农企|不怪农企不努力 只恨老黄有高达 回顾N卡的近代发展史

纵观显卡发展的历史,这几年一直都是NVIDIA唱主角,引领着显卡发展的潮流,比如首次引入Boost动态频率使显卡能耗比大幅提升的开普勒架构显卡、性能对比上代提升高达70%的帕斯卡架构显卡,还有最近掀起实时光追潮流的RTX图灵显卡。
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不过RTX显卡发布的这两年可谓是饱受争议,一方面RTX的新技术在显卡刚发布时消费者对其感知不强,另一方面RTX系列显卡的价格也实在太贵了点,那么RTX显卡值不值得买呢?
今天我们就来回顾一下近几年N卡的发展史,展望一下RTX显卡的未来。
不是A卡不努力,奈何老黄有高达-这几年大放异彩的NVIDIA显卡
在3dfx被NVIDIA正面击败后,显卡消费市场就进入了大家熟知的NVIDIA和ATI双雄争霸时代,在这两者对抗期间又淘汰了不少小厂商,最后独立显卡就只剩下A卡和N卡了。虽说是双雄争霸,但实际上ATI基本是节节败退的,其中最著名的就是ATI显卡在DX9末期的溃败。
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NVIDIA在DX9时期投入了数百个研发人员和数亿美金研发GeForce 6系列显卡,该系列显卡一个最大的特点就是高端型号支持SM3.0技术。SM3.0技术是DirectX 9.0C级别显卡全面支持的一项特效。SM3.0在很大程度上丰富了游戏研发时的编程模型,方便游戏开发商更简单的做效果更好的游戏,确有不少优势,而ATI显卡都无法提供此功能。随着支持SM3.0技术的游戏越来越多,ATI显卡的地位就越来越尴尬,最后演变成在中高端显卡市场的溃败,只能占据部分中低端显卡市场份额的ATI最后被06年如日中天的AMD收购。
自此独显市场变成了AMD和NVIDIA的对抗。
开普勒架构-找到胜利大门的钥匙
DX9时期的大胜让老黄对A卡放松了警惕,认为被收购的A卡不过是苟延残喘,但HD4800系列显卡的诞生改变了NVIDIA的认知,AMD高频小核心低成本显卡的策略取得了极大的成功,显卡市场又重新回到双雄争霸的局面。
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“开普勒”架构GK104芯片核心图
不过NVIDIA毕竟家底浑厚,每一代显卡都投入了大笔的研发费用和大批的研发人员,每次新架构的研发都堪称一项工程,在这样的研发军备竞赛面前,一边还有对付Intel的AMD显然力不从心了,而军备竞赛的开端就是开普勒架构。
2012年NVIDIA发布了开普勒架构的GTX680显卡,显卡不仅帮助NVIDIA夺回单芯显卡卡皇的宝座,还是NV游戏显卡发展方向的转折点。开普勒架构抛弃了以往“纯通用运算处理器”理念来设计GPU,而是大幅加强的GPU的图形游戏性能,成为了纯粹为游戏设计的GPU,这一设计理念也让GPU能缩减掉大量与游戏无关的结构,达到能效比大幅提升的目的。
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算卡和游戏卡分开发展算是N卡发展历史上一个重要的转折点
,自此NVIDIA游戏显卡的发展就像坐上了高达,把A卡越甩越远,这项策略也被广泛认为是明智的,而直到2019年AMD才宣布也会采取游戏卡和计算卡分开设计的策略。
麦克斯韦-能耗比大幅甩开对手
开普勒让N卡能耗比反超A卡,而麦克斯韦则彻底拉开了与A卡在能耗比上的距离,也让A卡对比之下带上了大火炉的帽子。
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相比Kelpler,Maxwell架构改变了CUDA核心的逻辑控制单元,简单来说就是将Kelpler的一个逻辑控制单元规模拆分成Maxwell架构中的四个。
原本Kelpler的一个逻辑控制单元要控制192个CUDA核心,现在Maxwell是一个逻辑控制单元控制32个CUDA核心,避免了Kelpler时代因控制逻辑单元太少以至造成CUDA冗余的情况,让CUDA的工作效率更加高,有助多任务下效率的提升。根据NVIDIA的官方说法,就是Maxwell每一个CUDA核心所贡献的性能是之前开普勒135%,也就是说提升了35%,那每一瓦这样的功耗所提供的性能,是之前开普勒的两倍。
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架构落后的一方只能通过超频,以高功耗的代价在性能上勉强追平技术架构领先的一方
,这是客观存在的现象,现在的酷睿CPU是这样,那时的A卡亦是如此,从这代开始A卡便戴上了大火炉的帽子。
独孤求败的帕斯卡-彻底打趴A卡
GPU的超频潜能取决于工艺,这终究有个极限,当两者技术差距过大时,性能的差距就不是超频能弥补的了,这种现象就发生在了帕斯卡这代显卡身上-也就是大名鼎鼎的GTX 10系列显卡。
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GTX 10系列显卡使用能效比更高更为精简的帕斯卡架构,再加上16nm新制程的加持,在工艺制程双升级的加持下显卡性能提升幅度达到前所未有的70%!中端甜点显卡在性能上齐平上代次旗舰GTX 980,也因此GTX 1060成为了N卡历史上最为畅销的显卡。
在中端显卡上A卡还能利用堆核策略用设计出较大的核心更大的规模北极星系列显卡和帕斯卡中端显卡打得有来有回,但是在高端显卡上就完全招架不住了,旗舰RX VEGA 64比GTX 1080晚了一年半才发布,性能上基本持平但功耗差不多是GTX 1080两倍,对比帕斯卡的旗舰GTX 1080 Ti更是只能仰望。


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