不久前的GTC 2022"GeForce Beyond"特別活動(dòng)上，NVIDIA正式發(fā)布了三款GeForce RTX 40系列顯卡，而新一代Ada Lovelace架構(gòu)也隨之正式亮相，這是第三代的RTX架構(gòu)，其最大的完整核心具有恐怖的760億個(gè)晶體管和超過(guò)18000個(gè)CUDA核心，相比上一代Ampere架構(gòu)的283億晶體管和10752個(gè)CUDA核心有巨大的提升，那么新一代Ada Lovelace架構(gòu)與前代相比究竟有哪些創(chuàng)新呢？本文就帶各位一起仔細(xì)看看這個(gè)NVIDIA最新一代圖形架構(gòu)。

Ada Lovelace架構(gòu)的創(chuàng)新大體上可以分為三個(gè)板塊，分別是帶來(lái)了新的全景光線追蹤、著色器執(zhí)行重排序（SER）和DLSS 3，這是一個(gè)大致的認(rèn)識(shí)，而這些還可以往下細(xì)分，比如新的全景光線追蹤的實(shí)現(xiàn)就包含有新的RT核心、更多的著色器以及新的Tensor核心，而DLSS 3更是一系列技術(shù)的結(jié)合。

全景光線追蹤，從名字就能看出來(lái)它對(duì)于光線追蹤的計(jì)算要求有了巨大的提高，拿《賽博朋克2077》來(lái)說(shuō)，NVIDIA發(fā)布會(huì)演示的《賽博朋克2077》是將要發(fā)布的最新版，添加了"全極致光線追蹤"這一究極畫(huà)質(zhì)模式，大家可以欣賞一下這個(gè)畫(huà)質(zhì)下的畫(huà)面魅力。

對(duì)比的話會(huì)更加明顯，以《逆水寒》為例可以看到現(xiàn)在的全景光線追蹤相對(duì)比沒(méi)有光線追蹤的畫(huà)面觀感，明顯讓游戲體驗(yàn)上升好幾個(gè)檔次。

全景光線追蹤通過(guò) NVIDIA RTX 直接照明 (RTXDI)、像素完美的陰影、令人驚嘆的反射和之前看不到的水面折射，在《逆水寒》中提供令人難以置信、如照片般逼真的細(xì)節(jié)，晝夜都有自然的全局光照，由 NVIDIA 基于儲(chǔ)層的時(shí)空重要性重采樣全局光照 (ReSTIR GI) 提供，光線準(zhǔn)確無(wú)誤。

表面和紋理?yè)碛辛钊梭@嘆的基于物理效果的細(xì)節(jié)，可確保這些效果能夠以自然、逼真的方式交互，從而增強(qiáng)畫(huà)質(zhì)和沉浸感。為了對(duì)光線追蹤結(jié)果進(jìn)行降噪，《逆水寒》利用了 NVIDIA Real Time Denoiser (NRD)。

而要實(shí)現(xiàn)這樣的畫(huà)面表現(xiàn)，這個(gè)畫(huà)質(zhì)模式下游戲畫(huà)面的每個(gè)像素會(huì)執(zhí)行約635次光線追蹤計(jì)算來(lái)確定光照，4年前的《戰(zhàn)地5》首次引入實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)只會(huì)對(duì)畫(huà)面的每個(gè)像素執(zhí)行約39次光線追蹤計(jì)算，等于說(shuō)現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)的游戲畫(huà)面相比4年前提高了16倍的計(jì)算要求。

理論上要實(shí)現(xiàn)這樣的計(jì)算要求，在技術(shù)沒(méi)有革新的情況下，GPU的晶體管數(shù)目也需要增長(zhǎng)16倍才能滿足需求，這顯然不現(xiàn)實(shí)，事實(shí)上，芯片的晶體管數(shù)目每?jī)赡昴茉黾右槐毒鸵呀?jīng)很不錯(cuò)了。

