前沿拓展：

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不久前NVIDIA剛剛發(fā)布了RTX 4080顯卡，雖然價格相對RTX 4090便宜了一些，但如果綜合對比性能和參數(shù)來看，RTX 4090反而更具性價比。今天為大家?guī)淼膭t是微星旗下超旗艦顯卡——微星GeForce RTX 4090 SUPRIM X 24G超龍的評測。

超龍是微星RTX 30系中新推出的超旗艦系列，做工用料以及規(guī)格參數(shù)相比魔龍更奢華，即便在眾多AIC品牌中，超龍也屬于性能巔峰系列。

在RTX 40系中，超龍系整體外觀變化不大，但在一些細節(jié)之處進行了改動升級，下面我們先來纖細了解一下外觀部分。

1 微星GeForce RTX 4090 SUPRIM X 24G超龍概覽

在包裝配件上，RTX 40系超龍送的鼠標墊將logo也替換為最新的SUPRIM鉆石，其創(chuàng)意靈感來源于鉆石晶體的幾何形狀。另外還有超龍系列專屬的顯卡支架，以及16pin供電轉(zhuǎn)換線。

微星兩代超龍系列雖然算不上大改，依然一眼能認出，但其實仔細看下來又好像哪哪都改了。第一在正面的導(dǎo)流罩上，整體的燈效沒有變，但裝飾設(shè)計和風(fēng)扇有所變化。

微星GeForce RTX 3080 SUPRIM X 10G超龍

微星GeForce RTX 4090 SUPRIM X 24G超龍

微星RTX 30系的超龍在配色上更偏向玫瑰金，而RTX 40系則更偏向淡金色。除此之外，原本導(dǎo)流罩頭尾的灰色裝飾也改為不規(guī)則分布點綴。當然還有一處比較明顯的變化就是，RTX 40系的超龍只有中間風(fēng)扇有微星logo。

微星RTX 4090超龍整體尺寸為336×142×78mm，沿襲了上一代的金屬拉絲工藝外殼，風(fēng)扇邊框采用了八角形切口，切口部位經(jīng)過淺金色拋光處理，通過不同光線變化看上去耀眼奪目。

主動散熱部分采用三個9葉刀鋒7代風(fēng)扇，扇葉采用獨特的環(huán)形設(shè)計，每3個扇葉連接成環(huán)形，并采用22°傾斜設(shè)計，即使低速轉(zhuǎn)動時，也能保持高壓氣流。

另外本代超龍，在散熱器邊框部位，同樣采用了淺金色曝光處理。簡潔銳利的線條不論在視覺上還是觸覺上都更能彰顯金屬風(fēng)格。

在內(nèi)部的散熱模組上，微星采用了全新改進的氣流導(dǎo)向技術(shù)，大幅增加了散熱鰭片的密度，并對不同位置的散熱鰭片形狀精心微調(diào)，增加了導(dǎo)流鰭片的設(shè)計，從而盡可能提升氣流流動效率，改善散熱效能和噪音。

從顯卡正面，透過風(fēng)扇能夠看到不同部位的散熱鰭片形狀是不一樣的。

新一代TRI FROZR 3S散熱設(shè)計，除了鰭片的升級改進，諸多方面都有所提升。散熱器底座從上一代的鏡面銅底升級為均熱板，熱傳遞速度更快，散熱效能更強，可同時為GPU核心和顯存顆粒散熱。

10根純銅鍍鎳熱管（3根8mm，7根6mm）和均熱板接觸部分精心加工為方形，能夠完全接觸到覆蓋于均熱板表面，從而避免存在影響導(dǎo)熱的空隙

在PCB板上，微星RTX 4090超龍為26+4相供電，遠超公版設(shè)計。并且采用HCI電感，一體成型設(shè)計，具備更出色的電器濾波性能。而SPS智能供電設(shè)計能夠以較低的電阻進行精確的電流調(diào)節(jié)，從而有效降低功率損耗和熱量。

微星RTX 4090超龍的背板也做了相當大的改進，整體采用拉絲工藝金屬背板，不僅顏值更高，能提升顯卡強度，還在內(nèi)側(cè)附加了導(dǎo)熱墊，能起到額外的輔助散熱作用。

最明顯的則是鉆石SUPRIM標志替代了RTX 30系中的龍盾形logo，并且設(shè)計了大量鏤空部位用以散熱。

微星RTX 4090超龍采用了雙BIOS設(shè)計，可在性能更強的GAMING模式和風(fēng)扇噪音更低的SILENT模式之間切換。為了確保性能發(fā)揮，后續(xù)我們的測試均在GAMING模式下進行。

