開啟游戲畫質(zhì)新時代 NVIDIA RTX 2080/2080Ti顯卡首發(fā)評測
就像剛剛過去的蘋果發(fā)布會一樣，NVIDIA每一代的新旗艦顯卡的發(fā)布在玩家心目中也完全可以被當(dāng)做一場“科技春晚”，只不過最近的“春晚”周期橫跨了2016-2018三個年頭，間隔長達兩年零三個月?；蛟S也只有這樣一個破紀錄的更新周期才能消化2016年5月發(fā)布會上Pascal架構(gòu)產(chǎn)品那令人震驚的性能跨越。這也讓我們看到老黃在2018年新品發(fā)布會上拿出新款“核彈”時有了更多的期待。按照慣例，筆者在第一時間拿到了這兩款國內(nèi)外玩家翹首以盼的新顯卡——”GeForce RTX 2080Ti和GeForce RTX 2080“。
規(guī)格參數(shù)一覽
以TU102和GP102核心為例，從規(guī)格上來看，CUDA核心的數(shù)量增長并不是非常夸張，相對而言最大的變化就是增加了用于光線追蹤的RT Cores 和深度學(xué)習(xí)用的Tensor Cores。這也是這一代顯卡最重量級的升級。新成員的加入也讓圖靈架構(gòu)的顯卡核心面積大幅度增加。TU102相比GP102在面積上就增加了60%。相應(yīng)的頻率也有所增加，但幅度相對較小。
TU102核心透視實拍
TU102的晶體管數(shù)量達到了186億，而前一代GTX 1080Ti所使用的GP102則只有118億，增加了57%。這顆GPU核心也順理成章成為了目前規(guī)模最大的游戲顯卡核心。巨大的規(guī)模帶來的副作用就是潛在的功耗和發(fā)熱量的增加。
相比兩年前Pascal時代28nm到14/16nm工藝的巨大工藝紅利來說，這一代從16nm 到12nm 的提升幅度就沒那么夸張，一定意義上來說，臺積電以及三星的12nm工藝更多的是在之前14/16nm工藝基礎(chǔ)上的小改成果。所以雖然有一定的效果，但對于NVIDIA來說并不會有太多頻率和發(fā)熱控制上的顯著進步。
RTX6000采用的完整TU102核心擁有72個SM單元，而很不幸的是RTX2080Ti閹割掉了4個SM單元，僅有68組。相應(yīng)的內(nèi)存控制器也閹割掉了一組，剩下11個，整體的策略和GTX 1080Ti時期對GP102的“刀法”完全一致。
每一組SM單元中都配備了一個RT Core，以及兩兩成對的TENSOR Cores?？梢钥闯?，事實上這一代FP32和INT32單元所占據(jù)的比例其實相對不那么高?？梢哉f這一代是近幾年來，在底層變化最大的一代產(chǎn)品。
如果細化到Tensor Core本身，圖靈架構(gòu)的Tensor Core相對于Pascal上搭載的相同結(jié)構(gòu)的最大變化就是將處理方式從2D平面升級到了3D，這意味著以數(shù)量級計的效率提升。
GDRR6顯存：求穩(wěn)之舉
出乎很多人意料的是NVIDIA在這一代產(chǎn)品中并沒有使用大家所期待的性能強大的HBM2顯存。繼續(xù)使用了最新的DDR顯存，也就是GDDR6顯存。
架構(gòu)上沒有多少變化的GDDR6是基于前一代產(chǎn)品的繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)物，通過提升頻率到7000MHz（等效14000MHz）將帶寬提升到了14Gbps的水平，同時降低了40%的串?dāng)_。雖然性能仍然不可能與HBM相比，但勝在成本低，良率高，可以持續(xù)大規(guī)模供貨，不至于出現(xiàn)被顯存拖累的窘境。
前文我們說到，RT Cores占用了很大的核心面積，而這些單元并不會提升傳統(tǒng)的光柵渲染效能。他們的用途要比單獨提升游戲的FPS值更有價值。基于這些單元，NVIDIA在這一代顯卡產(chǎn)品中加入了醞釀多年的“實時光線追蹤”（RTX）技術(shù)。這也是為什么這一代顯卡產(chǎn)品的命名從“GTX”變成“RTX”的原因。
