黄仁勋骗过了全世界

   2025-02-20 8360
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  1. 如何看待NVIDIA正式公布Turing架构显卡

如何看待NVIDIA正式公布Turing架构显卡

虽然NVIDIA正式公布新一代的GeForce游戏卡应该要等到下周科隆游戏展前的“GeForce Gaming Celebration”活动,但是在昨天正式开幕的SIGGRAPH 2018,这场图形界顶级大会上,NVIDIA是不可能空手到来的,而事实上他们昨晚确实有很多重量级的公布,包括全新的Turing架构(注意,官博现在还没有使用任何中文命名),包括第一张专用于光线追踪的GPU:Quadro RTX,但是我们还是应该从它的根基:新的Turing架构开始说起。

黄仁勋骗过了全世界

NVIDIA的官方直播大概是早上的8:45结束的,现在还有很多细节没有公布出来,所以我们先来看看官方的Newsroom,首先关于Turing架构,NVIDIA对其非常有自信,称其为自从2006年通过统一渲染架构带来CUDA后最伟大的飞跃,所以你可想而知NVIDIA对其的期望,或者说野心。新的Turing架构很重要的一点就是混合渲染(Hybrid Rendering)来实现光线追踪,具体来说包括引入全新的RT Core来加速光线追踪,还有我们已经在Volta架构看到的Tensor Core来加速AI处理,当然还有光栅化,毕竟现在我们还没有厉害到能够抛弃光栅化的程度,所以新的Turing架构是包含多种力量的,而这种包含多方力量来实现光线追踪的混合渲染,应该会成为日后的关键词。

每次有新架构到来,我们最关心的就是微架构级别的变化:有哪些新增的特性,有哪些精简的部分,如果说Volta架构我们开始看到Tensor Unit,那么新的Turing架构当中最重要的就是新引入的RT Core。既然是“RT”,顾名思义就是冲着光线追踪(Ray Tracing)来的,它的作用是用来加速处理光线在三维环境中的传播,处理光线的速度是目前Pascal架构的25倍,同时让GPU作为节点处理最末帧(Final Frame)的效果渲染要比将CPU作为节点的速度快30倍。

同时让人兴奋的是,自从Volta架构开始引入的Tensor Core,我们都知道它能提供远远高于传统GPU的人工智能、深度学习性能,这部分性能能够赋予我们的GPU去做很多以往没有的工作,比如说在Turing架构当中的Tensor Core,能够在每秒处理500万亿的张量运算,通过这部分性能,我们能实现以往无法奢望的功能,比如说新的基于深度学习的抗锯齿技术:DLAA(Deep Learning Anti-Aliasing,万物基于深度计算)。

最后在传统的架构方面,Turing在我们熟悉的SM单元当中新增整数处理(Integer Unit)单元,以及新的统一缓存架构,能够带来目前架构两倍的带宽。规格方面,Turing架构能够搭载最多4608 CUDA,并且能够带来最高16 TFlops浮点性能。当然这是新发布的三款Quadro RTX显卡当中性能最强的RTX 8000而言的。

具体来说,昨晚NVIDIA共发布三款显卡,分别是Quadro RTX 5000\6000\8000,最高端的RTX 8000跟次旗舰的RTX 6000两张显卡在流处理器数量、张量单元数量、光线追踪性能方面都是一致的,分别是4608 CUDA、576 TC、10 GigaRays,只有显存存在差异,RTX 6000是搭载24GB GDDR6显存,通过NVLink桥接可以实现48GB显存,按照现在16Gb的显存来看,也是很夸张的,而RTX 8000的显存直接翻倍。“入门级”的RTX 5000则是3072 CUDA,384 TC(Tensor Cores)、6 GiagaRys,16GB GDDR6显存。

在流处理器方面,如果是按照Volta V100的架构,那就是每组SM单元包含64 CUDA,即72组SM单元,但是72组SM单元怎么构成GPC单元呢?过去的Volta V100是每组GPC单元包含14组SM单元,那这里就是除不尽的,难道NVIDIA还暗藏多余的SM单元?因为GPC单元肯定是4组、6组、8组的组成,如果是按照6组,就应该是6*14=84组SM单元,就算是按照128 CUDA/SM的构成,要么每组GPC单元的构成已经精简,要么目前的RTX 8000还不是完整架构。

至少就卡本身的规格方面,目前AnandTech已经拿到部分消息,他们已经做成架构之间的对比,就是RTX 8000分别对比GV 100、P6000、M6000,我们首先能看到在核心面积、晶体管数量、CUDA数量、纹理单元数量方面对比V100的规格是有精简的(甚至核心面积都变小),频率提高到1730MHz,显存频率14Gbps,位宽384-Bit,单精度16 TFlops,最后核心代号是尚不清楚的,GT102?现在谁知道呢。

图片来源于AnandTech

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这次最意外的还是新核心Turing(图灵)架构和gddr6显存居然在英伟达的专业图形卡上首发,其中的RTX(光线追踪)技术无疑是这款显卡最大的亮点。

尽管是采用了12nm工艺,但是Turing架构仍然比Pascal架构规模大得多,GP102和GP104分别为6组GPC和4组GPC,图灵架构在删除了FP64双精度单元后,新加入了RTX单元用于处理RTX计算,实际上新款Quadro RTX的光线追踪性能如此之强应该就是归结于这些专用RTX单元,这和当年Fermi架构推出的“曲面细分单元”似乎有异曲同工之处,但是尚且不知道RTX单元是否也属于CUDA核心,能否参与常规图形运算,这些就需要以后NVIDIA提供的技术白皮书来了解了。

最强的Quadro RTX8000所用的GT102核心(暂称)很有可能就是未来2080TI显卡采用的核心,754的核心面积,最高4608个流处理器(很可能给不了这么多),384bit位宽(也有可能缩减),但是作为游戏显卡,核心频率和显存频率有望继续提高,整体单精度运算能力应该仍然在16T左右,比1080TI高出近6T的计算性能。

至于主流高端2080和2070显卡,我们可以参照目前最低端的Quadro RTX5000,GT104核心很可能是3072个流处理器,256bit位宽,8G-16G的gddr6显存,如果算上更高的核心/显存频率,算力达到12-13T应该问题不大,所以即使是精简版的2070,其性能应该至少也会和1080TI旗鼓相当,如果算上光线追踪性能的话,拿自然就是秒杀老卡了。

功耗方面,官方给出的GT102只有225W。GT104只有180w。这么看并不高,当然这是说的专业卡,游戏卡如果频率提升的话,功耗可能还会增加,但是在核心规模增大不少的情况下,能效比仍然不错。

综合看来,GTX20这一代显卡的性能提升应该不小,尽管工艺仅仅是从16nm升级到12nm,但是这次的Turing架构规模增大了很多,还有RTX和nvlink等技术的引入,难怪黄仁勋称这是一次堪比当年G80(8800GTX)显卡的变革。

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