而Ada Lovelace架構(gòu)的技術(shù)革新就解決了這個(gè)問(wèn)題，在晶體管數(shù)目?jī)H增加約4倍的情況下，卻可以輸出計(jì)算需求量遠(yuǎn)超4倍的游戲畫(huà)面。那么它是怎么做到的呢？這我們就要深入到其架構(gòu)核心圖里面去深究了。

我們還是先從完整的核心圖來(lái)看，它仍然沿用了從NVIDIA Pascal架構(gòu)開(kāi)始定下的GPC-TPC-SM層級(jí)架構(gòu)，這也讓我們可以很明顯的看到其規(guī)模相比上一代顯著增大了，GPC從Ampere的最大7個(gè)猛增到12個(gè)，增幅為71.4%，就算其他部分沒(méi)有技術(shù)革新，僅僅這個(gè)暴漲的GPC規(guī)模就已經(jīng)能帶來(lái)很強(qiáng)的性能提升了。

除此之外，與上代的架構(gòu)核心圖對(duì)比的話，會(huì)很明顯的發(fā)現(xiàn)二級(jí)緩存部分的變化可以說(shuō)是最大、最明顯的，Ada Lovelace的二級(jí)緩存規(guī)模暴漲——是上一代的16倍。另外一個(gè)從完整核心圖上也很容易看到的區(qū)別就是Ada Lovelace沒(méi)有了NVLink總線模塊，這個(gè)設(shè)計(jì)方向其實(shí)之前早有痕跡。

深入到GPC里面，會(huì)發(fā)現(xiàn)這一代仍然是每組GPC包含6組TPC、一個(gè)獨(dú)立光柵引擎、兩個(gè)ROP分區(qū)(每個(gè)包含8個(gè)ROP單元)，而每組TPC又包含2組SM。這樣的組成是與上一代Ampere一模一樣的，所以相應(yīng)的Ada Lovelace的TPC和SM單元也分別增長(zhǎng)到最多72個(gè)和144個(gè)。

再繼續(xù)深入到SM單元里面，會(huì)發(fā)現(xiàn)其整體的結(jié)構(gòu)也是與上一代Ampere架構(gòu)一模一樣，分為四個(gè)一樣的主要計(jì)算模塊，一個(gè)RT光追核心，以及128KB一級(jí)數(shù)據(jù)緩存/共享內(nèi)存等。

而且每個(gè)主要的計(jì)算模塊內(nèi)的結(jié)構(gòu)也和Ampere架構(gòu)一樣，有64KB寄存器文件、零級(jí)指令緩存、一個(gè)Warp調(diào)度器、一個(gè)分配單元、16個(gè)FP32單精度浮點(diǎn)CUDA核心、16個(gè)FP32/INT32單精度浮點(diǎn)和整數(shù)混合CUDA核心、一個(gè)Tensor Core張量核心、四個(gè)載入存儲(chǔ)單元、一個(gè)特殊功能單元(SFU)用于執(zhí)行圖形差值指令。

而差別也很明顯，那就是RT Core光追核心從之前的第二代升級(jí)到第三代，Tensor Core張量核心也從第三代升級(jí)到第四代。

第三代RT Core有效光追算力是上代3倍

全新的第三代RT Core可以提供2倍的光線與三角形求交性能，并且加入了兩個(gè)全新的重要硬件單元——Opacity Micro-Map引擎和Displaced Micro-Mesh引擎。

Opacity Micro-Map引擎將光線追蹤的Alpha-Test幾何性能提升2倍；而全新的Displaced Micro-Mesh引擎可動(dòng)態(tài)生成微網(wǎng)格，以產(chǎn)生額外的幾何圖形。Displaced Micro-Mesh引擎可在提升幾何圖形豐富度的同時(shí)，不以傳統(tǒng)復(fù)雜幾何圖形處理的性能和存儲(chǔ)成本為代價(jià)。

