#NVIDIAStudio# RTX 30加速创意无需等待，AI助力事半功倍，比图灵效率提升两倍

创作立场声明：综上所述，NVIDIA Ampere架构为GeForce RTX™ 30显卡带来了超强的性能与极高的效率，为用户提供了空前强大的游戏与生产力工具解决方案，确实是当下最值得升级的显卡产品。

《赛博朋克2077》终于如约上市了，不知道各位玩家有没有抢到心仪的RTX 30显卡呢？之所以NVIDIA这一代显卡如此受欢迎，一方面是因为性能提升幅度非常惊人、特别是在光追游戏大作中的表现更加成熟；另一方面就是价格大幅下调，“半价买上代旗舰”这样的性价比，谁不爱呢？那么，GeForce RTX™ 30系列显卡为何能做到如此大的提升？这首先就要从NVIDIA全新打造的Ampere架构相对Turing架构的进化说起。

GPU进化史上的奇迹！NVIDIA Ampere架构带来多项革命性升级

★安培VS图灵：SM单元大幅改进，效率巨幅进化！

要想提升GPU性能，只有提升频率和改进架构提升效率两个途径，不过单纯提升频率必然会带来功耗的激增，因此NVIDIAI在将制造工艺提升到8nm的前提下，也对新一代的Ampere架构进行了大刀阔斧的改进。

从图中可以看到，相对于第一代RTX显卡使用的Turing架构来讲，NVIDIA Ampere架构中全新设计的SM模块提供了两倍的FP32单元，每个时钟周期可以执行一次128bit FMA浮点运算操作，同时，增加的FP32单元在需要的时候也可以转为INT32单元，应对程序需求的方式更加灵活，效率也变得更高，这也是NVIDIA Ampere架构比Turing架构更加先进的革命性设计之一。

此外，NVIDIA Ampere架构相比Turing架构还增加了一倍的L1缓存带宽和一倍的缓存分区大小，NVIDIA Ampere的第二代RT Core和第三代Tensor Core还分别提供了两倍于Turing架构的三角形相交计算能力和稀疏矩阵计算能力。总而言之，NVIDIA Ampere架构相比Turing架构大幅改进了SM架构，从而带来了近乎翻倍的效率提升，这也是RTX 30系列显卡相比第一代RTX显卡的先天优越性所在。

★安培VS图灵：RT Core与Tensor Core全面升级，量变带来质变！

NVIDIA Ampere架构的SM单元、RT Core和Tensor Core都进行了升级，RT Core升级到了第二代，Tensor Core升级到了第三代

NVIDIA Ampere架构中的第二代RT Core可以同时高效实现光追和动态模糊计算

NVIDIA Ampere第三代的Tensor Core相比Turing架构的第二代Tensor Core性能高出一倍以上

前面我们也提到，从Ampere到 Turing，RT Core从第一代升级到了第二代，Tensor Core也从第二代升级到了第三代，除了前面提到的纯性能提升外，更高的性能也带来的更多的应用可能。NVIDIA Ampere架构的第二代RT Core由于架构的改进，现在可以同时实现高效的光追与动态模糊特效的计算，这就是一个量变到质变的表现，切切实实为玩家和设计师用户带来了新的体验和可能，这也是上代Turing架构RT Core无法做到的。NVIDIA Ampere架构的第三代Tensor Core部分，虽说每个SM单元的Tensor Core减少一半，但实际上的性能不降反升，从数据来看，效率相比第二代Tensor Core提升了一倍以上。第三代Tensor Core的性能大幅提升反映在游戏中就是DLSS效率突飞猛进，GeForce RTX™ 3090搭配最强悍的Ultra Performance DLSS模式甚至首次实现了8K分辨率下流畅运行光追游戏大作，这也是从Turing到Ampere为玩家体验带来的质的改变。

