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RTX、RX 590、矿卡抛售！2018显卡市场年终盘点

百家作者：微型计算机 2018-12-22 15:45:39

2018年显卡市场的发展充满了动荡和迷离。技术方面，全新的光线追踪技术的引入，让人们看到了未来显卡发展的方向和可能达到的画质高度。市场方面，由于数字货币的狂潮，导致了利用GPU计算数字货币也就是“挖矿”的盛行，一时间显卡价格不断攀升，好在一路暴涨结束后最终还是跌回原形。2018年的显卡市场，以一种一半海水、一半火焰的态度在向世人们展示着它的状态。

随着摩尔定律逐渐失效，显卡尤其是它的核心GPU受到了严重影响，两大GPU厂商英伟达和AMD都不约而同地放慢了GPU的研发速度。截至2018年底，面向大规模芯片的更高端工艺依旧没有量产的迹象，人们使用的更多的还是16nm以及它的各种改进版本。

在物理制程上出现了困难，GPU将如何进一步发展？2018年，英伟达和AMD给我们展示了两条不同的道路：一种是潜心研发新技术，从架构和规模的角度继续突破；另一种是优化现有架构，推出改良的新品应对市场需求。无论如何，两种方法和道路都带来了2018年显卡在技术和性能上的进步。

除了技术外，市场方面数字加密货币的盛行，带动了除了矿机外的GPU市场大热，显卡价格的暴涨甚至挤占了原本正常的娱乐和计算需求，GPU厂商不得不推出专门的数字货币计算卡。随着潮水退去，落下的一地鸡毛又成了2018年显卡市场方面的最大看点。

2018年的显卡市场到底有哪些值得铭记的技术、事件？让我们一起来走入回望的时光隧道。

光线追踪+AI

英伟达图灵架构开启显卡新时代

2018年8月14日的SIGGRAPH 2018现场，黄仁勋身穿一身黑色的皮衣走上演讲台。在拿出全新一代GPU的时候，黄仁勋评价这款产品时称其为“英伟达十多年来在计算机图形领域最重要的创新”，的确，引入了光线追踪技术尤其是AI技术的全新一代“图灵”架构GPU，实实在在地将3D实时图形计算带入了一个新的时代。

▲英伟达在SIGGRAPH 2018上正式发布了图灵架构

传统3D实时图形计算采用的是光栅化模型。光栅化的核心之处是图像在完成顶点坐标变换计算后就对图像2D化了，这个2D化的过程被称为光栅化，随后GPU面对的是一张张2D话的图片，在这个图片上要正确地进行色彩、光照和材质的处理。虽然部分信息可以由之前3D化的数据得来，但是实际上缺乏了一个维度的计算是不太可能得到正确的信息的。比较典型的例子就是阴影计算由于缺失了反射和折射关系往往导致错误，所以人们不得不发明了一大堆辅助技术来呈现和真实场景相近的效果，比如全局光照、软边阴影、环境光遮蔽等。

但是，这些技术的本质问题在于，它给出的结果并不是真实的。这就导致了画面看起来比较虚假。“哪里都对，但最终结果就是不对”是很多人看到这种精美渲染的画面的感觉。为了更进一步，解决这种问题的方法就牵扯到了最根本的那一个点：要有光。

要有光，就要有光的计算，那么就需要光线追踪。光线追踪技术在20世纪就已经发展得很成熟了，无论是电影渲染还是场景模拟，总有光线追踪出马的机会。可惜的是，这些光线追踪计算的应用场景并不是实时的，比如一些电影的渲染过程，一做就是大半年，最终呈现在屏幕上的也就1个小时。这对游戏来说是完全不可接受的，在游戏中，人们需要做的是每秒钟60帧画面，而不是每帧画面60个小时。

为了解决这样的问题，英伟达在图灵架构上做了一个数十年来计算机产业界不断执行的过程，那就是程序硬件化。在GPU界，T&L的转换的硬件化迎来了第一个GPU的诞生。在CPU界，各种浮点单元和专门单元都是对应计算硬件化的结果。将固定的程序硬件化是提高效率屡试不爽的手段，这种做法相比软件模拟甚至能够数百倍的提高计算速度。