Displaced Micro-Mesh引擎

我們知道光線追蹤的計(jì)算是以光線射向一個(gè)平面這樣的模型來(lái)計(jì)算的，而實(shí)際的渲染中物體幾乎不會(huì)是簡(jiǎn)單的平面型，而是各種曲面，所以就需要將曲面分解成許多個(gè)小的三角形平面，然后計(jì)算光線與三角形求交。在Ampere架構(gòu)上，面對(duì)一個(gè)復(fù)雜的曲面，如果想得到逼真的光線追蹤效果，那么分解的三角形平面是非常多的，多個(gè)三角形平面帶來(lái)非常復(fù)雜的BVH，這就非常難以計(jì)算。

而Ada Lovelace架構(gòu)的處理方式就不一樣，通過(guò)Displaced Micro-Mesh引擎，它將這些三角形平面僅通過(guò)一個(gè)三角形然后加上不同的位移圖來(lái)表達(dá)，顯著縮短了BVH的的構(gòu)建時(shí)間，同時(shí)BVH的存儲(chǔ)空間需求也減小了很多，而最終仍然能實(shí)現(xiàn)一樣的光線追蹤最終渲染效果。

實(shí)際應(yīng)用中由于Displaced Micro-Mesh引擎的存在，面對(duì)復(fù)雜物體的渲染，BVH的構(gòu)建速度可以超過(guò)15倍，而存儲(chǔ)空間的需求卻可以小20倍之多，越是復(fù)雜的物體該引擎的優(yōu)勢(shì)就越能體現(xiàn)。

而且Displaced Micro-Mesh引擎不止可以應(yīng)用在游戲領(lǐng)域，對(duì)于創(chuàng)作領(lǐng)域的用戶來(lái)說(shuō)，也有軟件會(huì)支持，目前Adobe、Simplygon這兩家企業(yè)已經(jīng)確認(rèn)得到了支持。

Displaced Micro-Mesh引擎

接下來(lái)我們說(shuō)Opacity Micro-Map引擎。

Opacity Micro-Map引擎則是可以對(duì)游戲中常見(jiàn)的樹(shù)葉這類(lèi)物體加速光線追蹤計(jì)算，Ampere架構(gòu)面對(duì)這種場(chǎng)景的Alpha-Test需要多個(gè)著色器來(lái)進(jìn)行計(jì)算，而Opacity Micro-Map引擎對(duì)于這種不透明的對(duì)象進(jìn)行了不透明度的編碼，可以更準(zhǔn)確的對(duì)物體邊緣進(jìn)行光線追蹤計(jì)算，簡(jiǎn)化了葉子輪廓之外完全透明和葉子輪廓之內(nèi)完全不透明的區(qū)域的計(jì)算，耗費(fèi)更少的著色器就可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的光線追蹤渲染。

以《Portal with RTX》這個(gè)游戲?yàn)槔琌pacity Micro-Map引擎可以讓Gbuffer填充速度加快30%，游戲幀率提高10%。

而最終，這些改進(jìn)下的第三代RT Core可以使完整的Ada Lovelace架構(gòu)核心具有200 TFLOPS的有效光線追蹤計(jì)算能力（最先上市的RTX 4090達(dá)到191 TFLOPS），幾乎是上代產(chǎn)品的三倍。

對(duì)于第四代Tensor Core，最主要的變化是新增了Hopper FP8 Transformer Engine，可提供1400 TFLOPS的張量處理性能，超過(guò)上一代使用FP8加速性能的5倍，可以說(shuō)深度學(xué)習(xí)性能得到了巨大的飛躍，這也意味著通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)想法，后面的DLSS 3我們會(huì)再次提到它。（最先上市的RTX 4090具有1.32 Petaflops的FP8張量處理性能）

說(shuō)到DLSS 3，作為這次NVIDIA大力宣傳的重點(diǎn)，相信大家都急不可耐想深入的了解這個(gè)技術(shù)，但是為了更清楚的了解DLSS 3，我們還得說(shuō)兩個(gè)新東西，那就是著色器執(zhí)行重排序（SER）和Optical Flow Accelerator光流加速器。

