光线追踪和DLSS:让英伟达RTX 20系显卡真的战未来 2019-10-01

英伟达的RTX 20显卡已经在9月19日晚上正式解禁评测,目前RTX 2080以及RTX 2080 Ti两块显卡的成绩喜忧参半,其中RTX 2080 Ti毫无疑问是当今卡皇,而RTX 2080则和GTX 1080 Ti不相上下,部分游戏成绩还弱于GTX 1080 Ti。这就让用户感到不满意了,我花了大笔钱竟然买了一块比GTX 1080 Ti更弱的显卡,难道真的是为RTX以及DLSS这两个新特性买单吗?

正好IT之家受到英伟达的邀请,在上周前往北京参加了图灵显卡技术交流会,在交流会上,英伟达的技术顾问和我们详细地交流了英伟达在图灵显卡上的创新,同时十分看好DLSS以及光纤追踪技术,称这两项技术将改变未来图形界以及游戏的发展。

在本次的技术交流会上,英伟达中国区总经理张建中先发表讲话,率先询问到有多少人是第一次听这样的架构说明会,表示大家很多人都是在近几年和显卡以及图形技术打交道,通过这样的技术交流会议,不说别的,至少能够让大家成为半个领域的专家,和别人打起交道来也可以肚里有货。

在经过了一番寒暄之后,英伟达技术讲解人员开始正式介绍全新的图灵架构。当然这里演讲的内容和科隆的Editor’s Day说的内容一样,只是这一次我们没有去科隆参加新品发布会。首先英伟达介绍到图形技术发展到现在,应该有个突破性的发展了,因为从G80采用统一渲染架构开始,过去十年内评价显卡首先便是看CUDA数量,同时FP32也就是单精度性能成为衡量一款显卡好坏的唯一标准,而现在随着图灵架构的出现,未来评估显卡性能的模式需要有所改变,尤其是图灵GPU中全新加入的计算单元,会让整个显卡行业尤其是游戏行业对于画面有着重新的认识。

英伟达表示在过去的十几年时间内,用户对于游戏画面的需求一直呈现上升的局面,而游戏厂商也希望通过各种技术让自己的游戏更加吸引人,尤其是那些制作3A大作的厂商,更是希望这些新技术让游戏变得跟真实社会一样,不过让人尴尬的是,尽管游戏建模已经和现实社会相差无几,但是对于厂商来说,还是有一个最麻烦的地方需要解决,那就是光线。

由于目前显卡硬件性能的不足,导致游戏过去一直都是通过光栅来创造光线环境,和现实社会的光线比起来差别很大,有时候看起来比较地假。不过厂商也希望让游戏的光线更加真实,但是过去一段时间内,显卡并没有特别的光线计算单元,因此只能依靠CUDA去强行计算,考虑到现实世界中光线的模拟是相当复杂的,同时纯计算光线又会造成性能的消耗,因为显卡根本不知道哪些光线是需要的,而哪些光线又是不需要的,这样又极大地浪费了原本就不是很充裕的显卡性能,因此过去一段时间内各家显卡在面对实时光线追踪的时候都束手无策,而厂商也难以驾驭或者说没有条件驾驭这项技术。

不过现在不一样了,英伟达在全新的图灵架构上加入了光线追踪单元,如今这些全新的专用单元能够应对实时光线追踪所需要的性能要求,同时根据自身的算法去除掉复杂且无用的光线,最大程度地满足光线追踪。目前所推出的三款显卡也就是RTX 2080 Ti、RTX 2080和RTX 2070,作为旗舰显卡的RTX 2080 Ti拥有10GigaRay/s的光纤追踪能力,这个成绩要比10系显卡强上6倍,这就是20系显卡的光追性能比10系显卡达到6倍的由来。当然目前采用实施光线追踪的游戏尚没有推出,即使是《古墓丽影:暗影》也没有在第一时间采用实施光线追踪,IT之家询问了英伟达的工作人员究竟什么时候才能让实施光线追踪采用在游戏中,NV说这还是要看微软的意思,因为游戏实现实时光线追踪需要微软为Win10推出全新的补丁才可以,而这个补丁也是实现这项技术的关键。

在技术交流会的现场,NV仍然将目前展示光线追踪最出色的Demo也就是《星球大战》的Demo摆了出来,当然这个Demo基于实时光线追踪技术,在4K分辨率以及DLSS条件下,使用RTX 2080 Ti显卡的帧率在35-40帧上下,当然IT之家在之前对RTX 2080 Ti显卡进行评测的时候也说到过,随后Nvidia称GTX 1080 Ti在运行这个Demo的帧率为8-9帧,和光追性能的区别是一样的,这样两者相除,差距就在6倍上下,尽管实际还要考虑到更多的东西,不过差不多也就是它们的光追差距了。

