英伟达40系显卡大量细节公开 DLSS3为何仅限新GPU?

近日英伟达举行了线上Editor's Day活动，性能技术副总裁John Spitzer、GPU工程研发高级副总裁Jonah Alben、深度学习应用研究副总裁Bryan Catanzaro、以及产品管理高级总监Justin Walker为我们详细介绍了最新的Ada Lovelace架构、NVIDIA GeForce RTX 40系列GPU、英伟达在AI方面的进展与DLSS 3技术。期间他们也解释了为何DLSS 3只能在40系显卡中使用。

John Spitzer表示，提高同等水平的画质保真度，所需要的运算复杂度越来越高。第一款加入RTX光追的游戏是《战地5》，该游戏画面中每个像素点仅需处理39次光追运算；而在《赛博朋克2077》新的“overdrive”模式中，光追运算量已经提高了16倍左右，每个像素点需要约635次光追运算。利用英伟达新的技术，《赛博朋克2077》的帧数可以从20多提高至接近100fps。

而Jonah Alben表示，虽然光追算力在大幅提升，显卡中晶体管数量并没有提升那么多，这得益于新一代Ada  Lovelace架构，它可以大大提升显卡性能，在GPC、TPC、SM、CUDA核心数、RT核心数、Tensor核心数等各方面都比上一代安培核心有显著提升。

图中下方灰色虚线为晶体管数量逐年变化

同时Ada架构的在同样功耗下的效率也比安培架构提高了2倍。所以如果玩家使用同样规格的电源，显卡性能仍然可以得到增强。

接下来Jonah Alben谈到Ada架构中包含6大创新技术，其中SER（着色器执行重排序），可以重新安排着色器负载、提高执行效率。

DMM（Displace Micro-Meshes），可以更快地处理模型网格与光线交互的效果，无需读取存储数据或在别处处理。该技术可提高处理速度，还能节省显存占用。

OMM（Opacity Micro-Masks），可以更快地处理树叶/植被/烟雾等效果。

以及FP8 Inferencing、OFA（Optical Flow Accelerator）、DLSS 3。

然后Bryan Catanzaro重点谈了谈AI部分的进展，也就是DLSS 3，它利用人工智能、深度学习技术大大减少了画面计算量。之前的DLSS 2是把低分辨率画面通过AI渲染成高分辨率画面，而DLSS 3则可以直接在上一帧与下一帧画面中间生成一整个全新帧，而不仅仅是生成像素提高画面分辨率。

这一全新帧的生成不涉及图形管线处理，而是利用神经网络人工智能实现的，因此可以大幅提升游戏性能，最高可提升4倍。即便受CPU限制的游戏（比如拥有很多细节的大型开放世界游戏）也能从中受益。

由于帧生成技术必须要新的光流加速器引擎配合第4代Tensor Core才能完成，二者专门为此做了优化，因此DLSS 3只能在新一代40系显卡上实现。之后他们补充说，之前的旧显卡需要进一步优化和更多工艺才可能实现帧生成，而目前的DLSS 3是专门为Ada架构打造的。

另外，之前DLSS 2里就包含的AI超采样技术，在20/30/40系显卡上均可使用；至于另一项Nvidia Reflex技术，它在GeForce 900系列之后的显卡中都可使用（Nvidia Reflex的作用是降低输入延迟，让CPU直接向GPU传输数据，中间无需等待）。

AI超采样，AI帧生成器，Nvidia Reflex，三项技术共同构成了DLSS 3，这其中AI帧生成器无疑是最具有突破性的。

英伟达表示，目前已经有越来越多游戏开始支持DLSS 3技术，从今年10月开始，已经确认会有超过35款游戏/应用程序陆续加入DLSS 3。

另外，目前已发售的游戏还无法完全发挥DLSS 3的作用，将来新开发的游戏可以更好地适配DLSS 3，从而实现更多性能表现提升。

最后Justin Walker也再次给出了RTX 4090 24GB、4080 16GB、4080 12GB三张新显卡与目前3090Ti显卡的对比图，包括各项参数对比，以及游戏运行效果对比。

可以看到在本世代的游戏中，40系显卡的性能提升还不是那么明显，4090与3090Ti相比，最高也就提升2倍左右；不过等到下一代新游戏推出后，40系显卡的强大之处就会完全彰显，甚至可以比3090Ti提升4倍以上。图中给出的“下一代游戏”包括刚刚公布的《传送门》光追版本、《Racer》光追版本、以及《赛博朋克2077》光追Overdrive模式。

另外在职业电竞游戏方面，DLSS 3也可以带来更低的输入延迟和更好的游戏效果。以往的电竞选手普遍使用1080p分辨率，未来则可以在1440p下打电竞，效果比之前1080p还能提升3%。

在会后的问答环节中，英伟达解释说，这些新的DLSS特性需要游戏开发者进行适配才能完全发挥作用，不过英伟达专门提供了许多非常方便的开发工具，让开发者能在游戏中利用好帧生成等技术。

至于为什么要推出4080 12GB、而不是把它作为4070推出，英伟达解释说，这张卡的性能是很高的，比3080 12GB版快3倍左右，甚至比3090Ti还快，因此他们认为这张卡值得作为“4080”推出。至于4080 16GB，则主要是面向需求更高的玩家推出的。