著色器執(zhí)行重排序技術(shù)的重大作用是可以極大的提升光線追蹤性能，這是與CPU的亂序執(zhí)行一樣的重大創(chuàng)新。

由于光線追蹤的特性，它很難并行處理，因?yàn)楣饩€會(huì)向各個(gè)方向反射，并與各種類(lèi)型的表面相交，所以光線追蹤的工作負(fù)載需要不同的線程處理，需要不同的著色器，并且需要不同的顯存來(lái)存取中間的計(jì)算過(guò)程。

而我們知道GPU的特點(diǎn)就是適合并行處理，只有面對(duì)并行處理的任務(wù)才可以發(fā)揮GPU的特點(diǎn)獲得更好的計(jì)算效率，而著色器執(zhí)行重排序就是可以通過(guò)實(shí)時(shí)重新調(diào)度任務(wù)，即時(shí)重新安排著色器負(fù)載來(lái)提高執(zhí)行效率，從而更好地利用GPU資源，以實(shí)現(xiàn)更佳的光線追蹤性能，據(jù)稱，SER可以為光線追蹤帶來(lái)最高可達(dá)3倍的性能提升，整體游戲性能提升可高達(dá)25%。

應(yīng)用了著色器執(zhí)行重排序（SER）之后，《賽博朋克2077》在全景光線追蹤模式下可以提高44%的性能，《Portal》RTX可以提高29%的性能，《Racer RTX》可以提高20%的性能。

回看前面的完整核心圖，可以看到左上角清晰的標(biāo)出了Optical Flow Accelerator，也就是光流加速器，而盡管之前的Ampere架構(gòu)中沒(méi)有提到這個(gè)東西，但其實(shí)Ampere架構(gòu)也是有的，不同的是，Ada Lovelace架構(gòu)中大大增加了光流加速器的運(yùn)算性能，從之前Ampere架構(gòu)的126 TFLOPS增加到現(xiàn)在的300 TFLOPS（詳細(xì)值是305 TFLOPS）。

Ada的光流加速器帶來(lái)的巨大的性能提升，具有實(shí)用性了，使DLSS 3能夠預(yù)測(cè)場(chǎng)景中的運(yùn)動(dòng)，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠在保持圖像質(zhì)量的同時(shí)提高幀率。前面提到的第四代Tensor Core的1400 TFLOPS的張量處理性能，加上這里Ada Lovelace光流加速器300 TFLOPS的光流運(yùn)算性能，再加上后方的NVIDIA超級(jí)計(jì)算機(jī)提供的超過(guò)1 ExaFLOPS的AI計(jì)算性能，這三者就組成了這一代DLSS 3的硬件層面的保障，而前面講了那么多基礎(chǔ)性的東西，現(xiàn)在我們終于可以講到通過(guò)這些東西能實(shí)現(xiàn)的直接與玩家接觸的技術(shù)——DLSS 3。

新一代的DLSS 3包括全新的幀生成技術(shù)、DLSS 2超分辨率技術(shù)和NVIDIA Reflex技術(shù)，與之對(duì)應(yīng)的就是目前在游戲中，DLSS 3對(duì)應(yīng)了這三個(gè)選項(xiàng)——幀生成技術(shù)、DLSS 2超分辨率技術(shù)和NVIDIA Reflex技術(shù)——這三個(gè)都啟用才算是完整的開(kāi)啟了DLSS 3。

而這其中，幀生成必須RTX 40系列才能支持，超分辨率則是RTX 40/30/20系列都支持，Reflex的要求最低——GTX 900系列及以后的都支持。

總得來(lái)說(shuō)，DLSS 3是提升游戲體驗(yàn)的一整套解決方案，也就是說(shuō)對(duì)于游戲體驗(yàn)的三要素——流暢度、延遲和畫(huà)質(zhì)——進(jìn)行全方位的提升，而不是拆東墻補(bǔ)西墻的那種，接下來(lái)我們一個(gè)一個(gè)說(shuō)。

