AMD Navi 來了，但NVIDIA Turing仍堅不可摧

去年八月，我把NVIDIA(NVDA)Turing消費級顯卡稱為“堅不可摧的堡壘”?，F(xiàn)在，近一年的時間過去了，競爭對手AMD將于7月7日發(fā)布其首款Navi架構(gòu)顯卡。雖然AMD急于在E3演示中彰顯Navi的游戲性能略好于NVIDIA RTX 2070，但AMD卻從未討論過光線追蹤的性能。盡管很多人希望，也有無數(shù)傳言表示Navi最終會針對NVIDIA的光線追蹤做出回應(yīng)，但結(jié)果并非如此。

AMD CEO Lisa Su在E3上展示Radeon RX 5700 XT顯卡。資料來源：YouTube。

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(yè)媒體，在我看來，他們在光線追蹤話題上存在意見沖突。一方面，在去年圖靈發(fā)布時，很明顯AMD除了在宣傳時盡可能弱化光線追蹤的重要性并無他法。另一方面，AMD坦率地承認了光線追蹤的意義，并且承諾AMD也會支持光線追蹤的。

Radeon Technology Group工程高級副總裁David Wang在去年11月接受一家日本媒體4Gamer.net采訪時，將這一爭議體現(xiàn)的淋漓盡致。根據(jù)ExtremeTech的說法，David Wang表示：“AMD‘毫無疑問地將會對DXR(DirectX光線追蹤)做出回應(yīng)’，同時他也指出‘除非我們從低端到高端的所有產(chǎn)品都支持光線追蹤，否則我們不會為游戲引入光線追蹤。’”

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(yīng)對圖靈。在我另一篇文章NVIDIA的堅固堡壘--圖靈中，我總結(jié)了AMD的困境： “對于NVIDIA的競爭對手來說，開發(fā)支持光追的顯卡很難不在硬件和軟件方面侵犯NVIDIA的知識產(chǎn)權(quán)。我認為NVIDIA的競爭對手要么需要得到NVIDIA RTX技術(shù)授權(quán)，要么只能退而求其次開發(fā)光柵化游戲。這還是在假設(shè)NVIDIA愿意授權(quán)RTX技術(shù)的前提下，而我對此表示懷疑。Turing和RTX將讓NVIDIA在高端游戲領(lǐng)域立于堅不可摧之地。”

在過去的大約10個月里，除了AMD支持者的期望變得不切實際得高之外，什么都沒有改變。游戲制造商Crytek在3月發(fā)布Neon Noir Demo后，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，并且在孱弱的Vega 56 GPU上實時運行了光線追蹤。這讓許多AMD支持者堅信光線追蹤游戲不需要NVIDIA Turing硬件。

然而，Crytek 5月份發(fā)布的一篇博客文章透露了很多需要注意的地方。Crytek設(shè)計了一種高效的混合光線追蹤方法，該方法僅用于反射表面，而傳統(tǒng)的游戲渲染方法仍可用于非反射表面。此外，Demo中無法再現(xiàn)其他光線追蹤效果，如軟陰影和全局照明。

Crytek對NVIDIA Turing RTX顯卡的看法也非常有說服力：“RTX顯卡能以更高的分辨率運行光線追蹤。目前在GTX 1080上，我們通常以二分之一分辨率計算反射和折射，而RTX顯卡很可能有能力支持全屏4k分辨率。這將幫助我們在游戲場景中使用更多動態(tài)元素，而目前，我們還有一些局限性。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性能和更多細節(jié)。”

正如4月份Digital Trends的Jon Martindale在一篇文章中所寫的，許多人曾預(yù)計AMD的Navi將采用光線追蹤技術(shù)。Martindale指出，PlayStation架構(gòu)主管Mark Cerny聲稱PS5會支持光線追蹤。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(guān)鍵點讓故事變得不那么清晰。AMD此前曾表示，只有當此技術(shù)對大多數(shù)用戶變得實惠可行時，才會推出光線追蹤硬件。 Navi今年預(yù)計會發(fā)布Navi 10以替換中端產(chǎn)品，有可能其頂級型號達到類似RTX 2070的性能。雖然為這些顯卡支持光線追蹤可以更容易地讓追求性價比的玩家使用該技術(shù)，但光線追蹤因性能損失而飽受質(zhì)疑，只有在那些最昂貴的，如RTX 2080 Ti這樣帶有獨立光追硬件的顯卡才有說得過去的性能表現(xiàn)。

相比而言，AMD的Navi 20更可能支持光線追蹤，預(yù)計Navi 20將定位高端，在性能方面可能挑戰(zhàn)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支持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)在本周的E3演示中也表示其下一代Xbox項目Scarlett將采用硬件加速光線追蹤。

