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?新圖靈顯卡提供出色的圖形保真度；
?對(duì)競(jìng)爭(zhēng)格局的影響。
英偉達(dá)（NVDA）用于游戲的圖靈架構(gòu)顯卡新系列引入了許多消費(fèi)級(jí)顯卡中從未見(jiàn)過(guò)的新技術(shù)，包括用于機(jī)器學(xué)習(xí)的專用硬件和稱為光線跟蹤的圖形技術(shù)。英偉達(dá)已經(jīng)在 PC 游戲的巔峰時(shí)期為自己建立了堅(jiān)不可摧的地位。
英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛在 Gamescom 上推出了 RTX 系列游戲顯卡。資料來(lái)源：英偉達(dá)。
新圖靈顯卡提供無(wú)與倫比的圖形保真度
英偉達(dá)的首席執(zhí)行官黃仁勛在德國(guó)科隆的 Gamescom 舉辦的特別活動(dòng)中推出了新系列的圖靈消費(fèi)級(jí)顯卡（RTX 2080 Ti，2080,2070）。此前，黃已經(jīng)在 SIGGRAPH 2018 主題演講中揭示了圖靈架構(gòu)的關(guān)鍵要素。
我甚至對(duì)英偉達(dá)在將圖靈帶入消費(fèi)者市場(chǎng)方面的速度和靈活性感到驚訝，應(yīng)該不止我一個(gè)人有這種想法，但英偉達(dá)之所以能夠取得成功靠的就是不斷給市場(chǎng)驚喜。
除了傳統(tǒng)的圖形核心，圖靈還提供英偉達(dá)的 Tensor 核心，可以像 ASIC 一樣的速度進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)方面算法的處理。Tensor Cores 是英偉達(dá)性能最高的 Volta GPU 的一個(gè)特色，可用于超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和超級(jí)計(jì)算機(jī)，如美國(guó)能源部的 Summit 超級(jí)計(jì)算機(jī)，目前這是世界上最快的計(jì)算機(jī)。
Tensor Core 的開(kāi)發(fā)是英偉達(dá)靈活性的另一個(gè)典型例子。 Tensor Cores 實(shí)際上是專門(mén)用于機(jī)器學(xué)習(xí)的 ASIC，而且已經(jīng)被嵌入到 GPU 的芯片中。面對(duì)眾多機(jī)器學(xué)習(xí) ASIC 的開(kāi)發(fā)公司，英偉達(dá)并沒(méi)有選擇等待，而是主動(dòng)出擊，抓住了開(kāi)發(fā)的主動(dòng)權(quán)，積極參與競(jìng)爭(zhēng)。
對(duì)于圖靈，Tensor Cores 積極地利用 AI 功能，用于提高圖形渲染的性能和分辨率。一種稱為深度學(xué)習(xí)超級(jí)采樣的應(yīng)用程序，使用 AI 對(duì)較低分辨率的圖像進(jìn)行更高分辨率的上采樣。不僅如此，人工智能還有助于減少圖靈新功能即光線跟蹤的核心工作量。
光線跟蹤是電影數(shù)字渲染領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。在圖靈出現(xiàn)之前，光線跟蹤則需要基于大型服務(wù)器的渲染農(nóng)場(chǎng)來(lái)執(zhí)行這個(gè)功能。英偉達(dá)專業(yè) Quadro RTX 圖靈卡的推動(dòng)力之一就是取代傳統(tǒng)的渲染農(nóng)場(chǎng)。
究竟什么是光線跟蹤呢？光線跟蹤起源于光學(xué)物理學(xué)。光從某種程度上說(shuō)也是一種射線，這種射線表示光所采用的傳播路徑，即“光線”。光通常是以直線傳播，除非它與反射（有光澤）或折射（透明）介質(zhì)相交。人們可以將射線視為空間中的箭頭，指示光傳播的路徑和方向。
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的光線跟蹤不同于傳統(tǒng)的光柵化。光柵化是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基礎(chǔ)。在光柵化中，三維物體在數(shù)學(xué)上被轉(zhuǎn)換為二維圖像，如下圖所示。
雖然可以在光柵化中模擬光線的效果，但柵格化卻對(duì)有關(guān)目標(biāo)物體的光線的相關(guān)內(nèi)容只字未提。目前這一代“照片般逼真”的游戲在模擬燈光效果方面做得比較好了，但仍有很多額外的工作要做。
因?yàn)楣饩€跟蹤直接處理光源，因此利用光線跟蹤可以自動(dòng)再現(xiàn)光照效果，如反射，折射，陰影和間接照明。
許多必須添加到柵格化場(chǎng)景的內(nèi)容，在光線跟蹤中可以更容易地獲得。當(dāng)然，它在計(jì)算方面就不那么輕松了。因?yàn)楦櫽?jì)算量太大，不能實(shí)時(shí)使用。
