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天辰注册微星RTX 4090超龙评测 综合提升79%!

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天辰注册【主管Q:574900】_天辰注册平台_不久前NVIDIA刚刚发布了RTX 4080显卡,虽然价格相对RTX 4090便宜了一些,但如果综合对比性能和参数来看,RTX 4090反而更具性价比。今天为大家带来的则是微星旗下超旗舰显卡——微星GeForce RTX 4090 SUPRIM X 24G超龙的评测。


超龙是微星RTX 30系中新推出的超旗舰系列,做工用料以及规格参数相比魔龙更奢华,即便在众多AIC品牌中,超龙也属于性能巅峰系列。

在RTX 40系中,超龙系整体外观变化不大,但在一些细节之处进行了改动升级,下面我们先来纤细了解一下外观部分。


1微星GeForce RTX 4090 SUPRIM X 24G超龙概览

在包装配件上,RTX 40系超龙送的鼠标垫将logo也替换为最新的SUPRIM钻石,其创意灵感来源于钻石晶体的几何形状。另外还有超龙系列专属的显卡支架,以及16pin供电转换线。

微星RTX 4090超龙评测 综合提升79%!

微星两代超龙系列虽然算不上大改,依然一眼能认出,但其实仔细看下来又好像哪哪都改了。首先在正面的导流罩上,整体的灯效没有变,但装饰设计和风扇有所变化。

微星RTX 3080 SUPRIM X超龙评测:梦幻超旗舰
微星GeForce RTX 3080 SUPRIM X 10G超龙

微星RTX 4090超龙评测 综合提升79%!

微星GeForce RTX 4090 SUPRIM X 24G超龙

微星RTX 30系的超龙在配色上更偏向玫瑰金,而RTX 40系则更偏向淡金色。除此之外,原本导流罩头尾的灰色装饰也改为不规则分布点缀。当然还有一处比较明显的变化就是,RTX 40系的超龙只有中间风扇有微星logo。

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微星RTX 4090超龙整体尺寸为336×142×78mm,沿袭了上一代的金属拉丝工艺外壳,风扇边框采用了八角形切口,切口部位经过浅金色抛光处理,通过不同光线变化看上去耀眼夺目。

主动散热部分采用三个9叶刀锋7代风扇,扇叶采用独特的环形设计,每3个扇叶连接成环形,并采用22°倾斜设计,即使低速转动时,也能保持高压气流。

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另外本代超龙,在散热器边框部位,同样采用了浅金色曝光处理。简洁锐利的线条不论在视觉上还是触觉上都更能彰显金属风格。

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在内部的散热模组上,微星采用了全新改进的气流导向技术,大幅增加了散热鳍片的密度,并对不同位置的散热鳍片形状精心微调,增加了导流鳍片的设计,从而尽可能提升气流流动效率,改善散热效能和噪音。

从显卡正面,透过风扇能够看到不同部位的散热鳍片形状是不一样的。

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新一代TRI FROZR 3S散热设计,除了鳍片的升级改进,诸多方面都有所提升。散热器底座从上一代的镜面铜底升级为均热板,热传递速度更快,散热效能更强,可同时为GPU核心和显存颗粒散热。

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10根纯铜镀镍热管(3根8mm,7根6mm)和均热板接触部分精心加工为方形,能够完全接触到覆盖于均热板表面,从而避免存在影响导热的空隙

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在PCB板上,微星RTX 4090超龙为26+4相供电,远超公版设计。并且采用HCI电感,一体成型设计,具备更出色的电器滤波性能。而SPS智能供电设计能够以较低的电阻进行精确的电流调节,从而有效降低功率损耗和热量。

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微星RTX 4090超龙的背板也做了相当大的改进,整体采用拉丝工艺金属背板,不仅颜值更高,能提升显卡强度,还在内侧附加了导热垫,能起到额外的辅助散热作用。

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最明显的则是钻石SUPRIM标志替代了RTX 30系中的龙盾形logo,并且设计了大量镂空部位用以散热。

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微星RTX 4090超龙采用了双BIOS设计,可在性能更强的GAMING模式和风扇噪音更低的SILENT模式之间切换。为了确保性能发挥,后续我们的测试均在GAMING模式下进行。

