1月7日，英偉達(dá)在CES 2025發(fā)布了備受期待的GeForce RTX 50系列顯卡，首發(fā)產(chǎn)品包括RTX 5090（D）、RTX 5080、RTX 5070Ti和RTX 5070四個(gè)型號(hào)。GeForce RTX 50系列顯卡搭載了全新的Blackwell架構(gòu)，可以說(shuō)是近年來(lái)變革最大的GPU架構(gòu)，為我們帶來(lái)了全新的SM單元流處理器、第四代RT Core、第五代Tensor Core、GDDR7顯存等新特性，另外還有RTX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)著色器、DLSS 4、Reflex 2、Transformer模型、多幀生成等新技術(shù)的誕生，可謂是重新定義了未來(lái)游戲發(fā)展的新方向，將AI技術(shù)納入圖形渲染的核心地位。

NVIDIA Blackwell架構(gòu)

SM單元

我們先來(lái)簡(jiǎn)單了解一下Blackwell架構(gòu)的變化。首先是SM單元，上代Ada架構(gòu)SM單元里的著色器核心有兩種，一種能執(zhí)行FP32運(yùn)算，另一種能執(zhí)行FP32或INT32運(yùn)算，運(yùn)算能力更傾向于浮點(diǎn)運(yùn)算。而B(niǎo)lackwell則升級(jí)成了統(tǒng)一著色器核心，可按需執(zhí)行FP32或INT32運(yùn)算，大幅度提高了著色器核心的整數(shù)運(yùn)算能力，運(yùn)算效率和調(diào)度也更為靈活。英偉達(dá)表示這種運(yùn)算單元的改動(dòng)是為了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)著色器而優(yōu)化。

第五代Tensor核心

第五代Tensor核心增加了對(duì)FP4精度的支持，相較于上代Ada核心的FP8精度，F(xiàn)P4精度的運(yùn)算吞吐量可提升2倍。模型精度越低對(duì)運(yùn)算性能和空間的開(kāi)銷也就越低，低精度的量化可以減少模型的體積，降低對(duì)顯存的要求，提高運(yùn)算速度。而在端側(cè)的推理運(yùn)算大部分都采用低精度模型，偶有高精度模型也會(huì)通過(guò)量化操作來(lái)降低精度，所以更低精度的支持意味著顯卡有更高的靈活度減少硬件的開(kāi)銷

第四代RT核心

第四代RT核心繼承了上代的 Box Intersection Engine和Opacity Micromap Engine，原有的Triangle Intersection Engine升級(jí)為Triangle Cluster Intersection Engine，并新增Triangle Cluster Decompression Engine用以處理更大規(guī)模的三角形相交場(chǎng)景。另外還新增了 Linear Swept Spheres用以處理毛發(fā)的光線碰撞，減少硬件開(kāi)銷。

英偉達(dá)將其稱為Mega Geometry，并表示其處理幾何圖形相交的能力要比Ada架構(gòu)提升2倍，顯存開(kāi)銷降低25%。

GDDR7顯存

RTX 50系列顯卡還搭載了GDDR7顯存，因?yàn)椴捎昧薖AM3信號(hào)編碼，數(shù)據(jù)速率可達(dá)GDDR6的2倍，但功耗只需要GDDR6的一半。

編解碼功能

還有一個(gè)需要補(bǔ)充的是，Blackwell架構(gòu)終于支持DisplayPort 2.1 UHBR 20模式，可以輸出最高8K 165Hz的畫面，并且NVDEC解碼引擎升級(jí)到第九代，NVENC編碼引擎升級(jí)到第六代，AV1格式支持了UHQ超高質(zhì)量模式，HEVC(H.265)格式支持到MV-HEVC，色度空間支持更高規(guī)格4:2:2格式。

RTX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)著色器

RTX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)著色器是一項(xiàng)頗具科幻色彩的技術(shù)，咋聽(tīng)之下似乎無(wú)法理解，但我們可以簡(jiǎn)單理解為它是一項(xiàng)借助AI訓(xùn)練來(lái)簡(jiǎn)化、壓縮渲染流程和材質(zhì)數(shù)據(jù)的技術(shù)。這其中又細(xì)分為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)紋理（Neural Textures）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)材質(zhì)（Neural Materials）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體積云（Neural Volumes）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輻射場(chǎng)（Neural Radiance Fields）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輻射緩存（Neural Radiance Cache）等5項(xiàng)技術(shù)。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，開(kāi)發(fā)者可以更高效、智能的完成開(kāi)發(fā)過(guò)程，導(dǎo)出更匹配RTX的著色器數(shù)據(jù)。用戶也可以以更低的硬件開(kāi)銷，獲得更高質(zhì)量的渲染畫面，可謂是雙贏的局面。

DLSS4

DLSS 4迎來(lái)了自2019年DLSS發(fā)布以來(lái)的最大革新：多幀生成技術(shù)（MFG）和Transformer模型。DLSS 3的幀生成技術(shù)是通過(guò)超采樣和光線重構(gòu)技術(shù)生成額外幀，并通過(guò)光流加速器插入原始幀中獲得幾乎翻倍的幀數(shù)提升。而DLSS 4技術(shù)得益于第五代Tensor核心的算力提升，可以在DLSS 3的基礎(chǔ)上再額外通過(guò)AI模型生成2幀畫面。如此以來(lái)，配合超采樣、光線重構(gòu)、光流插針以及多幀生成模型，DLSS4可以實(shí)現(xiàn)15/16的畫面生成，實(shí)現(xiàn)最高8倍的幀數(shù)提升。除了多幀生成技術(shù)，DLSS4還將原有的CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型替換為Transformer模型（可選），能夠更好的處理自然語(yǔ)言和多頭注意力權(quán)重，生成的畫面會(huì)更穩(wěn)定，鬼影和運(yùn)動(dòng)模糊等問(wèn)題也會(huì)大幅度減少。

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