因此，關(guān)于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，是基于Scarlett的發(fā)布日期，按計劃是“2020假期”，也就是2020年Q4。

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

Tom's Hardware的克里斯·安吉利尼(Chris Angelini)就 “光追愿景” 發(fā)表了如下內(nèi)容：

今天不支持光線追蹤，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件支持。相反，AMD Radeon Technologies Group的高級副總裁David Wang告訴我們，現(xiàn)有的基于GCN和RDNA的GPU將通過著色器配合ProRender(針對創(chuàng)作者)和Radeon Rays(針對開發(fā)者)支持光線追蹤。然后，下一代RDNA將“為實時游戲提供有選擇的光照效果。”AMD最終將通過云端實現(xiàn)全景光線追蹤。這是否意味著AMD將重度運算交給云端再將內(nèi)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需要盡可能多的時間。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么來回應(yīng)。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為游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(shù)年和數(shù)十億美元開發(fā)Turing，他們非常謹慎，有條不紊地圍繞他們的工作建立了技術(shù)壁壘。

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

事實并非如此。研發(fā)并不迷人，且非常乏味，非常耗時。無論是因為研發(fā)失敗，還是產(chǎn)品沒市場，公司做的大部分研發(fā)工作永遠不會變成現(xiàn)實。

在很多文章中，我都斷言AMD不太可能生產(chǎn)出能與Turing相媲美的產(chǎn)品。上面AMD的圖表基本上證明了這一點兒。微軟和索尼(紐約證券交易所代碼：SNE)的聲明意味著什么?

這兩家公司都想做游戲串流服務(wù)，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?yōu)橥婕姨峁┑囊环N服務(wù)。

新游戲支持NVIDIA光線追蹤，令人印象深刻

關(guān)于NVIDIA發(fā)布Turing我認為不足的一點就是缺乏支持光線追蹤的游戲。這阻礙了大眾對Turing的認可度，導(dǎo)致NVIDIA的批判者認為光線追蹤仍與大多數(shù)游戲玩家無關(guān)。

這一觀點很難反駁。在去年8月推出RTX時宣布的11款光線追蹤游戲中，只有3款游戲的最終版本支持光線追蹤，即《戰(zhàn)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款游戲采用RTX深度學(xué)習(xí)超級采樣(DLSS)功能，而不支持光線追蹤，即《圣歌》(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(guān)鍵是讓主流的3D游戲引擎采用微軟的DirectX光線追蹤(DXR)，然后在NVIDIA Turing中加入對其的支持。NVIDIA 3月舉行了投資者日大會，這第一步已經(jīng)邁出，正穩(wěn)步進行。

資料來源：NVIDIA投資者日介紹。

從那時起，E3發(fā)布了一些激動人心的公告，至少計劃支持光線追蹤的游戲變得越來越多，其中包括《賽博朋克2077》(Cyberpunk 2077)、《看門狗：軍團》(Watchdogs Legion)、《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)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(zhàn)士：永恒》(Doom Eternal)。

或許，基努·里維斯“主演”的《賽博朋克2077》(Cyberpunk 2077)最值得期待。下面的E3預(yù)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)計劃于2020年4月16日發(fā)布，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(xiàn)實主義的游戲是《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)爭》(Call of Duty: Modern Warfare)。雖然它的名字來源于動視2007 年發(fā)布的頗受歡迎的《使命召喚》，但《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)爭》(Call of Duty: Modern Warfare)是一款全新的游戲。2007年，《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)爭》(Call of Duty: Modern Warfare)是我的最愛，因為它在畫面準確性上設(shè)立了新標準，但全新的《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)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(xiàn)代戰(zhàn)爭》(Call of Duty: Modern Warfare)將于2019年10月25日發(fā)布，早于《賽博朋克2077》(Cyberpunk 2077)。隨著E3上新游戲的發(fā)布，加上原有8款游戲中的許多游戲，到今年年底大約有10款游戲支持DXR。

有了主要游戲引擎的支持，以及經(jīng)驗越來越豐富的開發(fā)者，未來幾年我們應(yīng)該會看到更多游戲支持DXR游戲，對DXR的支持將會是3A游戲被期待加入的功能。

NVIDIA不能安于光線追蹤的現(xiàn)有成就

在多個方面來說我認為NVIDIA搞砸了Turing的發(fā)布。Turing上市時并沒有充足的DXR游戲支持，并且Turing搭載的硬件不是很能滿足光線追蹤的需求。造成開啟DXR以后幀數(shù)驟降的結(jié)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(shù)下降的反應(yīng)。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(fā)布產(chǎn)品，并且屆時會獲得更多的游戲支持，那樣情況會好很多。現(xiàn)在NVIDIA進退兩難，盡管并不順利，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。雖然對于PC游戲領(lǐng)域來說Turing不算是巨大的成功，但宣傳時NVIDIA將Turing作為面向數(shù)據(jù)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(jīng)歷中吸取了教訓(xùn)。