輔助供電為本代搭載的16pin電源接口，另外顯卡附帶了一組16pin電源轉(zhuǎn)接線，最高可提供600W供電能力，推薦電源850W及以上。

視頻輸出接口方面，微星RTX 4090超龍采用了三個DP1.4和1個HDMI2.1 顯示輸出接口，至于呼聲較高的DP2.0，其實目前絕大部分消費級游戲顯示器都沒有實裝，且DP1.4a標準也能夠支持8K60Hz刷新率的顯示器。所以，綜合來看，絕對夠用。

最后我們來上機看一下燈光效果，超龍系列整體的燈光不算多，避免喧賓奪主，但整體的質(zhì)感較強，飽和度高，沒有逸散。

2 NVIDIA GeForce RTX 4090 架構(gòu)淺析

本次發(fā)布的GeForce RTX 40系顯卡由全新的NVIDIA Ada Lovelace架構(gòu)打造，采用T**C 4N NVIDIA定制工藝，旗艦核心AD102達到了恐怖的760億個晶體管，而在RTX 30系顯卡中為280億個。

與上一代NVIDIA Ampere相比，NVIDIA Ada Lovelace在相同功率下，具有2倍以上的性能提升。最高可達到90-TFLOPS的著色器數(shù)據(jù)吞吐量，而本次發(fā)布的GeForce RTX 4090則達到83-TFLOPs，相比上一代NVIDIA Ampere則只有40-TFOPs。

完整的AD102核心共有18432個CUDA，其中包含12個圖形處理集群(GPCs)， 72個紋理處理集群(TPCs)， 144個流式多處理器(**s)。144個第三代光追核心（RT Cores）、576個第四代張量核心（Tensor Cores）。另外可以看到Boost頻率也從1.9GHz猛增到了2.5GHz。

另外一點在架構(gòu)圖上沒有體現(xiàn)的是，AD102核心還包含288個FP64雙精度浮點核心(每** 2個)，用來確保FP64代碼正確處理，包括FP64張量核心代碼。

通常來講，單精度浮點運算會用于深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練，而雙精度浮點運算則用于數(shù)值模擬工作。通常游戲卡都會砍掉FP64，這既節(jié)省了成本，又對游戲本身沒有影響。而專業(yè)卡都保留有FP64，目的就是為了精度更高訓(xùn)練與計算。

了解了完整的GA102核心，我們再來看一下RTX 4090的核心，其實知道了RTX 4090的參數(shù)，我們大概也能了解到后續(xù)可能推出的“Ti”系列究竟相差在哪。

相比完整的GA102來說，RTX 4090共有16384個CUDA，其中包含11個GPC、64個TPC以及128個**單元，第三代RT Cores為128個，第四代Tensor Cores為512個。

其實根據(jù)完整的架構(gòu)圖就能看出，此次Ada架構(gòu)整體結(jié)構(gòu)性的改動并不大，這一點從**單元便能清晰印證，同樣的FP32 CUDA核心，同樣的FP32/INT32混合CUDA核心，同樣的L1級緩存等等。當然，每個**單元內(nèi)部的Tensor Core升級為第四代。

不過變化最為顯著的，則是第三代光追核心，我們結(jié)合兩代架構(gòu)來看。在第二代光追核心中，包含負責(zé)邊界交叉測試的Box Intersection Engine引擎，和負責(zé)三角形交叉測試的Triangle Intersection Engine引擎。

而在第三代光追核心中，還增加了兩個新的引擎：Opacity Micro-Map Engines（OMM）和Displaced Micro-Mesh Engines（DMM），這兩個新的硬件單元可以極大地提升光追性能（具體原理后文詳細介紹）。

至此，每2個**單元組成一個TPC單元，每6組TPC單元組成一個完整的GPC頂層單元（在部分核心中，會出現(xiàn)5組TPC組成一個GPC單元的情況）。

而每個GPC單元又搭載一個**的光柵引擎、兩組ROP分區(qū)（每組包含8個ROP單元）。

由于整體架構(gòu)分析篇幅較長，關(guān)于NVIDIA Ada架構(gòu)的其他新特性就不在這里介紹了，將在文章末尾以附錄的形式展開說明，有興趣的用戶可翻至最后。

3 測試平臺簡介

第一介紹一下測試平臺，為了保障微星RTX 4090超龍的性能發(fā)揮，我們的平臺也再次進行了全面更新，采用了最新的旗艦處理器i9-13900k，并搭載了1300W PCIe 5.0電源。

第一看一下GPU-Z的參數(shù)，微星RTX 4090超龍采用AD102核心，采用T**C 4N NVIDIA定制工藝，芯片面積608平方毫米，這里相對于RTX30 系的GA102的628平方毫米更小。