這恰恰是圖靈的關(guān)鍵創(chuàng)新之處。它允許在單個(gè) GPU 上實(shí)時(shí)進(jìn)行光線跟蹤，也就是可以通過(guò)提供光線跟蹤計(jì)算、具有硬件加速功能的新 RT 核來(lái)實(shí)現(xiàn)。
Tensor Cores 所采用的 AI 技術(shù)也有助于光線跟蹤，它允許生成高分辨率場(chǎng)景，其中“光線”比沒(méi)有 AI 的場(chǎng)景要少。實(shí)時(shí)光線跟蹤可以產(chǎn)生戲劇性的光照和反射效果。
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對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的影響
關(guān)于光線跟蹤在游戲中的價(jià)值的爭(zhēng)論可能還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。有些人可能試圖聲稱，光線跟蹤實(shí)際上并沒(méi)有提供足夠的視覺(jué)增強(qiáng)。隨著計(jì)算機(jī)游戲的一般趨勢(shì)是要求越來(lái)越強(qiáng)的視覺(jué)真實(shí)感，那么，光線跟蹤是合乎邏輯的下一個(gè)發(fā)展方向。
游戲開(kāi)發(fā)者已經(jīng)盡可能地進(jìn)行光柵化。開(kāi)發(fā)人員也將采用光線跟蹤技術(shù)，不僅僅是因?yàn)樗哂懈叩囊曈X(jué)保真度，還因?yàn)樗梢允归_(kāi)發(fā)人員的工作更加輕松。以往使用光柵化來(lái)生成的光照效果既困難又非常耗時(shí)，而現(xiàn)在可以使用光線跟蹤自動(dòng)創(chuàng)建。既然對(duì)于內(nèi)容創(chuàng)建者和消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，光線跟蹤都是可以承受的，它將不可避免地取代舊的光柵化技術(shù)。
這就是為什么英偉達(dá)的 RTX-- 用于指代其光線跟蹤的軟件堆棧和圖靈卡，正迅速被作為新的圖形標(biāo)準(zhǔn)。RTX 已被納入微軟的 DirectX 光線跟蹤標(biāo)準(zhǔn)，并且也被整合到 Vulkan 圖形 API 中。未來(lái)，它也將成為 Epic Games 的虛擬引擎的一部分。
很明顯，英偉達(dá)為 RTX 技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)準(zhǔn)備了一段時(shí)間，并為開(kāi)發(fā)人員奠定了基礎(chǔ)。第一步是要求開(kāi)發(fā)人員完成一部分相關(guān)的研發(fā)工作，即使工作量極其龐大，且成本高昂。但是這些工作在英偉達(dá)首次在 2018 年 GPU 技術(shù)大會(huì)上展示 RTX 技術(shù)時(shí)就已經(jīng)完成。當(dāng)時(shí)，英偉達(dá)展示了在 DGX 站上運(yùn)行的 RTX 實(shí)時(shí)光線跟蹤，該站由四個(gè) Volta GV100 GPU 組成。
下一步為開(kāi)發(fā)人員提供一個(gè)更實(shí)惠的平臺(tái)，無(wú)論是用于游戲開(kāi)發(fā)還是測(cè)試，都是非常重要的。這一步則在英偉達(dá)介紹圖靈 Quadro pro 可視化卡時(shí)已經(jīng)完成。在這次產(chǎn)品發(fā)布中，一部實(shí)時(shí)電影被演示在一張圖靈卡上運(yùn)行。
當(dāng)然，開(kāi)發(fā)者仍需要看到支持 RTX 的游戲市場(chǎng)，才會(huì)有動(dòng)力，而前提是他們要先拿到具有 RTX 功能的游戲卡體驗(yàn)一下。
英偉達(dá)已經(jīng)在積極抓住顯卡的高端市場(chǎng)。 英偉達(dá)大膽的將光線追蹤視為 PC 計(jì)算機(jī)圖形的下一級(jí)，雖然該技術(shù)在一年前仍然被認(rèn)為不可行。通過(guò)硬件和軟件的創(chuàng)新， 英偉達(dá)采用了深入的光線跟蹤技術(shù)，使消費(fèi)者可以用到更為高端的顯卡。
英偉達(dá)的競(jìng)爭(zhēng)者已經(jīng)很難開(kāi)發(fā)出支持 RTX 的顯卡，當(dāng)然也不是不可能，但要在硬件和軟件設(shè)計(jì)上保證不侵犯英偉達(dá)的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。我相信英偉達(dá)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手將被迫在通過(guò)英偉達(dá)授權(quán) RTX 技術(shù)和降級(jí)到二級(jí)光柵化游戲之間做出選擇。前提是我們假設(shè)英偉達(dá)愿意授權(quán) RTX，對(duì)此我表示懷疑。
圖靈和 RTX 將鞏固英偉達(dá)在高端游戲市場(chǎng)上堅(jiān)不可摧的地位。
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