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英伟达发布12年来最大创新:GPU架构“图灵”

时间:2018-08-15 作者:网络整理 阅读:
在加拿大温哥华举行的 SIGGRAPH 计算机图形学顶级年度会议中,NVIDIA 新一代 GPU 架构Turing(图灵)终于发布,这是从年初到现在一直受业界期待的全新 Quadro 架构。Quadro 是英伟达的专业级显卡,主要面向设计、特效、科学可视化等视觉计算任务。根据官方介绍,图灵架构承载了 RT 核心(RT Core)以及全新张量核心(Tensor Core)……

 8月14日,据路透社报道,英伟达(Nvidia)公司CEO黄仁勋(Jensen Huang)在加拿大温哥华举行的SIGGRAPH 2018计算机图形与交互技术大会上,宣布推出外界期待已久的首批采用新一代图形技术的GPU Quadro RTX系列。
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这组芯片架构以英国著名计算机科学家艾伦·图灵(Alan Turing)的名字命名,用于游戏及其他内容的设计。黄仁勋表示,“图灵架构是自2006年CUDA GPU发明以来最大的飞跃,Quadro RTX系列也是全球首批支持即时光线追踪(Real Time Ray Tracing)的GPU。”

此前,许多分析师曾预计英伟达将在本月晚些时候在德国举行的2018年国际游戏展上宣布这一消息。

黄仁勋表示,“图灵架构是英伟达十多年来在计算机图形领域最重要的创新。其混合渲染功能将改变整个行业,实时光线追踪的到来是行业的圣杯。”光线追踪是指在计算机生成的场景中更逼真地渲染光线和阴影的方法。

据悉,图灵芯片渲染图形的速度要比上一代游戏与专业卡芯片架构Pascal快六倍。

新架构牛X在哪?

作为英伟达新一代的专业级显卡,Quadro RTX GPU是全球首批首批支持实时光线追踪的GPU,这是超过一万个工程师的努力成果。图灵架构承载了RT核心(RT Core)以及全新张量核心(Tensor Core),同时还支持AI、高级着色、仿真等任务。RTX光线追踪技术(ray-tracing)能够完美地计算光线反射、折射、散射等路线,渲染出逼真的画面。
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Quadro RTX GPU专为要求最为苛刻的视觉计算工作负载而设计,例如用于电影及视频内容创作、汽车与建筑设计、以及科学视算。其突破性的技术远超上一代,包括:

  • 全新RT Core可实现对象和环境的实时光线追踪,并做到物理上精确的阴影、反射和折射以及全局光照;
  • Turing Tensor Core可加速深度神经网络训练和推理,这对于赋力AI增强型产品和服务至关重要;
  • 全新Turing Streaming Multiprocessor架构拥有多达4608个CUDA core,可提供高达16 teraflops的计算性能,并行运算每秒16万亿次整数运算,以加速模拟真实世界的物理模拟;
  • 可编程着色技术可提高复杂视效和图形密集型工作体验;
  • 首次采用三星16Gb GDDR6内存,支持更复杂的设计、海量建筑数据集、8K电影内容等;
  • NVIDIA NVLink可通过高速链路联通两个GPU,将内存容量扩展至96 GB,并可通过高达100GB/s的数据传输提供更高性能;
  • 提供对USB Type-C和VirtualLink的硬件支持;
  • 全新增强型技术可提高VR应用性能,这些技术包括可变速率着色(Variable Rate Shading)、多视角渲染(Multi-View Rendering)和VRWorks Audio。

全球首款支持实时光线追踪技术的显卡

这些任务需要非常强大的计算能力,芯片得花一定的时间来处理数据,因此设计师们不能马上看到其作品效果。英伟达表示,新一代芯片将会让设计师能够实时做出那些改动,这会有助于加快他们的创意过程——英伟达希望客户愿意溢价购买。
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英伟达计划在第四季度推出这三款基于图灵芯片的新显卡,分别为Quadro RTX 8000,Quadro RTX 6000和Quadro RTX 5000 GPU。其中,Quadro RTX 8000将配备48GB内存,预计价格为10000美元;配备24GB内存的Quadro RTX 6000售价预计为6300美元;配备16GB内存的Quadro RTX 5000售价预计为2300美元。
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同时他们还向外界公布:英伟达其实只用了一块 GPU 来支持视觉渲染的算力。这意味着相较起过去必须使用 CPU 来进行模拟计算的方式,硬件化的光线追踪技术在能耗表现上要更优秀许多,且因为性能的强化,企业可以大幅减少在绘图计算架构中使用 CPU 的比重,成本方面也更优化。

Quadro RTX 系列核心面积增至754平方毫米,最大显存48GB GDDR6,集成186亿晶体管,显存频率14GHz,可实现硬件加速的AI、光线追踪和仿真。其他参数:

 

  • 最高每秒 10 GigaRays/sec的光线跟踪(GigaRays/sec,用来描述光线追踪性能);
  • 峰值 16 TFlops;
  • 每秒 500T OPs深度学习;
  • NVLink 技术提供 100GB/s 的带宽;
  • 支持每秒500万亿张量的操作

新架构相比于 Pascal 在视觉渲染上提升了 6 倍的速度,在 Shader Compute 的基础上增加了具备 AI 训练和推理能力的 Tensor Core 和支持光线跟踪的 RT Core。这种提升还引入了一项新技术——Deep Learning Anti-Aliasing(DLAA)基于深度学习抗锯齿算法。即:利用深度学习算法来消除较低分辨率的渲染,然后消除锯齿获得更高的图像质量。
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和硬件配套,英伟达同时推出了一个全栈的软件平台 NVIDIA RTX,将渲染技术和 AI 能力、算力等结合。该平台还将开源 NVIDIA 材料定义语言(MDL),这是一种用于定义基于物理的渲染材料的编程语言;也将支持 Pixar 上的通用场景描述(USD)语言。

英伟达和AMD的竞争还在继续

这家总部位于加州圣克拉拉的公司的股价在过去一年里上涨了逾50%,背后的主要驱动力是上一财年销售额翻一番多至19亿美元的数据中心芯片。英伟达的数据中心芯片可驱动执行人工智能任务,训练计算机识别图像,且在逐渐蚕食英特尔的增长机会。

英伟达规模最大的业务是消费类芯片,该类产品可给视频游戏玩家提供更加出色的图形界面。该业务的收入在最近一个财年同比增长35%,至55亿美元。增长主要受益于两点:一是像Epic Games的《堡垒之夜》(Fortnite)这样的热门游戏,二是该类芯片颇受加密货币爱好者的青睐。

不过,英伟达针对制作电影和其他数字内容的图形和设计专业人士的中端芯片表现却令人失望,去年其销售额仅增长11.8%,至9.34亿美元。

咨询公司Moor Insights&Strategy的分析师帕特里克·穆尔黑德(Patrick Moorhead)指出,英伟达可能想要避开来自劲敌AMD公司的竞争,后者可能会在明年推出新图像处理器,与英伟达瞄准同一群专业用户。英伟达目前在数据中心市场和高端的游戏市场占有优势,在中端市场则最容易受到竞争对手的冲击。

“英伟达目前(来自新一代芯片)最大的增长来自于工作站市场,这使得它变得极具竞争力。”穆尔黑德说道。

英伟达周一收盘上涨0.52%至256.12美元,并在盘后上涨1.71%。年初迄今,英伟达股价上涨了32%,同期标普500指数上涨5.6%,纳斯达克综合指数上涨13.3%。英伟达计划于周四盘后公布季度财报。

本文综合自威锋网、Investing、网易智能、雷锋网、路透社报道

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