除了光线追踪之外,NV还在交流会上为我们介绍了另外一个专用单元以及深度学习开发套件,那就是Tensor Core和NGX,其中就包括英伟达认为的今后游戏发展所需要的DLSS。英伟达表示游戏以及应用行业的未来是属于AI的,如果纯依靠显卡的性能,那么在未来3A大作的轰炸下显然光靠显卡本身去运算是不明智的,此时就需要借助外界的力量来让显卡更有效率的运行。而DLSS便是这么一项技术,它能够让显卡在特定环境下以最佳的状态运行,而测试以及寻找最佳方式的办法就让NV的超级计算机群组去做,20系显卡因为有自家的深度学习单元,所以照着超算给出的渲染以及处理方法去做就行了。英伟达也举了一个例子,称这就像学生学习一样,除非是学神,普通学生自学是比较困难的,因为很多套路其实你不知道,而现在有了深度学习单元,就像老师告诉你们如何学习才会最高效,出题的套路是什么,这样子学生学习起来才事半功倍。

DLSS也是这样的功能,NV在现场演示了基于DLSS和TAA的两个FF15的Demo,以及采用RTX 2080 Ti和RTX 2080在DLSS下的实际表现。当然根据测试的结果,基于DLSS模式下要比TAA的帧率以及实际表现提升65-70%,而画面在动态环境下看不出多大的差距,部分情况下DLSS的性能要比TAA更加出色。当然如果是截图党看细节,那么DLSS和TAA之间还是有所区别的。NV表示今后的显卡一定会自主学习的,不会学习的显卡在以后会处处受限,这是毋庸置疑。

考虑到现场可以随意询问关于新卡的消息,IT之家小编在跟NV官方人员进行交流时就指出,虽然目前DLSS看起来十分地厉害,但是这些技术需要依靠游戏厂商的配合,目前除了几个Demo之外,尚且没有新的游戏出来,那么玩家是不是不能享受到DLSS的魅力了。暂时不论老游戏,未来的DLSS会不会随着新游戏同步推出。还有一个问题便是NV的深度学习计算集群需要多久才能完成对于游戏的训练。此外DLSS的性能和不采用TAA抗锯齿的显卡相比,性能相差几何。

对小编提出的三个问题,NV的工作人员在现场进了回答,称目前已经明确表示支持DLSS的游戏超过了25款,未来它们会根据自身工作室的开发水平适时在现在的游戏中加入DLSS的支持。NV也表示今后发布的大作,NV会跟游戏厂商协调,正确同步推出DLSS功能。并且DLSS功能默认状态下在20系显卡是开启的,用户不用做额外的控制。关于第二个问题,NV称随着超级计算机的不断添加,未来DLSS的学习能力会不断改善,同时训练时间也可以缩减,并且随着训练能力的提升,过去训练的内容可以套用在新的游戏之中,例如AK47的弹道大家都差不多,所以关于这款游戏的学习内容就可以套用在不同的游戏中,又可以节省一大笔时间。

而第三个问题,NV对我说道,当你有这项功能,其他的厂商没有,那么玩家就不会为其他显卡买单。此外对于画质愈发挑剔的玩家,在看过了画质出色的游戏,你认为他们还会转向低画质的特效吗?

NV最后在技术交流会上表示,未来对于显卡性能的定义将有所改变,不单单依靠传统的FP32,而是需要整体来看显卡的性能,NV给图灵显卡的定义是RTX-OPs,它基于FP32性能+INI32性能+Tensor以及Ray性能相互组合,这样子才是一个完整的图灵性能。

最后IT之家询问道,NV在图灵显卡上首次定义了全新的RTX-OPs,那么未来如果NV在下一代显卡中添加了新的单元,会不会重新定义新的性能表达方式,到时候图灵显卡以及之前的显卡该怎么比较性能?NV官方人员表示这个问题问得好,目前由于更新的显卡尚未推出,所以他们也不能透露更多的情报。

从北京这一次的媒体沟通会上,似乎传统的FP32性能已经不再能满足今后显卡的发展,也不能完全描述图灵显卡的真实性能,今后随着厂商对于光线追踪、DLSS的开发和理解愈发深入,以后的20系显卡的优势将会越来越大,而今后有着学习能力的显卡就不再是依靠蛮力去运算游戏,而是通过巧劲来学习,这就是战未来的真正含义。

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