NVIDIA 發表具硬體光線追蹤加速的 Turing 架構,率先用於 Quadro RTX 系列繪圖卡

2018.08.14 08:39AM
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NVIDIA 在今年 SIGGRAPH 大會宣布新世代架構 Turing / 圖靈,並同步推出三張基於 Turing 架構的專業繪圖卡 Quadro RTX 8000 、 Quadro RTX 6000 與 Quadro RTX 5000 ,而新命名的 RTX ,正是由於 Turing 具備針對光線追蹤硬體加速器的 RT Core ,為專業繪圖領域帶來即時光線追蹤,基於 Turing 架構的 Quadro RTX 產品預計今年第四季推出。

融合 CUDA 圖形運算與 Tensor Core 人工智慧與 RT Core 光線追蹤的三位一體 Turing 架構

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NVIDIA 在發表 Volta 架構時,首度在架構中為了 AI 技術整合 Tensor Core 硬體 AI 加速器,而基於此架構的 Quadro V100 與 Titan V 亦被應用在許多高效能運算與研究領域,不過最終 Volta 僅被使用在超高階產品線。

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此次 NVIDIA 新一代的 Turing 架構不僅承襲 Volta 的 AI 架構,並在整體架構除具備 CUDA 、 Tensor Core 外,還導入針對光線追蹤的 RT Core ,同時將 AI 應用與硬體光線追蹤技術帶到新世代繪圖卡上。此外在今年 GDC 遊戲開發大會藉由搭載四張 Volta GPU 的 DGX Station 作為運算主機、基於 NVIDIA RTX 即時光影追蹤技術的星際大戰即時運算短片,現在甚至可利用單張 Quadro RTX 8000 處理(實際上僅需 Quadro RTX 6000 )。

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在 Turing 基礎架構部分, Turing 亦使用全新設計的 Streaming Multiprocessor / SM 單元,具備整合整數運算與浮點運算的能力,同時具備較 Pascal 高出一倍頻寬的整合型快取;而在此次的 Turing 架構中,當前最高階的版本達 4,608 個 CUDA 核心,電晶體亦達到 186 億的驚人數量,並具備 16 兆的浮點運算性能。

即時光線追蹤加速與 AI 為專業繪圖領域帶來所見及所得

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同時 NVIDIA 也強調 Turing 更是業界首個具備即時光線追蹤架構的 GPU ,並且在搭配 Turing 的融合型 Rendering ,在物理模擬相較 Pascal 架構可達到 6 倍的性能提升,而在光線追蹤性能更達到 25 倍性能;同時 NVIDIA 亦推出 RTX development platform ,提供可發揮 Turing 的 AI 、光線追蹤與物理模擬性能的 SDK ,供開發者能夠妥善發揮其性能。

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此外, NVIDIA 亦將 Turing 的 AI 應用在全新的反鋸齒,稱為 DLAA ,利用 Tensor Core 與深度學習的方式為動態影像帶來更強大、更自然的反鋸齒效果,這項功能與影像升頻等應用,可利用全新的軟體開發工具 NVIDIA NGX 的一部分,為開發者更容易整合這些基於深度學習的 AI 加速能力到包括 3D 圖像、照片處理與影像處理。

此外,為了展現 NVIDIA 與軟體以及內容業界的合作,在活動上亦展示一段與保時捷、 EpicGame 透過 Unreal 4 Engine 打造的保時捷 70 周年紀念車 911 Speadster Concept 的即時光線追蹤演算短片,利用 Turing 架構的 Cuda 、 Tensor Core 與 RT Core 搭配 RTX 技術,創造以假亂真的即時光線與材質反射效果。