RTX、RX 590、矿卡开卖啦！ 2018年显卡市场年终盘点

2018年的显卡市场发展充满了动荡和迷茫。 技术方面，全新光线追踪技术的引入，让人们看到了未来显卡发展的方向，以及画质可能达到的高度。 市场方面，由于数字货币的狂热，使用GPU计算数字货币，即“挖矿”的方式已经盛行。 一时间，显卡价格持续上涨，好在在暴涨结束后，终于回落到原形。 2018年的显卡市场正以一半海水一半火焰的姿态向世界展现着自己的状态。

随着摩尔定律的逐渐失效，显卡，尤其是其核心GPU受到了严重的影响。 两大 GPU 厂商 Nvidia 和 AMD 都放慢了 GPU 的开发步伐。 截至2018年底，大规模芯片仍未有更高端工艺量产的迹象，人们仍在使用16nm及其各种改进版本。

物理过程出现困难，GPU将如何进一步发展？ 2018年，英伟达和AMD向我们展示了两条不同的道路：一是专注于新技术的研发，从架构和规模上不断突破； 二是优化现有架构，推出改进后的新产品以满足市场需求。 无论如何，这两种方法和路径都会导致 2018 年显卡的技术和性能进步。

除了技术，数字加密货币在市场上的盛行也带动了矿机以外的GPU市场的繁荣。 显卡价格的飞涨，甚至压榨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。 . 潮水退去，掉落的鸡毛成了2018年显卡市场的最大看点。

2018年显卡市场有哪些值得记住的技术和事件？ 让我们一起走进时光隧道回首。

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SIGGRAPH 2018现场，黄仁勋身着黑色皮衣走上领奖台。 提出新一代GPU时，黄仁勋在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，光线追踪技术的引入，尤其是新一代AI技术的“灵”架构GPU，真正将3D实时图形计算带入了一个新时代。

▲ Nvidia 在 SIGGRAPH 2018 上正式发布了图灵架构

传统的 3D 实时图形计算采用光栅化模型。 光栅化的核心是在顶点坐标变换计算完成后，将图像进行二维变换。 此 2D 过程称为光栅化。 然后GPU面对的是2D图片。 在这张图片中，需要正确处理颜色、灯光和材质。 虽然从之前的3D数据中可以得到部分信息，但实际上不通过一维的计算是不可能得到正确信息的。 一个典型的例子就是阴影计算经常会因为缺少反射和折射关系而导致错误，所以人们不得不发明很多辅助技术来呈现类似于真实场景的效果，比如全局光照、软边阴影、环境光等。光线遮挡等。

但这些技术的根本问题在于它们给出的结果不是真实的。 这使图片看起来很假。 “一切都对，但最终的结果不对”是很多人看到这张渲染精美的画面时的感慨。 更进一步，这个问题的解决涉及到最根本的一点：要有光。

有光就一定有光的计算，那就需要光线追踪。 光线追踪技术在20世纪已经发展的非常成熟。 无论是电影渲染还是场景模拟，光线追踪总有成功的机会。 遗憾的是，这些光线追踪计算的应用场景都不是实时的。 例如，有些电影的渲染过程需要半年以上的时间，而最终呈现在屏幕上只需要一个小时。 这对于游戏来说是完全不能接受的，人们需要每秒处理 60 帧，而不是每帧 60 小时。

为了解决这样的问题，英伟达在图灵架构上做了一个计算机行业几十年来一直在进行的过程，即程序硬件。 在GPU的世界里，T&L的硬件改造迎来了第一块GPU的诞生。 在 CPU 世界中，各种浮点单元和专用单元都是相应计算硬件的结果。 将固定程序硬件化是一种行之有效的提高效率的手段。 与软件仿真相比，这种方法甚至可以将计算速度提高数百倍。

