光影追蹤筆電全面來襲,解析NVIDIA GeForce RTX 20系列顯示晶片

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顯示卡晶片大廠 NVIDIA 在去年中推出了最新世代的顯示卡 NVIDIA GeForce RTX 系列,採用第八代圖靈(Turing)架構,不僅運算速度比上個世代的顯示卡提升,更加入了兩大關鍵技術:「即時光線追蹤」(Real-Time Ray Tracing)與「深度學習超高取樣」(Deep Learning Super-Sampling, DLSS),將家用電腦的繪圖能力帶到新境界。

就在桌上型電腦用的獨立顯示卡推出後,近期 NVIDIA 也終於和各大製造商,共同推出全新的 NVIDIA GeForce RTX 系列筆記型電腦,而且大多定位於「電競筆電」。雖然除了顯示晶片的更新之外,其它零組件如 CPU 與記憶體等,新推出的產品大多維持與上個世代相同的水準,但遊戲畫面的運算能力,相較於先前的 NVIDIA GeForce GTX 系列,依然有著顯著提升。此外,隨著 NVIDIA GeForce RTX 顯示卡的推出,高更新率、短反應時間,甚至是高解析度螢幕,也逐漸成為筆電製造商的主打規格,產品種類更加多元,採購挑選時務必要考量自身需求才好下手。

全新的圖靈架構顯示卡

要瞭解 NVIDIA GeForce RTX ,就得先從架構開始說起。NVIDIA 在最新的圖靈架構中,為 GeForce RTX 顯示卡配置了 RT Core 與 Tensor Core 兩個運算單元,分別負責不同的任務,其中 Tensor Core 在上個世代的 Volta 架構就已經出現,而 RT Core 則是全新的運算單元。

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RT Core運算光線追蹤

圖靈架構中的 RT Core,負責運算「追蹤光線」的任務,但光線追蹤它並非新技術,只是過去無法在家用領域中普及,原因是它會消耗太多 GPU 資源。所謂光線追蹤,即是運算光線碰到不同材質的物體時,所折射、反射出的不同型態,並且透過顯示卡渲染忠實呈現出來,達到接近真實世界的影像。RT Core 的任務非常單一,就是耗費全力計算光線的折射與反射。正因為專責運算光線,所以其效率比起純用 GPU 運算來得更好。簡單來說,NVIDIA 透過新增的 RT Core 來解決光影呈現兩大難題:效率與真實性,大大提升了繪圖場景中,運算光線結構的速度,也因此讓原本只能「離線」運算的光影變動效果,可以被「即時」呈現出來。

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Tensor Core讓AI來幫忙

至於在 Volta 架構上就已經出現的深度學習核心 Tensor Core,NVIDIA 也在 GeForce RTX 顯示卡中,為它賦予新的任務,那就是用人工智慧演算法,實現「深度學習超高取樣」(DLSS),帶來效率更好的反鋸齒效果。在過去,反鋸齒技術一旦增加採樣點,就意味著更嚴重的 GPU 資源消耗。而 DLSS 是透過 NVIDIA 的神經網路運算,先蒐集遊戲中數千張64倍超高取樣的完美圖像,以及另一組未開啟反鋸齒的圖像,一併交給神經網路進行訓練,看看 AI 如何用較低的效能,模擬出64倍取樣的畫面品質。DLSS 模型產生後,就會經由更新推送到 GeForce RTX 使用者手中,當玩家開始遊玩擁有 DLSS 模型的遊戲後,Tensor Core 就會利用先前的學習成果,渲染出反鋸齒後的畫面濾鏡,套用到玩家的遊戲畫面中,同時降低遊戲內部的渲染解析度,讓玩家在擁有超高反鋸齒畫面之餘,也能兼顧遊戲順暢運行所需的效能。

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遊戲也要跟上潮流

在 NVIDIA 推出 GeForce RTX 系列顯示卡之後,許多玩家都迫不及待的想要嘗試新世代圖靈(Turing)架構的運算威力。無論是拿跑分軟體或現有遊戲來進行評測,大眾都想見證全新的顯示卡究竟能為遊戲界帶來多大的革新。但是與過去的顯示卡改朝換代有些不同,由於 GeForce RTX 主打「即時光線追蹤」與「深度學習超高取樣」,並非僅有運算效能上的提升,所以若是遊戲本身不支援這兩種技術,那還不能算是真正體驗到 GeForce RTX 的完整實力。