★安培VS图灵：每瓦性能几乎翻倍，能效比革命性进步！

NVIDIA Ampere架构的每瓦性能约为Turing架构的1.9倍

从图中可以看到，Ampere架构的核心布局采用了新的设计，芯片中间区域是图形芯轨，周围区域则是存储系统芯轨，两块区域分离之后可以获得更高的芯片利用率与执行效率。因此，在每瓦性能方面，Ampere架构相对图灵架构几乎翻倍，此外，先进的8nm工艺也功不可没。温度和噪音方面，NVIDIA Ampere架构的GeForce RTX™ 30显卡在30dbA工作噪音下的温度为78℃，Turing架构的GeForce RTX™ 20显卡在32dbA的噪音下温度为81℃，而前者的游戏帧率几乎是后者的两倍，升级幅度非常明显。

★安培VS图灵：新一代GDDR6X显存加持，高分辨率游戏性能无可比拟

GeForce RTX™ 3090/GeForce RTX™ 3080首次采用GDDR6X显存，速率为GDDR6的两倍

NVIDIA Ampere架构的GeForce RTX™ 3090/3080显卡还有一个巨大的升级值得重点介绍，那就是使用了NVIDIA与美光合作开发的GDDR6X显存。由于GDDR6X显存采用了PAM4信号编码，也就是每个周期利用4个电平信号进行数据传输，效率相比GDDR6的两个电平信号大幅增加，从而带来了更高的显存数据带宽。这一点也是Turing架构的RTX 20显卡所不具备的。

★安培VS图灵：从性能到接口，首次全面满足8K输出需求

RTX 30系列显卡提供HDMI 2.1接口，可单数据线输出8K/60Hz HDR视频信号，同时还提供了对AV1的硬件解码加速，支持8K/60fps视频实时解码

视频输出方面，采用NVIDIA Ampere架构的RTX 30系列显卡首次提供了对HDMI 2.1接口的支持，可以实现单数据线8K/60Hz或者4K/120Hz的HDR画面输出。此外，RTX 30系列也是全球首批支持AV1硬件解码的显卡，可以流畅解码8K/60fps视频，为视频剪辑师用户提供了强大生产力支持。

其实，除了制造工艺、架构和硬件规格方面的大幅度升级，NVIDIA Ampere架构的GeForce RTX™ 30显卡还带来了大量实用的黑科技。

RTX 30显卡又增加了一大把实用黑科技

★NVIDIA REFLEX低延迟技术

与RTX 30显卡一同登场的NVIDIA REFLEX低延迟技术可以提供更低的游戏画面与操作延迟，提升对战中的胜率

启用REFLEX技术的情况下，热门电竞游戏的系统延迟时间都得到了明显降低

NVIDIA REFLEX低延迟技术通过将渲染队列的延迟时间降低为0、大幅降低处理器负担、提升GPU频率来降低整个系统的延迟，让玩家在电竞游戏中的操作更加快捷、顺滑。当然，要达到最佳效果，也需要RTX 30显卡的Shader单元、RT Core、TENSOR Core同时加速来提供强大的运算能力。从统计数据来看，RTX 3080在开启硬件光追+DLSS+Async的情况下，响应速度是GeForce RTX™ 2080的1.9倍！此外，REFLEX低延迟技术还需要支持高刷新率的G-Sync电竞显示器来配合才能达到最佳效果。例如360Hz刷新率的G-Sync电竞显示器，而且这些显示器中还首次集成了可监测延迟的REFLEX硬件模块。同时，操控外设方面也需要支持REFLEX技术的电竞鼠标配合实现最好的低延迟操控体验，目前华硕、罗技、赛睿、雷蛇都有支持该技术的鼠标产品。

