重大的变革之一。这款全新的架构带来了大量的新技术,包括光线追踪、DLSS以及人工智能计算等。那么,目前市场上有哪些显卡支持光线追踪技术,又应该如何选择呢?
2018年9月,英伟达正式发布了全新的图灵架构和GeForce RTX系列显卡。众所周知,英伟达的显卡品牌一直都是以GeForce GTX命名,长期以来已经在玩家中形成了非常强的品牌号召力。这次,英伟达不惜大动干戈,在使用多年的GTX品牌之外,另外推出RTX品牌,显然是新的产品带来了全新的技术和应用,其意义已经远超传统品牌可以容纳的范围了。图灵架构和RTX系列产品的出现,代表了全新的视觉计算和AI计算时代的来临。
新一代GPU架构:Turing全面看
英伟达目前市场上全新一代显卡采用的架构被称为Turing架构,也就是图灵架构。目前图灵架构已经推出的核心包括TU102、TU104、TU106三款。这三款核心对应的是GeForce RTX系列显卡。此外,英伟达还推出了面向中低端市场的TU11和TU117两个核心,对应的是新一代GeForce GTX产品。
▲图灵架构是有史以来最大、最复杂的GPU架构,图为TU102核心。
▲图灵架构的SM采用了全新设计的方案。
▲图灵架构的GPU加入了张量计算单元拥有加速AI计算。
▲光线追踪和光栅化在计算方式上是完全不同的。
▲光线追踪算法示意图。
▲图灵架构加入了RT单元,可以加速光线追去的BVN遍历过程。
▲加入了光线追踪效果的场景光影更逼真。
▲DLSS带来了画质和性能双提升,是前所未有的创新技术。
▲DLSS画质和64倍SSAA对比几乎相当。
作为英伟达全新一代“扛把子”系类产品,图灵架构带来了大量的新技术,包括全新设计的SM(流式多处理器)1050ti显卡属于什么档次,支持FP和INT并发操作和独立线程调度,新加入8个混合精度的张量计算核心执行AI加速等,新加入的RT核心进行光线追踪硬件加速等。光线追踪和AI技术的加入,使得图灵架构彻底改天换地,完全不同于以往任何技术。
从技术角度来说,传统的实时3D图形计算采用的是光栅化方式。但光栅化计算存在非常多的局限性,很大程度上并不考虑真正的光线交互。因此,如果要进一步加强视觉效果和光影效果,就需要进入“光的视界”,采用光线追踪进行计算。不过,光线追踪根本问题在于计算负荷太大,普通CPU和显卡难以为继。此时图灵架构的优势就体现出来了。图灵架构引入了光线追踪专用的RT加速核心,能够高效进行光线追踪计算。根据英伟达的数据,使用RT核心的图灵架构GPU在光线追踪效能上是前代产品的十倍甚至更多。
除了光线追踪技术外,图灵加入了张量核心之后带来的最大变化就是各种AI技术的加持。比如深度学习抗锯齿,也就是DLSS。简单来说,DLSS技术是目前唯一一个能够在画面质量基本无损的情况下提升性能的技术。根据英伟达的解释,DLSS技术可以通过对比64X超高分辨率下的完美画面和较低分辨率下的普通画面进行对比学习,生成画面优化模型。
值得一提的是,由于原始图像并非采用全分辨率渲染,因此对系统性能要求大幅度降低,再加上DLSS的优化,就能够在性能提升的情况下实现接近完美画质的图像。目前DLSS技术已经在多款游戏中实际使用。从DLSS技术的效果来看,DLSS技术大概相比传统的抗锯齿技术,大概能带来25%~35%的帧率提升和相似的画质,整体表现非常出色。
性能致胜:144“帧”能赢
在技术之外,人们关注的就是实际性能了。有关图灵细节显卡的性能,相信绝大部分玩家都已经有一定了解了。在这里本文简要总结一下。
▲英伟达的数据显示,高帧率和高胜率高度相关。
▲RTX系列显卡运行主流战术游戏能够获取相当高的帧数。
从绝对性能来看,全新的图灵家族在最高性能上相比上代帕斯卡家族大概有30%左右的提升,虽然绝对数量看起来并不大,但是实际上图灵家族带来了更多的新技术和特性,在实际使用中的实际表现是完全不同的。比如支持光线追踪的游戏,RTX系列显卡相比不支持的产品,在光线追踪方面的计算效率提升了十倍有余,整体游戏画面品质和帧数都大幅度上升。
