光线追踪掀12年来最大飞跃 NVIDIA RTX 20系列显卡正式发布

北京时间8月21日凌晨，NVIDIA创始人兼CEO黄仁勋在德国科隆亲自揭晓了下一代游戏显卡GeForce RTX 20系列，突破性地引入了光线追踪技术，号称自2006年引入CUDA统一着色核心依赖最大的突破。从第一颗GPU GeForce 256诞生至今已经整整19年了，GPU技术和性能一直保持着飞速发展，远远超过摩尔定律曲线，但是在图形渲染技术上几乎一直没有改变。

始终都是光栅化渲染，通过计算三角形和多边形来获得画面输出，但这种技术的天然缺陷使得它只能尽可能模拟真实世界，而不可能无限逼近乃至完全复制。

光线追踪（Ray Tracing）技术则堪称图形界的“圣杯”，简单地说就是在图形渲染过程中实时跟踪物体和环境的光线，准确进行光线反射和折射、全局照明、物理阴影的绘制，可以带来近乎百分之百真实的渲染画面，尤其是光影效果。

光线追踪技术其实并不新鲜，很早就提出了，但是它的计算量太过庞大（想想要实时计算场景中无数光线每时每刻的各种传播），以前的GPU根本无力承担实时计算，直到现在，NVIDIA带来了突破性的“Turing”图灵架构，首次支持光线追踪，并加入AI人工智能，API方面则支持最新的DX12 DXR（DirectX Ray-tracing）。

图灵大核心（TU102）集成了186亿个晶体管，核心面积达754平方毫米，相比Pascal帕斯卡架构核心分别增加了60%、58%，是有史以来第二大的芯片。

它的内部有三种不同核心，一是传统的SIM CUDA核心阵列，浮点计算性能最大14TFlops，整数计算最大性能14TIPS，并支持浮点、整数并行执行，可变速率着色（Variable Rate Shading）。

二是光线追踪专用核心RT Core，每秒钟可计算最多100亿条光线（10 Giga Rays/sec），三是深度计算辅助核心Tensor Core，FP16浮点性能110TFlops，INT8整数性能220TOPS，INT4整数性能440TOPS。

因为是全新技术，缺乏统一的衡量指标，NVIDIA也发明了不少新的计算方法，比如78T RTX-OPS，代表图灵架构执行的光线追踪操作数量。

RTX光线追踪渲染技术其实在今年3月份的GTC技术大会上就提出了，之前使用四块Volta伏特架构的Tesla V100计算卡才能得到满意的效果，而现在只需一颗Turing核心就能获得更好的性能，Pascal架构更是没法比。

下边来几张光线追踪开关效果图对比，其中开启后的效果图灵架构都可以实时完成：

游戏对于图灵架构光线追踪的支持需要特别优化，但是凭借完善的生态系统和强大的号召力，已经得到了众多大作的支持，首发就有20多款，包括即将发布的《战地5》（Battlefield V）、《古墓丽影：暗影》（The Shadow of Tomb Raider）、《地铁：离去》（Metro Exodus）等等，包括国产的《逆水寒》、《剑侠情缘3》。

好了下边来看产品：

NVIDIA本次首发一口气推出了三款新卡，均采用开放式双风扇设计。

最顶级的是RTX 2080 Ti，4352个CUDA核心，核心基准频率1350MHz，加速频率公版1545MHz、FE公版超频1635MHz，搭配352-bit 11GB GDDR6显存，等效频率14GHz，带宽616GB/s，整卡功耗260W，8+8针供电，光线追踪性能10 Giga Rays/s、78T RTX-OPS。

接下来是RTX 2080，2944个CUDA核心，核心基准频率1515MHz，加速频率公版1710MHz、FE公版超频1800MHz，搭配256-bit 8GB GDDR6显存，等效频率14GHz，带宽448GB/s，整卡功耗225W，8+6针供电，光线追踪性能8 Giga Rays/s、60T RTX-OPS。

最后是RTX 2070，2304个CUDA核心，核心基准频率1410MHz，加速频率公版1410MHz、FE公版超频1710MHz，搭配256-bit 8GB GDDR6显存，等效频率14GHz，带宽448GB/s，整卡功耗175W，8针供电，光线追踪性能6 Giga Rays/s、45T RTX-OPS。

RTX 2080 Ti 999美元，国行9999元人民币；RTX 2080 699美元，国行6499元人民币，即日起开始预售，9月20日正式上市。

RTX 2070 499美元，国行价格未公布，估计在4999元左右。

另外还有个专业级的双卡组合Quadro RTX 8000 （DUAL），配备96GB GDDR6显存，光线追踪性能20 Giga Rays/s、188T RTX-OPS，20000美元。