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支援 DLSS 反鋸齒的遊戲

首先就「深度學習超高取樣」( DLSS )談起。目前 NVIDIA 宣佈支援 DLSS 功能的新遊戲,包含《末世騎士3》、《群狼逃殺》、《過度殺戮陰屍路》、《渣滓》及《戰地風雲5》等,共計約有十多款,合作開發者不乏EA等遊戲大廠。而部分已經推出的遊戲,如《方舟:生存進化》、《太空戰士XV》、《刺客任務2》、《劍俠情緣3》、《絕地求生》、《重裝武力4》及《古墓奇兵:暗影》等,不少注重遊戲畫面體驗的遊戲,也已經透過更新加入了 DLSS 的功能支援,藉此用更低的資源消耗,換取更高品質的畫面。值得一提的是,由於實現「深度學習超高取樣」的其中一環關鍵,在於 NVIDIA 是否有先利用超級電腦,運算出該遊戲的64倍超高取樣完美圖像,所以後續遊戲如果要支援 DLSS 功能,或許也要視 NVIDIA 與遊戲開發商的合作關係及更新態度。

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透過光線追蹤提升品質的遊戲

再來是支援「即時光線追蹤」的遊戲部分。相較「深度學習超高取樣」可以替代遊戲中原有支援的反鋸齒功能,由於「即時光線追蹤」是個全新技術,目前實裝的遊戲是寥寥可數,甚至在未來一年的時間內,能真正完整支援「即時光線追蹤」的作品,恐怕也不會太多。根據 NVIDIA 發佈的清單,目前支援「即時光線追蹤」的遊戲共計11款,包含《Assetto Corsa Competizione》、《Atomic Heart》、《戰地風雲5》、《Control》、《Enlisted》、《Justice》、《劍俠情緣3》、《機甲爭霸戰5:傭兵》、《戰慄深隧:流亡》、《ProjectDH》及《古墓奇兵:暗影》。在支援以上兩種技術的遊戲名單中,玩家較為熟悉的作品,主要為《戰地風雲5》及《古墓奇兵:暗影》。只要使用者安裝了 GeForce RTX 系列顯示卡,就可以在設定中開啟「即時光線追蹤」和「深度學習超高取樣」,完整體驗圖靈架構的運算威力。

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GeForce RTX 筆電採購重點

在採用第八代圖靈(Turing)架構的 GeForce RTX 系列登場之後,目前於筆電上的 GeForce RTX 系列顯示卡主要有三款,分別為 GeForce RTX 2060、 GeForce RTX 2070及 GeForce RTX 2080,另外再分出是否具備 Max-Q 設計。近年 NVIDIA 所推出的 Max-Q 設計,是在顯示卡本身性能不打折的情況下,透過顯示晶片時脈與電壓的最佳化,讓筆電本身的重量、厚度、噪音及散熱效果保持平衡。換句話說,雖然 Max-Q 設計顯示卡的極端效能會比標準電壓版顯示卡低一點點,但卻是更加有效率的。

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型號越高,速度越快

在沒有特別的客置化情況下,目前市售 GeForce RTX 筆電搭載的 GeForce RTX 2060顯示卡皆為6GB版本,GeForce RTX 2070與 GeForce RTX 2080則是8GB,都採用了 GDDR6顯示記憶體,頻寬更大,耗電更低,速度更快,當然也更勝過以往的 GDDR5X。三款顯卡間主要的差異,在於基礎時脈與加速時脈的不同,型號越高、時脈越高,運算速度也變得更快。而在 CUDA 核心的部分,GeForce RTX 2080也是最多的,共計有2,944個。值得一提的是, NVIDIA 為 GeForce RTX 提出了一個全新的效能指標「RTX-OPS」,數字越大代表效能越強,如筆電用的 GeForce RTX 2080最大為53T,桌面版顯示卡則是60T。

