AMD Navi 來了，但NVIDIA Turing仍堅不可摧

去年八月，我把NVIDIA（NVDA）Turing消費級顯示卡稱為“堅不可摧的堡壘”。現在，近一年的時間過去了，競爭對手AMD將於7月7日釋出其首款Navi架構顯示卡。雖然AMD急於在E3演示中彰顯Navi的遊戲效能略好於NVIDIA RTX 2070，但AMD卻從未討論過光線追蹤的效能。儘管很多人希望，也有無數傳言表示Navi最終會針對NVIDIA的光線追蹤做出迴應，但結果並非如此。




AMD沒有在E3上展示光線追蹤

AMD的支持者，無論是忠實粉絲，還是科技、商業媒體，在我看來，他們在光線追蹤話題上存在意見衝突。一方面，在去年圖靈釋出時，很明顯AMD除了在宣傳時儘可能弱化光線追蹤的重要性並無他法。另一方面，AMD坦率地承認了光線追蹤的意義，並且承諾AMD也會支援光線追蹤的。

Radeon Technology Group工程高階副總裁David Wang在去年11月接受一家日本媒體4Gamer.net採訪時，將這一爭議體現的淋漓盡致。根據ExtremeTech的說法，David Wang表示：“AMD‘毫無疑問地將會對DXR（DirectX光線追蹤）做出迴應’，同時他也指出‘除非我們從低端到高階的所有產品都支援光線追蹤，否則我們不會為遊戲引入光線追蹤。’”

這套說法顯然對自身有利。AMD無法立即在任何價位上用實時光線追蹤來應對圖靈。在我另一篇文章NVIDIA的堅固堡壘--圖靈中，我總結了AMD的困境： “對於NVIDIA的競爭對手來說，開發支援光追的顯示卡很難不在硬體和軟體方面侵犯NVIDIA的智慧財產權。我認為NVIDIA的競爭對手要麼需要得到NVIDIA RTX技術授權，要麼只能退而求其次開發光柵化遊戲。這還是在假設NVIDIA願意授權RTX技術的前提下，而我對此表示懷疑。Turing和RTX將讓NVIDIA在高階遊戲領域立於堅不可摧之地。”

在過去的大約10個月裡，除了AMD支持者的期望變得不切實際得高之外，什麼都沒有改變。遊戲製造商Crytek在3月釋出Neon Noir Demo後，更提高了AMD支持者的期望。這個Demo演示了非常吸引人的光線追蹤反射，並且在孱弱的Vega 56 GPU上實時執行了光線追蹤。這讓許多AMD支持者堅信光線追蹤遊戲不需要NVIDIA Turing硬體。



然而，Crytek 5月份釋出的一篇部落格文章透露了很多需要注意的地方。Crytek設計了一種高效的混合光線追蹤方法，該方法僅用於反射表面，而傳統的遊戲渲染方法仍可用於非反射表面。此外，Demo中無法再現其他光線追蹤效果，如軟陰影和全域性照明。

Crytek對NVIDIA Turing RTX顯示卡的看法也非常有說服力：“RTX顯示卡能以更高的解析度執行光線追蹤。目前在GTX 1080上，我們通常以二分之一解析度計算反射和折射，而RTX顯示卡很可能有能力支援全屏4k解析度。這將幫助我們在遊戲場景中使用更多動態元素，而目前，我們還有一些侷限性。從廣義上講，RTX在CRYENGINE中無法提供新功能，但它可以帶來更強的效能和更多細節。”

正如4月份Digital Trends的Jon Martindale在一篇文章中所寫的，許多人曾預計AMD的Navi將採用光線追蹤技術。Martindale指出，PlayStation架構主管Mark Cerny聲稱PS5會支援光線追蹤。但即便Martindale這樣表示，他也看到了問題所在：“然而，有一些重要的關鍵點讓故事變得不那麼清晰。AMD此前曾表示，只有當此技術對大多數使用者變得實惠可行時，才會推出光線追蹤硬體。 Navi今年預計會發布Navi 10以替換中端產品，有可能其頂級型號達到類似RTX 2070的效能。雖然為這些顯示卡支援光線追蹤可以更容易地讓追求價效比的玩家使用該技術，但光線追蹤因效能損失而飽受質疑，只有在那些最昂貴的，如RTX 2080 Ti這樣帶有獨立光追硬體的顯示卡才有說得過去的效能表現。