DLSS 3的幀率

先說(shuō)它如何提升幀率。

之前的DLSS 2，提升幀率的方式簡(jiǎn)單說(shuō)就是以低分辨率渲染，然后通過(guò)AI添加細(xì)節(jié)輸出成高分辨率的幀，比如我們將游戲設(shè)置成4K，打開(kāi)DLSS，那么實(shí)際的計(jì)算過(guò)程是先以1080p分辨率渲染幀畫(huà)面，然后將這個(gè)幀畫(huà)面拉伸成4K最終輸出，中間相差的這3/4部分的像素信息是通過(guò)AI計(jì)算來(lái)添加的（本地主要是Tensor Core來(lái)計(jì)算）。由于以低分辨率渲染，所以在AI補(bǔ)充像素的性能足夠的情況下，幀率自然可以提高了。

但是這樣無(wú)法突破CPU性能的瓶頸，畢竟降低原始渲染分辨率可以使得GPU每一幀的計(jì)算量更少，但是CPU每一幀的計(jì)算量是不變化的（因?yàn)镃PU負(fù)責(zé)計(jì)算的部分與分辨率并無(wú)關(guān)系），實(shí)際上，由于幀率提高，CPU的計(jì)算量其實(shí)還增大了。

那么DLSS 3是怎么做的呢？

首先，還是與DLSS 2一樣，比如輸出4K游戲畫(huà)面的話，它也是先降低原始渲染分辨率到1080p，然后通過(guò)AI計(jì)算來(lái)添加像素拉伸成4K畫(huà)面。在連續(xù)的游戲畫(huà)面中，我們就可以通過(guò)這樣得到連續(xù)的4K幀畫(huà)面，第1幀、第2幀、第3幀等等。

然后這樣的每?jī)蓭g，DLSS 3可以了解場(chǎng)景的變化情況，通過(guò)光流加速器為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供像素級(jí)的幀到幀的運(yùn)動(dòng)方向和速度信息，然后通過(guò)渲染并拉伸的4K幀以及幾何圖形和像素的運(yùn)動(dòng)矢量并將其輸入至神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，就能計(jì)算出兩個(gè)渲染并拉伸的4K幀中間的幀畫(huà)面了。

實(shí)現(xiàn)超越CPU限制的幀數(shù)

這樣連續(xù)下去的話，原本的第1幀、第2幀、第3幀中間都會(huì)有一個(gè)新的幀，等于實(shí)際最終輸出的幀畫(huà)面中，有1/2是沒(méi)有CPU參與的，完全是GPU計(jì)算出來(lái)的，所以理論上可以將原本受限于CPU性能的游戲幀率提高一倍。

另外，我們?nèi)リP(guān)注像素的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)靠傳統(tǒng)渲染方式計(jì)算的像素其實(shí)只有1/8，最終輸出的游戲畫(huà)面7/8的像素其實(shí)都是通過(guò)DLSS 3的一系列AI計(jì)算填補(bǔ)上的，這極大的提升了效率。

DLSS 3的畫(huà)質(zhì)

然后我們說(shuō)下畫(huà)質(zhì)。

其實(shí)看我們的網(wǎng)站的網(wǎng)友評(píng)論可以看到還是有很多網(wǎng)友對(duì)DLSS技術(shù)很抗拒，認(rèn)為不是原始渲染出的畫(huà)面就不好，筆者認(rèn)為這一觀念是需要改變了。且不說(shuō)網(wǎng)友有這一觀念可能是由于初代DLSS技術(shù)確實(shí)效果不佳，形成了刻板映象，即便之后的DLSS 2超分辨率技術(shù)已經(jīng)有很好的畫(huà)面也很難摒棄已經(jīng)形成的觀念，我們可以比較一下這幾幀畫(huà)面，完全看不出區(qū)別。

DLSS 2

DLSS 3

DLSS 2

DLSS 3

還有《逆水寒》的實(shí)機(jī)截圖，DLSS 2和DLSS 3的畫(huà)面質(zhì)量對(duì)比，大家可以拖動(dòng)仔細(xì)對(duì)比對(duì)比。