擁有16384個CUDA，相比RTX3090 Ti 的10752多52%，Boost頻率達到了2625MHz，相比公版的2520MHz有非常大的提升。

顯存方面，采用24GB GDDR6X Micron顯存，位寬為384bit，顯存帶寬達到了1008.4GB/s，光柵單元和紋理單元為176和512。

4 理論性能測試

下面先進行的是用來衡量顯卡DX11理論性能的3DMARKFS套裝：FS,FSE,FSU三者分別對應(yīng)顯卡在1080P、2K、4K的理論性能，取顯卡分數(shù)實際測試結(jié)果如下：

在針對顯卡DX11性能的3DMARKFS 套裝測試中，微星RTX 4090超龍的提升非常驚人，可以看到在分辨率越高的情況下這張顯卡提升越大，相比RTX 3090 Ti其中FS提升了65%；FSE提升了77%；FSU則暴力提升了82%。

綜合來看，在整個FS套裝的測試中，微星RTX 4090超龍的提升約為75%。

3DMark FireStrike 系列的測試可以看作是大部分過去流行熱門游戲的基準，微星RTX 4090超龍相比上一代旗艦RTX3090Ti 以及RTX3090都有著巨幅性能提升。

而在針對DX12環(huán)境下的TimeSpy 和TimeSpy Extreme 測試中，微星RTX 4090超龍相較RTX 3090 Ti 的提升分別為：TS提升76%；TSE提升79%，綜合下來約為78%。

3DMarkTime Spy 系列是針對DX12的基準測試，能夠代表目前以及可預(yù)見未來游戲大作的性能提升表現(xiàn)，微星RTX 4090超龍的成績同樣驚人。

PortRoyal是3DMARK中專門針對光追性能的測試項，微星RTX 4090超龍相較RTX 3090 Ti 的提升約為83%。

Speed Way測試是3DMARK最新更新的用于測試DirectX12 Ultimate 性能的顯卡基準測試。要運行此測試，顯卡必須支持DirectX12 Ultimate 并包含 6GB 及以上顯存。

這項測試結(jié)合了實時光線**和傳統(tǒng)渲染技術(shù)來測量顯卡性能。場景含有光線**反射、實時全局光照、網(wǎng)格著色器、體積照明、粒子和后處理效果。并且有意思的是，Speed Way測試支持自由探索場景，可查看光照及**設(shè)置的改變?nèi)绾斡绊懸曈X效果。

另外我們使用3DMARK剛剛更新的DLSS 3進行了相關(guān)性能測試。

由于該項測試類別較多，僅展示微星RTX 4090超龍顯卡自身成績，其實可以看到在DLSS 3的加持下，分辨率越高提升越明顯，尤其在8K分辨率，是從無法運行到流暢的標準。

5 常規(guī)游戲性能測試

由于本次RTX40 系加入了DLSS3 新技術(shù)，所以后面會進行單獨測試，這里依然選擇主流的幾款3A大作進行游戲性能對比。

第一在《地平線5》中，可以明顯看到，雖然我們使用了i9-13900K處理器，但在1080p分辨率下依然能感受到幀數(shù)瓶頸。

性能方面，微星RTX 4090超龍相比RTX 3090 Ti的提升分別為：1080p提升75%；2K提升75%；4K提升78%，綜合提升76%。

在《刺客信條：英靈殿》中，微星RTX 4090超龍相比RTX 3090 Ti的提升分別為：1080p提升78%；2K提升73%；4K提升61%，綜合提升71%。

在《無主之地3》中，微星RTX 4090超龍相比RTX 3090 Ti 的提升分別為：1080p提升75%；2K提升77%；4K提升68%，綜合提升73%。

《光明記憶：無限》的光追測試軟件是**于游戲的測試工具，比游戲中用到的光線**技術(shù)更多，測試條件為“RTX最高/DLSS質(zhì)量”。所以測試幀數(shù)相對較低，但實際游戲配置相當親民。

性能方面，微星RTX 4090超龍相比RTX 3090 Ti 的提升分別為：1080p提升78%；2K提升81%；4K提升73%，綜合提升77%。

在另外一款國產(chǎn)游戲《邊境》的跑分軟件中，情況基本與《光明記憶：無限》相同，測試條件均在“RTX最高/DLSS質(zhì)量”下進行。

在《邊境》中，微星RTX 4090超龍相比RTX 3090 Ti 的提升分別為：1080p提升85%；2K提升90%；4K提升85%，綜合提升87%。

《光明記憶：無限》和《邊境》兩款最早的光追測試程序，到今天也已經(jīng)陪伴著NVIDIA走過了三代光追核心，微星RTX 4090超龍的提升是肉眼可見的，從初代只能保證1080P下的流暢運行，到如今在4K分辨率下獲得87幀的運行幀率，能夠切實感受到NVIDIA的技術(shù)“大躍進”。

