今日，英伟达在 SIGGRAPH 2018 大会上，宣布推出其新一代 GPU 架构——图灵（Turing），并发布了基于该架构设计的 GPU —— Quadro RTX 系列。

新显卡将于今年第四季度上市，这也是全球首批支持实时光线追踪技术（Real Time Ray Tracing）和 VirtualLink 端口标准的显卡。

英伟达首席执行官黄仁勋表示 " 图灵是英伟达过去 10 多年来在计算机图形领域最为重要的创新。混合渲染将改变行业，开辟出无限可能性。"

Quadro RTX 规格及参数

英伟达公布了 Quadro RTX 系列的新特性：

1. 采用图灵流多处理器（Turing Streaming Multiprocessor）架构，具有 4608 个 CUDA 核心，每秒可以并行高达 16 万亿次浮点运算和 16 万亿次整数运算。

2. 支持高级可编程着色技术，能提升复杂视觉效果。

3. 首次使用三星 16GB GDDR6 内存，支持更复杂的设计、大规模建筑数据集、8K 电影内容等。

4. 支持 USB Type-C 和 VirtualLink 连接。

5. 支持提升 VR 性能的新技术，包括可变速率着色、多试图渲染、VRWorks 音频处理等。

Quadro RTX 系列包含 8000/6000/5000 三个型号。价格方面，RTX 8000 售价 10000 美元，RTX 6000 售价 6300 美元，RTX 5000 售价 2300 美元。另外，戴尔、联想、惠普等大厂商均已经表态将采购 Quadro RTX 并应用在产品中。

新显卡还支持 NVIDIA NVLink，可通过 100GB/s 高速数据传输链路联通两个 GPU，将内存容量扩展至 96 GB，满足更高性能的使用需求。

"Quadro RTX 标志着全球计算机图形行业新时代的到来，"Nvidia 专业可视化副总裁 Bob Pette 在一份声明中表示，" 用户现在可以享受至少五年以来无法实现的强大功能。设计师和艺术家可以在照片般逼真的细节中实时与复杂的设计和视觉效果进行互动。电影制片厂和制作公司现在可以通过渲染工作量实现更高的吞吐量，从而节省大量时间和成本。"

图灵架构

图灵是英伟达的第八代 GPU 架构，也是超过一万名工程师夜以继日的辛勤成果。

黄仁勋表示：" 图灵架构是自 2006 年 CUDA GPU 发明以来最大的一个飞跃，Quadro RTX 系列也是全球首批支持实时光线追踪技术的 GPU。"

老黄介绍，图灵架构提供高达 16 TFLOPS+16TIPS 的计算性能，包含能为实时光线追踪提供硬件加速的 RT 核心（RT Core）和为 AI 运算加速的全新张量核心（Tensor Core）。

虽然人们总想把 GPU 与 CPU 对立起来，认为两者之间是互为替代的关系。但黄仁勋却明确表示："GPU 不会替代 CPU，而是与 CPU 更好地结合满足计算需求。"

RT Core 可以实现 10 GigaRays/s 的光线追踪，能够以更高的效率计算光线和声音在 3D 环境中的传播，比基于 Pascal 架构的 GPU 提升了 25 倍。RT Core 还可以用于电影制作中的实时渲染，比使用 CPU 进行电影渲染效率提高了 30 倍。

此外，Tensor Core 是专为深度学习而设计的处理器，可用于 AI 计算，支持每秒 500 万亿次张量运算。这些新功能包括 DLAA（深度学习抗锯齿），以及去噪、分辨率缩放和视频调速。这种全新深度学习技术可助力开发人员通过预先训练的网络，轻松地在应用中集成加速且增强的图形、照片成像和视频处理。

就如黄仁勋此前所说的那样，" 英伟达的愿景是为所有 AI 研究人员打造一个功能强大且高效的计算平台，进而推动人工智能发展。通过基于 CUDA 的可编程平台，汇集来自全世界的工程师，不断整合、合作，使得每个框架在平台上得以优化。"

实时光线追踪（Real Time Ray Tracing）技术

光线追踪是现代电影生成或增强特殊效果所依赖的一种技术，比如逼真的反射、折射和阴影，渲染出十分逼真的画面。正是这些效果的运用打造出了各种科幻大片。

在真实世界中，我们看到的 3D 物体被光源照亮，且光子可以在到达查看者的眼睛以前从一个物体反弹到另一个物体。

光线可能会被某些物体阻挡，形成阴影，或可能会从一个物体反射到另一个物体。比如我们看到一个物体的图像反射在另一个物体表面，然后会发生折射，光线穿过透明或半透明物体（如玻璃或水）时发生变化。

而光线追踪技术与此不同。光线追踪通过从我们的眼睛（观景式照相机）反向追踪光线捕捉这些效果，这种技术是 IBM 的 Arthur Appel 于 1969 年在《Some Techniques for Shading Machine Renderings of Solids》中首次提出的。此技术可追踪通过 2D 视表面上每个像素的光线的路径，并应用到场景的 3D 模型中。

通过跟踪光线在一个场景中的物体（或多个物体）周围反射的光线或路径来创建图像。在最佳条件下，光线追踪可以提供正确投射阴影的真实感图像，并表现出适当的反射和着色效应，以及具有逼真照明效果的场景。这意味着画面中的人物和物体将更加逼真，因为物体附着的光线将更加的自然。

通常来讲，真人电影将计算机生成的效果与真实拍摄的影像无缝融合在一起，而 CG 制作则是则通过光线和阴影隐匿用数字方式生成的场景，力求达到如摄影机拍摄般的传神效果。

而目前的显卡，并没有足够支撑起实时光线追踪的算力。也就是说，无论游戏的场景和人物做得多么逼真，但是仔细看上去，我们就会发现光影都跟现实有所不同，从而轻易知道自己看的是虚幻的游戏画面，而非真实场景。

因此，要做到实时光线追踪，就必须有足够强大的硬件支撑，加速计算，以进行实时渲染。

而图灵架构配备了专用的光线跟踪处理器（RT Core），能对光线和声音在 3D 环境中的传播进行加速计算，支持每秒高达 10 GigaRays 的光线追踪。

此外，英伟达采用深度学习进行大量图形渲染的训练，而后 AI 可以在路径追踪只渲染了一部分的时候预测出整个图形，这样将极大地减少渲染对计算量的要求，使大部分的 GPU 都可以承担路径追踪的计算量。

可以说，实时光线追踪技术是未来十年到二十年间影视乃至游戏领域努力的大方向，微软等大厂商都在朝着这个方向努力。英伟达作为行业巨头，首当其冲，其新技术可能会为未来的游戏领域以及娱乐行业带来巨大影响。

不妨让我们期待一下。