在其他产品方面,比如RTX 2080 SUPER、RTX 2070 SUPER上,相比前代产品的提升也是非常显著的,其中RTX 2060 SUPER基本压制了之前的GTX 1080,RTX 2080 SUPER则压制了GTX 1080Ti,其性能对位全面提升。
此外,在游戏体验方面,英伟达还拿出相关测试数据,显示在战术竞技类游戏中,帧率更高的游戏其战胜比率更高。比如采用RTX 20系列中高端显卡的用户,游戏每秒运行帧数在120帧、144帧甚至240帧以上的话,其胜率相比采用较老显卡的用户总体提高大约53%。基于这个属于,英伟达提出了144“帧”能赢的概念,希望用户可以在游戏中通过更高的帧数来体验游戏胜利的快感。
点兵点将:图灵家族显卡来袭
在介绍了大量图灵架构的信息后,接下来看看目前英伟达所布局的产品。图灵架构目前已经衍生出五种不同的核心,分别是面向RTX系列显卡的TU102、TU104和TU106以及面向GTX显卡的TU116和TU117。具体型号也包含了从GeForce RTX 2080Ti到GeForce GTX 1650的十数款产品。
从产品角度来看,RTX 2080Ti、RTX 2080、RTX 2070、RTX 2060四款产品是采用“真”图灵架构的产品,支持光线追踪、支持AI加速等高级功能。不过RTX系列的产品价格较高,因此英伟达随后又推出了价格较便宜的TU11X系列核心,去掉了高成本的RT核心和张量核心,并命名为GTX 1660系列和GTX 1650系列推向市场。
显然,使用GTX则意味着这些产品不再支持光线追踪加速等高级功能。如此一来,英伟达从2018年8月图灵架构发布开始到2019年3月GTX 1600系列发布,图灵架构覆盖了从8000元级别到1200元级别市场,形成了比较严密的产品阵列。
时过境迁。图灵架构发布于2018年8月,在发布时市场上几乎没有可以正面竞争的对手,但是随着AMD在2019年发布了数款新品,市场的竞争态势变得激烈了起来。因此英伟达再度布局了“SUPER”系列的产品。
新的SUPER系列相比之前的同档次产品,价格不变或者少许变化,但是规格提升明显,属于一次比较明显的产品升级。其中最明显的变化来自于RTX 2070 SUPER,相比RTX 2070的TU106核心,RTX 2070 SUPER更换了更高端的TU104核心,规格也大幅度提升,性能稳压竞争对手一头,同时保持价格不变,因此性价比凸显了出来。
另外,在SUPER系列发布后,有消息称英伟达可能退市原有的RTX 2070和RTX 2080,毕竟这两款产品价格和新的SUPER相同,已经没有太多竞争力了。从官方价格以及产品情况来看,新的SUPER系列的两款显卡性价比就显得非常突出了,“买新不买旧”的理论在这里显然是正确的。
至此为止,目前英伟达在显卡市场的布局从高端到入门级已经进化为RTX 2080Ti、RTX 2080 SUPER、RTX 2070 SUPER、RTX 2060 SUPER和RTX 2060。RTX 2060和RTX 2060 SUPER拉开了价格差距,因此短期内还会继续存在。在入门级产品上,GTX 1660Ti、GTX 1660和GTX 1650已经上市有一段时间,等到市场上库存的帕斯卡架构的GTX 1060系列和GTX 1050系列退市后,它们将彻底成为市场主力。
至尊降临
TU102核心的GeForce RTX 2080Ti
TU102核心代表的显卡只有2款,除了TITAN系列的TITAN RTX高不可攀并且往往不计算入民用显卡阵营外,一般人们所能接触到的最高端显卡就是GeForce RTX 2080Ti了。这款显卡所使用的TU102核心有186亿晶体管,核心面积高达745平方毫米,拥有4362个流处理器,显存位宽352bit,显存频率高达14Gbps,显存带宽也来到了616GB/s的巨无霸水平。