相比而言，AMD的Navi 20更可能支援光線追蹤，預計Navi 20將定位高階，在效能方面可能挑戰RTX 2080 Ti。但是PS5不太可能使用這種GPU，這會讓PS5非常昂貴，超出家用主機通常的成本和散熱能力上限。

即使Navi 20支援光線追蹤的猜測合理，但Martindale認為Navi 20不會整合到主機中的觀點很可能是對的。然而，微軟（MSFT）在本週的E3演示中也表示其下一代Xbox專案Scarlett將採用硬體加速光線追蹤。

因此，關於這個猜測的一個可能的說法是，Turing堡壘不是堅不可摧的，但要征服它需要還兩年多的時間。之所以說是兩年多，是基於Scarlett的釋出日期，按計劃是“2020假期”，也就是2020年Q4。

但根據AMD自己的說法，這個解讀可能不正確。儘管AMD在E3上第一次推出Navi顯示卡時（Radeon RX 5700 XT和RX 5700）沒有討論光線追蹤，但AMD在這個問題上並沒有完全保持沉默。AMD給了媒體海量PPT，其中就包含“光線追蹤願景”（由Tom's Hardware提供）：



Tom's Hardware的克里斯·安吉利尼（Chris Angelini）就 “光追願景” 發表瞭如下內容：

今天不支援光線追蹤，未來的前景也不明朗

Navi沒有以任何形式對光線追蹤提供硬體支援。相反，AMD Radeon Technologies Group的高階副總裁David Wang告訴我們，現有的基於GCN和RDNA的GPU將通過著色器配合ProRender（針對創作者）和Radeon Rays（針對開發者）支援光線追蹤。然後，下一代RDNA將“為實時遊戲提供有選擇的光照效果。”AMD最終將通過雲端實現全景光線追蹤。這是否意味著AMD將重度運算交給雲端再將內容串流給玩家？我們無法想象PC受眾能接受這樣的說法。無論如何，AMD認為實時光線追蹤要想真正起飛還需要幾年時間。”

AMD及其支持者肯定希望光線追蹤需要幾年時間變得成熟，因為AMD需要儘可能多的時間。AMD過去的一年可能都在驚訝中小心翼翼度過，AMD想弄清楚他們可以做些什麼來回應。上面的圖表是他們目前給出的答案：AMD能做的不多。

正如圖表所示，AMD基本上放棄了單獨使用本地GPU為遊戲提供實時光線追蹤的方案。正如一年前我所說：AMD沒有辦法在不侵犯NVIDIA RTX專利的情況下達成這樣的解決方案。除非AMD投入大量的時間和金錢，否則沒有辦法提出獨立的解決方案。

而時間和金錢恰恰是AMD所缺少的。NVIDIA花了數年和數十億美元開發Turing，他們非常謹慎，有條不紊地圍繞他們的工作建立了技術壁壘。

研發是一個花費巨大且耗時的過程，我很難向非技術讀者說明白這一點。電影和電視塑造了公眾對研發的看法 -- 傑出的科學家可以在一夜之間改變世界。

事實並非如此。研發並不迷人，且非常乏味，非常耗時。無論是因為研發失敗，還是產品沒市場，公司做的大部分研發工作永遠不會變成現實。

在很多文章中，我都斷言AMD不太可能生產出能與Turing相媲美的產品。上面AMD的圖表基本上證明了這一點兒。微軟和索尼（紐約證券交易所程式碼：SNE）的宣告意味著什麼？

這兩家公司都想做遊戲串流服務，這與AMD的圖表不謀而合。非常有可能的是，他們都視光線追蹤為他們為玩家提供的一種服務。

新遊戲支援NVIDIA光線追蹤，令人印象深刻

關於NVIDIA釋出Turing我認為不足的一點就是缺乏支援光線追蹤的遊戲。這阻礙了大眾對Turing的認可度，導致NVIDIA的批判者認為光線追蹤仍與大多數遊戲玩家無關。