對(duì)于DLSS 3的生成幀這方面大家不免想到已經(jīng)問(wèn)世好久的各種插幀技術(shù)，DLSS 3的生成幀確實(shí)也可以算作插幀的一種，但是又與其他的插幀技術(shù)完全不一樣。

簡(jiǎn)單的插幀技術(shù)利用兩幀之間像素的位移來(lái)確定中間幀的圖像，這樣其實(shí)非常容易出現(xiàn)明顯令人覺(jué)得視覺(jué)異常的畫(huà)面，特別是對(duì)于陰影這種需要計(jì)算的畫(huà)面效果，當(dāng)主體移動(dòng)之后，正確的陰影是需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜計(jì)算的，單單根據(jù)像素的位移來(lái)確定的畫(huà)面幾乎肯定違反客觀世界的物理規(guī)律。

而DLSS 3它使用光流加速器分析兩幀連續(xù)的游戲圖像，計(jì)算幀到幀之間物體、元素的運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)據(jù)，綜合游戲中的一對(duì)超級(jí)分辨率幀，以及引擎和光流運(yùn)動(dòng)矢量，并將其輸入至卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算生成出新的一幀，大大提高了畫(huà)面的準(zhǔn)確性。

DLSS 3的延遲

最后我們?cè)僬f(shuō)延遲。

通過(guò)前面的梳理大家會(huì)發(fā)現(xiàn)DLSS 3盡管提高了幀速率，也保證了畫(huà)質(zhì)，但是對(duì)于延遲是沒(méi)有縮短的，因?yàn)槊恳粋€(gè)新生成的幀都是需要后一幀渲染出來(lái)之后才可以準(zhǔn)確生成的。更高的幀率提升了游戲的順滑程度，但延遲會(huì)影響游戲的響應(yīng)度，如果延遲太高，游戲的體驗(yàn)也不會(huì)好，而為此，DLSS 3也集成了NVIDIA Reflex技術(shù)來(lái)降低延遲提高響應(yīng)速度。

所以總得來(lái)說(shuō)，DLSS 3是包括了基于AI的超分辨率提升技術(shù)、基于AI的幀生成技術(shù)以及NVIDIA Reflex低延遲技術(shù)這些軟件層面以及第四代Tensor Core的1400 TFLOPS的張量處理性能、Ada Lovelace光流加速器300 TFLOPS的光流運(yùn)算性能以及NVIDIA超級(jí)計(jì)算機(jī)提供的超過(guò)1 ExaFLOPS的AI計(jì)算性能組成的硬件層面綜合實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，對(duì)于游戲體驗(yàn)的提升也不是單方面的，而是全方位的提升。

游戲以及應(yīng)用支持

對(duì)于游戲開(kāi)發(fā)者這一邊來(lái)說(shuō)，從支持DLSS 2到支持DLSS 3很容易，大部分引擎開(kāi)發(fā)接口是相通的，DLSS 3還可以通過(guò)Streamline這一NVIDIA發(fā)布的開(kāi)源平臺(tái)進(jìn)行集成，極大的簡(jiǎn)化了游戲開(kāi)發(fā)者對(duì)新技術(shù)的集成工作，可以預(yù)期未來(lái)的DLSS 3集成速度一定不會(huì)慢。

首批支持DLSS 3的游戲及應(yīng)用等也不少，包括了《巫師3：狂獵》、《黑神話: 悟空》、《賽博朋克2077》、《逆水寒》、《殺手3》、《微軟模擬飛行》等熱門(mén)游戲以及寒霜引擎、Unity 、虛幻引擎4 & 5 這些游戲引擎，有了這些知名游戲引擎的支持，未來(lái)的DLSS 3游戲數(shù)量可以說(shuō)不用擔(dān)心。

實(shí)現(xiàn)4倍性能提升

至于DLSS 3對(duì)于游戲幀數(shù)的提升，NVIDIA給出的數(shù)據(jù)如上，可以將游戲分為兩類(lèi)，一類(lèi)是今天之前的游戲畫(huà)面，這部分的提升平均在2倍左右，而另一類(lèi)則是之后的游戲畫(huà)面，可以理解為全景光線追蹤的游戲畫(huà)面，對(duì)于這樣的游戲畫(huà)面，提升平均可達(dá)4倍，當(dāng)然，關(guān)于性能提升部分我們后面還會(huì)實(shí)際測(cè)試的。

