英偉達GeForce RTX 2080/2080 Ti評測：光線追蹤新標杆

距離帕斯卡架構發布已經兩年有餘，一個架構歷經兩代TITAN，橫跨移動和桌面平台乃至超算，英偉達的GP100系列無疑賺得盆滿缽滿。同時超長的帕斯卡架構生命線也給眾人留下一個疑問，下一代消費級旗艦顯卡什麼時候才能到來？

這個答案留給了Turing圖靈。SIGGRAPH 2018大會發布Quadro RTX 8000、RTX 6000、RTX 5000專業顯卡一周之後，這篇文章的主角GeForce RTX 2080、GeForce RTX 2080 Ti正式發布。時隔兩年，英偉達再次讓消費級顯卡跨入全新門檻，光線追蹤、DLSS深度學習超採樣全面入駐。

之前我們已經淺析了Turing圖靈架構，現在，是時候揭開GeForce RTX 2080與GeForce RTX 2080 Ti性能面紗了。

TU102與TU104參上

GeForce RTX 2080與GeForce RTX 2080 Ti晶元代號分別是TU104和TU102，下個月即將發布的GeForce RTX 2070則是TU106。從帕斯卡架構開始，整數核心編號不再出現在消費級顯卡上。這也使得TU102已經成為目前消費級顯卡陣營中，最頂級的GPU。同時也意味著英偉達GeForce RTX系列中高端顯卡布局基本成型。

從針對專業計算的Volta伏特開始，Volta伏特與Turing圖靈都採用了台積電12納米線寬製程，其中英偉達專門針對製程花費了大價錢進行定製，這才有了12納米FFN製程的說法，而FFN代表著FinFET NVIDIA的意思。當然，這個製程仍然屬於16納米工藝節點。

在測試實際性能之前，很有必要說一下晶元面積。下圖是GeForce RTX 2080 Ti的TU102與GeForce GTX 1080 Ti的GP102的等比例對比。TU102的晶元面積達到了754mm^2，僅比全畫幅相機的感測器尺寸略小一些，晶體管數量達到186億個。同時GeForce RTX 2080的晶元面積為545mm^2，晶體管數量為136億個。

因此GeForce RTX 2080與GeForce RTX 2080 Ti隨著成本上升而售價上揚變得情有可原。

可能由於GDDR6更省電的緣故，英偉達官方給出的GeForce RTX 2080 Ti的全卡功耗與GeForce GTX 1080 Ti相當，均為250W，同時GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition供電介面為8+8pin。

GeForce RTX 2080全卡功耗則相對GeForce GTX 1080的180W略微升高，功耗是達到225W，GeForce RTX 2080 Founders Edition電源介面為6+8pin。

也就是說，從上一代GTX 10系升級到RTX 20系，無需更換供電，特別是模組化電源毫無壓力。

事實上圖靈架構與以往架構拉卡差距的地方在於擁有獨立的獨立的Tensor Core張量內核以及RT Core光線追蹤內核。按照英偉達的說法，如果TU102與GP102之間只做純光線追蹤運算，兩者之間的差距高達10倍。

這使得原本的運算性能指標已經不能正確表達出GeForce RTX 2080與GeForce RTX 2080 Ti兩塊顯卡的性能。因此英偉達按照新的混合渲染模型重新定義了計算方式。其中包括20% Tensor Core（FP16），80% CUDA Core（FP32），40% RT Core（RTOPS）和28% INT32相加，最終獲得RTX-OPS性能公式，具體公式如下：

RTX-OPS = TENSOR * 20% + FP32 * 80% + RTOPS * 40% + INT32 * 28%

套用上GeForce RTX 2080 Ti，就有了黃仁勛在發布會PPT上描述的78 RTX-OPS，GeForce RTX 2080則為60 RTX-OPS。同時這也將成為以後新顯卡性能的表達方式。

RTX-OPS = 114 * 20% + 14 * 80% + 100 * 40% + 14 * 28% = 78 RTX-OPS

順帶一提，按照英偉達的說法，如果只做純光線追蹤，GeForce GTX 1080 Ti理論性能應該為1.1GRPS，GeForce RTX 2080 Ti理論性能為10.6GRPS。同時GeForce GTX 1080 Ti的理論單精度性能為10.6TFLOPS，那麼GeForce RTX 2080 Ti換算回去，理論單精度性能應該為110TFLOPS左右。性能差距感受一下。

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