Nvidia rtx【所有信息】

我们已经有了新的NVIDIA RTX显卡。 从旗舰机型NVIDIA RTX 2080 Ti到面向4K多数游戏玩家的机型： NVIDIA RTX 2080，以及在所有预算中最实惠的机型NVIDIA RTX 2070 。 在本文中，我们将解释其新颖性和新技术。

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内容索引

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光线追踪比以往任何时候都存在

自从Nvidia GeForce RTX显卡问世以来， Ray Tracing是最受关注的术语之一，因为它们是历史上第一个能够将该技术实时应用于视频游戏的产品。 Nvidia的Ray Tracing实现称为RTX，因此这是该公司图形卡的新后缀。 但是什么是射线追踪和RTX技术？ 我们准备了这篇文章，以解释这些新技术和图形卡的基础。

除了计算机图形学之外，也许没有多少人知道射线追踪（Ray Tracing）（也称为射线追踪），但是地球上很少有人没有看到它。 光线追踪技术是现代电影产生或改善特殊效果的基础 。 考虑现实的反射，折射和阴影。 这使科幻史诗般的星际战士尖叫起来，快速的汽车看起来很生气，战争电影的火，烟和爆炸看起来很真实。

它还产生的图像可能与相机捕获的图像没有区别 。 真人电影将计算机生成的效果和无缝拍摄的真实世界图像混合在一起，而动画电影则覆盖了数字化生成的光线和阴影场景，其表现力与摄影师拍摄的任何事物一样。 考虑光线追踪的最简单方法是环顾四周。 现在， 您正在查看的对象被来自太阳的光线照亮。 现在，转身并遵循这些光线从您的眼睛向后到达与光线相互作用的对象的路径 。 那就是光线追踪或光线追踪 。

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从历史上看，PC硬件还不够快，无法在视频游戏中实时使用这些技术。 电影制片人可以花多长时间来渲染单个帧，所以他们可以在渲染场离线进行。 由于无法使用光线追踪 ，因此视频游戏仅需不到一秒钟的时间，因此大多数实时图形基于另一种技术，即光栅化。

借助Turing，NVIDIA RTX是Nvidia在视频游戏中实现Ray Tracing的实现

随着GPU继续变得越来越强大，在该技术的下一步发展中，光线追踪将为越来越多的人服务 。 例如，借助专业的光线跟踪工具，产品设计师和架构师可以使用光线跟踪在几秒钟内生成其产品的真实感模型，从而使他们可以更好地协作并省略昂贵的原型。 光线追踪已经证明了其对照明建筑师和设计师的有效性，他们正在使用其功能来建模光线与设计之间的相互作用。

GPU提供越来越多的功能，使视频游戏成为此先进技术的下一个前沿领域。 八月份，英伟达宣布其新的GeForce RTX图形卡基于Turing架构，并借助RTX技术实时兼容Ray Tracing 。 它是计算机图形算法和GPU架构十年研究的成果。

Nvidia的RTX技术由光线追踪引擎组成，该引擎在具有Turing或Volta架构的GPU上运行 。 Nvidia旨在支持通过各种接口进行射线跟踪，旨在与Microsoft合作，以通过Microsoft新的DirectX射线跟踪（DXR）API全面支持RTX 。 为了帮助游戏开发人员利用这些功能，Nvidia还宣布GameWorks SDK将添加一个爬网减少模块。 即将推出的更新版GameWorks SDK包含带有光线跟踪的光线跟踪区域阴影和明亮反射。 DXR将光线跟踪完全集成到DirectX中，从而使开发人员可以将光线跟踪与传统的栅格化和计算技术相集成。

Nvidia正在为Vulkan的多平台图形和计算API开发Ray Tracing扩展 。 该扩展将很快面市，并将使Vulkan开发人员能够使用RTX的全部功能。 Nvidia还为Khronos Group提供了此扩展的设计，以帮助潜在地将供应商间的闪电跟踪功能提高到Vulkan标准。

所有这些都将使游戏开发人员能够将光线追踪技术整合到他们的作品中，以创建更逼真的反射，阴影和折射。 因此，您在家中享受的游戏将获得好莱坞大片的更多电影品质。

图灵，新的图形架构

目前，仅发布了三款基于Nvidia图灵架构的图形卡，即GeForce RTX 2080Ti，RTX 2080和RTX 2070 。 Turing是Nvidia的最先进的图形体系结构，它是Volta的发展，其所有优点都得到了保留，并且增加了专用于Ray Tracing的新单元。 这些专用的光线跟踪单元是RT内核，因此，在进行光线跟踪时，Turing的效率比Volta最高10倍。