GeForce RTX 2080Ti几乎集成了图灵架构的所有特性和精华,面对这款产品谈论性能的意义也不大,因为它在目前在任何领域都几乎属于所向披靡的境地。当然,如此强大的产品注定属于顶级玩家,它8000元以上的售价和比较稀少的产量,使得很多玩家只闻其名不见其形。GeForce RTX 2080Ti属于那些预算宽松、非全特效4K游戏不玩或者有一些计算方面特殊需求的顶级用户。
推荐产品:华硕ROG猛禽2080Ti-011G
产品参数
GPU型号:RTX 2080Ti
核心频率:1350MHz~1665MHz
显存频率:14Gbps
显存容量:11GB
散热方式:华硕新2.7插槽三风扇
输出接口:DisPlay Port ×2,HDMI ×2,USB-C×1
参考价格:12999元
华硕ROG猛禽2080Ti-O11G是ROG旗下的顶级产品,ROG往往被人们称之为“信仰”,不过从实际产品来看,这款显卡虽然比其他品牌的2080Ti价格略高,但是其扎实的用料,出色的散热以及华硕特色技术的加持,还是非常值得的。这款显卡同样采用了华硕的全自动化制造技术,除了保证高可靠性和高稳定外,还降低了有害物质的使用。
另外,这款显卡支持华硕的AURA SYNC灯同步技术,用户可以通过软件使其和主板的灯光进行同步律动,视觉效果很出色。散热方面,这款显卡采用了华硕自行研发的新款散热器,散热器尺寸更大、鳍片尺寸更多,再加上三风扇设计,整体散热表现非常出色,值得推荐。
王者之气
TU104核心的RTX 2080和RTX 2070系列
TU104核心是图灵家族面向高端玩家的核心,其核心拥有136亿晶体管,核心面积为545平方毫米。完整版本的TU104核心拥有6个GPC、48个SM和3072个CUDA Core。显存方面,TU104依旧支持GDDR6,显存位宽为256bit,支持15.5Gbps和14Gbps两种不同规格的GDDR6显存颗粒,最大显存带宽可达496GB/s,同样非常惊人。
在产品方面,之前英伟达在TU104核心上只规划了RTX 2080一款产品。正如前文所说,随着市场行情的变化以及芯片产能的提升,英伟达又发布了全新的SUPER系列显卡,对之前的RTX系列显卡进行了全面升级。目前同样使用TU104核心的RTX显卡共有三款,分别是RTX 2080 SUPER、RTX 2080和RTX 2070SUPER。这三款显卡的差别在于核心和显存频率、流处理器数量、RT核心和张量核心的数量,下表展示了三款显卡的差异:
推荐产品:影驰 RTX2080 Super大将
产品参数
GPU型号:RTX 2080 SUPER
核心频率:1830MHz(Boost频率)
显存频率:15.5Gbps
显存容量:11GB
散热方式:星之力三风扇
输出接口:DisPlay Port ×3,HDMI ×1
参考价格:5699元
影驰这款产品的优势在于性价比非常出色。在维持了和公版产品售价相当的情况下,影驰RTX2080 Super大将通过优化设计和用料,使得显卡核心频率做出了一定上调,整体效能超出公版显卡不少。另外,这款显卡的散热器采用了三风扇方案,整体散热器鳍片和热管用料都比较厚道,因此在温度控制和静音效果方面表现都比较出色。考虑其售价和公版产品持平,性能和散热方面有一定优势,因此值得推荐。
推荐产品:耕升GeForce RTX 2070 Super炫光OC
产品参数
GPU型号:RTX 2080 SUPER
核心频率:1605MHz~1815MHz
显存频率:14Gbps
显存容量:8GB
散热方式:炫光之眼X3
输出接口:DisPlay Port ×3,HDMI ×1
参考价格:4199元
耕升的GeForce RTX 2070 Super炫光OC显卡,它不仅延续了经典的“X”造型设计,而且其散热和超频能力都比较突出。在外形方面,这款显卡仍然选用黑色、乳白色和枪灰色进行搭配,整体风格比较硬朗,背板采用了“X”风格元素的设计,镜面抛光处理让背板产生反光的效果。特色功能方面,这款显卡配备RGB LED灯组,通过Exper Tool Ⅲ显卡监控软件,玩家就能调节这款显卡的灯光色彩和灯效模式。
