光追网络科技 向着真实前进,显卡光追性能天梯图V10(极速空间出品)

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向着真实前进,显卡光追性能天梯图V10(极速空间出品)

光线追踪技术起源于1968年,用于场景的隐藏面消除和阴影计算。由于计算量太大,即便后来GPU飞速发展到诸如GTX1080Ti这般强,也难以做到实时光追。这就好比一张密布大量计算题的试卷,学霸都会做,但要他限时1分钟完成,结果肯定不及格。

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2018年8月,英伟达发布了“图灵”架构,首次在 GPU 中引入了专门的光线追踪核心(RT Core),让实时光线追踪成为可能。

英伟达给具备RT core的显卡一个专属的尊贵标识:“RTX”,而之前的GTX被打入冷宫。

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在图灵显卡刚发布时,官方公布的光追的游戏并不多,只有十一款,实际测试的情况让人失望,光追开启后,不仅帧数大幅度下降,而且效果也并没有什么惊艳表现,让人觉得这是一个“得不偿失”的技术,一度怀疑这是老黄心血来潮脑门一拍的产物。

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黑神话悟空光追开启

然而,到了2023年12月,英伟达宣布支持光追的游戏已经高达500款,隔壁两家也看到了这个趋势,AMD从RDNA2开始,加入光线加速器(Ray Accelerators),争取追上英伟达的步伐。英特尔则在Xe HPG架构里增加了光追单元(Ray Tracing Unit,RTU),开启了自身的光追时代。

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光追开启效果

不同的游戏,光追开启后对效果的增益不一样,获益较大的游戏有:

《赛博朋克 2077》、《黑神话:悟空》、《GTA6》、《刺客信条:影》、《看门狗》、 《战地5》、《我的世界》、《逆水寒Online》、《地铁离去》、《控制》、《德军总部:新血脉》、《荒野大镖客2》、《永劫无间》......等等。

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光追关闭和开启效果对比

为了衡量显卡的光追性能,UL Solutions(纽交所上市公司)在3DMARK里增加了Port Royal测试子项,这是全球第一个面向实时光线追踪的性能测试工具。

在实际排序中,站长选取了Speed Way分数作为标尺,弃用Port Royal,主要有两点原因:

1、Port Royal 发布于 2019 年,基于早期的 DirectX Raytracing(DXR)开发,测试场景单一。Speed Way发布于2022年10月,完整支持 DX12U 四大特性(网格着色器、可变速率着色、采样器反馈和DXR 1.1)。

2、Port Royal 评分权重过度偏重光追单元算力。在现在的实际光追游戏里,采用的是光栅和光追踪相结合的“混合渲染”。普通场景用光栅化处理,光线追踪用于水面反射,玻璃折射、霓虹灯光等更具视觉效果的地方,以起到锦上添花的作用。Speed Way的评分体现了显存、着色器、光追单元综合调度,更贴近实际游戏的混合渲染负载。

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极速空间显卡光追性能天梯图V1.0

当前的显卡天梯图,通常是根据传统渲染分数排序,并不能体现其光追能力。因此,站长制作了显卡光追性能天梯图V1.0版。

解读(以RTX5070Ti和RX 9070XT为例)

在传统渲染性能上,RTX5070Ti要比RX9070XT低大约10%,但光追性能反超对方20%,原因如下:

第一、光追核心第四代胜过第三代

英伟达在光追上有先发优势,RTX50系列已经升级到第四代 RT Core。AMD是从RDNA2开始加入光追世界的,RX9070XT隶属于RDNA4,采用自家第三代的光追核心。简单理解就是两位武林高手修炼内功,姓英的先练,当下到了第四层,姓A的后练,现在到了第三层。

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第二、第五代 Tensor Core胜过第二代AI加速器

姓英的 Tensor Core和姓A的AI加速器表面看相似,都针对矩阵乘法和混合精度计算,用于加速深度学习任务。但二者在设计和性能上有显著异。

Tensor Core是独立专用单元,与 CUDA 核心物理分离,与 CUDA 核心并行工作,不占用图形渲染资源。AI加速器本质是流处理器(SP)的指令集扩展,并不是独立硬件,没有专属的晶体管区域,当执行AI加速器执行任务时,会占用CU内的矢量寄存器、缓存带宽等资源。正因为不是独立硬件单元,AMD 官方称其为 “AI Accelerators”(加速器)而非 “AI Cores”(核心)。

此时,可能部分读者会有这种疑惑,我们谈论的是光追,光追就谈RT cores,这和Tensor Core有何关系呢?

Tensor Core 是英伟达光追技术的基石,即不使用DLSS的超分和插帧,Tensor Core也全程参与光追的“AI优化”计算。

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RT core和Tensor Core分工合作

光线追踪需要模拟大量光线路径,实时渲染无法计算所有光线(否则帧率会暴跌),RT core犹如计算专家,专注于几何与物理计算,而Tensor Core就相当于这位专家的智能助手,来解决“计算更高效,结果更逼真”的问题。

英伟达的第一代Tensor Core出现在Volta架构中(代表型号 Titan V、Tesla V100),之后是图灵架构(即RTX20系列)、到目前的RTX50系列显卡已经更迭到第五代。

AMD的AI加速器第一代出现在RDNA3上,到了RDNA4更迭到第二代。

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光追开启

第三:显存原生带宽胜过等效带宽

RTX5070Ti是256bit/GDDR7显存,原生带宽896GB/s。

RX 9070XT是256bit/GDDR6显存,原生带宽640GB/S,另有64MB Infinity Cache,等效带宽可达一倍以上提升。

传统光栅化渲染按像素/三角形顺序处理,相邻像素共享大量数据,这时可以充分发挥Infinity Cache的威力,缓存命中率可达60–80%甚至更高,但在光追场景中,光线可能从场景A点瞬间跳至B点(如镜面反射),访问的数据(纹理、几何)无连续性,数据随机性强,缓存命中率大幅度下降,此时GDDR7原生带宽的优势就凸显出来。

以上是RTX5070Ti光追领先的三个主要原因,其它还有一些因素,例如能效比、显存管理,以及对开发者的生态支持等等。

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光追开启

总结

在这个领域,两个人比赛马拉松,英伟达先跑两公里,AMD的是追赶者,他能追上吗?