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辅助供电为本代搭载的16pin电源接口,另外显卡附带了一组16pin电源转接线,最高可提供600W供电能力,推荐电源850W及以上。

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视频输出接口方面,微星RTX 4090超龙采用了三个DP1.4和1个HDMI2.1 显示输出接口,至于呼声较高的DP2.0,其实目前绝大部分消费级游戏显示器都没有实装,且DP1.4a标准也能够支持8K60Hz刷新率的显示器。所以,综合来看,绝对够用。

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最后我们来上机看一下灯光效果,超龙系列整体的灯光不算多,避免喧宾夺主,但整体的质感较强,饱和度高,没有逸散。

2NVIDIA GeForce RTX 4090 架构浅析

本次发布的GeForce RTX 40系显卡由全新的NVIDIA Ada Lovelace架构打造,采用TSMC 4N NVIDIA定制工艺,旗舰核心AD102达到了恐怖的760亿个晶体管,而在RTX 30系显卡中为280亿个。

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与上一代NVIDIA Ampere相比,NVIDIA Ada Lovelace在相同功率下,具有2倍以上的性能提升。最高可达到90-TFLOPS的着色器数据吞吐量,而本次发布的GeForce RTX 4090则达到83-TFLOPs,相比上一代NVIDIA Ampere则只有40-TFOPs。

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完整的AD102核心共有18432个CUDA,其中包含12个图形处理集群(GPCs), 72个纹理处理集群(TPCs), 144个流式多处理器(SMs)。144个第三代光追核心(RT Cores)、576个第四代张量核心(Tensor Cores)。另外可以看到Boost频率也从1.9GHz猛增到了2.5GHz。

另外一点在架构图上没有体现的是,AD102核心还包含288个FP64双精度浮点核心(每SM 2个),用来确保FP64代码正确处理,包括FP64张量核心代码。

通常来讲,单精度浮点运算会用于深度学习模型训练,而双精度浮点运算则用于数值模拟工作。通常游戏卡都会砍掉FP64,这既节省了成本,又对游戏本身没有影响。而专业卡都保留有FP64,目的就是为了精度更高训练与计算。

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了解了完整的GA102核心,我们再来看一下RTX 4090的核心,其实知道了RTX 4090的参数,我们大概也能了解到后续可能推出的“Ti”系列究竟相差在哪。

相比完整的GA102来说,RTX 4090共有16384个CUDA,其中包含11个GPC、64个TPC以及128个SM单元,第三代RT Cores为128个,第四代Tensor Cores为512个。

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其实根据完整的架构图就能看出,此次Ada架构整体结构性的改动并不大,这一点从SM单元便能清晰印证,同样的FP32 CUDA核心,同样的FP32/INT32混合CUDA核心,同样的L1级缓存等等。当然,每个SM单元内部的Tensor Core升级为第四代。

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不过变化最为显著的,则是第三代光追核心,我们结合两代架构来看。在第二代光追核心中,包含负责边界交叉测试的Box Intersection Engine引擎,和负责三角形交叉测试的Triangle Intersection Engine引擎。

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而在第三代光追核心中,还增加了两个新的引擎:Opacity Micro-Map Engines(OMM)和Displaced Micro-Mesh Engines(DMM),这两个新的硬件单元可以极大地提升光追性能(具体原理后文详细介绍)。

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至此,每2个SM单元组成一个TPC单元,每6组TPC单元组成一个完整的GPC顶层单元(在部分核心中,会出现5组TPC组成一个GPC单元的情况)。

而每个GPC单元又搭载一个独立的光栅引擎、两组ROP分区(每组包含8个ROP单元)。

由于整体架构分析篇幅较长,关于NVIDIA Ada架构的其他新特性就不在这里介绍了,将在文章末尾以附录的形式展开说明,有兴趣的用户可翻至最后。

3测试平台简介

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首先介绍一下测试平台,为了保障微星RTX 4090超龙的性能发挥,我们的平台也再次进行了全面更新,采用了最新的旗舰处理器i9-13900k,并搭载了1300W PCIe 5.0电源。