這一觀點很難反駁。在去年8月推出RTX時宣佈的11款光線追蹤遊戲中，只有3款遊戲的最終版本支援光線追蹤，即《戰地V》（Battlefield V），《地鐵：離去》（Metro Exodus）和《古墓麗影: 暗影》（Shadow of the Tomb Raider）。另外2款遊戲採用RTX深度學習超級取樣（DLSS）功能，而不支援光線追蹤，即《聖歌》（Anthem）和《最終幻想XV》（Final Fantasy XV）。

NVIDIA的管理層明顯對光線追蹤的估算有誤，但他們一直在努力推廣光線追蹤。第一步關鍵是讓主流的3D遊戲引擎採用微軟的DirectX光線追蹤（DXR），然後在NVIDIA Turing中加入對其的支援。NVIDIA 3月舉行了投資者日大會，這第一步已經邁出，正穩步進行。




從那時起，E3釋出了一些激動人心的公告，至少計劃支援光線追蹤的遊戲變得越來越多，其中包括《賽博朋克2077》（Cyberpunk 2077）、《看門狗：軍團》（Watchdogs Legion）、《使命召喚：現代戰爭》（Call of Duty: Modern Warfare）、《德國總部：新血脈》（Wolfenstein：Youngblood）、《吸血鬼:避世血族2》（Vampire：The Masquerade-Bloodlines 2）以及《毀滅戰士：永恆》（Doom Eternal）。

或許，基努·裡維斯“主演”的《賽博朋克2077》（Cyberpunk 2077）最值得期待。下面的E3預告片顯示《賽博朋克2077》（Cyberpunk 2077）的光線追蹤效果很不錯。



不幸的是，《賽博朋克2077》（Cyberpunk 2077）計劃於2020年4月16日釋出，賽博朋克的粉絲們還要等待很長一段時間。

也許，我最喜歡的純粹電影現實主義的遊戲是《使命召喚：現代戰爭》（Call of Duty: Modern Warfare）。雖然它的名字來源於動視2007 年釋出的頗受歡迎的《使命召喚》，但《使命召喚：現代戰爭》（Call of Duty: Modern Warfare）是一款全新的遊戲。2007年，《使命召喚：現代戰爭》（Call of Duty: Modern Warfare）是我的最愛，因為它在畫面準確性上設立了新標準，但全新的《使命召喚：現代戰爭》（Call of Duty: Modern Warfare）使舊版看起來像動畫片。



慶幸的是，《使命召喚：現代戰爭》（Call of Duty: Modern Warfare）將於2019年10月25日釋出，早於《賽博朋克2077》（Cyberpunk 2077）。隨著E3上新遊戲的釋出，加上原有8款遊戲中的許多遊戲，到今年年底大約有10款遊戲支援DXR。

有了主要遊戲引擎的支援，以及經驗越來越豐富的開發者，未來幾年我們應該會看到更多遊戲支援DXR遊戲，對DXR的支援將會是3A遊戲被期待加入的功能。

NVIDIA不能安於光線追蹤的現有成就

在多個方面來說我認為NVIDIA搞砸了Turing的釋出。Turing上市時並沒有充足的DXR遊戲支援，並且Turing搭載的硬體不是很能滿足光線追蹤的需求。造成開啟DXR以後幀數驟降的結果令人無法接受。

NVIDIA高估了光線追蹤的魅力而忽視了玩家對幀數下降的反應。如果NVIDIA認為自己正和AMD比賽看誰先提供光線追蹤解決方案，那就錯了。

平心而論，NVIDIA最好等到他們可以將7nm引入Turing時再發布產品，並且屆時會獲得更多的遊戲支援，那樣情況會好很多。現在NVIDIA進退兩難，儘管並不順利，但它還是選擇了大步向前。

