「圖靈架構是NVIDIA近十年來最偉大的發明之一」這是老黃在發布會上給我印象最深的一句話，而上周中關村在線顯卡頻道也參加了Quadro RTX在北京舉辦的媒體發布會，NVIDIA Proviz亞太區業務主管沈威同樣也強調了這句話。這就有意思了，讓我不免打起了圖靈架構的主意。
NVIDIA Proviz亞太區業務主管沈威
那麼圖靈架構是什麼？圖靈誕生對NVIDIA有什麼樣的意義？為什麼老黃會在發布會上說「圖靈是近十年來最偉大的GPU架構」？這些問題一直在我的腦子裡打轉轉，久久不能揮散。經過幾天的冥思苦想我也是終於想通了幾點，遂分享出來，箇中曲直供大家把玩評說。
什麼是圖靈架構？
要解決這個問題，我們首先要弄明白什麼是架構。其實架構用大眾理解的話來說可以等效為一種工作模式。舉個例子，我們都知道汽車的裝配模式目前最科學最有效率的是流水線化作業，這就是汽車製造業的「架構」。而顯卡架構的革新和優化，對整個工作單元的產出和效率提升有著決定性的作用。
Turing架構
那麼什麼是圖靈架構呢？圖靈架構除了常規的GPC（圖形處理簇，Graphics Processing Clusters）、TPC（紋理處理簇，Texture Processing Clusters）、SM（流多處理器，Stream Multiprocessors）以及內存控制器以外，還加入了RT 核心、Tensor 核心。總的來說這兩個核心的加入首先使畫面加入真實的實時光影成為可能，又可以把圖形因角度或解析度等因素產生的誤差通過深度學習進行優化，可謂是一大進步。
什麼是RT?什麼是Tensor？
RT 核心和Tensor 核心是這次圖靈架構新加入的兩個重要核心，前者負責實時光線追蹤技術（RayTracing 簡稱RTX），後者負責深度學習。
當「Cornell Box」有了RTX
RT 核心的加入使遊戲場景的光影類似電影渲染出的質感成為可能。我們要知道原來遊戲中的光影處理是真假結合，即一個場景製作一些假陰影外加一小部分實時計算真光線來模擬出環境光。但是事實是光源畢竟有很大一部分是假的，所以會讓人們產生「現在的遊戲還是不能和真實世界相提並論」的感覺。而當光影都能夠實時的計算並且反饋在我們的顯示器上時，無疑會大大加強臨場感和逼真感，使遊戲也能夠擁有電影級的光效。
DLSS抗鋸齒與TAA在4K解析度下的差距還是非常明顯的
而Tensor 核心在人工智慧上的應用反映到圖像處理最典型的一個例子就是DLSS抗鋸齒。AI通過深度學習，將物體或圖形因解析度，位移或鏡頭方向轉移而發生的邊緣形變進行計算而減小或規避。
為什麼做圖靈？
在說這個之前，我們需要知道一個名詞：渲染農場。你可以將其理解為一個龐大的數據處理中心，其計算單元為CPU，主要是為現在的特效電影類似《復仇者聯盟》等做光效渲染。
渲染農場一角
那麼圖靈顯卡和渲染農場比效率幾何呢？我們不妨舉一個例子：一個傳統的渲染農場單元，如果其含有240塊雙12核SkyLake平臺的CPU，那麼無論是機櫃的佔地面積、電力花費都是巨大的，並且成本大約在200萬美元左右。
而當使用NVIDIA Quadro RTX系列顯卡時，渲染農場只需要1個機櫃（4個GPU圖形工作站），50萬美金就可以了，相當於用四分之一的成本，十分之一的佔地面積和十一分之一的電力消耗換來同等的渲染速率，這對於企業來說誘惑力無疑是巨大的。
在渲染場景中可以實時做到改變光線顏色、角度
而且這還不是全部，要知道圖靈顯卡可是實時的。想像一下，如果我們把渲染做好了，卻發現某些地方的色彩和光影不協調，需要修改，那放在原來這可是非常耗費時間的，而現在只需要輸入數據就能實時看到影響，這不得不說是一件非常高效率的事情。