6 DLSS3性能測試

由于本次新技術(shù)DLSS 3的推出，將有35款游戲?qū)⒂诮谕瞥鋈碌腄LSS 3功能，本次我們也拿到了部分游戲的測試版。

其中11月15日已有10款加入DLSS 3的游戲，包括《逆水寒》、《微軟模擬飛行》、《毀滅全人類2：重新探測》、《瘟疫傳說：安魂曲》、《光明記憶：無限》、《暗影火炬城》、《F1 22》、《生**輪回》、《漫威蜘蛛俠：重制版》、《超級人類》。

另外還有《WRC Generations》、《極品飛車：不羈》、《戰(zhàn)錘40K：暗潮》將在RTX 4080推出后不久相繼發(fā)布，在圣誕前都可以玩上這些包含DLSS 3的游戲。

下面就讓我們來實際測試，擁有全新的DLSS 3的游戲，能達到何種幀率。

本次DLSS 3的測試圖表比較繁瑣，并且增加了1% Low FPS和延遲的測試，普通的FPS好理解，那么這個1% Low FPS是什么意思。

第一，游戲benchmark通常測試的FPS即為，一段時間內(nèi)的游戲平均幀。而1% Low FPS則是將一段時間內(nèi)的幀數(shù)從大到小排列，取最小的1%出來，再對這1%的數(shù)求平均值。

其實簡單來說，這兩個數(shù)值都不能代表我們在游玩時，具體哪一刻的感受，但FPS更注重整體，而1% Low FPS則是從最差的里面求平均，更謹慎一些。

看懂了1% Low FPS，我們再來看這張圖表，在坐標軸左側(cè)的為延遲（越低越好），坐標軸右側(cè)的均為幀數(shù)（越高越好），并且由于牽扯到正負坐標，所以兩側(cè)的值有可能會不同。

在《微軟模擬飛行》中，對于處理器的要求異常高，不過本次我們使用了旗艦級的13900k可以明顯感受到性能的強大，在4K分辨率下關(guān)閉DLSS不會出現(xiàn)與DLSS 2分數(shù)相同的情況。

而在DLSS 3中，我們能夠明顯看到幀數(shù)再次大幅提升，要知道我們所有DLSS 3的測試均在4K分辨率下進行。看來利用幀生成來突破CPU瓶頸限制，實際表現(xiàn)確實如宣傳的那樣神奇。

不過幀生成并不是毫無弊端，這也是為什么此次測試加入了延遲。并且在開啟DLSS 3后，NVIDIA Reflex是捆綁開啟的。但相對于DLSS 2增加的這點延遲，在實際體驗中的感受并不強。

在《賽博朋克2077》中的數(shù)據(jù)反映比較真實穩(wěn)定，可以看到在DLSS關(guān)的光線**最高的情況下，即便微星RTX 4090超龍顯卡也只有39幀，看來新一代“顯卡殺手”的明確確如其名。

而在開啟DLSS 3后，幀數(shù)為139，提升了256%。雖然相比DLSS 2的延遲高了10毫秒左右，但依然維持在較低的水平。

《幻塔》是本次新增的DLSS 3測試，作為一款移動端和PC端多平臺的游戲，在PC端中已經(jīng)加入了光線**以及DLSS，并且相當耗費性能。

我們使用微星RTX 4090超龍在關(guān)閉DLSS后，預(yù)設(shè)最高畫質(zhì)僅有63幀。不過在開啟DLSS 2后有明顯改善，看來幀數(shù)的瓶頸依然在于顯卡。而在DLSS 3則讓這款游戲在4K分辨率開啟光追后達到了192的超高幀數(shù)。雖然提升沒有DLSS 2來的大，但DLSS 3的優(yōu)勢在于無視CPU BUNDLE，而13900k在此游戲有充足的性能釋放，192幀的成績確實令人驚訝。

《瘟疫傳說：安魂曲》目前已經(jīng)發(fā)布，相信不少玩家都感受到了其精美的畫面，不過除了顯卡需求較高，同屏30萬只老鼠對于CPU的要求也異常高。

不過由于DLSS 3的特性便是無視CPU BUNDLE，強行提高幀數(shù)。微星RTX 4090超龍在DLSS 3和DLSS關(guān)之間的幀數(shù)提升達到了133%，相比高顯卡要求的《幻塔》有著更高的提升。雖然DLSS 3的延遲有所增加，但仍然比DLSS關(guān)閉后要低。