值得一提的是,得益于非公版供电设计和高效的炫光之眼X3散热系统,这款显卡的散热性能和超频潜力也同样不俗。作为一款品质出色又绚丽多彩的显卡,耕升GeForce RTX 2070 Super炫光OC值得推荐。
主流之选
TU106核心的RTX2060家族
TU106核心是RTX家族中第三款核心,也是比较看重性价比用户最关注的产品。TU106核心集成了108亿晶体管,核心面积高达445平方毫米,只比上代顶级核心GP102的471平方毫米小了一点,可见图灵架构中的确加入了大量的特殊功能模块,相当耗费晶体管。显存方面,TU106的显存位宽依旧为256bit,搭配GDDR6颗粒,整体性能也相当出色。
目前TU106核心也有两款RTX系列显卡可供选择,分别是RTX 2060 SUPER和RTX 2060,其中RTX 2060发布时间比较早,规格上也相比后来者RTX 2060 SUPER弱一些。但是RTX 2060的整体价格相比SUPER版本的产品要便宜不少,堪称目前最便宜的RTX系列显卡,性价比表现也很不错。
推荐产品:ROG Strix RTX 2060 SUPER 08G GAMING
产品参数
GPU型号:RTX 2060 SUPER
核心频率:1500MHz~1860MHz
显存频率:14Gbps
显存容量:8GB
散热方式:ASUS镜面直触超大面积散热器
输出接口:DisPlay Port ×2,HDMI ×2,USB-C×1
参考价格:3999元
ROG Strix RTX 2060 SUPER 08G GAMING是一款性能出众的超频版RTX 2060 SUPER显卡。其外观设计非常出色,刀锋式的导风罩、沉稳大气的黑色外观、Wing Blade零噪音风扇等经典元素一一呈现。设计方面,这款产品采用了比公版更强的8+2相SAPⅡ(Super Alloy Power,超合金)供电设计,同样采用了Auto Extreme全自动化制程生产。另外,通过AURA灯效软件,玩家们可以自定义显卡的背光效果。
性能方面,这款显卡在各项游戏测试中相对于RTX 2060均有20%左右的性能增幅,也小幅度超过了RTX 2070。虽然其价格相对普通版本的RTX 2060SUPER略高,但是考虑其出色的用料和强悍的性能,还是相当值得推荐的。
推荐产品:索泰 RTX2060至尊PLUS OC
产品参数
GPU型号:RTX 2060
核心频率:1365MHz~1770MHz
显存频率:14Gbps
显存容量:6GB
散热方式:新款5热管至尊PLUS五风扇散热器
输出接口:DisPlay Port ×3,HDMI ×1,USB-C×1
参考价格:2899元
索泰RTX 2060至尊PLUS OC的外观设计仍然传承了该系列的标志性元素,显卡整体外观以黑色为主,辅以银色金属饰片之后整张显卡的外观也具有不错的金属质感。用料部分采用了10+2相供电设计,其供电部分还采用来自UBIQ的QA3111 MOSFET,品质卓越。值得一提的是,由于散热设计非常出色,这款显卡满载半个小时之后的核心温度最高仅为60℃。
超频能力方面,在电压提升10%的情况下,其Boost频率可最高提升至1840MHz,显存实际频率提升至2000MHz,并顺利完成3DMark Fire Strike Ultra测试。总的来说,这是一款用料极为优秀、性能和功能设计都非常出众的RTX 2060系列产品,值得喜欢超频玩家选购。
入门搭档
TU116和TU117核心
