摘要：NVIDIA 對於打磨超過 10 年的圖靈架構寄予了厚望，不僅僅使得圖靈結構賦能於專業領域，全新發布的 RTX 2000 系列消費級顯卡顯然也擁有著大大超出以往的性能，提升了 6 倍之多。
北京時間 8 月 21 日凌晨，NVIDIA 在德國 Gamescom 大會上推出其全新的 GeForce RTX 2000 系列顯卡。NVIDIA 創始人兼 CEO 黃仁勳宣佈該系列顯卡革命性的引入了光線追蹤技術，號稱自 2006 年引入 CUDA 統一著色核心以來最大的革命。新的顯卡基於英偉達最新的圖靈 (Turing) 架構設計，並將首次實現即時光線追蹤 (Real Time Ray Tracing)，光線追蹤能力比前代提升了 6 倍。
「光線追蹤就是未來」
光線追蹤技術（Ray Tracing）其實是一種算法，在現實世界中，我們所看到的一切基本上都是光線從我們視野中的物體反射出來的結果。「光線跟蹤」本質上是相反的過程，通過「跟蹤」從假想的眼睛或相機到該圖像中的對象的光路徑，再用計算機生成圖像。從而打造出更加真實的環境，實現更加逼真的畫面。
業界對於光線追蹤技術的研究早在 1979 年就已開始，在當年特納惠特發表了第一篇關於光線追蹤的論文，並用價值 100 萬美元的 VAX 計算機耗時 1.5 小時渲染最基本的光線追蹤圖像。
NVIDIA 正在其 RTX 系列中利用深度學習人工智能來解決這個問題，CEO 黃仁勳稱：「自 1990 年以來，圖形處理單元（GPU）一直在向前推進，其速度是摩爾定律的 10 倍（每兩年翻一番）。按照這個速度推算，從每秒萬億次浮點運算到每秒千萬億次浮點運算至少還需要 10 年的時間。」
「但我們不想等待那麼久，所以我們發明了 NVIDIA RTX，利用深度學習人工智能和圖形芯片的底層設計，作為加速摩爾定律的最強槓桿。」
電子遊戲的「聖盃」
不同於 NVIDIA 在上週的 Siggraph 上推出的首批基於圖靈架構的工作站級 RTX Quadro 系列顯卡，GeForce RTX 2000 系列作為消費級別的顯卡，其主要應用場景多為運行大型遊戲、播放視頻等。而光線跟蹤則是 PC 遊戲玩家多年來一直追求的事情，它一直被認為是電子遊戲的「聖盃」。
在發佈會上，黃仁勳還展示了多款基於 GeForce RTX 2000 系列的大型遊戲的 Demo。在展示中關於光線追蹤的處理令人印象深刻，但大多數在於物理模型材料、室內反射和照明等方面。而關於實際的遊戲支持中，NVIDIA 承諾在《古墓麗影：暗影》中進行實時光線追蹤，並在《戰地 V》和《Metro Exodus》中提升照明和其他效果。
其中《古墓麗影：暗影》在夜間場景中通過光線追蹤技術顯示出了更加逼真的陰影和燈光；《Metro Exodus》對於透過窗口的光線處理更加準確，使得遊戲開發者無需再以虛假的光線照亮整個房間，提高了遊戲的仿真度，並保證系統資源被合理利用，不再進行多餘的渲染操作。
對比標準亟待建立
因為是剛剛發佈的新技術，缺乏統一的衡量指標，NVIDIA 由此發明了 78T RTX-OPS 計算方法，從而衡量圖靈架構執行的光線追蹤操作數量。
隨著新產品的發佈以及 Demo 的展示，問題也隨之而來：既然衡量性能方式不同，那麼新的顯卡如何與舊的顯卡性能相比較？根據 Twitter 上面的反映，不少用戶都提出了這樣的疑問。
NVIDIA 在發佈會上確實做出了展示，證實了光線追蹤優化之後為遊戲體驗帶來的提升，但並不是每個遊戲在發佈就都能夠兼容 RTX 顯卡，而沒有 RTX「加持」的顯卡在遊戲中的具體表現對於用戶來說還是未知數，這樣看來了解顯卡的真實性能和表現就顯得尤為重要。
光線追蹤技術確實不失為產品的一項巨大革新，然而對於用戶來說，我們首先要知道的是顯卡的真實能力和可供參考的數據，這些信息才能幫我們在購買產品時作出明智的購買決策。光線追蹤技術對於 NVIDIA 來說可能是一件大事，但是並不是一切，其他一切都是用戶需要知道的。
參考：
Nvidia unveils GeForce RTX graphics chips for real-time ray tracing games
Why you should wait on Nvidia's newest graphics cards
Nvidia announces RTX 2000 GPU series with '6 times more performance' and ray tracing
'Ray tracing' could bring the biggest graphics jump in a decade
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