在光线追踪方面，英伟达直接提供了一套完整的硬件方案，使用全新的RT核心，完成了从BVH遍历到光线投射、三角形相交测试、返回结果的整个光线追踪的全套计算。 如果把这个过程交给前面的GPU或者CPU去计算，时间会特别长。 即使是最强的GTX 1080Ti，Nvidia给出的数据也是1.1GigaRays左右。 当谈到具有专用硬件单元的 RTX 2080Ti 时，效率提高了十倍以上。

那么，为什么以前的 GPU 没有包含 RT 内核？ 答案也很简单，技术和制造工艺达不到这么高的要求。 其实在目前的技术下，光线追踪只是一种辅助手段。 其目的是让画面的一部分关键注视内容看起来更逼真，而不是在整个游戏画面上使用光线追踪计算。 这样的性能是目前技术成本无法达到的。 在其他计算方面，传统的光栅化仍然很受欢迎。 经过这么多年的技术补丁，光栅化的图像依然可以成功骗过大部分玩家的眼睛。 因此，在光栅化算法的能力还没有达到一定程度之前，引入光线追踪技术的意义并不大。

还有一点就是制程必须提前到一定程度，才能在可接受的面积内封装更多的晶体管。 事实上，最终基于图灵的 GPU 做的并不好。 由于7nm工艺的延迟，因此图灵架构的实际产品被迫使用更老的16nm工艺的改进版本etc挖矿显卡，即12nm FFN。 最大的TU102封装面积达到了754平方毫米，堪称史上第一，对应的产品接近万元。 高昂的价格表明了它的成本。

▲TU102的核心巨大。 除了技术原因，新加入的RT core和tensor core也是晶体管的大户。

除了光线追踪，英伟达在图灵架构上的开创性工作是增加了专用于 AI 加速计算的张量核心。 张量核此前已经出现在英伟达的GV100等GPU中，此次加入TU102等民用3D计算产品还是首次。 为了充分利用AI技术提升图形性能，英伟达带来了一套名为Neural Graphics Acceleration，简称“神经图形加速”的解决方案，简称NGX。

简单来说，这个方案就是为游戏和应用提供AI接入接口。 这些功能已由 Nvidia 预先训练和集成。 应用可以很方便的在里面集成多种AI特性，然后GPU检测到支持AI功能后，就可以开始运行了。 具体到功能上，GeForce用户可以使用GeForce Experience软件，Quadro用户可以下载Quadro Experience。 这两款软件下载安装完成后，会与NGX通信，判断用户设备上的游戏和应用程序与NGX的关联关系，然后下载相应的DNN模型供后续使用。

在应用方面，2018年已经上线的应用是DLSS。 DLSS的全称是“Deep Learning Anti-Aliasing”功能。 该功能的特点是使用游戏中64倍全屏抗锯齿的完美画质作为参考图像，然后获取正常渲染得到的原图，然后训练DLSS来匹配完美图像。 质量模式，通过每一个输入，要求DLSS产生输出，衡量这些输出与完美质量模式的差距，并根据差异调整网格权重。 经过多次迭代，DLSS所能输出的画质与原来的Picture perfect非常接近。 此时，DLSS 有一个稳定的模型来优化应用程序的屏幕。 接下来，用户通过GFE等软件下载该模型，通过Turing GPU将其应用到自己对应的游戏中，即可获得近乎完美画质的图像。 根据Nvidia的数据，DLSS的抗锯齿性能比传统抗锯齿提高了30%~50%。

从技术到产品，英伟达2018年最大的新闻莫过于发布了基于图灵架构的RTX系列产品。 GeForce商标背后的三个字母“GTX”终于迎来了继任者。 之前GTX的意思据说是来自跑车，比如英文的“Grand Tourer”。 GT在英文中有跑车的意思。 加上“X”是英文“eXtreme”的第二个字母，意思是“超级跑车”。 ，用来象征显卡的高速。 当然，也有一种说法是“G”代表“Game”。 现在的RTX大家一眼就能看出来，很有可能就是“Ray Tracing eXtreme”，超级光线追踪。