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首先看一下GPU-Z的参数,微星RTX 4090超龙采用AD102核心,采用TSMC 4N NVIDIA定制工艺,芯片面积608平方毫米,这里相对于RTX30 系的GA102的628平方毫米更小。

拥有16384个CUDA,相比RTX3090 Ti 的10752多52%,Boost频率达到了2625MHz,相比公版的2520MHz有非常大的提升。

显存方面,采用24GB GDDR6X Micron显存,位宽为384bit,显存带宽达到了1008.4GB/s,光栅单元和纹理单元为176和512。

4理论性能测试

下面先进行的是用来衡量显卡DX11理论性能的3DMARKFS套装:FS,FSE,FSU三者分别对应显卡在1080P、2K、4K的理论性能,取显卡分数实际测试结果如下:

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在针对显卡DX11性能的3DMARKFS 套装测试中,微星RTX 4090超龙的提升非常惊人,可以看到在分辨率越高的情况下这张显卡提升越大,相比RTX 3090 Ti其中FS提升了65%;FSE提升了77%;FSU则暴力提升了82%。

综合来看,在整个FS套装的测试中,微星RTX 4090超龙的提升约为75%。

3DMark FireStrike 系列的测试可以看作是大部分过去流行热门游戏的基准,微星RTX 4090超龙相比上一代旗舰RTX3090Ti 以及RTX3090都有着巨幅性能提升。

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而在针对DX12环境下的TimeSpy 和TimeSpy Extreme 测试中,微星RTX 4090超龙相较RTX 3090 Ti 的提升分别为:TS提升76%;TSE提升79%,综合下来约为78%。

3DMarkTime Spy 系列是针对DX12的基准测试,能够代表目前以及可预见未来游戏大作的性能提升表现,微星RTX 4090超龙的成绩同样惊人。

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PortRoyal是3DMARK中专门针对光追性能的测试项,微星RTX 4090超龙相较RTX 3090 Ti 的提升约为83%。

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Speed Way测试是3DMARK最新更新的用于测试DirectX12 Ultimate 性能的显卡基准测试。要运行此测试,显卡必须支持DirectX12 Ultimate 并包含 6GB 及以上显存。

这项测试结合了实时光线追踪和传统渲染技术来测量显卡性能。场景含有光线追踪反射、实时全局光照、网格着色器、体积照明、粒子和后处理效果。并且有意思的是,Speed Way测试支持自由探索场景,可查看光照及摄像机设置的改变如何影响视觉效果。

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另外我们使用3DMARK刚刚更新的DLSS 3进行了相关性能测试。

由于该项测试类别较多,仅展示微星RTX 4090超龙显卡自身成绩,其实可以看到在DLSS 3的加持下,分辨率越高提升越明显,尤其在8K分辨率,是从无法运行到流畅的标准。

5常规游戏性能测试

由于本次RTX40 系加入了DLSS3 新技术,所以后面会进行单独测试,这里依然选择主流的几款3A大作进行游戏性能对比。

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首先在《地平线5》中,可以明显看到,虽然我们使用了i9-13900K处理器,但在1080p分辨率下依然能感受到帧数瓶颈。

性能方面,微星RTX 4090超龙相比RTX 3090 Ti的提升分别为:1080p提升75%;2K提升75%;4K提升78%,综合提升76%。

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在《刺客信条:英灵殿》中,微星RTX 4090超龙相比RTX 3090 Ti的提升分别为:1080p提升78%;2K提升73%;4K提升61%,综合提升71%。

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在《无主之地3》中,微星RTX 4090超龙相比RTX 3090 Ti 的提升分别为:1080p提升75%;2K提升77%;4K提升68%,综合提升73%。

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《光明记忆:无限》的光追测试软件是独立于游戏的测试工具,比游戏中用到的光线追踪技术更多,测试条件为“RTX最高/DLSS质量”。所以测试帧数相对较低,但实际游戏配置相当亲民。

性能方面,微星RTX 4090超龙相比RTX 3090 Ti 的提升分别为:1080p提升78%;2K提升81%;4K提升73%,综合提升77%。

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在另外一款国产游戏《边境》的跑分软件中,情况基本与《光明记忆:无限》相同,测试条件均在“RTX最高/DLSS质量”下进行。