★RTX IO快速载入技术

RTX IO技术可直接将压缩数据读取到显存，CPU占用率缩减为1/20、载入速度相较HDD提升百倍

针对大型游戏载入特别占处理器资源、效率较低的问题，NVIDIA推出了RTX IO技术，通过这项技术，就能让GPU来处理数据解压，从而大幅度降低CPU的占用率。从图上可以看到，在PCIe 4.0固态硬盘上达到同样读取速度的时候，如果采用传统的方式，会占用24个CPU核心，而采用RTX IO技术后，只需要占用0.5个CPU核心，这在游戏中就可以体现为载入地图数据和模型文件的时候更加流畅，避免卡顿。当然，这项技术不止可以用在游戏中，也可以用在需要载入大量素材文件的3D渲染工作中，获得更流畅的操作体验。要享受这项技术，需要游戏或应用软件支持微软的DirectStorage API，当然，也需要GeForce RTX™ 30系列显卡。

★基于RTX 30系列显卡的NVIDIA STUDIO

GeForce RTX™ 30系列显卡的高超算力为内容创作提供了强大的动力

GeForce RTX™ 3090高达24GB的显存可以轻松应对高细节几何建模、多应用3D渲染动画、8K RED EAW的AI剪辑等高运算量专业应用

在达芬奇视频剪辑中，GeForce RTX™ 3080的效率甚至超过了GeForce RTX™ 2080 SUPER的两倍

NVIDIA的NVIDIA STUDIO为设计师用户提供了效率极高的生产力解决方案，而搭载RTX 30系列显卡的NVIDIA STUDIO在性能和效率方面的表现更是空前强大。从官方提供的数据来看，RTX 3080在各种主流渲染器中的加速性能都远超GeForce RTX™2080 SUPER，在LUXMARK和V-Ray中甚至超过了GeForce RTX™ 2080 SUPER的两倍。视频剪辑部分，RTX 3080也表现出了惊人的性能，DaVinci测试中的成绩远远领先GeForce RTX™ 2080 SUPER，甚至有些项目几乎达到了GeForce RTX™ 2080 SUPER的2.5倍性能。

此外，我们知道很多复杂3D建模与高码率8K视频剪辑是非常吃显存的，而RTX 3090具备的24GB超大显存无疑是针对这些应用而来，为设计师用户提供更高效的解决方案。

★NVIDIA OMNIVERSE MACHINIMA

NVIDIA OMNIVERSE MACHINIMA可以让用户使用游戏素材打造电影级视频

NVIDIA OMNIVERSE MACHINIMA是基于GeForce RTX™ 30系列GPU强大计算能力打造的游戏叙事APP，能够让玩家利用现有的游戏素材，通过RTX 30显卡AI技术制作出电影级的视频。NVIDIA OMNIVERSE MACHINIMA可以从支持该技术的游戏中获取素材、工具，然后通过赋予材质、Audio2Face（声音转表情）、增加物理效果、AI采集动作，最后使用RTX光线追踪渲染从而制造出堪比电影画质的视频。

★NVIDIA BRODCAST

得益于GeForce RTX™ 30系列显卡强大的视频加速和AI计算能力，玩家可以轻松打造家庭工作室

NVIDIA BROADCAST工具可以为玩家提供强大的直播应用解决方案，它主要包括了音频降噪（降低录音的环境噪音）、虚拟背景（通过AI抠出人像，并提供各种直播时需要的虚拟背景）、摄像头自动构图（可以保证改变动态视频图像比例时，自动将目标位于视觉中央）等实用功能。从图上可以看到，麦克风、音箱（或耳机）、摄像头等设备连接到电脑后，通过NVIDIA BROADCAST工具可以被AI技术强化形成虚拟设备，从而获得各种强大的功能。虽说只要是RTX显卡都可以使用NVIDIA BROADCAST，但要达到最佳效果和流畅度，还是得搭配使用NVIDIA Ampere架构的RTX 30系列显卡。

综上所述，NVIDIA Ampere架构为GeForce RTX™ 30显卡带来了超强的性能与极高的效率，为用户提供了空前强大的游戏与生产力工具解决方案，确实是当下最值得升级的显卡产品。