在2017年2月以前,AMD大幅度落后于英特尔,之后发布了锐龙一代,直到2024年的ZEN5,只用了七年就打败了英特尔酷睿14代(IPC和能效比均领先对手)。

现在,从RDNA第一代开始算(2019年发布),AMD用十年时间,到2029年能赶超英伟达吗?

站长认为,很难,原因下文探讨。

注:如需显卡光追性能天梯图高清版,可到极速空间官网下载。

掌机塞光追?黄仁勋吹的牛,Switch2 真能做到?

这不是升级,是技术的奇迹!

当英伟达掌舵人黄仁勋,在任天堂最新“创作者之声”视频里掷地有声地喊出这句话,整个游戏圈炸了锅。他口中这个“奇迹”,正是为任天堂Switch 2量身定制的神秘芯片。性能飙升10倍?硬件光追塞进掌机?还能AI实时补帧?黄仁勋的豪言壮语,是真的颠覆想象,还是科技巨头的又一次华丽营销?

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一、颠覆认知的三大突破

黄仁勋毫不吝啬地揭晓了奇迹的三大支点,每一项都足以改写移动游戏规则。

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1. 移动设备最强图形性能 Switch 2 的图形性能比初代提升了整整 10 倍!这意味着啥?以前玩《塞尔达传说》,海拉鲁大陆的风景虽然美,但总感觉差点意思。现在有了这芯片,画面直接升级成 4K 电影级别,草叶上的露珠、远处山脉的纹理,都看得一清二楚。

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2. 全硬件光线追踪 + HDR 光线追踪技术就像给游戏世界装了个 “阳光模拟器”,能精准模拟光线的反射、折射和阴影。比如在《超级马里奥:奥德赛》里,马里奥的影子会随着光源变化而改变,水面的反光也跟真的一样。再加上 HDR 的加持,画面的明暗对比更强烈,色彩更鲜艳,晚上玩游戏就像在看星空,美得让人窒息。

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3. 原生向下兼容结构 Switch 2 能完美运行初代 Switch 的所有游戏,而且还能通过转译技术提升画质和帧率,不仅能玩,还能体验到更流畅的画面和更细腻的细节。老玩家们都纷纷表示:“这简直是时光机,让我又回到了刚入坑 Switch 的那个夏天!”

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二、AI 处理器加持,性能再飞跃

Switch 2 搭载的专用 AI 处理器,它能在实时游戏中实现画面锐化和动作补帧,原本模糊的画面瞬间变得清晰锐利,打斗场景也能保持稳定的高帧率。有玩家测试《怪物猎人:崛起》时发现,原本在 Switch 上偶尔卡顿的场景,在 Switch 2 上流畅得像丝滑的巧克力。而且,这 AI 处理器的功耗还超低,就算连续玩一整天,电量也不会掉得太快。

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从硬件参数来看,Switch 2 搭载的英伟达 Tegra T239 芯片,配备 1 个 Arm Cortex X1 核心、3 个 A78 核心和 4 个 A55 核心,GPU 基于安培架构定制,还拥有 12GB 的 LPDDR5X 内存。掌机模式下,它的性能相当于 Steam Deck,而底座模式下更是能达到 GTX 1050 Ti 的水平。这配置,在掌机界简直是 “降维打击”!

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那么,这款芯片为什么会引起这么大的关注呢?首先,它代表了当前游戏芯片技术的最高水平。在移动设备领域,能够将图形性能、光线追踪、HDR支持和向下兼容等多种技术完美融合的芯片,目前还非常罕见。Switch 2的芯片无疑走在了行业的前列,为其他厂商树立了一个标杆。其次,它对游戏玩家来说意义重大。有了这款芯片,玩家可以在移动设备上享受到媲美高端游戏机的游戏体验。

三、玩家热议,褒贬不一的评价

Switch 2 一经发售,就引发了玩家们的热烈讨论。支持派 :“这画质,这性能,Switch 2 绝对是掌机界的天花板!”“终于能在掌机上玩到 4K 的《赛博朋克 2077》了,太爽了!”吐槽派 :“掌机模式下性能下降得有点多,不过也能理解,毕竟体积限制在那。”“HDR 效果感觉不太明显,希望后续游戏能优化。”理性派 :“虽然价格有点高,但考虑到硬件升级和独占游戏,还是值得入手的。”

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在发布会最后10分钟,黄仁勋突然切换日语,向岩田聪鞠躬:"如果没有他对移动游戏的远见,就不会有今天的Switch。"回顾历史发现岩田聪2015年去世时,黄仁勋曾发推文:"他教会我们游戏是连接人心的纽带。"

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结语: Switch 2的“掌机光追”是技术奇迹,但属于有限条件下的突破。它开启了移动设备光追的可能性,而真正的无妥协体验仍需等待芯片工艺和能效比的进一步提升。

你有想法入手一台 Switch 2吗? 欢迎在评论区留言。

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