在《边境》中,微星RTX 4090超龙相比RTX 3090 Ti 的提升分别为:1080p提升85%;2K提升90%;4K提升85%,综合提升87%。

《光明记忆:无限》和《边境》两款最早的光追测试程序,到今天也已经陪伴着NVIDIA走过了三代光追核心,微星RTX 4090超龙的提升是肉眼可见的,从初代只能保证1080P下的流畅运行,到如今在4K分辨率下获得87帧的运行帧率,能够切实感受到NVIDIA的技术“大跃进”。

6DLSS3性能测试

由于本次新技术DLSS 3的推出,将有35款游戏将于近期推出全新的DLSS 3功能,本次我们也拿到了部分游戏的测试版。

其中11月15日已有10款加入DLSS 3的游戏,包括《逆水寒》、《微软模拟飞行》、《毁灭全人类2:重新探测》、《瘟疫传说:安魂曲》、《光明记忆:无限》、《暗影火炬城》、《F1 22》、《生死轮回》、《漫威蜘蛛侠:重制版》、《超级人类》。

另外还有《WRC Generations》、《极品飞车:不羁》、《战锤40K:暗潮》将在RTX 4080推出后不久相继发布,在圣诞前都可以玩上这些包含DLSS 3的游戏。

下面就让我们来实际测试,拥有全新的DLSS 3的游戏,能达到何种帧率。

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本次DLSS 3的测试图表比较繁琐,并且增加了1% Low FPS和延迟的测试,普通的FPS好理解,那么这个1% Low FPS是什么意思。

首先,游戏benchmark通常测试的FPS即为,一段时间内的游戏平均帧。而1% Low FPS则是将一段时间内的帧数从大到小排列,取最小的1%出来,再对这1%的数求平均值。

其实简单来说,这两个数值都不能代表我们在游玩时,具体哪一刻的感受,但FPS更注重整体,而1% Low FPS则是从最差的里面求平均,更谨慎一些。

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看懂了1% Low FPS,我们再来看这张图表,在坐标轴左侧的为延迟(越低越好),坐标轴右侧的均为帧数(越高越好),并且由于牵扯到正负坐标,所以两侧的值有可能会不同。

在《微软模拟飞行》中,对于处理器的要求异常高,不过本次我们使用了旗舰级的13900k可以明显感受到性能的强大,在4K分辨率下关闭DLSS不会出现与DLSS 2分数相同的情况。

而在DLSS 3中,我们能够明显看到帧数再次大幅提升,要知道我们所有DLSS 3的测试均在4K分辨率下进行。看来利用帧生成来突破CPU瓶颈限制,实际表现确实如宣传的那样神奇。

不过帧生成并不是毫无弊端,这也是为什么此次测试加入了延迟。并且在开启DLSS 3后,NVIDIA Reflex是捆绑开启的。但相对于DLSS 2增加的这点延迟,在实际体验中的感受并不强。

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在《赛博朋克2077》中的数据反映比较真实稳定,可以看到在DLSS关的光线追踪最高的情况下,即便微星RTX 4090超龙显卡也只有39帧,看来新一代“显卡杀手”的明确确如其名。

而在开启DLSS 3后,帧数为139,提升了256%。虽然相比DLSS 2的延迟高了10毫秒左右,但依然维持在较低的水平。

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《幻塔》是本次新增的DLSS 3测试,作为一款移动端和PC端多平台的游戏,在PC端中已经加入了光线追踪以及DLSS,并且相当耗费性能。

我们使用微星RTX 4090超龙在关闭DLSS后,预设最高画质仅有63帧。不过在开启DLSS 2后有明显改善,看来帧数的瓶颈依然在于显卡。而在DLSS 3则让这款游戏在4K分辨率开启光追后达到了192的超高帧数。虽然提升没有DLSS 2来的大,但DLSS 3的优势在于无视CPU BUNDLE,而13900k在此游戏有充足的性能释放,192帧的成绩确实令人惊讶。

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《瘟疫传说:安魂曲》目前已经发布,相信不少玩家都感受到了其精美的画面,不过除了显卡需求较高,同屏30万只老鼠对于CPU的要求也异常高。