光線追蹤與實時光線追蹤
傳統(tǒng)的光柵化渲染其實將一個3D圖形的幾何信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€個柵格組成的2D圖像的過程，可以理解為在這個3D圖形的每個點都包含有顏色、深度以及紋理數(shù)據(jù)，經(jīng)過一系列計算變換后，將其轉(zhuǎn)換為2D圖像的像素，進而呈現(xiàn)在顯示設(shè)備上。更多的是一種基于作者認為“這里應(yīng)該有這個”的創(chuàng)作性質(zhì)的圖形渲染方式，一定以上來說就是已知結(jié)果并把結(jié)果寫出來，而并不能知道這個結(jié)果是正確的還是錯誤的。
而光線追蹤技術(shù)則是通過通過光源位置、射線、和物體關(guān)系進行真實的光線模擬運算，來得出這里應(yīng)該有哪些光線，有怎樣的反射關(guān)系。這樣得出的游戲畫面的光影效果也就更加真實。
光線追蹤在以往游戲中的應(yīng)用都是在游戲的制作中提前進行運算，將得出的結(jié)果寫到游戲程序中，顯卡所做的也僅僅是將已經(jīng)寫好的“臺詞”念出來。這樣的做法意味著無法實現(xiàn)大量且精細的光線追蹤，那將意味著海量的計算過程和無比巨大的供調(diào)用的結(jié)果數(shù)據(jù)。
而“實時光線追蹤”就是將光線追蹤的運算過程拿到游戲過程中來，實時地計算出光線應(yīng)該投影和反射形成的效果。如果性能足夠強大，不僅可以在同樣的場景中做到更高數(shù)量級的光線追蹤效果，游戲畫面可以得到顯著的提高，還能大幅度降低游戲開發(fā)者的運算量。
如果把圖形渲染比喻成一場數(shù)學(xué)考試，那么光柵化渲染基本上約等于不會做題目所有的選項都靠“三短一長選最長”的直覺來回答；而“光線追蹤”則是將盡可能多的題目死記硬背，靠題海戰(zhàn)術(shù)來完成答卷；而“實時光線追蹤”（RTX）技術(shù)則是將做題的方式學(xué)會，通過聰明的大腦來運算解決遇到的每一個題目。這樣毫無疑問，最后一種方式所得到的分數(shù)必然要遠勝前兩者。
落實到游戲的話，目前支持光線追蹤的游戲并不多，近期《古墓麗影：暗影》雖然已經(jīng)承諾支持，但并未在首發(fā)版本中加入。而另一款NVIDIA演示的RTX游戲《戰(zhàn)地V》也延期上市。所以目前還不能玩到支持實時光線追蹤技術(shù)的游戲。但是相信不久的將來，在NVIDIA的推動下，會有更多的支持RTX技術(shù)的游戲來到我們面前。
靠“腦補”的DLSS技術(shù)
科隆發(fā)布會上占據(jù)時長同樣多的還有全新的基于AI人工智能技術(shù)的“深度學(xué)習(xí)超級采樣”（DLSS）技術(shù)。這也是圖靈GPU核心中的那些Tensor Core的用途所在。
原理是這樣的，NVIDIA 使用自己的超級計算機以64 倍于標準分辨率的分辨率運行游戲，繪制出極多的超高畫質(zhì)的畫面，再用一定的方式挑選出一些細分畫面作為完美渲染的“標準答案”。然后通過DLSS深度學(xué)習(xí)，將標準分辨率的畫面和這些畫面進行對比，生成一張最優(yōu)畫面，然后再與全尺寸（64倍超采樣）進行對比，得出差別，然后將這些差別反推到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，進行循環(huán)訓(xùn)練。在幾輪之后就人工智能網(wǎng)絡(luò)就可以學(xué)會如何將標準畫面渲染到接近64倍分辨率原圖的方法。
這些學(xué)習(xí)結(jié)果定期通過軟件更新提供給圖靈GPU的顯卡，通過Tensor Cores，就可以進行實時比對，將較低分辨率的畫面“腦補”為正確的高分辨率畫面，從而實現(xiàn)畫面細節(jié)的提升。超采樣也消滅了畫面中可能存在的鋸齒。