目前基于图灵架构的产品包括RTX 2080Ti、RTX 2080、RTX 2070，使用的核心有TU102、TU104、TU106。 值得一提的是，即便是RTX 2070的TU106，核心面积也达到了445平方毫米，接近Pascal。 GP102的结构为471平方毫米。 要知道TU106的流处理器数量只有64%，也就是256bit。 消费的程度。 性能方面，最高端的RTX 2080Ti比GTX 1080Ti快30%左右，RTX 2080的性能也略高于GTX 1080Ti，RTX 2070的性能略高于GTX 1080，基本上完美的完成了任务。

▲《战地风云5》上线后，经历了一些曲折，但最终光线追踪技术在这款游戏中发挥了完美的作用。

总的来说，2018年在技术和产品上最大的突破还是来自于英伟达，尤其是在GPU性能已经占据稳固优势的前提下，英伟达丝毫没有停下来的意思，更没有“挤牙膏”的意思。 它没有延续马甲策略，而是脚踏实地地给出了新的技术和架构，将GPU的性能和产品推向了更高的层次，完成了对自身和技术的超越。 多年以后，我们都会回忆起 2018 年的这个时刻，技术与工程的交汇点，实时光线追踪历史的开端。

AMD 凭借 Radeon RX590 再次达到最佳状态

2018年，AMD在显卡上的重心全部放在了新品研发上。 不仅推出了全球首款7nm GPU Radeon Instinct加速卡，还表示在下一代Navi 7nm显卡中会有很大的性能提升。 加入顶级 GPU 性能竞赛。 只不过AMD的7nm Radeon Instinct瞄准的是科学计算和AI计算领域。 下一代Navi上市还需要一段时间。 因此，在这段空白的时间里，AMD发布了全新的Radeon RX 590，以极具性价比的价格冲击了市场的甜品。

AMD的RX 590显卡采用12nm工艺。 这个工艺是之前14nm工艺的深度改进版。 它的主要性能提升是可以在更高的频率下更稳定的工作，所以AMD的RX 590基频可以稳定。 在1469MHz时，Boost频率可以飙升至1545MHz，比之前的RX 580提升了约15%，整体性能也提升了约15%。 在大量的测试中，它对于GTX 1060 6GB版的性能优势已经展现出来了。 考虑到其目前不足2000元的售价和8GB显存，AMD新品RX 590可谓是“货真价实”！

▲RX 590显卡依靠新技术提升频率，再加上相对低廉的价格，成为了市面上甜品显卡的不二之选。

在年底的发布会上，AMD还宣布RTG，即AMD GPU研发部门，未来将全力推动新产品的研发。 不仅会引入新的架构来取代已经运行多年的GCN架构，而且还会全面使用全新的7nm EUV工艺。 在性能方面，有可能回到与英伟达竞争的时代。 这无疑是一个非常振奋人心的好消息。 希望2019年的AMD能给大家带来更多更真实的惊喜。

这是最后一次矿难再次发生？

数字加密货币的兴起由来已久，但从未像2017~2018年那样火爆。 一时间，大量山寨币和分裂币激增etc挖矿显卡，甚至各种软件厂商开始介入数字货币领域。 数字货币领域暴露的一件事是，这种“郁金香式”炒作势必彻底结束，二是对GPU市场造成巨大冲击。

2017年年底，随着数字加密货币的龙头BTC价格触及2万美元高位，随后LTC、ETC、ETH等一大批币种冲上顶峰，整个数字加密货币市场充满了热情。 随之而来的是飞涨的价格上涨，以及相关设备销量的暴增。 除了专业矿机，由于GPU在数字加密货币计算方面的优势，一时间也成为了数字加密货币玩家的选择。