目前《F1 22》的數(shù)據(jù)測試同樣有問題，在DLSS關(guān)和DLSS 2中均沒有延遲數(shù)據(jù)。這一組主要看幀數(shù)的提升。其中DLSS 3相比DLSS關(guān)的幀數(shù)提升了141%，DLSS 2的提升也達到了95%。

在國產(chǎn)游戲《逆水寒》的光追測試中，本次我們選擇的測試demo采用了真正的全局光照。所以在我嘗試關(guān)閉DLSS運行后，電腦直接崩潰。

所以關(guān)閉DLSS測試行不通，這組數(shù)據(jù)主要看開啟DLSS后的幀數(shù)變化。在開啟DLSS 2后，幀率已經(jīng)達到了52幀較為流暢的水準，而開啟DLSS 3后則達到了驚人的85幀。

《暗影火炬城》也是本次新增的DLSS 3測試，在開啟光追后對于性能要求明顯提高。其中DLSS 3相比DLSS關(guān)的幀數(shù)提升了90%，DLSS 2的提升則達到了74%。

在Unity的測試軟件中，將會自動播放一段即時演算視頻，我們通過FrameView記錄全程。不過由于程序僅提供關(guān)閉和開啟DLSS 3的**作，所以我們?nèi)山M分數(shù)。

可以看到在關(guān)閉DLSS 3后不僅平均FPS只有32幀，延遲也高達136.5ms。而開啟DLSS 3后提升非常大，性能提升達到了231%，演示效果肉眼可見的流暢。

在UE5提供的測試游戲中，方便的給出了DLSS的快捷測試，這里分為DLSS關(guān)（超分辨率關(guān)+幀生成關(guān)+Reflex關(guān)）；DLSS 2（超分辨率性能+幀生成關(guān)+Reflex開）；DLSS 3（超分辨率性能+幀生成開+Reflex開）三檔測試。

另外，在DLSS關(guān)閉狀態(tài)下，F(xiàn)rameView軟件無法監(jiān)測延遲。這組對比中，由于場景受限，我們選擇固定鏡頭測試，所以三組數(shù)據(jù)1% Low幀數(shù)相對較高。

當然針對畫質(zhì)方面，我們也進行了測試，在上圖中我們截取《賽博朋克2077》中的一角，可以看到在兩種DLSS模式下，相較原畫質(zhì)幾乎沒有明顯變化，只在柵欄處的光影效果有所不同，但對于如此大幅度的幀數(shù)提升，這點瑕疵幾乎可以忽略不計。

7 專業(yè)軟件測試

作為“90”級別的顯卡，擁有24GB的超大顯存，內(nèi)容創(chuàng)作者領(lǐng)域的應(yīng)用是必不可少的。我們使用SPECviewperf13 這款工業(yè)、專業(yè)軟件跑分測試。

在SPECviewperf13 的軟件測試中，每款專業(yè)軟件對于性能提升的程度不盡相同，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%，3D**AX 相比RTX3090Ti 提升了59%。

DaVinci_Resolve_18.0.2

下面我們通過達芬奇來對NVIDIA AV1編碼進行實測，對比輸出為H.264編碼。輸出尺寸為4K UHD，質(zhì)量選擇最好，來看看兩組成品有何區(qū)別。

由于我們沒有固定碼率，而選擇了相同的畫面質(zhì)量，可以看到在同質(zhì)量下，AV1所生成的視頻碼率更低，幾乎為H.264的三分之一。

而低碼率也就意味著視頻體積越小，該段視頻采用AV1編碼的大小為H.264編碼的四分之一，對于硬盤的空間節(jié)省非常明顯，下面再來看看兩段視頻的畫質(zhì)表現(xiàn)如何。

左H264 右AV1

我們選擇NVIDIA的ICAT軟件進行分屏對比，將這段4K視頻放大450%左右查看噪點情況。可以看到使用AV1編碼遠處房屋的像素過度更平滑，幾乎沒有很明顯的顆粒感，從而使場景看起來更干凈。

當然AV1也不是沒有遺憾，就是目前很多播放器還不支持AV1解碼，泛用性沒有那么高，但隨著越來越多的產(chǎn)品支持AV1編碼，相信流通起來還是很快的。

8 功耗及溫度測試

功耗測試中，我們選擇FurMark軟件進行拷機測試，并采用GPU-Z檢測溫度，功耗僅計算顯卡自身。

可以看到微星RTX 4090超龍這張顯卡在45分鐘左右的拷機中，峰值溫度一直在66℃以下，熱點溫度為75℃左右，溫度控制的非常好。板載功耗在TDP 94%的情況下為451W左右，如果達到100%的TDP則為480W。

