NVIDIA 執行長黃仁勳發表 Turing 架構 GPU，改寫電腦圖形領域發展面貌

經過光線追蹤技術處理後的圖形，呈現出極高的真實感；GPU 驅動的互動圖形提供了速度和回應性。NVIDIA 執行長黃仁勳週一宣布未來這兩者將攜手同行，成為自2006年發明 CUDA GPU 以來最大的躍進。

黃仁勳在溫哥華舉行的 SIGGRAPH 專業圖形大會上，發表了 NVIDIA 的第八代 GPU 架構 Turing。他還介紹了首批採用 Turing 架構的 GPU，即 NVIDIA Quadro RTX 8000、Quadro RTX 6000 及 Quadro RTX 5000。黃仁勳詳細介紹了 Quadro RTX Server，這個參考架構將開創出價值2500億美元的視覺效果產業。

「這將從根本上改變製作電腦圖形的方式，是在真實度方面的一大躍進。」黃仁勳對台下逾1,200名圖形領域的專業人士這麼說，這些專業人士齊聚在由玻璃和鋼鐵興建而成、散發出優美造型的溫哥華會展中心，而這處會展中心坐落在來自壯麗北岸山脈遊輪和水上飛機交錯縱橫的水道上。

他說 Dell EMC、HPI、Hewlett-Packard Enterprise、Lenovo、Fujitsu、Boxx 及 SuperMicro 將成為支持最新 Quadro 處理器系列的系統商之一。這三款新的 Quadro GPU 將在第四季上市。

全新的晶片、全新的軟體

投入超過一萬工程年時間心血所開發出的 Turing 架構，採用全新的 RT Cores 以加快光線追蹤的處理速度，另採用全新的 Tensor Cores 以進行人工智慧推論作業。黃仁勳表示首度將兩者結合於一體，便可做到即時光線追蹤。

「在當前的應用程式裡得呈現出精美的畫面，未來它必然會讓各位看到目不轉睛。」黃仁勳說。

有二十多個重要獨立軟體供應商（ISV）的軟體產品支持這款全新晶片。NVIDIA 旗下的 RTX 開發平台加入全新的人工智慧、光線追蹤及模擬 SDK，讓開發人員快速充分發揮 Turing 架構的能力，以加快 Turing 架構為數百萬名設計師、藝術家和科學家提供關鍵圖形應用程式的能力。

黃仁勳還宣布 NVIDIA 從今日起開放下載開放源碼材質定義語言（MDL）軟體開發套件。

「我們現在合併了光柵、光線追蹤、運算與人工智慧，打造出全新的電腦圖形軟體堆疊。」黃仁勳說。

即時進行光線追蹤

黃仁勳在主題演講開頭處播放了一段影片，介紹過去幾十年裡視覺電腦圖形的發展史，佐以講述多位開創性人物的故事（在播放影片的同時其中不少人還坐在觀眾席裡），以說明 Turing 架構的能力。他們不斷追求以最高逼真程度模擬我們眼見的四周環境，這件事數十年來不斷吸引著世上最聰明的人。

聖杯：Turing 架構創造出極為逼真的即時光線追蹤圖形。

Turing 專用的光線追蹤處理器（稱為 RT Cores），可以加快計算光線和聲音在 3D 環境裡傳播方式的速度。相較於過去的 Pascal 架構 GPU，Turing 架構 GPU 將計算即時光線追蹤的速度加快了25倍，可以用於電影效果的最終畫面渲染作業，速度是使用 CPU 的30倍以上。

熟悉之演示內容，全新的 GPU 加速

為了展現這一點，黃仁勳向觀眾們播放了一項他們曾見過的演示內容，即 Epic Games 的星際大戰主題《Reflections》光線追蹤演示內容，卻是在他們尚未見過的硬體上運行。在三月份的遊戲開發者大會上，曾於搭載四具 Volta GPU、價值七萬美元的 DGX Station 上運行《Reflections》，而這次則是一個 Turing 架構 GPU 上運行。

「其實它是在這具單一的 GPU 上運行的。」黃仁勳說，他頑皮調整著 Quadro RTX 8000 反光外罩的角度來遮擋攝影機，台下同時響起熱烈的掌聲。「這是全球首款光線追蹤 GPU。」

為美而生的人工智慧

同時 Turing 架構的 Tensor Cores（加快處理深度學習訓練和推論的處理器）每秒可進行多達500兆次張量的運作，這也能用於 NVIDIA NGX 軟體開發套件內經人工智慧增強的功能，像是除噪、解析度縮放和影片重新定時。

「在某些時候可以使用人工智慧或啟發法，搞清楚少了哪些點和該怎麼填補，比起其它方法能大幅加快完成一個畫幀的速度。」黃仁勳說，他介紹了全新的深度學習技術堆疊，使開發人員能夠將加速、增強後的圖形、照片影像及影片處理，整合到有著預先訓練之神經網路的應用程式內。

「在這方面沒有什麼比使用深度學習的威力更強大了。」黃仁勳說。

速度更快的光柵

黃仁勳說 Turing 架構進行光柵化（互動式圖形的基礎）的速度，也比 Pascal 快上六倍，並且詳細介紹了可變速率著色、紋理空間著色及多視圖渲染等技術，如何在大型模型和場景間創造出更流暢的互動性，以及提供更美好的 VR 體驗。

黃仁勳使用 Cornell Box 這項經過測試的圖形教學工具，來介紹視覺效果領域的發展歷程（Cornell Box 是一個 3D 立體盒子，其中展示著多個物體）。黃仁勳展示了 Turing 架構如何使用光線追蹤技術來呈現出畫面極為寫實，從光線漫反射、折射、焦散，再到全域照明的複雜效果。

另一個精彩橋段：黃仁勳展示了一支慶祝保時捷車廠成立七十週年所製作的跑車原型影片，影片裡的燈光照亮了起伏的車身曲線。這支畫面極為逼真的展示影片看起來像是在攝影棚內拍攝而成，但其實是完全使用 Turing 架構 GPU 搭配 Epic Games 的 Unreal Engine 製作而成。「這是第一次 NVIDIA RTX 讓我們能將加速後的工作流程和加速技術帶向市場。」黃仁勳說。

這類案子的創作者可以選擇眾多工具。除了四款強大的 Turing 架構顯示卡（2,300美元的 Quadro RTX 5000、6,300美元的 Quadro RTX 6000 及一萬美元的 Quadro RTX 8000），黃仁勳還介紹了 RTX 伺服器。

Turing 架構的光線追蹤功能開創了價值2500億美元的視覺效果產業。

搭載八個 Turing 架構 GPU 的 RTX 伺服器，設計為在將渲染時間從數小時縮短到數分鐘。四台搭載八具 GPU 之 RTX 伺服器的渲染作業執行能力，相當於240台雙核心伺服器的執行能力，而成本只要它的四分之一、佔用空間是它的十分之一，功耗僅為它的十一分之一。黃仁勳說：「現在要用一個小時，不像過去得用上五、六個小時，這將徹底改變人們拍攝電影的方式。」

黃仁勳在最後總結處，將 Turing 架構稱為「全球首款光線追蹤 GPU」，以及「我們這一代最大的進步」。