在光线追踪上，英伟达直接给出了一整套硬件解决方案，利用全新的RT核心完成了整个光线追踪从BVH遍历到光线投射、三角形交叉测试、返回结果等一整套计算。如果这个过程交给之前的GPU或者CPU去计算，时间将无比漫长，就算最强的GTX 1080Ti，英伟达给出的数据为大约1.1GigaRays，到了带有专用硬件单元的RTX 2080Ti这里，效率提高了十倍以上。

那么，为什么之前的GPU没有加入RT核心？答案也很简单，工艺和制程无法达到这样高的要求。实际上在目前的工艺下，光线追踪仅仅是一种辅助的手段而已，它的目的是让画面的一部分关键注视内容看起来更逼真，而不是整个游戏全屏幕都采用光线追踪计算，这样的性能耗费现在的工艺达不到。在其他的计算上，传统的光栅化依旧大行其道，毕竟打了这么多年的技术补丁，光栅化的画面还是能成功的骗过绝大部分玩家的眼睛。因此，在光栅化算法的能力没有达到一定程度之前，引入光线追踪技术的意义并不大。

另一点就是，工艺制程一定要先进到一定程度，能在可接受的面积下塞入更多的晶体管，实际上最终的图灵架构的GPU做得并不出色，由于7nm工艺迟迟不到位，因此图灵架构的实际产品被迫选用了较老的16nm工艺的改良版本，也就是12nm FFN，最大的TU102的封装面积达到了754平方毫米，堪称史上第一，其对应产品逼近万元的高昂售价在彰显着它的成本。

▲TU102核心巨大，除了工艺原因外，新加入的RT核心和张量核心也是晶体管用量大户。

除了光线追踪外，英伟达在图灵架构上的创举还在于加入了专用用于AI加速计算的张量核心。张量核心在之前英伟达的GV100等GPU中已经崭露头角，这次加入TU102这样的民用3D计算产品还是首次。为了充分利用AI技术加强图形性能，英伟达带来了一套名为Neural Graphics Acceleration，也就是“神经图形加速”，简称为NGX的解决方案。

简单来说，这套方案为游戏和应用程序提供了AI访问接口，这些功能已经被英伟达预先培训好并且集成完成，应用程序能够很轻松地将多个AI特性集成在里面，然后GPU检测到支持AI功能后就可以开始运行了。具体到功能的话，GeForce用户可以使用GeForce Experience软件，Quadro用户可以下载Quadro Experience。这两个软件下载并安装后，会和NGX进行通讯，确定用户的设备上存在的游戏和应用程序和NGX的相关性，然后下载相应的DNN模型以供后续使用。

在应用上，2018年已经推出的应用就是DLSS。DLSS的全称是“深度学习抗锯齿”功能，这个功能的特点在于利用游戏开启了64倍全屏幕抗锯齿的完美画质作为参考图样，然后获取正常渲染获取的原始图像，接下来训练DLSS匹配完美画质图样，通过每个输入要求DLSS产生输出，测量这些输出和完美画质图样之间的差距，并且根据差值调整网格权重，再多次迭代后，DLSS能够输出的画面质量相比原始完美画面已经非常接近了。这个时候DLSS就拥有了对某个应用程序画面优化的稳定的模型。接下来用户通过GFE等软件下载这个模型，并将其通过图灵GPU应用在自己对应的游戏上，就能够实现接近完美画质的图像。根据英伟达的数据显示，DLSS的抗锯齿的效能要比传统的抗锯齿效能提高30%~50%。

从技术走向产品，2018年英伟达最大新闻就是发布了图灵架构的RTX家族产品，GeForce商标后面的“GTX”三个字母终于迎来了接班人。之前GTX之前的意思据说来自于跑车，比如英文“Grand Tourer”，GT在英文中本来就有跑车的含义，加上“X”就是英文“eXtreme”的第二个字母，意思是“超级跑车”，用于象征显卡的高速，当然也有说法说“G”代表“Game”。现在的RTX大家一看就明白了，极有可能是“Ray Tracing eXtreme”，超级光线追踪。