另外新版本的GPUZ還新增了對16pin電源接口的**功能，讓用戶可以通過傳感器獲取功率輸入信息，從而及時發(fā)現(xiàn)一些異常情況。

9 綜合提升79%！

公版RTX 4090的綜合提升相比RTX 3090 Ti達到74%左右，而微星超龍系列憑借高規(guī)格的做工用料以及極致性能，再次將性能提升4-5%左右。但無論公版還是AIC，總體來說RTX 4090的性能的確是讓人印象深刻，擔得起系列旗艦的名號。

在實際使用方面，在4K分辨率下，這張RTX 4090沒有任何瓶頸，即便在4K分辨率，部分常規(guī)3A游戲也能夠達到電競級幀數(shù)。

針對DLSS 3的測試，我們主要選擇帶有光線**幾款游戲，能夠發(fā)現(xiàn)在DLSS 2的加持下已經(jīng)能夠有非常大的提升，這主要是因為我們所使用的的測試平臺為i9-13900k處理器，很少會出現(xiàn)CPU瓶頸的問題。

但在《微軟模擬飛行》中，關(guān)閉DLSS和DLSS 2幾乎無變化，這是因為DLSS 2的幀數(shù)加成無法突破CPU瓶頸，當CPU滿負荷時，顯卡仍有較大的閑置空間。而DLSS 3則能夠利用幀生成來無視CPU瓶頸強行提高幀數(shù)。

并且DLSS 3的推出讓8K從不可能變?yōu)榭赡埽鲿?0幀的體驗這在RTX 30系都是不敢想象的。

微星超龍在RTX 40系的變化同樣相當大，雖然整體看上去和RTX 30系差不多，但細節(jié)做了更多調(diào)整，可以說在細節(jié)之處彰顯旗艦品質(zhì)。

由于不是首發(fā)評測，目前RTX 4080的成績大家也非常清楚，9499的售價雖然比RTX 4090低，但綜合來看性價比并不出色。想更新?lián)Q代RTX 40系旗艦顯卡的高端玩家，不如直接升級到RTX 4090，無論從性能提升還是性價比都更出色。

10 附錄1-NVIDIA Ada Lovelace架構(gòu)解析

Shader Execution Reordering （SER）著色器執(zhí)行重排序

SER主要的作用是提升著色器性能，它可以將效率低下的工作負載，動態(tài)重組為更高效的工作負載。主要針對光線**的性能提升非常大。

簡單地說，GPU在執(zhí)行類似工作的時候效率最高。但隨著光追效果越來越強大，每個場景可能有數(shù)百萬條光線照射在不同材質(zhì)上，而我們知道不同材質(zhì)的反射率，以及反射效果也是不同的。所以這樣就為著色器創(chuàng)建了大量的、發(fā)散的，效率低下的工作負載。

SER則可以將這些雜亂的指令重新分門別類，動態(tài)重組為更高效的工作負載。根據(jù)NVIDIA的說法，SER可將著色器性能最多提升2倍，并將游戲幀率最高提升25%。

舉個簡單的例子，當光線第一次從發(fā)射端到碰撞端是非常有規(guī)律的射線，而碰撞到物體后的二次光追，則會出現(xiàn)大量發(fā)散的、無規(guī)律的反射，這對于光追負載是非常高的。而從圖中便能看到，SER可以將這些指令進行二次排序，以發(fā)揮出著色器的最大性能。

不過好在這么實用的功能并不是RTX 40系的專利，它是一個易于集成的SDK，目前需要游戲開發(fā)商集成在游戲中。另外由于它是一個通用的邏輯，后續(xù)也有可能直接集成在Windows的API中，這樣游戲開發(fā)者就無需特意引用，直接調(diào)用系統(tǒng)API即可。

可以說SER對于手持RTX 20系及以上（能夠開啟光線**）的N卡用戶來說，是極大地福音。畢竟免費提升的光追性能，誰不喜歡呢。

第三代 RT Cores

RT Core的作用在于更快的光線**計算能力，如果說在RTX 30系顯卡中，想要暢享4K高幀率游戲有點吃力，那么RTX 40系顯卡中，將顯得輕而易舉。

在GeForce RTX 4090這張顯卡上，達到了191 RT-TFLOPs的處理能力，而RTX 30系顯卡最快處理能力為78 RT-TFLOPs，足足為2.4倍。并且根據(jù)NVIDIA的官方說法，第三代RT Core的峰值RT-TFLOPs相比于前代提高了2.8倍。而這只能說明，這張4090并非Ada Lovelace架構(gòu)的最終形態(tài)。

