NVIDIA於GTC、GDC提出多項繪圖、人工智慧應用，光線追蹤下放至GTX 10、16系列

NVIDIA於2018年SIGGRAPH發表具有即時光線追蹤技術的顯示卡與繪圖卡，正式宣告能產生更逼真畫質的光線追蹤繪圖技術，從離線動畫領域進入需要即時繪製的遊戲與互動動畫應用，開發者也能運用繪圖處理器的優勢進行人工智慧運算。在2019年的GTC大會上，NVIDIA有為旗下產品導入更多虛擬化與遠端技術，並在GDC宣佈GeForce GTX 10、16系列顯示卡也能支援光線追蹤。

靈活配置運算能量

在2019年GTC（GPU Technology Conference，GPU技術大會）前夕，NVIDIA宣佈以69億美元收購伺服器與儲存廠商Mellanox，暗示著他們將會在高效能運算與資料中心等業務上有著重大發展。

GTC大會期間所發表的資訊正好印證了這個徵兆，NVIDIA宣佈旗下的RTX伺服器正式支援Quadro vDWS（Virtual Data Center Workstation，虛擬資料中心工作站），讓企業能夠將多台實體工作站整合成單一虛擬工作站，讓在辦公室或其他任何地方的員工透果遠端連線方式共享運算資源，能夠有效縮短創意工作者進行3D繪圖所需等待的時間。

此外NVIDIA也致力推動繪圖處理器在資料科學工作站的應用，透過Quadro RTX繪圖卡充沛的運算效能以及為人工智慧最佳化的架構，搭配CUDA-X AI加速函式庫，執行TensorFlow、PyTorch 與 MXNet等深度學習框架，並與AWS、Microsoft Azure、Google Cloud等雲端平台整合，讓研究人員能透過遠端作業的方式，在運算效能貧弱的筆記型電腦上進行工作。

在遊戲應用方面，NVIDIA也發表了全新RTX刀鋒伺服器，透過Turing架構繪圖處理器，將光線追蹤、AI等功能帶進雲端串流遊戲，同時也與日本SoftBank、韓國LG U+等電信商共組策略聯盟，透過5G通訊技術將串流遊戲推廣至行動裝置。

▲ 研究人員能在NVIDIA資料科學工作站上使用各種加速的人工智慧運算。

▲ 企業也能透過NVIDIA T4伺服器在AWS、Microsoft Azure、Google Cloud等雲端平台使用機器學習、深度學習與虛擬化桌面等功能。

光線追蹤下放至無RT Core顯示卡

另一方面，在GDC（Game Developers Conference，遊戲開發者大會）上，NVIDIA也宣佈不具有RT Core光線追蹤運算核心的GeForce GTX 10、16系列以及Titan顯示卡也能支援光線追蹤功能。

但以「老黃刀法」聞名的NVIDIA，在開放福利的同時也不忘以效能區隔不同顯示卡的效果。如果玩家使用Turing架構的GeForce RTX 20系列顯示卡，就能享受完整光線追蹤功能，但如果使用Pascal、Volta的GeForce GTX 10、Titan，或是同為Turing架構但取消RT Core的GeForce GTX 16系列顯示卡就只能使用基本、光線數較低的光線追蹤功能。

官方對此提出的解釋，在於Turing架構不但具有整數、浮點數運算單元可以同時運作以提升效能的能力外，專職光線追蹤的RT Core以及負責AI運算的Tensor Core都可以提升繪製效能，才能滿足進階即時光線追蹤繪圖需求。

▲ NVIDIA終於將光線追蹤下放至無RT Core顯示卡。

▲ 但NVIDIA不忘提醒大家Pascal架構顯示卡的極限。參考GTX 1080 Ti執行Metro Exodus的FPS只有18幀，如果要推進至60幀則需要Die尺寸大上2.8的巨大怪物。

▲ Turing架構RTX 2080則能在尺寸為1.15倍Die達到此效能。

▲ 圖解《戰慄深隧：流亡》遊戲單一畫格的繪製時間。最上方的GTX 1080 Ti需時明顯較久。

▲ 放大來看， RTX 2080的整數（紫色）、浮點數（灰色）運算單元可以同時運作， RT Core（綠色）、Tensor Core（水藍色）也分擔不少運算負荷。

▲ 《戰慄深隧：流亡》採用全域光線追蹤，RTX 2080的整體效能表現較GTX 1080 Ti提升3倍。

▲ 《古墓奇兵：暗影》只有陰影部分使用光線追蹤。由於光線追蹤運算量較少，2者效能差距降至2倍。

▲ 《戰地風雲V》則只有反射部分使用光線追蹤，效能差距為1.6倍。

▲ RTX系列在3DMark Port Royal測試中也能取得優勢2者效能差距高達5倍。

▲ Unreal Engine與Unity遊戲引擎即將透過DXR API支援光線追蹤。

在GDC大會中我們能夠看到普及度相當高的Unreal Engine與Unity等2套遊戲引擎都將支援光線追蹤功能，此外/EA的Frostbite Engine、Remedy Entertainment的Northlight Engine等遊戲引擎，以及Crystal Dynamics、Kingsoft、Netease等工作室也都將導入光線追蹤，在接下來的這一年我們應該能看到越來越多遊戲透過導入光線追蹤帶來更精彩的畫面演出。