图灵架构的产品目前包括RTX 2080Ti、RTX 2080和RTX 2070，采用的核心分别是TU102、TU104和TU106，值得一提的是，即使是RTX 2070的TU106，核心面积都高达445平方毫米，逼近帕斯卡架构GP102的471平方毫米，要知道TU106的流处理器数量只有64%，也只是256bit，多余的晶体管都用在了RT核心和张量核心上了，可想而知新加入的核心对晶体管的耗费程度。性能方面，最高端的RTX 2080Ti比GTX 1080Ti快了大约30%，RTX 2080性能也略微超出GTX 1080Ti，RTX 2070略微超出GTX 1080，完美基本完成任务。

▲《战地V》上市后出现了一些波折，不过最终光线追踪技术在这款游戏中完美运行。

总的来看，2018年在技术和产品上最大的突破依旧来自于英伟达，尤其是在GPU性能上已经稳占优势的前提下，英伟达完全没有一点点停步的意思，没有“挤牙膏”，也没有继续马甲战略，而是踏踏实实的给出了全新的技术和架构，将GPU的性能和产品在推高了一个高度，完成了对自己的超越，也完成了对技术的超越。很多年后，我们都将回忆起2018年的这个时刻，这个技术和工程的交叉点，以及实时光线追踪历史的起始点。

再次击中甜点

AMD发布Radeon RX590

2018年，AMD在显卡方面的重点全部放在了新品研发上，不但推出了全球第一个7nm的GPU Radeon Instinct加速卡，还表示在下一代Navi 7nm显卡上有很大的性能提升，将重新加入顶级GPU性能竞赛之中。只是AMD 7nm的Radeon Instinct面向的是科学计算、AI计算领域，下一代Navi要上市还需要等待一段时间，因此在这段空白的时间中，AMD发布了全新的Radeon RX 590，并且以非常高性价比的价格击中了市场甜点。

AMD的RX 590显卡采用的是12nm工艺，这个工艺是在之前14nm工艺上进行深度改进的版本，其主要性能提升在于可以更稳定的工作在更高频率上，因此AMD的RX 590基准频率可以稳定在1469MHz，Boost频率可以飙升至1545MHz，相比之前的RX 580大约提升了15%左右，整体性能也因此得以提升15%左右，在大量的测试中显示出了其针对GTX 1060 6GB版本的性能优势。考虑其目前两千元内的售价和8GB的显存，AMD新的RX 590可谓“真！”甜点显卡，让人们隐约看到了昔日那个叱咤市场、辉煌无比的AMD的影子。

▲RX 590显卡依靠新工艺提升了频率，再加上其相对低廉的价格，成为了市场的上甜点显卡的最佳选择。

在年末的发布会上，AMD也宣布未来一段时间RTG也就是AMD GPU研发部门将全力推进新品研发，不但推出新架构来替代已经运行多年的GCN架构，还全面使用全新的7nm EUV工艺制造，在性能方面将可能重回和英伟达竞争的时代。这无疑是一个非常令人振奋的好消息，希望2019年的AMD能够带给大家更多、更实在的惊喜。

矿难风波再起

这是最后一次？

数字加密货币的兴起时间已经很长了，但是从未有像2017~2018年这样火热过。一时间大量的山寨币、分裂币风起云涌，甚至各种各样的软件商都开始介入数字货币领域。数字货币领域暴露的一个事情就是这种“郁金香式”炒作必将彻底完蛋，另一个则是对GPU市场造成了巨大冲击。

2017年底，随着数字加密货币的领头羊BTC的价格冲上2万美元高位，以及随后一大批诸如LTC、ETC、ETH等货币价格纷纷冲上高峰，整个数字加密货币市场弥漫着狂热气息。随之而来的就是相关设备的价格暴涨、销量暴增。除了专业的矿机外，由于GPU在数字加密货币计算上的优势，一时间也成为数字加密货币玩家的选择。