Opacity Micro-Map Engines（OMM）

在第三代RT Cores中引入了兩個重要的硬件單元，第一是Opacity Micro-Map Engines，可以理解為微映射透明度引擎，它主要的作用是優(yōu)化光線**渲染，可大幅減輕著色器的工作負擔。

比如樹葉之類的復(fù)雜物體，不同的光線都會影響它的表現(xiàn)狀態(tài)，以及樹葉之間的光線反彈，所以對于光線**的計算量是巨大的。

不過Opacity Micro-Map Engines可以將光線**特性烘焙到不透明蒙版中，所以那些不規(guī)則形狀和半透明的對象，也就能夠更快更精準的渲染出來，從而極大減輕著色器的工作負擔。

Displaced Micro-Mesh Engines（DMM）

Displaced Micro-Mesh Engines可理解為微網(wǎng)格置換引擎，它構(gòu)建光線**的BVH（Bounding volume hierarchy）的速度提高了10倍！所使用的的顯存減少了20倍！

DMM由第三代RT core本地處理，與前幾代相比，它只使用基本三角形渲染復(fù)雜幾何圖形，極大減少了存儲和處理需求。

具體的工作原理從圖中一目了然，新的DMM可以將面數(shù)非常多的復(fù)雜圖形做簡化，創(chuàng)造出簡單的模型，但整體的光線**效果不變。

通過一些模型數(shù)據(jù)我們可以具體看到，新的DMM將模型簡化了多少。原本1100萬三角面的模型，經(jīng)過簡化后，只有15萬左右的微網(wǎng)格，BVH的構(gòu)建速度提升了8.5倍，小了6.5倍。

而這還不是最夸張的，越復(fù)雜的模型往往優(yōu)化的效果越好，在官方展示的這幾組對比示例中，最快可提升大于15倍的速度，容量簡化20倍的模型。

第四代 Tensor Cores

除了光追單元的升級外，第四代張量核心的升級更加恐怖。它采用了新的FP8張量引擎，在GeForce RTX 4090這張顯卡上，吞吐量達到了1.32 Tensor petaFLOPs，提高了5倍。

注意這里的單位——petaFLOPs。以往的TFLOPs為萬億次浮點運算，而petaFLOPs則為千萬億次浮點運算。

DLSS 3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)渲染新時代

本次推出的DLSS 3也是RTX 40系一大賣點，從DLSS 2.3直接邁入了3.0版本，也能看出此次的升級之大。而DLSS 3也被NVIDIA官方稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)渲染新時代。

全新的DLSS 3在原有的DLSS超分辨率的基礎(chǔ)上，添加了光學(xué)多幀生成技術(shù)，以生成全新的幀，而不像原來只能生成像素。

DLSS 3結(jié)合了DLSS超分辨率、DLSS幀生成和NVIDIA Reflex這三大技術(shù)，能夠重建八分之七的像素，極大提高性能。

在GPU受限的游戲中，比如2K分辨率及以上的更高分辨率，DLSS 2能夠?qū)侍岣?倍，DLSS 3則能夠提升4倍。

本次DLSS 3跨越了一個大版本，從想法和原理上也再度升級，完全“猜想”1幀的技術(shù)，我們解釋起來簡單，但實施起來需要大量的推理與演算，以及絕對超前的想法。

不過“憑空”生成的1幀，在延遲上絕對要比DLSS 2高。所以此次完整的DLSS 3中，捆綁了NVIDIA Reflex，可以有效幫助減小延遲。

這也不負NVIDIA給它起了個“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)渲染新時代”的名號。縱觀目前市面上的XeSS、FSR技術(shù)，DLSS絕對稱得上“巨人的肩膀”。當然，連年的創(chuàng)新，苦的是手持上一代顯卡的玩家，想體驗DLSS 3的幀生成，目前唯一的辦法就是購入一張RTX 40系顯卡。

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，這也是為何DLSS 3中的幀生成為RTX 40系顯卡獨享。

光流加速器在原本DLSS 2的基礎(chǔ)上，還可以計算兩個連續(xù)幀內(nèi)的光流場，能夠捕捉游戲畫面從第1幀到第2幀的方向和速度，從中捕捉粒子、反射和光照等像素信息。并分別計算運動矢量和光流來獲得精準的陰影重建效果。

以《賽博朋克2077》為例，在第一幀，光流加速器會捕捉到每一個像素中的粒子、反射和光照等信息。并在第二幀中查找匹配的像素區(qū)域，計算幀之間的差值。

如果說原來DLSS 2能夠“猜”出一張圖剩下的像素，那么DLSS 3除了這些，還能夠“猜”出下一幀的畫面。

另外由于DLSS 3的幀生成是在GPU中處理和運行的，所以即使遇到CPU瓶頸的游戲，AI同樣能夠提升幀率。這也是為什么在此次發(fā)布會中說到，DLSS 3能夠突破CPU的限制來提升幀數(shù)。