游戲玩家中除了單機(jī)類(lèi)游戲玩家還有電競(jìng)類(lèi)游戲玩家，新一代GPU也將這方面的體驗(yàn)推到了新高度，現(xiàn)在已經(jīng)可以在1440p分辨率下普遍達(dá)到360幀，而且系統(tǒng)延遲控制在10ms之內(nèi)。

電競(jìng)類(lèi)游戲玩家首要看重幀率及延遲，所以之前大都會(huì)在1080p分辨率下進(jìn)行對(duì)戰(zhàn)，以獲取高幀率及低延遲，而新一代GPU將360FPS@1440p成為現(xiàn)實(shí)后，玩家照樣可以在1440p下獲取高幀率及低延遲，而通過(guò)統(tǒng)計(jì)，在27英寸1440p的顯示器上進(jìn)行游戲相比25英寸1080p的顯示器平均成績(jī)會(huì)提高3%，對(duì)于毫厘之爭(zhēng)的電競(jìng)對(duì)戰(zhàn)來(lái)說(shuō)，這也是很重要的。

Ada Lovelace架構(gòu)相比Ampere架構(gòu)的另一項(xiàng)重要升級(jí)就是NVIDIA 編碼器 (NVENC)升級(jí)到了第八代，開(kāi)始支持AV1編碼了。AV1的效率比H.264高40%，這意味著在傳輸同樣質(zhì)量的畫(huà)面時(shí)候只需要大約70%的數(shù)據(jù)量，或者說(shuō)在同樣的帶寬下可以實(shí)現(xiàn)更清晰的畫(huà)面質(zhì)量，并且由于AV1是免費(fèi)、開(kāi)放的，可以讓廠商節(jié)省相當(dāng)一筆費(fèi)用，AV1已經(jīng)明顯將要取代H.264成為主流格式。

而在中國(guó)的備受歡迎的視頻編輯應(yīng)用"剪映專業(yè)版"、Blackmagic Design 的 DaVinci Resolve 18、以及 Adobe Premiere Pro 較為流行的 Voukoder 插件均支持 AV1，且均可通過(guò)編碼預(yù)設(shè)使用NVENC AV1編碼器。此外，OBS、Discord以及更多的公司都已在采用NVENC AV1編碼器。

首發(fā)的RTX 4090給開(kāi)放了兩個(gè)NVENC編碼器，這兩個(gè)NVENC可實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，并自動(dòng)分配以實(shí)現(xiàn)雙路輸出。全新的雙編碼器可將視頻導(dǎo)出時(shí)間縮短至原來(lái)的一半，主播用戶可借助第八代編碼器中 AV1 雙編碼器的優(yōu)勢(shì)提升直播體驗(yàn)，還可以通過(guò)OBS Studio 錄制高達(dá) 8K60 的內(nèi)容。

這部分我是特意留著作為壓軸好戲來(lái)講的。

先回顧一下幾個(gè)數(shù)據(jù)，2018年的TU102是754mm2，擁有186億個(gè)晶體管；2020年的GA102是628.4mm2，擁有283億個(gè)晶體管；而如今2022年的AD102是608.5mm2，擁有763億個(gè)晶體管。

可以清楚的看到核心面積一直在減小，而晶體管數(shù)目則保持非常高的增長(zhǎng)速度，當(dāng)然，面對(duì)制程在進(jìn)步，這其實(shí)也很正常，但是今年的Ada Lovelace架構(gòu)GPU實(shí)在這方面漲的太恐怖了，AD102晶體管差不多是GA102的2.7倍！