AMD显卡在2018年第一、第二季度不是全面断货就是价格大幅上涨，RX 580首发价格大约在两千元之内，但是在高峰期价格却被炒到了3500元之上。与此类似的还有本来在挖矿界不怎么热门的英伟达显卡，旗下GTX 1060系列价格也是全面飙升50%左右，最高峰时期也在3500元以上甚至更高。有段子手声称自己在2016年7月首发的时候以2000元价格购买的GTX 1060 6GB显卡，用了一年多到2018年初，竟然以3200元的价格卖掉了，净赚1000多，真是后悔没有多买几张屯着。

▲英伟达匆匆推出的挖矿神器P106最终没有减轻挖矿对显卡市场的冲击，注意这款产品没有任何输出接口。

在挖矿产业热潮冲击下，AMD和英伟达的正常用户却由于买不到各种GPU而发愁。英伟达的反应比较快，推出了专门的矿卡，被称为P106、P104和P102的这几款产品被彻底去除了所有输出接口，并关闭Direct3D功能，降低了质保时间至3个月左右，在市场和规格上作出了严格隔离避免这批特殊芯片侵扰到正常游戏玩家。不过面对挖矿狂潮和抢购风波，无论怎样做都无法阻碍畸形市场对产品的渴求，推出专门的芯片和产品更多只是一个态度，而并不能真正解决问题。

▲BTC的价格冲上高峰后，随之迎来的是暴跌。

真正解决问题的是所谓“矿难”，随着数字加密货币价格暴跌，到12月底，数字加密货币的价格已经跌至3300美元左右，相比之前的2万美元高位大幅度萎缩，这个价格已经无法覆盖“矿工”的电费成本了，还不要说硬件成本。一时间市场哀鸿遍野，各种大大小小的“矿场”纷纷倒闭，出售各种“矿渣”产品的消息也是越来越多。不过这已经不是玩家第一次经历这种情况了，数字加密货币的起起伏伏，矿难来了又走，现在的玩家已经对超低价格的挖矿硬件有了一定的辨别和免疫能力，想上当就没那么容易了。

随着挖矿市场的冷却，GPU市场又回到了正常的状态，GTX 1060、RX 580等产品的价格又逐渐回到了它应该有的位置，对玩家来说这是一个好事情，但是对英伟达来说，之前由于挖矿火爆，英伟达囤积了太多的GP106芯片，随着挖矿冷却，这些被大量生产出来的芯片便成为了烫手山芋，一些未知来源的消息称英伟达手上的芯片能够卖到明年第二季度，甚至可能影响新一代RTX中端显卡的发布。这个消息传得沸沸扬扬，甚至在财报发布后一度影响到了英伟达的股价，可谓无妄之灾。

▲一旦数字加密货币价格暴跌，矿厂采购的这些挖矿硬件就成为废品一堆。

不过，本次数字加密货币暴跌之后，相比之前的各种“垃圾矿渣”产品粉墨登场，这一回则有不一样的操作。一些消息显示部分用户通过特殊手段破解了英伟达的驱动限制，使得本来面向挖矿市场的P106等显卡可以安装驱动并正常使用DirectX进行3D加速，只是在输出方面需要集成显卡作为输出设备使用。当然这些改动都是非官方的，其稳定性和性能得不到保证，且这些被暴力满负荷运作的芯片寿命也是个问题。当然作为玩家而言，如果有兴趣的话也可以买一张这样的矿渣卡来研究一下，对于正常玩家而言，还是敬而远之吧。

2019展望

那个双雄竞争的时代还会回来吗？

2018年已经结束，在这一年，英伟达带来了光线追踪和人工智能，定义了下一个阶段GPU发展的方向，可谓技术市场双丰收。AMD则依靠甜点策略继续收割性价比市场。但是，这样的市场似乎缺了点什么。AMD在CPU市场的精彩反击之后，让人们看到了这个老牌芯片企业的实力，那么2019年的AMD会在7nm技术的加持下，在GPU市场来一轮新的爆发吗？双雄竞争比拼技术实力的时代似乎已经远去，但似乎就在未来。人们更多地的希望看到一个充分发展、充分竞争的市场，毕竟独角戏还是不那么精彩。