不过由于DLSS 3的特性便是无视CPU BUNDLE,强行提高帧数。微星RTX 4090超龙在DLSS 3和DLSS关之间的帧数提升达到了133%,相比高显卡要求的《幻塔》有着更高的提升。虽然DLSS 3的延迟有所增加,但仍然比DLSS关闭后要低。

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目前《F1 22》的数据测试同样有问题,在DLSS关和DLSS 2中均没有延迟数据。这一组主要看帧数的提升。其中DLSS 3相比DLSS关的帧数提升了141%,DLSS 2的提升也达到了95%。

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在国产游戏《逆水寒》的光追测试中,本次我们选择的测试demo采用了真正的全局光照。所以在我尝试关闭DLSS运行后,电脑直接崩溃。

所以关闭DLSS测试行不通,这组数据主要看开启DLSS后的帧数变化。在开启DLSS 2后,帧率已经达到了52帧较为流畅的水准,而开启DLSS 3后则达到了惊人的85帧。

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《暗影火炬城》也是本次新增的DLSS 3测试,在开启光追后对于性能要求明显提高。其中DLSS 3相比DLSS关的帧数提升了90%,DLSS 2的提升则达到了74%。

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在Unity的测试软件中,将会自动播放一段即时演算视频,我们通过FrameView记录全程。不过由于程序仅提供关闭和开启DLSS 3的操作,所以我们取两组分数。

可以看到在关闭DLSS 3后不仅平均FPS只有32帧,延迟也高达136.5ms。而开启DLSS 3后提升非常大,性能提升达到了231%,演示效果肉眼可见的流畅。

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在UE5提供的测试游戏中,方便的给出了DLSS的快捷测试,这里分为DLSS关(超分辨率关+帧生成关+Reflex关);DLSS 2(超分辨率性能+帧生成关+Reflex开);DLSS 3(超分辨率性能+帧生成开+Reflex开)三档测试。

另外,在DLSS关闭状态下,FrameView软件无法监测延迟。这组对比中,由于场景受限,我们选择固定镜头测试,所以三组数据1% Low帧数相对较高。

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当然针对画质方面,我们也进行了测试,在上图中我们截取《赛博朋克2077》中的一角,可以看到在两种DLSS模式下,相较原画质几乎没有明显变化,只在栅栏处的光影效果有所不同,但对于如此大幅度的帧数提升,这点瑕疵几乎可以忽略不计。

7专业软件测试

作为“90”级别的显卡,拥有24GB的超大显存,内容创作者领域的应用是必不可少的。我们使用SPECviewperf13 这款工业、专业软件跑分测试。

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在SPECviewperf13 的软件测试中,每款专业软件对于性能提升的程度不尽相同,其中SW相比RTX3090Ti 提升了51%,MAYA相比RTX3090Ti 提升了62%,CREO相比RTX3090Ti 提升了56%,CATIA相比RTX3090 Ti 提升了77%,3DSMAX 相比RTX3090Ti 提升了59%。

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下面我们通过达芬奇来对NVIDIA AV1编码进行实测,对比输出为H.264编码。输出尺寸为4K UHD,质量选择最好,来看看两组成品有何区别。

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由于我们没有固定码率,而选择了相同的画面质量,可以看到在同质量下,AV1所生成的视频码率更低,几乎为H.264的三分之一。

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而低码率也就意味着视频体积越小,该段视频采用AV1编码的大小为H.264编码的四分之一,对于硬盘的空间节省非常明显,下面再来看看两段视频的画质表现如何。

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左H264 右AV1

我们选择NVIDIA的ICAT软件进行分屏对比,将这段4K视频放大450%左右查看噪点情况。可以看到使用AV1编码远处房屋的像素过度更平滑,几乎没有很明显的颗粒感,从而使场景看起来更干净。

当然AV1也不是没有遗憾,就是目前很多播放器还不支持AV1解码,泛用性没有那么高,但随着越来越多的产品支持AV1编码,相信流通起来还是很快的。

8功耗及温度测试

功耗测试中,我们选择FurMark软件进行拷机测试,并采用GPU-Z检测温度,功耗仅计算显卡自身。

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可以看到微星RTX 4090超龙这张显卡在45分钟左右的拷机中,峰值温度一直在66℃以下,热点温度为75℃左右,温度控制的非常好。板载功耗在TDP 94%的情况下为451W左右,如果达到100%的TDP则为480W。

另外新版本的GPUZ还新增了对16pin电源接口的监控功能,让用户可以通过传感器获取功率输入信息,从而及时发现一些异常情况。

9综合提升79%!