而在先進(jìn)的TSMC 4N NVIDIA定制工藝的加持下，RTX 4090的功耗則與RTX 3090 Ti一樣保持在450W，這足以令人意識(shí)到Ada Lovelace架構(gòu)GPU的能耗比的巨大飛躍，事實(shí)上，新的Ada Lovelace架構(gòu)相比Ampere架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍，同功耗下的性能可達(dá)2倍。

在能耗比方面，之前Ampere架構(gòu)相比Turing架構(gòu)的提升并不大，這個(gè)我們還專門(mén)做過(guò)測(cè)試——《Ampere、Turing、RNDA比一比：三大架構(gòu)顯卡能耗比對(duì)比測(cè)試》，測(cè)試的結(jié)果是相對(duì)于上一代的Turing架構(gòu)桌面顯卡，Ampere架構(gòu)在能耗比方面具有了12%的提升，并不算出眾，而這一代直接來(lái)了個(gè)2倍的能耗比，讓人感覺(jué)說(shuō)直接進(jìn)步了兩代都不為過(guò)。

添加了Opacity Micro-Map引擎和Displaced Micro-Mesh引擎的第三代RT Core可以使完整的Ada Lovelace核心具有200 TFLOPS的有效光線追蹤計(jì)算能力，幾乎是上代產(chǎn)品的三倍。第四代Tensor Core新增了Hopper FP8 Transformer Engine，超過(guò)上一代使用FP8加速性能的5倍。

這兩項(xiàng)新的第三代RT Core和第四代Tensor Core加上之前從Ampere架構(gòu)延續(xù)下來(lái)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成了新的更強(qiáng)的SM單元，并且還加入了堪比CPU的亂序執(zhí)行一樣具有突破性的著色器執(zhí)行重排序技術(shù)，這就足以令人對(duì)新一代Ada Lovelace架構(gòu)GPU倍感期待。

而Ada Lovelace架構(gòu)還不止于此，它還增加了算力超過(guò)300 TFLOPS的Ada光流加速器、以及支持AV1編碼和雙編碼器的第八代NVIDIA 編碼器 (NVENC)、換用了先進(jìn)的TSMC 4N NVIDIA定制工藝，使得AD102晶體管差不多是GA102的2.7倍！并且直接來(lái)了個(gè)2倍的能耗比，等于一下子進(jìn)步了兩代！

更為重要的是，突破性的DLSS 3技術(shù)將游戲體驗(yàn)推到了新的高度，玩家不再需要在幀率、延遲和畫(huà)質(zhì)之間取舍，DLSS 3將在這3大方面進(jìn)行全方位的提升，并且可以克服CPU的瓶頸。

總的來(lái)說(shuō)，這一代Ada Lovelace架構(gòu)的進(jìn)步之大縱觀整個(gè)GPU發(fā)展歷史都難以找到與之匹敵的，它打開(kāi)了"全景光線追蹤"世界的大門(mén)，未來(lái)的游戲世界將如我們現(xiàn)在看到的好萊塢CG動(dòng)畫(huà)一般與現(xiàn)實(shí)真假難辨，而這一切都是實(shí)時(shí)渲染的，而不是如今的CG動(dòng)畫(huà)這樣仍然需要耗費(fèi)巨大財(cái)力和漫長(zhǎng)的制作時(shí)間，這是令人難以想象的，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的，正是DLSS 3與全景光線追蹤。

回首4年前，NVIDIA發(fā)布了第一代RTX GPU，不破不立，作為圖形渲染領(lǐng)域的重大變革，僅僅用4年時(shí)間和三代產(chǎn)品，我們就可以明顯感知到圖形質(zhì)量已經(jīng)坐上了發(fā)展的快車(chē)道，全景光線追蹤原本是距當(dāng)下技術(shù)程度而言遙不可及的天上明月，而NVIDIA智慧性的利用了AI技術(shù)，通過(guò)最新的DLSS 3使得這輪明月觸手可及，在歷經(jīng)了漫長(zhǎng)的數(shù)字貨幣風(fēng)波的侵襲之后，玩家們太需要這樣一代飛躍性的產(chǎn)品來(lái)慰藉了。