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額外功能及螢幕規格

筆電用的 GeForce RTX 三款顯示晶片,皆全面支援 NVIDIA G-Sync、Optimus、WhisperMode、HDCP 2.2及 DisplayPort 1.4a、HDMI 2.0b 等技術,就目前的顯示卡來說是最全面的。採購 GeForce RTX 筆電時,除了考慮顯示卡本身的等級之外,另外也要考量螢幕更新率,120 Hz或144 Hz能為玩家帶來更好的遊戲表現,支援 NVIDIA G-Sync 則能避免遊戲畫面撕裂。此外,更低的「螢幕反應速度」如3ms、2ms等,也是目前各家廠商主打的特點。其他硬體部分,若要負擔多數3A大作,筆電本身能擴充到16 GB記憶體上算是基本要求,CPU 則多為目前頂規的 Intel Core i7-8750H。另外特別提醒,如果要安裝許多大型遊戲,儲存空間選有1 TB以上的機種,且擁有 SSD 做為系統碟的型號,或是日後可自行擴充是相對較好的選擇。

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5款具備RTX光影追蹤技術的筆電介紹

在 NVIDIA 於CES 2019展上發佈 GeForce RTX 20系列顯示晶片行動版後,很快在台北國際電玩展上,也推出一系列搭載 GeForce RTX 20系列的電競筆電,當中也包括採用 Max-Q 設計的輕薄電競筆電,這也是 NVIDIA 近兩年來要重要的顯示晶片更新。

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Max-Q版本同步推出

目前各筆電大廠都有推出搭載 GeForce RTX 20系列的機型,在強調效能全開的標準電壓版下,有推出搭載 GeForce RTX 2070 GDDR6 8GB及 GeForce RTX 2080 GDDR6 8GB顯示晶片的機型,而強調輕薄機身則為採用 GeForce RTX 2070 with Max-Q 及 GeForce RTX 2080 with Max-Q 顯示晶片,目前還未有搭載 GeForce RTX 2060晶片的機型上市。至於處理器部分,主流還是採用 Intel Core i7-8750H 2.20GHz,若是搭載更高階的 Intel Core i9-8950H 2.29GHz,價格也相當高出許多,甚至會超過10萬元以上。

RTX光影追蹤

至於 GeForce RTX 20系列顯示晶片在效能表現上,預期要比 GeForce GTX 10系列提升50%,再加上 DLSS 深度學習技術,效能將有更突出的表現。不過,RTX 系列於效能之外,所強調的即時光線追蹤效果更為重要,會讓遊戲畫面可以更自然的呈現光在物體與物體間多次折射、反射下的效果,呈現與眼睛所見的相近,也讓畫面更為逼真。而以下內容也盤點目前市售搭載 GeForce RTX 20系列顯示晶片的筆電,並以 PCMark 10及強調光影測試的3DMark Time Spy Extreme,進行相關的測試,當然,分數自然是愈高愈好。

Acer Predator Triton 500:全新輕薄機身設計,堅持效能不遜色

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■ 處理器:Intel Core i7-8750H 2.20GHz
■ 顯示晶片:RTX 2080 with Max-Q
■ 螢幕規格:15.6吋
■ 記憶體:32GB DDR4
■ 重量:2.1公斤

廠商資訊:■宏碁 ■0800-258-222 ■www.acer.com.tw

產品售價:新台幣 99,900元

由 Acer Predator Triton 500的外盒包裝到機身外型,都能感受到所要強調的輕薄,機身厚度也只有17.9mm,並採用金屬材質,看起來相當有質感,且機身上沒有過多 RGB 燈光效果設計,只有上蓋 Predator 的標誌跟可變更 LED 背光顏色的鍵盤,還有特殊處理的 WASD 鍵及方向鍵,有帶出電競的元素。而15.6吋的螢幕四周也是採用窄邊框設計,左右兩側的邊框大約6.3mm,並可展開至180度,螢幕也具備OD(Overdrive) 技術支援的3ms 反應速度,及 NVIDIA G-Sync技術。由於 Predator Triton 500是輕薄機身設計,因此是搭載 GeForce RTX 2080 with Max-Q 顯示晶片,雖然效能表現與標準版的 GeForce RTX 2080還是有差異,但在許多遊戲大作中都有超過60fps 的效能表現,相當不錯。另外,NVMe PCIe 介面並組成 RAID 0的 SSD,帶來流暢的操作感,也助於縮短遊戲的載入時間。至於散熱部分,採用第四代 AeroBlade 3D 刀鋒速冷技術,以金屬雙風扇的特殊切角,輔以散熱銅管,作為整機在散熱上的解決方案。

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效能測試

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下一頁還有更多款電競筆電的詳細介紹!

WL.
作者

PC home雜誌、T客邦產業編輯,主要負責蘋果、手機、筆電、桌機、平板等產業領域,以及相關硬體的教學以及評測、軟體相關教學報導。

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