公版RTX 4090的综合提升相比RTX 3090 Ti达到74%左右,而微星超龙系列凭借高规格的做工用料以及极致性能,再次将性能提升4-5%左右。但无论公版还是AIC,总体来说RTX 4090的性能的确是让人印象深刻,担得起系列旗舰的名号。

在实际使用方面,在4K分辨率下,这张RTX 4090没有任何瓶颈,即便在4K分辨率,部分常规3A游戏也能够达到电竞级帧数。

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针对DLSS 3的测试,我们主要选择带有光线追踪几款游戏,能够发现在DLSS 2的加持下已经能够有非常大的提升,这主要是因为我们所使用的的测试平台为i9-13900k处理器,很少会出现CPU瓶颈的问题。

但在《微软模拟飞行》中,关闭DLSS和DLSS 2几乎无变化,这是因为DLSS 2的帧数加成无法突破CPU瓶颈,当CPU满负荷时,显卡仍有较大的闲置空间。而DLSS 3则能够利用帧生成来无视CPU瓶颈强行提高帧数。

并且DLSS 3的推出让8K从不可能变为可能,流畅60帧的体验这在RTX 30系都是不敢想象的。

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微星超龙在RTX 40系的变化同样相当大,虽然整体看上去和RTX 30系差不多,但细节做了更多调整,可以说在细节之处彰显旗舰品质。

由于不是首发评测,目前RTX 4080的成绩大家也非常清楚,9499的售价虽然比RTX 4090低,但综合来看性价比并不出色。想更新换代RTX 40系旗舰显卡的高端玩家,不如直接升级到RTX 4090,无论从性能提升还是性价比都更出色。

微星(MSI)GeForce RTX 4080/4090 超龙魔龙电竞游戏直播专业设计电脑独立显卡 RTX4090 超龙X 24G
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10附录1-NVIDIA Ada Lovelace架构解析

Shader Execution Reordering (SER)着色器执行重排序

SER主要的作用是提升着色器性能,它可以将效率低下的工作负载,动态重组为更高效的工作负载。主要针对光线追踪的性能提升非常大。

简单地说,GPU在执行类似工作的时候效率最高。但随着光追效果越来越强大,每个场景可能有数百万条光线照射在不同材质上,而我们知道不同材质的反射率,以及反射效果也是不同的。所以这样就为着色器创建了大量的、发散的,效率低下的工作负载。

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SER则可以将这些杂乱的指令重新分门别类,动态重组为更高效的工作负载。根据NVIDIA的说法,SER可将着色器性能最多提升2倍,并将游戏帧率最高提升25%。

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举个简单的例子,当光线第一次从发射端到碰撞端是非常有规律的射线,而碰撞到物体后的二次光追,则会出现大量发散的、无规律的反射,这对于光追负载是非常高的。而从图中便能看到,SER可以将这些指令进行二次排序,以发挥出着色器的最大性能。

不过好在这么实用的功能并不是RTX 40系的专利,它是一个易于集成的SDK,目前需要游戏开发商集成在游戏中。另外由于它是一个通用的逻辑,后续也有可能直接集成在Windows的API中,这样游戏开发者就无需特意引用,直接调用系统API即可。

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可以说SER对于手持RTX 20系及以上(能够开启光线追踪)的N卡用户来说,是极大地福音。毕竟免费提升的光追性能,谁不喜欢呢。

第三代 RT Cores

RT Core的作用在于更快的光线追踪计算能力,如果说在RTX 30系显卡中,想要畅享4K高帧率游戏有点吃力,那么RTX 40系显卡中,将显得轻而易举。

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在GeForce RTX 4090这张显卡上,达到了191 RT-TFLOPs的处理能力,而RTX 30系显卡最快处理能力为78 RT-TFLOPs,足足为2.4倍。并且根据NVIDIA的官方说法,第三代RT Core的峰值RT-TFLOPs相比于前代提高了2.8倍。而这只能说明,这张4090并非Ada Lovelace架构的最终形态。