NVIDIA學(xué)到的最重要一點是它的主要競爭對手面對Turing沒有任何回應(yīng)，也沒有將要回應(yīng)的跡象。如果不發(fā)布Turing，NVIDIA可能無法在任何渠道獲得這個信息，單純獲得這樣的信息就值得讓Turing上市。

可以肯定的是，NVIDIA不能滿足于現(xiàn)狀，在云游戲串流服務(wù)和新一代游戲機方面都還存在挑戰(zhàn)。NVIDIA知道它必須繼續(xù)推動游戲開發(fā)商采用DXR，并提高其RTX平臺的性能。

這種更強的性能可能首先來自傳言將于本月發(fā)布的“Super”RTX顯卡。增加的性能可能將消除Navi聲稱的性能優(yōu)勢。

但是NVIDIA需要做得更多，它需要用7nm工藝生產(chǎn)Turing。在NVIDIA 2020財年第一季度電話會議上，CEO黃仁勛首次表示愿意將產(chǎn)品線切換至7nm：“在制程節(jié)點方面，我們傾向于與TSMC設(shè)計自己的制程。如果你注意一下我們的制程工藝和它的能效表現(xiàn)，會發(fā)現(xiàn)它超過了紙面數(shù)據(jù)。事實上，如果你把我們的Turing和7納米GPU的能效進行比較，他們并沒有可比性。7納米的GPU已經(jīng)存在，可以輕易地將其性能和能效與我們的Turing GPU進行比較。因此，我們工程團隊真正關(guān)注的是設(shè)計一個對我們有意義的制程，并創(chuàng)建一個高能效比的架構(gòu)。這個制程和架構(gòu)能使我們能夠一直處于領(lǐng)導(dǎo)地位。否則，我們肯定會購買現(xiàn)成的工藝，但我們希望做的遠不止這些。”

NVIDIA會花多久轉(zhuǎn)向7nm，在很大程度上可能取決于Navi在能效方面的表現(xiàn)，而直到評測者在7月7日公布他們的測試結(jié)果之前，我們并不會得到結(jié)論。如果Navi的能效比Turing更好，NVIDIA可能會迅速轉(zhuǎn)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(xù)采用臺積電(TSM)12nm工藝。

投資者經(jīng)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(xiàn)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。

我傾向于將我的投資決策建立在公司擁有的技術(shù)之上，在其他任何領(lǐng)域，明確的技術(shù)領(lǐng)先最為關(guān)鍵。很明顯，NVIDIA在光線追蹤方面具有技術(shù)優(yōu)勢，而AMD和英特爾(INTC)都無法在未來幾年內(nèi)突破這一優(yōu)勢。

光線追蹤為NVIDIA帶來的優(yōu)勢并不是它使游戲看起來更好。許多玩家對此存在爭議，認為這并不足以讓消費者為第一代Turing顯卡買單，聽上去不無道理。

光線追蹤真正的優(yōu)勢在于開發(fā)者最終將采用光線追蹤，并放棄目前“預(yù)烘焙”光照效果的方法。開發(fā)者如此選擇是因為光線追蹤減少了工作量，因此減少了推出新游戲的成本。

目前，成本是最糟糕的影響因素，開發(fā)者如果采用預(yù)烘焙貼圖和光照，可以讓游戲與絕大多數(shù)現(xiàn)存顯卡保持兼容。因此，光線追蹤成為額外的成本支出。

但開發(fā)者了解光線追蹤的成本優(yōu)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顯卡時，開發(fā)者將完全放棄預(yù)焙光照效果，具體何時放棄很難說，可能需要數(shù)年時間。

但AMD支持者卻認為，AMD是在等待它的光線追蹤技術(shù)足夠成熟。AMD目前沒有與圖靈旗鼓相當?shù)募夹g(shù)，這一點AMD在其 “光線追蹤愿景”PPT中已經(jīng)講得很清楚了。NVIDIA和專門采用光線追蹤的游戲開發(fā)者將成為DXR的主要受益者。

最近市場對NVIDIA的情緒相當消極，我并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(tài)度，值得入倉。

聲明：我/我們長期是NVIDIA，臺積電的粉絲。我自己寫了這篇文章，它表達了我的個人意見。我沒有得到任何報酬(除了投資收益)。我與本文中提到的股票的所屬任何公司沒有業(yè)務(wù)關(guān)系。