图灵能力仍然不足以非常密集地使用光线跟踪，这就是为什么仅施加少量光线的原因 。 这会导致出现带有大量噪点的图像，这是没人喜欢的。 这就是Tensor Core出现的地方，图灵中也有Tensor核心，它具有加速GPU的人工智能操作的功能 。 多亏了这些Tensor Core，GeForce RTX运用了先进的算法来消除图像噪声并提供了前所未有的图形质量，这与更深入地使用光线追踪所获得的效果非常相似。

Turing的好处远远超过了Ray Tracing ，因为该体系结构在每一个细节上都比Pascal有所突破。 Pascal是Nvidia在Turing之前在游戏领域使用的架构，因为Volta尚未进入视频游戏领域。

Turing架构在SM单元（流式多处理器）级别上引入了深刻的变化，这是Nvidia架构的最小功能单元，其中包括CUDA Core，Tensor Core，加载/保存单元，以及级别0的高速缓存。目前尚不知道RT内核是否也在SM内，尽管逻辑上是认为它们在其中。

每个SM内还有L1高速缓存，在图灵的情况下为128 KB，就像Volta一样 。 该高速缓存负责保存CUDA核心最常使用的数据，并且不一致，这意味着每个SM单元的L1高速缓存中的数据之间没有同步。 这个L1缓存有很大的不同，因为在Turing之前，第二个内存是一致且统一的。 图灵将L1高速缓存和第二个内存合并到一个不一致的池中 。 这将给开发人员带来更大的使用灵活性，并允许他们进行更多的优化，只要他们愿意在开发上花费更多的时间。

Turing中内存的这种统一在该内存与CUDA内核的寄存器之间移动数据时提供了更大的带宽和更快的速度。 访问时间的减少转化为在CUDA Core中执行操作所需的时钟周期更少。 Nvidia声称，每个Turing CUDA内核的性能都比Pascal高50％ ，毫无疑问，该体系结构的内部修改已获得回报。

我们在L2高速缓存中看到了针对Pascal的Turing的另一个重要变化，对于每个SM，它已从3 MB翻倍至6 MB 。 缓存的实现成本很高，因此重复进行就很清楚，图灵核比Pascal核更强大，并且需要更多这种宝贵的资源。 L2高速缓存是存储L1高速缓存中不适合的数据的地方，更大的容量意味着能够存储更多的数据，因此将需要较少的对图形卡VRAM存储器的访问，从而减少了对L2高速缓存的消耗。这种记忆和能量。

这很重要，因为与Pascal相比， Nvidia GeForce RTX并未增加VRAM的数量，尽管GDDR6的性能有所提高，从而提供了更高的能效和更大的带宽 。 更高的带宽将使Turing在高分辨率下的性能优于Pascal ，因此我们最终可以成为第一个允许充分利用4K G-Sync HDR显示器的图形架构。

由于改进了Turing高速缓存，GDDR6内存具有更大的带宽和更低的消耗，这使得卡的带宽足以满足RTX技术的正确操作 ，因为其中有很多卡必须移动的信息。

Nvidia RTX型号

下表总结了迄今为止已经发布的基于图灵的卡的功能：

Nvidia GeForce 2000系列
	矽胶	CUDA核心	千兆射线/ s	RTX-OPS	GPU频率	记忆体	介面	带宽	技术开发计划
英伟达GeForce RTX 2080Ti	TU102	4352	10	78T	1635兆赫	11 GB GDDR6	354位	616 GB /秒	260瓦
英伟达GeForce RTX 2080	TU104	2944年	8	60吨	1545兆赫	11 GB GDDR6	256位	448 GB /秒	225瓦
英伟达GeForce RTX 2070	TU104	2304	6	45	1710兆赫	8 GB GDDR6	256位	448 GB /秒	175瓦

其余的Nvidia GeForce 2000系列显卡的降落将在未来几周和几个月内完成 ，尽管其余型号可能与RTX技术不兼容，因此它们将继续使用后缀GTX以及他们有可能继续使用Pascal架构，尽管尚未正式确认这一切，所以我们将不得不拭目以待，它最终将如何发展。

至此，我们专门针对新型Nvidia RTX显卡的特别文章结束了。请记住，如果您有任何建议或需要补充的内容，可以发表评论。 您还可以在社交网络上与您的朋友分享该文章，这样您就可以帮助我们传播该文章，从而可以覆盖更多需要它的用户。 您如何看待Ray Tracing引入新的Nvidia显卡？ 您认为他们应该更专注于改善栅格性能吗？