Opacity Micro-Map Engines(OMM)

在第三代RT Cores中引入了两个重要的硬件单元,首先是Opacity Micro-Map Engines,可以理解为微映射透明度引擎,它主要的作用是优化光线追踪渲染,可大幅减轻着色器的工作负担。

比如树叶之类的复杂物体,不同的光线都会影响它的表现状态,以及树叶之间的光线反弹,所以对于光线追踪的计算量是巨大的。

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不过Opacity Micro-Map Engines可以将光线追踪特性烘焙到不透明蒙版中,所以那些不规则形状和半透明的对象,也就能够更快更精准的渲染出来,从而极大减轻着色器的工作负担。

Displaced Micro-Mesh Engines(DMM)

Displaced Micro-Mesh Engines可理解为微网格置换引擎,它构建光线追踪的BVH(Bounding volume hierarchy)的速度提高了10倍!所使用的的显存减少了20倍!

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DMM由第三代RT core本地处理,与前几代相比,它只使用基本三角形渲染复杂几何图形,极大减少了存储和处理需求。

具体的工作原理从图中一目了然,新的DMM可以将面数非常多的复杂图形做简化,创造出简单的模型,但整体的光线追踪效果不变。

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通过一些模型数据我们可以具体看到,新的DMM将模型简化了多少。原本1100万三角面的模型,经过简化后,只有15万左右的微网格,BVH的构建速度提升了8.5倍,小了6.5倍。

而这还不是最夸张的,越复杂的模型往往优化的效果越好,在官方展示的这几组对比示例中,最快可提升大于15倍的速度,容量简化20倍的模型。

第四代 Tensor Cores

除了光追单元的升级外,第四代张量核心的升级更加恐怖。它采用了新的FP8张量引擎,在GeForce RTX 4090这张显卡上,吞吐量达到了1.32 Tensor petaFLOPs,提高了5倍。

注意这里的单位——petaFLOPs。以往的TFLOPs为万亿次浮点运算,而petaFLOPs则为千万亿次浮点运算。

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DLSS 3 神经网络渲染新时代

本次推出的DLSS 3也是RTX 40系一大卖点,从DLSS 2.3直接迈入了3.0版本,也能看出此次的升级之大。而DLSS 3也被NVIDIA官方称为神经网络渲染新时代。

全新的DLSS 3在原有的DLSS超分辨率的基础上,添加了光学多帧生成技术,以生成全新的帧,而不像原来只能生成像素。

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DLSS 3结合了DLSS超分辨率、DLSS帧生成和NVIDIA Reflex这三大技术,能够重建八分之七的像素,极大提高性能。

在GPU受限的游戏中,比如2K分辨率及以上的更高分辨率,DLSS 2能够将帧率提高2倍,DLSS 3则能够提升4倍。

本次DLSS 3跨越了一个大版本,从想法和原理上也再度升级,完全“猜想”1帧的技术,我们解释起来简单,但实施起来需要大量的推理与演算,以及绝对超前的想法。

不过“凭空”生成的1帧,在延迟上绝对要比DLSS 2高。所以此次完整的DLSS 3中,捆绑了NVIDIA Reflex,可以有效帮助减小延迟。

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这也不负NVIDIA给它起了个“神经网络渲染新时代”的名号。纵观目前市面上的XeSS、FSR技术,DLSS绝对称得上“巨人的肩膀”。当然,连年的创新,苦的是手持上一代显卡的玩家,想体验DLSS 3的帧生成,目前唯一的办法就是购入一张RTX 40系显卡。

New Optical Flow Accelerator

New Optical Flow Accelerator光流加速器是在第四代Tensor Cores中最新引入的,这也是为何DLSS 3中的帧生成为RTX 40系显卡独享。

光流加速器在原本DLSS 2的基础上,还可以计算两个连续帧内的光流场,能够捕捉游戏画面从第1帧到第2帧的方向和速度,从中捕捉粒子、反射和光照等像素信息。并分别计算运动矢量和光流来获得精准的阴影重建效果。