最終的效果就是，要得出一個4K分辨率的高畫質(zhì)反鋸齒畫面，通過DLSS技術(shù)并不需要真的在4K分辨率下渲染畫面，實際渲染一個低分辨率畫面，通過DLSS技術(shù)即可達到需要的效果。這樣不僅畫質(zhì)有所保證，還可以大幅度降低游戲的性能需求，游戲的運行效率將大幅度提升。
雖然效率提升，但畫質(zhì)方面卻并不會因為DLSS技術(shù)而受到損失，相反的，相比TAA（時間性反鋸齒），DLSS技術(shù)大量的機器學(xué)習(xí)可以避免拖影和細節(jié)錯位，從而獲得更好的反鋸齒效果。
相比需要更深度技術(shù)基礎(chǔ)的實時光線追蹤而言，DLSS更加容易實現(xiàn)，所以很多現(xiàn)有的游戲很快就可以經(jīng)過NVIDIA的運算后支持DLSS技術(shù)，運行效率，尤其是4K下的性能會顯著提升。目前NVIDIA承諾的DLSS技術(shù)游戲包括《絕地求生》《古墓麗影：暗影》《劍俠情緣三》等眾多我們熟悉的作品。
不過由于需要硬件層面的支持，DLSS技術(shù)也是圖靈架構(gòu)GPU的專屬功能。后續(xù)的基準測試中，我們會有針對DLSS技術(shù)的實測數(shù)據(jù)。
我們拿到了來自NVIDIA官方的公版，也就是Founders Edition（創(chuàng)始人版）。我們通過兩張顯卡的對比拆解來了解一下新一代公版顯卡的設(shè)計有什么變化。
新一代的包裝盒保持了之前一貫的設(shè)計風(fēng)格。
首先最大的變化就是從前幾代的渦輪散熱方式更換成了被網(wǎng)友戲稱為“煤氣灶”的雙風(fēng)扇散熱器。這樣做的原因毫無疑問是之前"泰坦皮"散熱器的效能問題造成GTX 1080Ti公版產(chǎn)品動輒85℃以上的高溫，同時也意味著這一代顯卡產(chǎn)品的發(fā)熱值得關(guān)注。畢竟這是歷史上規(guī)模最大的一顆游戲GPU核心。
一體化鋁合金背板做工優(yōu)秀，質(zhì)感極強，顏值非常高，不僅起到加固作用，良好的導(dǎo)熱效率也有一定的散熱效果。
外殼同樣也大量采用了鋁合金CNC倒角，塑料件的比例相當(dāng)有限，所以整體顯得更加扎實并且有著十分不錯的觀感。
接口部分最大的變化在于額外的一個Type-C視頻接口，用于VR頭顯的接駁，可以提供35W的對外供電。除此之外，DP1.4a和HDMI2.0b接口可以完美支持4K HDR顯示器的輸出和多屏連接。
顯卡厚度方面，RTX 2080Ti相比RTX 2080略厚約2mm左右，這與散熱器的效能需求有一定關(guān)系。
由于TDP的不同，RTX 2080Ti選擇了8+8Pin供電，而RTX 2080則只有8+6Pin。這張圖也可以比啊較明顯的看出散熱器厚度的差別。
NV Link接口采用了隱藏式設(shè)計，專門配備了一個做工精致的保護罩，不使用時可以完美隱藏金手指，避免氧化的同時也照顧到了美觀需求。
散熱器采用了全尺寸均熱板設(shè)計，可謂下足了功夫，成本上相對于以往的泰坦皮渦輪散熱器要高上不少，當(dāng)然散熱能力也值回票價。
RTX 2080Ti PCB
RTX 2080Ti的供電規(guī)模達到了14相，達到了公版顯卡的新高度，也超越了以往很多非公版的GTX 1080Ti。一掃以往公版顯卡供電用料羸弱的印象，并且此次PCB的做工相比前代Pascal系列有著相當(dāng)明顯的提高。而RTX 2080供電規(guī)模也達到了10相，同樣相對“奢華”。
據(jù)廠商介紹，此次TU102顯示核心背部的元器件密度和數(shù)量已經(jīng)超越了很多集成度非常高的手機主板，對工藝要求極高。
RTX 2080Ti的核心代號為TU102-300A-K-A1，產(chǎn)地為韓國三星。
而RTX 2080所使用的TU104-400A-A1產(chǎn)地則為臺灣，代工廠為臺積電。
二者使用的顯存均為鎂光生產(chǎn)。
整體來看，這是NVIDIA公版顯卡近些年來無論是做工、用料、外觀、還是散熱能力都是最給力的一款，相對于非公版產(chǎn)品更高的售價也是有一定道理的。
