显卡的未来只有AI?深度解析NV高管的“暴论”

最近几天,NVIDIA公司相关人士关于“原生分辨率游戏已死”的论述,在玩家群体里再次引发了担忧。此事的起因源自一段圆桌讨论,来自NVIDIA的多位高管与游戏厂商CD Projekt Red的Jakub Knapik一起探,讨了深度学习抗锯齿技术(也就是DLSS)对于游戏帧率提升和渲染优化的意义。

很显然,对于像CD Projekt Red这种一心只想要做出极致画面效果,但本身“优化”功底平平的游戏厂商来说,他们当然很欢迎深度学习、AI超分算法如今在显卡上的大面积运用。

正如Jakub Knapik表示的那样,以DLSS为代表的帧率提升技术“巧妙地为现代GPU增加了更多的性能余量”,从而使得像是《赛博朋克 2077》这样的游戏可以大胆地采用最新的光线追踪模拟技术,让游戏画面“更加逼真和细腻”。

但站在NVIDIA的立场上,他们的应用深度学习研究副总裁Bryan Catanzaro就声称,“原生分辨率不再是游戏中实现最大图形保真度的最佳解决方案,游戏图形行业在未来正朝着更加依赖AI图像重建和基于AI的图形渲染方向发展”时,就确实有些令人感到不安了。

更“糟糕”的是,NVIDIA的这位高管还针对其言论做了进一步的解释。他表示,通过“蛮力”提升图形保真度已经不再是理想的方案,只有使用更智能的技术,才能规避当今图形硬件性能提升幅度较低的问题。

乍看之下,这些说法似乎很有道理,因为大家都知道DLSS、特别是DLSS3之后的版本极其“强力”,基本只要开启,游戏帧率就能直接增长数倍之多。可问题在于,作为一位专注深度学习研究的技术人员,Catanzaro真的“懂”显卡、真的明白GPU光栅性能发展的情况吗?

从实际数据来看,首先显示器不背这锅

为了探究GPU自诞生以来在传统光栅性能上的发展规律,我们三易生活通过收集公开数据,总结出了从2000年至今,历代NVIDIA消费级显卡的像素和纹理生成性能对比表格。其中,红色的字体表示那些性能发生过倒退的情况,绿色字体则表示某代单项性能增长超过100%的情况。

从这个表格里就可以很清楚的看到,首先消费级GPU在历史上曾不止一次发生过光栅性能的退步。其次从整体的发展趋势来看,最新一代的旗舰GPU和22年前的产品相比,光栅性能已经提升了数千倍之多。

可能有的朋友会说,虽然GPU的光栅性能涨了,但是现在游戏的纹理比过去复杂得多,而且现在显示器动辄就有4K+高刷,用户对于性能的需求也高多了,不够用不是很正常吗?

其实,这一点也不正常。因为早在2000年前后,当时的“大屁股”CRT显示器里,最顶级的型号就已经可以做到2304*1440的分辨率了,这并不比现在的主流“2K”显示器低多少,甚至也只比4K少了一半左右的像素数量。

甚至早在2003年,PC发烧友就已经可以买到由优派为IBM代工的T221 4K液晶显示器。它的分辨率高达3840*2400,甚至比20年后现在的绝大多数4K显示器都更高。

这表现如今显示器分辨率的提升,其实根本就没有大家想象的那么巨大。因此显示器的(分辨率)进步造成显卡性能不够用的观点,首先就应该被排除。

真正的问题,或许出在了图形API上

那么到底是什么原因导致一部分人会觉得现代GPU的光栅性能“不够用”了呢?让我们再回到前面的那张表格,更细致地观察里面的数据。

可能有的朋友已经发现,历史上几乎每一次新款GPU光栅(像素、纹理)性能发生退步的时机,都“恰好”出现在DirectX API换代的时间点上。说得更具体一点,也就是当API换代,彼时的PC游戏迎来一次全新的画面特效、图像处理技术时,显卡的硬件设计反而可能会出现“倒退”。

为什么会这样?一方面,这是因为新的API往往需要GPU有完全重新设计的架构,这就可能会导致厂商在换代的时候设计还不够成熟,所以光栅性能反而下降。通过上述表格会发现,一般出现这种因换代而性能退步的产品后,后续的新品往往就会有一个重新的、大幅度的提升,从而间接证明了早期设计的还那么成熟。

图形API的换代,在一定程度上“遮掩”了显卡光栅性能的短暂倒退

从另一方面来说,当PC游戏迎来API的换代时,也就意味着消费者只有购买新的显卡,才能享受到新的技术体系所带来的特效进步。如果用的还是以前的老型号,那么轻则画面效果打折扣、重则根本就不能运行新API对应的游戏。

在这样的背景下,由于新API对应的新画面特效(比如HDR、曲面细分、光追)是新硬件“独占”,就造成跨代的新老款GPU之间,其实根本不可能真正在游戏里对比性能(因为此时老卡完全不能运行新游戏,或者哪怕是能运行,也打不开新的画面效果)。因此即便新一代的GPU在光栅性能上有倒退,消费者往往也感觉不出来。

主打光追的DX12.2,诞生至今其实已经四年之久

但问题就在于,如今的WIndows图形API已经至少四年、或者说可能长达八年没有大幅换代了。这就导致GPU的换代没法通过画面特效品质去体现,而只能“硬拼”分辨率、帧率、抗锯齿等级,也就是所谓的硬拼光栅性能。

NVIDIA方面的这番言论,究竟是烟雾弹、还是意有所指?

更有意思的是,从上面表格里不难看出,NVIDIA似乎并不像他们自己所声称的那样“后继乏力”。甚至RTX 4090还成为了多年以来光栅性能进步最大,诚意最足的一代旗舰产品。

那么这样一来,一个吊诡的情况就客观产生了。那就是NVIDIA实际上在一边喊着“下代产品越来越难做了、我们要转变思路”,一边实际上端出了完全符合传统思维的、进步巨大的新品。

明白了这一点,再回过头来分析他们这些言论的意图,其实无非就以下这几种可能了。

第一种,可能是这位“应用深度学习研究副总裁”并不真正懂得GPU的图形设计,他误以为自家产品的技术发展快要遇到困难了,但实际上并没有。

第二种可能,就是他仅仅只是因为身处这个职位,所以不得不说这种“场面话”,也就是强调AI、DLSS的重要性,哪怕RTX 4090的性能已经强到了它在绝大多数游戏里根本就没必要用到AI抗锯齿,他也必须这么说。

当然也不排除,上述言论实际上只是一种“烟雾弹”,是NVIDIA为了迷惑竞争对手刻意散布假情报的可能。

甚至更进一步的说,如果将RTX 4090这一代的巨大性能提升,理解为是NVIDIA“完全吃透了DX12.2的特性”,那么它超高的光栅性能,以及NVIDIA相关人士“光栅无用论”的言论,是否也在暗示,确实有严重依赖AI算力的下一代PC图形API正在开发中,而且可能距离发布(换代)不远了呢?

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