整个图灵家族的产品除了定位中高端的GeForce RTX系列显卡外,英伟达还推出了面向中低端和入门级玩家的TU116和TU117核心。相比TU106等中高端核心1050ti显卡属于什么档次,TU116和TU117删除了张量核心、RT核心等颇为耗费显卡晶体管资源的部分,只保留了和图形性能相关的部分,简单来说,TU116和TU117可以看做采用了图灵架构的传统显卡,只是不再以硬件加速方式支持光线追踪、人工智能等高大上的技术。相应的,它的价格也低了不少,值得预算有限的用户选购。
TU116目前有两款显卡上市,分别是GeForce GTX 1660Ti和GeForce GTX 1660,TU117核心只对应一款显卡那就是GeForce GTX 1650。其中前两者产品替代的是上代帕斯卡架构的GeForce GTX 1060 6GB和GeForce GTX 1060 3GB,后者替代的是之前大受欢迎的GeForce GTX 1050家族。从实际性能来看,两款GTX 1660系列产品在整体性能表现上还是相当令人满意的,轻松碾压GTX 1060家族,而GTX 1650的性能也远远超出GTX 1050Ti,图灵架构的强势可见一斑。
推荐产品:iGame GeForce GTX 1660 Ti Ultra 6G
产品参数
GPU型号:GTX 1660 Ti
核心频率:1550MHz~1770MHz
显存频率:12Gbps
显存容量:6GB
散热方式:iGame三风扇散热器
输出接口:DisPlay Port ×1,HDMI ×1,DVI×1
参考价格:2199元
iGame GTX 1660 Ti Ultra的外观设计以黑色作为主色调,并采用少量红色进行点缀,正面装甲上还有诸多大小不一的线条进行勾勒,从而提升了视觉上的层次感。用料方面,显卡供电电路采用8相供电设计,并搭载UBIQ M3816N MOSFETT、封闭式电感和固态电容等元器件。性能方面,这款显卡基本和上代高端产品GTX 1070处于同一区间。由于出色的用料和散热,这款显卡另外还有不错的超频能力。综合来看,这款显卡的用料、设计和实际表现都很不错,值得推荐。
推荐产品:映众GEFORCE GTX 1660黑金至尊版
产品参数
GPU型号:GTX 1660
核心频率:1530MHz~1785MHz
显存频率:8Gbps
显存容量:6GB
散热方式:三热管双风扇设计
输出接口:DisPlay Port ×3,HDMI ×2
参考价格:1799元
映众GEFORCE GTX 1660黑金至尊版显卡的外观设计比较简约朴实,但这并不意味着这款显卡实力不彰。散热方面,这款显卡配备了两个直径为80mm的散热风扇,并且这两个风扇拥有易拆洗的隐藏功能。散热器内部经过抛光,整体感观非常出色。显卡的PCB板采用4+2相供电设计,并且核心供电部分还配备了安森美NCP302150 MOSFET、封闭式电感和固态电容等元器件。
性能方面,映众GEFORCE GTX 1660黑金至尊版显卡为例,这款显卡在1080p分辨率的性能已经完全碾压GTX 1060,并且还具备在2.5K分辨率下流畅运行少数游戏大作的能力,性价比出色,值得推荐。
推荐产品:影驰GTX 1650大将
产品参数
GPU型号:GTX 1650
核心频率:1485MHz~1725MHz
显存频率:8Gbps
显存容量:4GB
散热方式:热管双风扇设计
输出接口:DisPlay Port ×1,HDMI ×1,DVI×1
参考价格:1299元
影驰GeForce GTX 1650 大将采用了全新的外观设计,浅灰色与藏蓝色的搭配更显简约时尚,整体质感非常不错,并且没有外接供电,使用更方便。显卡用料方面,供电部分采用2+1方案,用料大方合理。散热方案采用一体式全覆盖散热,搭配1根S形折弯热管,全面贴合GPU与周边器件,表现应该非常不错。性能方面,影驰GTX 1650大将在所有的游戏测试中都基本保持了对GTX 1050 Ti约20%~30%的性能提升,的确也显示出了作为最新入门级显卡市场上的“王者风范”,非常值得选购。
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