膽子大的不是總能成功，但至少NVIDIA是有膽量的。雖然對於PC遊戲領域來說Turing不算是巨大的成功，但宣傳時NVIDIA將Turing作為面向資料中心AI推理工作的可選項，成功挽救了Turing。毫無疑問，NVIDIA從這次經歷中吸取了教訓。

NVIDIA學到的最重要一點是它的主要競爭對手面對Turing沒有任何迴應，也沒有將要回應的跡象。如果不釋出Turing，NVIDIA可能無法在任何渠道獲得這個資訊，單純獲得這樣的資訊就值得讓Turing上市。

可以肯定的是，NVIDIA不能滿足於現狀，在雲遊戲串流服務和新一代遊戲機方面都還存在挑戰。NVIDIA知道它必須繼續推動遊戲開發商採用DXR，並提高其RTX平臺的效能。

這種更強的效能可能首先來自傳言將於本月釋出的“Super”RTX顯示卡。增加的效能可能將消除Navi聲稱的效能優勢。

但是NVIDIA需要做得更多，它需要用7nm工藝生產Turing。在NVIDIA 2020財年第一季度電話會議上，CEO黃仁勳首次表示願意將產品線切換至7nm：“在製程節點方面，我們傾向於與TSMC設計自己的製程。如果你注意一下我們的製程工藝和它的能效表現，會發現它超過了紙面資料。事實上，如果你把我們的Turing和7奈米GPU的能效進行比較，他們並沒有可比性。7奈米的GPU已經存在，可以輕易地將其效能和能效與我們的Turing GPU進行比較。因此，我們工程團隊真正關注的是設計一個對我們有意義的製程，並建立一個高能效比的架構。這個製程和架構能使我們能夠一直處於領導地位。否則，我們肯定會購買現成的工藝，但我們希望做的遠不止這些。”

NVIDIA會花多久轉向7nm，在很大程度上可能取決於Navi在能效方面的表現，而直到評測者在7月7日公佈他們的測試結果之前，我們並不會得到結論。如果Navi的能效比Turing更好，NVIDIA可能會迅速轉移到7nm。如果Navi的能效比Turing弱，NVIDIA可能不會做改變，至少在今年年底前Turing會繼續採用臺積電（TSM）12nm工藝。

投資者經驗

實際上我認為NVIDIA原地踏步是一個錯誤，但我不會費力去猜測。無論Navi的表現如何，NVIDIA都必須在某個時刻為Turing或Turing接班人的使用更先進的工藝。

我傾向於將我的投資決策建立在公司擁有的技術之上，在其他任何領域，明確的技術領先最為關鍵。很明顯，NVIDIA在光線追蹤方面具有技術優勢，而AMD和英特爾（INTC）都無法在未來幾年內突破這一優勢。

光線追蹤為NVIDIA帶來的優勢並不是它使遊戲看起來更好。許多玩家對此存在爭議，認為這並不足以讓消費者為第一代Turing顯示卡買單，聽上去不無道理。

光線追蹤真正的優勢在於開發者最終將採用光線追蹤，並放棄目前“預烘焙”光照效果的方法。開發者如此選擇是因為光線追蹤減少了工作量，因此減少了推出新遊戲的成本。

目前，成本是最糟糕的影響因素，開發者如果採用預烘焙貼圖和光照，可以讓遊戲與絕大多數現存顯示卡保持相容。因此，光線追蹤成為額外的成本支出。

但開發者瞭解光線追蹤的成本優勢，因此將推動光線追蹤的普及。在某些時候，當有大量消費者使用RTX顯示卡時，開發者將完全放棄預焙光照效果，具體何時放棄很難說，可能需要數年時間。

但AMD支持者卻認為，AMD是在等待它的光線追蹤技術足夠成熟。AMD目前沒有與圖靈旗鼓相當的技術，這一點AMD在其 “光線追蹤願景”PPT中已經講得很清楚了。NVIDIA和專門採用光線追蹤的遊戲開發者將成為DXR的主要受益者。

最近市場對NVIDIA的情緒相當消極，我並不認為這種其市場情緒很負面，我認為這個時候是買入NVIDIA的大好時機。我對NVIDIA還是持好評態度，值得入倉。