2018年一、二季度，AMD显卡要么完全断货，要么价格大幅上涨。 RX 580的首发售价在2000元左右，但在高峰期价格被炒到了3500多元。 与此类似的还有 Nvidia 显卡，当时它在挖矿行业并不是很受欢迎。 其GTX 1060系列价格也飙升了50%左右，高峰期在3500元以上甚至更高。 某小丑称，他在2016年7月GTX 1060 6GB显卡发布时以2000元的价格购买，使用一年多至2018年初，以3200元的价格出售，净利润1000多。 真后悔没有多买几本。

▲英伟达仓促推出的挖矿神器P106未能缓解挖矿对显卡市场的冲击。 请注意，本产品没有任何输出接口。

在矿业繁荣的冲击下，AMD和Nvidia的普通用户因为买不到各种GPU而发愁。 英伟达反应比较快，推出了专用矿卡。 这些名为P106、P104和P102的产品，完全去掉了所有输出接口，关闭了Direct3D功能，保修期缩短至3个月左右。 严格隔离市场和规格，防止这批特殊芯片对正常游戏玩家造成侵害。 然而，面对挖矿狂潮和抢购狂潮，无论你做什么，都无法阻止异常市场对产品的渴求。 推出专门的芯片和产品，更多的是一种态度，而不是真正解决问题的方法。

▲BTC价格在冲顶后迎来暴跌。

真正解决问题的是所谓的“矿难”。 随着数字加密货币价格的大幅下跌，截至12月底，数字加密货币的价格已经跌至3300美元左右，较此前2万美元的高位大幅缩水。 这个价格已经遥不可及。 “矿工”的电费都包括在内，更不用说硬件成本了。 一时间，市场一片悲痛，大大小小的“矿山”纷纷倒闭，各种“矿渣”产品销售的消息也越来越多。 不过，这并不是玩家第一次遇到这种情况。 随着数字加密货币的沉浮，矿难来来去去，现在玩家对超低价的矿机有了一定的歧视和免疫力。 不是那么容易被愚弄的。

随着挖矿市场的降温，GPU市场回归常态，GTX 1060、RX 580等产品的价格也逐渐回归到应有的水平。 这对游戏玩家来说是好事，但对于 Nvidia 来说，由于挖矿的普及，Nvidia 囤积了太多的 GP106 芯片。 随着采矿业的冷却，这些大量生产的芯片变成了烫手山芋。 明年二季度，甚至可能会影响到新一代RTX中端显卡的发布。 消息传得沸沸扬扬，甚至一度在财报发布后影响了英伟达的股价，可谓是一场灾难。

▲一旦数字加密货币价格暴跌，矿厂购买的矿机就成了一堆废品。

不过，此次数字加密货币暴跌后，与以往的“垃圾渣”产品相比，这次的操作有所不同。 有消息显示，有用户通过特殊手段破解了Nvidia的驱动限制，使得P106等原本面向挖矿市场的显卡可以正常安装驱动和使用DirectX进行3D加速，但需要集成显卡作为输出设备用于输出。 当然，这些改动都是非官方的，其稳定性和性能无法得到保证，而这些被暴力满负荷运行的芯片寿命也是个问题。 当然，作为玩家，如果有兴趣，也可以买下这样的渣卡研究一下。 对于普通玩家来说，还是远离为好。

展望2019年，二马争锋的时代是否会重现？

2018年已经结束。 这一年，英伟达带来了光线追踪和人工智能，明确了下一阶段GPU的发展方向，可谓是技术市场的双丰收。 AMD依靠甜点策略继续收割性价比市场。 然而，这样的市场似乎缺少了一些东西。 经过AMD在CPU市场的精彩逆袭，人们见识到了这家芯片老牌企业的实力，那么2019年的AMD是否会在7nm工艺的加持下，在GPU市场迎来新一轮爆发呢？ 两个英雄比拼技术实力的时代似乎已经一去不复返了，但似乎就在未来。 人们希望看到一个充分发展、充分竞争的市场，毕竟独角戏没那么精彩。