這樣來說的話NVIDIA做圖靈的意圖就非常明顯了，就是要靠圖靈架構GPU在消費級行業繼續帶來更加逼真畫面的同時挑戰傳統的光線渲染行業，擴大自己的產品覆蓋面積，以進行產品線的拓寬。
圖靈將會帶來什麼樣的改變？
在企業級領域，圖靈架構GPU的加入會把目前渲染行業整體靠CPU渲染農場向GPU渲染農場方向轉化，並且能夠在較為簡單的場景下提供實時的光線追蹤，這樣客戶就可以實時看到因光影變化產生的影響。無論是在速度、效率還是金錢方面對於企業級的誘惑都是相當大的。
互動電影類遊戲可能會更加受歡迎（圖源：《底特律變人》）
而在消費級領域，除了我們可以玩到擁有更加逼真畫面的遊戲以外，可能還會有新的遊戲模式被開發。還記得《GTA5》裡的導演模式嗎？想像一下，當RTX系列顯卡到來之後，這些場景就擁有了實時的光線渲染，再加上AI的智能優化，拍出自己心中的大片將沒有任何畫面表現上的壁壘。互動電影類遊戲也將擁有更加逼真的畫面。
定價為什麼如此高昂？
下面我們來討論一下最實際的問題：價格。任何技術無論在消費者面前如何高科，消費者買得起才是關鍵。而我們看到這次的消費級顯卡：GeForce RTX 2080/2080Ti的價格還是非常高昂的，NVIDIA公版卡2080:6499元、2080Ti甚至到了驚人的9999元，真的是想說一句：打擾了。
這次20系顯卡售價偏高
那麼從價格定位我們就可以推斷出來，這次的20系顯卡關係是和10系顯卡共存的，並不像10系和9系那樣是替代的關係，未來市場上的10系顯卡還會存在相當一段時間。RTX 2080的實時光線追蹤技術更像是為玩家們準備的一道精美甜點，喜歡的人必定愛不釋手，但是不會到沒有20系顯卡就玩不了的地步。
至於10系顯卡價格浮動到底會怎樣目前來說還沒有定數。按照市場規律的話10系卡降價是沒跑的了，畢竟20系顯卡已出。但是前兩天有報導稱因為匯率影響的關係10系顯卡會升值，而且從目前的CPU和內存等市場來看確實有這回事。那麼到底是要買10系顯卡還是觀望一陣就仁者見仁，智者見智了，這裡不過多評價。
NVIDIA的野心
一直以來，談到GPU，我們總會提到兩家廠商：NVIDIA和AMD。AMD前兩年憑藉VEGA系列顯卡搶走了一部分NVIDIA的市場佔比，並且屋漏偏逢連夜雨，Intel也宣布將在2020年發布自己的第一塊顯卡（RGB三色巨頭齊聚 成了！）。
A/N卡之戰
未分勝負還加了個「第三者」
那這樣就會帶來一個問題，我們要知道現在的AMD顯卡方面也是非常強的，而且紅藍兩廠還有體量非常大的CPU產品線（體量不是NVIDIA的Tegra能夠抗衡的），這對於NVIDIA就非常危險了。如果以後Intel和AMD在自家平臺上推出了CPU加GPU的套裝（或集成）並且性能還不錯的話，我相信NVIDIA的核心業務：GPU的市場將會大量萎縮。
那麼如果你是老黃你會怎麼辦？在CPU行業上肯定是不能和這兩大巨頭抗衡的，那麼不如「曲線救國」：研究一個行業標準，將這條標準加入到以後GPU的「必修課程」裡。從1999年發布第一塊GPU至今，NVIDIA不可能沒有自己的技術底蘊，由此RTX：實時光線追蹤技術應運而生。而且前文我們還說過Quadro RTX系列顯卡在企業級上是可以改變目前渲染農場只能靠CPU的格局，可謂是一石二鳥，這才是為什麼老黃在發布會上強調圖靈是「近十年來最偉大的GPU架構」，這也是NVIDIA的野心。
總結：其實不管是NVIDIA開發新標準也好，還是AMD、Intel和NVIDIA形成三足鼎立之勢也罷，歸根結底還是技術的革新與產業的變革。無論以後GPU行業發展如何，技術總是在不斷地發展和進步。而站在我們消費者的角度上來看，這無疑才是最好的結果。