為了給時隔兩年的全新一代顯卡的首測做準備，我們準備了一套性能強悍且十分有針對性的測試平臺。
處理方面我們使用了6核心12線程，最高睿頻達到5GHz的酷睿i7-8086K處理器，搭配雙通道DDR4 2933MHz的16GB內(nèi)存。
為了更好的展現(xiàn)4K HDR的游戲畫面，我們特意找到了一臺來自明基的PD2700U顯示器，這是一款27英寸的超窄邊框4K HDR顯示器產(chǎn)品。采用標準16:9比例的3840x2160分辨率原生10bit面板，并支持HDR10標準。色域方面達到了99% sRGB，除了游戲之外，專業(yè)修圖也可以勝任。支架也支持旋轉(zhuǎn)升降，使用十分方便。
電源方面我們使用了一款來自NZXT的E850全模組電源，額定功率達到850W，轉(zhuǎn)化率達到80Plus金牌認證標準，當(dāng)然我們選擇它的主要原因是自帶了負載軟件監(jiān)測功能，可以非常方便地查看顯卡、CPU等硬件的實時功耗情況。很方便我們對顯卡的功耗情況進行監(jiān)測。
3DMark
首先是傳統(tǒng)的3DMark測試：
在基于DX11的Firestrike測試中，RTX 2080Ti顯卡相對于GTX 1080Ti有著約20%的性能優(yōu)勢。而RTX 2080則相對于GTX 1080有著26-28%的性能提升，而相對于GTX 1080Ti有著5%左右的差距。
而來到DX12測試中，RTX 2080Ti的性能優(yōu)勢大幅度擴大，相比GTX 1080Ti有著高達44%和43%的性能優(yōu)勢。反觀RTX2080，則相對GTX 1080有著38%和51%的性能提升。
Unigine Valley1.0
Valley是一款常用的DX11圖形性能測試工具，包含大量先進的畫面技術(shù)。
在手動開啟最高畫質(zhì)并設(shè)定3840x2160分辨率開啟8x反鋸齒后，Valley的測試成績?nèi)鐖D所示，基本上與3DMark Firestrike的測試結(jié)果保持一致。RTX 2080Ti 20%左右的性能優(yōu)勢，并且RTX 2080的表現(xiàn)扔略遜于GTX 1080Ti。
DLSS技術(shù)效能測試
我們使用《最終幻想15》的DLSS Benchmark程序進行了開啟和關(guān)閉DLSS技術(shù)的對比測試。分辨率為3840x2160。
可以看到，在未開啟DLSS的情況下，RTX 2080Ti相比GTX 1080Ti有25%左右的優(yōu)勢，而開啟DLSS之后，RTX 2080Ti的得分提升了高達39%。相對于GTX 1080Ti的性能優(yōu)勢擴大到驚人的75%。甚至RTX 2080開啟 DLSS之后的成績也提升了38%，超過GTX 1080Ti 44%，相對于GTX 1080的優(yōu)勢更是毫無意外的達到了63.7%！
由此可見，DLSS技術(shù)毫無疑問可以顯著提升游戲的運行效能，不過這樣的性能釋放還需要游戲的支持才能解鎖，讓我們一起期待DLSS技術(shù)在游戲產(chǎn)業(yè)的普及吧。
NVIDIA前段時間宣稱新一代的圖靈顯卡可以完美征服4K分辨率的高畫質(zhì)大作，那么我們就挑選幾款高畫質(zhì)大作進行一番4K游戲的測試。
在實際游戲中，RTX2080Ti展現(xiàn)了新一代的旗艦的性能水準，相對于GTX 1080Ti的優(yōu)勢基本上在20-25%之間，而RTX 2080則波動較大，總體相比GTX 1080的提升幅度在30-40%，表現(xiàn)不錯。
可以看出，這一代顯卡在現(xiàn)有非DLSS游戲中的提升沒有上一代Pascal和Maxwell換代時的驚艷。表現(xiàn)基本上向上進步了一檔，次旗艦RTX 2080戰(zhàn)平前代旗艦GTX 1080Ti。但必須強調(diào)的是這都是在DLSS和RTX技術(shù)沒有引入的情況下得出的結(jié)論，未來如果有足夠多的DLSS游戲上市，我們還會再一次進行類似的測試，與此次的結(jié)論相比照，得出相應(yīng)的最終結(jié)論。