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以《赛博朋克2077》为例,在第一帧,光流加速器会捕捉到每一个像素中的粒子、反射和光照等信息。并在第二帧中查找匹配的像素区域,计算帧之间的差值。

如果说原来DLSS 2能够“猜”出一张图剩下的像素,那么DLSS 3除了这些,还能够“猜”出下一帧的画面。

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另外由于DLSS 3的帧生成是在GPU中处理和运行的,所以即使遇到CPU瓶颈的游戏,AI同样能够提升帧率。这也是为什么在此次发布会中说到,DLSS 3能够突破CPU的限制来提升帧数。

双AV1编码器

本次升级的第八代NVENC编码器可以说是直播、视频、后期工作者的极大福音。它首次加入了对AV1编码的支持,最显而易见的效果就是直播。

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相比传统的H.264编码,AV1编码的效率平均提升了40%,在同码率下AV1编码的画质将更好。目前大部分直播的分辨率和清晰度,均受限于平台规定的最大比特率。以Twitch限制的8Mbps为例,可以看到在同等带宽下,同为2K 60帧的画面,采用AV1编码的清晰度明显比H.264更高。

说起直播,OBS相信大家都不陌生,在10月份即将发布的补丁中,OBS就加入了对NVENC的AV1编码支持

当然,直播只是我们更容易见到的AV1优势,在视频工作的所有环节,AV1编码都可以带来极大提升。

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所以,如图所见。NVIDIA已经为广大用户铺好了一条完整的生态链,从编码API、软件、平台到播放器,将全面支持AV1编码。

另外再说一下NVIDIA一直强调的双AV1编码。顾名思义,即部分显卡内搭载了两个编码器,它所带来的效果也是显而易见的。

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首先,根据官方宣传的,在4K H.265的导出速度上,RTX 4090是RTX 3090 Ti的2.2倍;在8K H.265的导出速度上更是达到了2.5倍。这部分的提升,大家常用的剪映同样适用,感兴趣的用户不妨亲自体验一下。

除了导出速度,8K 60帧的视频录制在以前简直难以想象,而双编码器的好处就是可以将图像一分为二,两个编码器分别处理7680×2160的图像信息,最后拼合完整。

关于编码部分,可能大部分用户的感受不深,但当有一天,你想录屏的时候,却发现显卡不支持,才会发觉它的重要性……

随着图像逐渐进入到超清时代,硬件编码和渲染几乎已经成为不可或缺的帮手。虽然论质量,硬件编码仍不及CPU软编,但软编做到了极限画质,也要承受时间的无穷长。

甚至在一张8K渲染图中,两种编码方式的时间差距就已经达到了几个小时,遑论一段10秒的CG动画。在不断进步的硬件编码中,质量和时间也在不断地被挑战和刷新。

11附录2-Ada Lovelace是谁?

下面我们来看一下此次推出NVIDIA Ada Lovelace架构,我们先从Ada Lovelace这个人讲起,相较于Ampere,这位似乎大家更陌生一些。

Ada Lovelace(1815-1852)是英国数学家、计算机程序创始人,建立了循环和子程序概念,被称为世界上第一位程序员。

Ada从小对数学有极高天赋,其父称她为“平行四边形公主”,后来的合作伙伴Charles Babbage称她为“数字女巫”。在19岁时Ada嫁给了自己曾经的科学家庭教师,婚后的她对数学热情不减。

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1842年到1843年花了9个月时间翻译了Babbage的《分析机概论》的备忘录,写了很多注记,其中给出了用计算机进行Bernoulli数求解的详细说明。由此,Ada被广泛认为是世界上第一位程序员。

而以她名字命名的语言——ada语言,已经成为了美国军方开发战斗机等尖端武器的语言。

从几行简短的生平简介中,不难看出Ada的生命虽然只经历了短暂的37个春秋,但却足以被后人铭记。

这也是为什么此次NVIDIA RTX 40的先行宣传中,用到了“以未来敬传奇”的slogan,下面我们详细剖析一下,这次的Ada Lovelace还有哪些创新和超越。

2022-11-29 11:47 发布 浏览