雙AV1編碼器

本次升級的第八代NVENC編碼器可以說是直播、視頻、后期工作者的極大福音。它首次加入了對AV1編碼的支持，最顯而易見的效果就是直播。

相比傳統(tǒng)的H.264編碼，AV1編碼的效率平均提升了40%，在同碼率下AV1編碼的畫質(zhì)將更好。目前大部分直播的分辨率和清晰度，均受限于平臺規(guī)定的最**特率。以Twitch限制的8Mbps為例，可以看到在同等帶寬下，同為2K 60幀的畫面，采用AV1編碼的清晰度明顯比H.264更高。

說起直播，OBS相信大家都不陌生，在10月份即將發(fā)布的補丁中，OBS就加入了對NVENC的AV1編碼支持

當然，直播只是我們更容易見到的AV1優(yōu)勢，在視頻工作的所有環(huán)節(jié)，AV1編碼都可以帶來極大提升。

所以，如圖所見。NVIDIA已經(jīng)為廣大用戶鋪好了一條完整的生態(tài)鏈，從編碼API、軟件、平臺到播放器，將全面支持AV1編碼。

另外再說一下NVIDIA一直強調(diào)的雙AV1編碼。顧名思義，即部分顯卡內(nèi)搭載了兩個編碼器，它所帶來的效果也是顯而易見的。

第一，根據(jù)官方宣傳的，在4K H.265的導(dǎo)出速度上，RTX 4090是RTX 3090 Ti的2.2倍；在8K H.265的導(dǎo)出速度上更是達到了2.5倍。這部分的提升，大家常用的剪映同樣適用，感興趣的用戶不妨親自體驗一下。

除了導(dǎo)出速度，8K 60幀的視頻錄制在以前簡直難以想象，而雙編碼器的好處就是可以將圖像一分為二，兩個編碼器分別處理7680×2160的圖像信息，最后拼合完整。

關(guān)于編碼部分，可能大部分用戶的感受不深，但當有一天，你想錄屏的時候，卻發(fā)現(xiàn)顯卡不支持，才會發(fā)覺它的重要性……

隨著圖像逐漸進入到超清時代，硬件編碼和渲染幾乎已經(jīng)成為不可或缺的幫手。雖然論質(zhì)量，硬件編碼仍不及CPU軟編，但軟編做到了極限畫質(zhì)，也要承受時間的無窮長。

甚至在一張8K渲染圖中，兩種編碼方式的時間差距就已經(jīng)達到了幾個小時，遑論一段10秒的CG動畫。在不斷進步的硬件編碼中，質(zhì)量和時間也在不斷地被挑戰(zhàn)和刷新。

11 附錄2-Ada Lovelace是誰？

下面我們來看一下此次推出NVIDIA Ada Lovelace架構(gòu)，我們先從Ada Lovelace這個人講起，相較于Ampere，這位似乎大家更陌生一些。

Ada Lovelace（1815-1852）是英國數(shù)學(xué)家、計算機程序創(chuàng)始人，建立了循環(huán)和子程序概念，被稱為世界上第一位程序員。

Ada從小對數(shù)學(xué)有極高天賦，其父稱她為“平行四邊形公主”，后來的合作伙伴Charles Babbage稱她為“數(shù)字女巫”。在19歲時Ada嫁給了自己曾經(jīng)的科學(xué)家庭教師，婚后的她對數(shù)學(xué)熱情不減。

1842年到1843年花了9個月時間翻譯了Babbage的《分析機概論》的備忘錄，寫了很多注記，其中給出了用計算機進行Bernoulli數(shù)求解的詳細說明。由此，Ada被廣泛認為是世界上第一位程序員。

而以她名字命名的語言——ada語言，已經(jīng)成為了美國軍方開發(fā)戰(zhàn)斗機等尖端武器的語言。

從幾行簡短的生平簡介中，不難看出Ada的生命雖然只經(jīng)歷了短暫的37個春秋，但卻足以被后人銘記。

這也是為什么此次NVIDIA RTX 40的先行宣傳中，用到了“以未來敬傳奇”的slogan，下面我們詳細剖析一下，這次的Ada Lovelace還有哪些創(chuàng)新和超越。

拓展知識：

完美解碼win10

杜比好像只有那種聲卡才可以的吧。。win8也是這樣說的。然并卵。我宏基本本都不行。。想玩杜比，買聯(lián)想本本就好了。

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