功耗測試
我們使用FurMark進行壓力測試，設(shè)定為2560x1440分辨率。通過NZXT電源自帶的CAM軟件捕捉最高功耗值。
由于此時CPU為空載狀態(tài)，CPU負載維持在20W以下。另外此時顯卡的功耗數(shù)據(jù)僅代表PCI-E供電線所提供的功率，不包含PCI-E插槽的供電部分。
如果計算CPU滿載時約100W的功耗水平，那么RTX 2080Ti整機的峰值功耗將超過400W，那么一款500W額定功率并且轉(zhuǎn)化率良好的電源是最低標準，如果考慮到一些冗余的話，官方給出的650W電源需求基本上是合理的。
散熱
這一代公版顯卡采用了有別于以往渦輪散熱器的雙風(fēng)扇散熱器，在TDP變化不大的情況下，滿載烤機測試中的溫度相比前代有著明顯的降低，RTX 2080Ti Founders Edition滿載僅78攝氏度的表現(xiàn)已經(jīng)達到了之前一些GTX 1080Ti非公的水平。可以說公版顯卡在這一代上基本上摘掉了散熱不佳的帽子。
評測總結(jié)：
新一代的RTX系列顯卡出乎我們意料地選擇了對畫質(zhì)和人工智能進行革新和探索，而不是我們之前所期待的大幅度的理論性能提升。RTX 2080Ti相比GTX 1080Ti在DX11下20%左右在DX12下44%的理論性能提升也意味著NVIDIA在缺少強勁的對手情況下，更加重視新技術(shù)的支持和優(yōu)化。這也體現(xiàn)在RTX和DLSS技術(shù)的實踐上，DLSS技術(shù)的AI黑科技帶來的提升令人震驚，另外，此次加入的RTX實時光線追蹤技術(shù)帶來了堪稱革命性的畫質(zhì)提升，將游戲畫面與電影和現(xiàn)實世界的差距縮小到了一個新的程度。
回到值不值得買的話題上，這一代產(chǎn)品的主要賣點是新技術(shù)的支持，而不單純是性能上的進步。這與以往“強不強”的討論話題不一樣，此次更多的是解決DLSS和RTX技術(shù)“有沒有”的問題。從這個角度上來說，買新不買舊是絕對成立的。當(dāng)然考慮這些之前你還要考慮到目前兩款顯卡分別達到5699元和8199元的市場指導(dǎo)價。
本文編輯：孫斌
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與NVIDIA送來的公版產(chǎn)品一起，我們還收到了多款來自不同AIC廠商的非公產(chǎn)品：
華碩ROG STRIX RTX 2080Ti O11G GAMING
這是一款純非公產(chǎn)品，使用了自行設(shè)計的PCB，并使用了改進型的三風(fēng)扇6熱管散熱器。PCB采用華碩獨家全自動制程工藝制造。支持AURA神光同步信仰燈。性能方面，默認頻率1350MHz，最高Boost頻率達到1665MHz。
映眾 RTX 2080Ti黑金至尊OC版
映眾RTX 2080Ti采用公版PCB設(shè)計，這也是目前除華碩之外送測的其它RTX顯卡的共同特征。雙風(fēng)扇設(shè)計，顯卡長度僅268mm，對小型機箱十分友好。頻率方面，官方給出的是boost頻率1590MHz。
映眾 RTX 2080黑金至尊OC版
除此之外，映眾還送來了RTX 2080黑金至尊OC版，采用同樣的公版P150方案PCB，Boost頻率1755MHz。同樣也是短小精悍的一款產(chǎn)品。
影馳 RTX 2080Ti大將
影馳送測的同樣是一款公版PCB方案的產(chǎn)品，采用了規(guī)模龐大的三風(fēng)扇“星爵”散熱器。相信散熱表現(xiàn)會有驚喜等著我們。
耕升 RTX 2080炫光 OC
最后是來自耕升旗下的RTX 2080炫光 OC，同樣是公版PCB方案，三風(fēng)扇散熱器配備了大量炫酷的信仰燈。頻率方面官方宣稱Boost頻率高達1800MHz。
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