为何成为NVIDIA新宠 揭晓Ampere架构性能提升的秘密

在今年10月份，NVIDIA正式发布了采用8nm制程工艺Ampere架构的RTX A6000、RTX A40两款专业图形和计算GPU，这两款产品采用RT Core、Tensor Core和CUDA Core，旨在加速图形、渲染、计算和AI，分别面向工作站和服务器用途。

长久以来，NVIDIA在专业级别GPU领域不断进行创新，此前已经推出过Kepler、Maxwel、Pascal以及Turing等架构，此次，最新的Ampere架构在图形处理、AI、光线追踪等性能上又有进一步的提升。

NVIDIA 中国区高级技术市场经理施澄秋表示：“在过去20年里，NVIDIA在各式各样的图形和可视化运算及AI等不同领域，都针对GPU做出相应优化。NVIDIA GPU无论是在软硬件设计，还是功能改进，都针对不同用户产生了不同性能飞跃，包括现在很流行的AEC、BIM、CAM等。”

此外，NVIDIA还带来了全新Omniverse平台的秋季更新，有了这套平台，分散在各地的远程团队，能够同时针对特定的设计项目来进行协同作业。

Ampere架构GPU带来了什么

我们发现，在发布全新的RTX A6000系列显卡时，与此前的“Tesla”一样，“Quadro”品牌也被NVIDIA淡化了。NVIDIA没有对变更名称给出官方的解释，笔者认为主要是因为目前图形卡、计算卡的界限渐渐地模糊，产品线之间的重合度越来越高造成的，这也可以理解为NVIDIA未来的GPU产品线突破了自己“画的圈”，更加“野蛮”地生长。

随着Ampere架构的发布，NVIDIA进一步提升在GPU领域中主导地位，新架构与前代Turing相比有三大优势：

一、新一代的SM(新一代流式多处理器)架构最高可以提供39 TFLOPS的FP32算力。

二、第二代RT Core相对于第一代Turing架构里的RT Core最高可以提供76 TFLOPS光线追踪算力。和以往GPU不同的是除了SM之外，加入了RT Core、Tensor Core，该张量运算核心主要是针对AI里面最有倚重、最主要的运算单元Tensor Core。

三、新架构产品最多可以提供310个Tensor TFLOPS的算力。

NVIDIA Ampere架构和上一代Turing架构相比最重要的就是SM以及传统图形运算核心采用全新设计，进行全新增强，并采用基于全新架构及设计第二代RT Core及第三代Tensor core，使得RTX A6000在性能、AI、光线追踪等方面获得了非常大的增强。

施澄秋表示：“其实就CAD、CAM或者模拟，以及整个大型复杂零组件装配等工作来说，对于GPU的依赖程度非常高。企业去设计一款产品，产品本身可能对于用户而言只是一个最终拿到手上的物品，但生产制造设计人员其实经历了非常多的繁琐、冗长的步骤。”

也的确如此，比如设计一款产品要经过选择材质、考虑材质的牢固程度、材质的耐磨损程度、材质使用过程中的舒适程度以及美观程度，还要考虑产品是否符合人体工学等等一系列的设计和制造流程。在过程中要花费设计人员相当多的时间与精力。

而在使用高性能的RTX A6000或A40时，就可以帮助大家节约很多的工作时长、能够大幅提升工作流程和效率，优化每一个步骤。这样的过程中，其实NVIDIA专业可视化显卡一直以来都是生产类工具。

对于采用A6000的实例，美国NASA给出了一个评价很有意思，他们觉得新一代Ampere架构的A6000与双路的上一代旗舰级别的RTX8000运算能力差不多，而且，功耗、散热、噪音以及管理成本都下降不少，这足以说明Ampere架构的提升。

让远程协助更简单

今年的疫情改变了很多人的工作方式，其中就包括创意工作者以及开发人员。

一直以来，设计人员为了创建视觉效果、建筑可视化和制造设计，需要不同团队协作，并且，在设计完成之后还需要多个客户进行审查。

由于不同的文件格式、所有权、软件和团队不连通等问题，不同软件之间无法建立联系，不但会导致信息延迟，在某些情况下还会影响效率甚至阻碍工作的完成。Omniverse能够让不同的设计师使用不同的工具，无缝地完成同一个设计项目的不同部分。

在Omniverse推出之后，另一个关键创新是仅需一键点击即可在Autodesk.Revit、McNeel.Rhino或Trimble.SketchUp之间进行切换。用户无需进行数据准备或抽样，就能使用兼容的照片级逼真的渲染软件浏览大型模型。这就避免了转化延迟和切换软件工具造成的错误，大量节省了时间和成本。

此外，Omniverse还更好地对光线追踪进行支持，可以把实时光线追踪的能力带到任何一个设备上。我们以前给客户做演示的时候会拿一个手机或者平板电脑，客户可能只会看到一张图或者一个视频，既不可交互也不能改变视角。

借助Omniverse平台，设计师可以用流媒体的方式把设计程序，甚至整套流程串流到任何一个设备上。只需一台平板电脑/手机/上网本/轻型笔记本，就可以给客户进行演示，而且还可以得到实时反馈，让客户看到当前设计的状况，甚至可以利用AR/VR的方式让用户更真实的体验你所使用地应用程序。

如果Omniverse平台有RTX A6000显卡加持，会创造出什么样的画面呢？在NVIDIA刚刚放出来的夜间版《Marbles》便是这两者合体的杰作，施澄秋介绍：“视频中物体的摩擦、弹跳、互动，包括里面不同位置的声音全部由NVIDIA Ampere架构的技术来完成。该视频制作者来自超过12个团队，几十个工程师和设计师分散在全世界各个地方，实时利用NVIDIA Omniverse和NVIDIA RTX Ampere架构GPU完成了这一艺术创举。”

写在最后

在Turing架构推出三年之后，NVIDIA为大家带来了更加强悍的Ampere架构，让我们再一次感受到GPU性能的提升，而且二代RT Core、Tensor Core的引入对全新光线追踪和AI性能的加强也让其成为更出色的生产工具。

（编辑：核心网）

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