AMD Navi 來(lái)了，但NVIDIA Turing仍堅(jiān)不可摧

去年八月，我把NVIDIA(NVDA)Turing消費(fèi)級(jí)顯卡稱為“堅(jiān)不可摧的堡壘”?，F(xiàn)在，近一年的時(shí)間過(guò)去了，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(guò)光線追蹤的性能。盡管很多人希望，也有無(wú)數(shù)傳言表示Navi最終會(huì)針對(duì)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(lái)源：YouTube。

AMD沒(méi)有在E3上展示光線追蹤

AMD的支持者，無(wú)論是忠實(shí)粉絲，還是科技、商業(yè)媒體，在我看來(lái)，他們?cè)诠饩€追蹤話題上存在意見沖突。一方面，在去年圖靈發(fā)布時(shí)，很明顯AMD除了在宣傳時(shí)盡可能弱化光線追蹤的重要性并無(wú)他法。另一方面，AMD坦率地承認(rèn)了光線追蹤的意義，并且承諾AMD也會(huì)支持光線追蹤的。

Radeon Technology Group工程高級(jí)副總裁David Wang在去年11月接受一家日本媒體4Gamer.net采訪時(shí)，將這一爭(zhēng)議體現(xiàn)的淋漓盡致。根據(jù)ExtremeTech的說(shuō)法，David Wang表示：“AMD‘毫無(wú)疑問(wèn)地將會(huì)對(duì)DXR(DirectX光線追蹤)做出回應(yīng)’，同時(shí)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(huì)為游戲引入光線追蹤。’”

這套說(shuō)法顯然對(duì)自身有利。AMD無(wú)法立即在任何價(jià)位上用實(shí)時(shí)光線追蹤來(lái)應(yīng)對(duì)圖靈。在我另一篇文章NVIDIA的堅(jiān)固堡壘--圖靈中，我總結(jié)了AMD的困境： “對(duì)于NVIDIA的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)說(shuō)，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(shí)產(chǎn)權(quán)。我認(rèn)為NVIDIA的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(duì)此表示懷疑。Turing和RTX將讓NVIDIA在高端游戲領(lǐng)域立于堅(jiān)不可摧之地。”

在過(guò)去的大約10個(gè)月里，除了AMD支持者的期望變得不切實(shí)際得高之外，什么都沒(méi)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(gè)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(shí)時(shí)運(yùn)行了光線追蹤。這讓許多AMD支持者堅(jiān)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(jì)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(wú)法再現(xiàn)其他光線追蹤效果，如軟陰影和全局照明。

Crytek對(duì)NVIDIA Turing RTX顯卡的看法也非常有說(shuō)服力：“RTX顯卡能以更高的分辨率運(yùn)行光線追蹤。目前在GTX 1080上，我們通常以二分之一分辨率計(jì)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?cè)谟螒驁?chǎng)景中使用更多動(dòng)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(wú)法提供新功能，但它可以帶來(lái)更強(qiáng)的性能和更多細(xì)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(jì)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(huì)支持光線追蹤。但即便Martindale這樣表示，他也看到了問(wèn)題所在：“然而，有一些重要的關(guān)鍵點(diǎn)讓故事變得不那么清晰。AMD此前曾表示，只有當(dāng)此技術(shù)對(duì)大多數(shù)用戶變得實(shí)惠可行時(shí)，才會(huì)推出光線追蹤硬件。 Navi今年預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)布Navi 10以替換中端產(chǎn)品，有可能其頂級(jí)型號(hào)達(dá)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(jià)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(dú)立光追硬件的顯卡才有說(shuō)得過(guò)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(jì)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(huì)讓PS5非常昂貴，超出家用主機(jī)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(cè)合理，但Martindale認(rèn)為Navi 20不會(huì)整合到主機(jī)中的觀點(diǎn)很可能是對(duì)的。然而，微軟(MSFT)在本周的E3演示中也表示其下一代Xbox項(xiàng)目Scarlett將采用硬件加速光線追蹤。

因此，關(guān)于這個(gè)猜測(cè)的一個(gè)可能的說(shuō)法是，Turing堡壘不是堅(jiān)不可摧的，但要征服它需要還兩年多的時(shí)間。之所以說(shuō)是兩年多，是基于Scarlett的發(fā)布日期，按計(jì)劃是“2020假期”，也就是2020年Q4。

但根據(jù)AMD自己的說(shuō)法，這個(gè)解讀可能不正確。盡管AMD在E3上第一次推出Navi顯卡時(shí)(Radeon RX 5700 XT和RX 5700)沒(méi)有討論光線追蹤，但AMD在這個(gè)問(wèn)題上并沒(méi)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(lái)的前景也不明朗

Navi沒(méi)有以任何形式對(duì)光線追蹤提供硬件支持。相反，AMD Radeon Technologies Group的高級(jí)副總裁David Wang告訴我們，現(xiàn)有的基于GCN和RDNA的GPU將通過(guò)著色器配合ProRender(針對(duì)創(chuàng)作者)和Radeon Rays(針對(duì)開發(fā)者)支持光線追蹤。然后，下一代RDNA將“為實(shí)時(shí)游戲提供有選擇的光照效果。”AMD最終將通過(guò)云端實(shí)現(xiàn)全景光線追蹤。這是否意味著AMD將重度運(yùn)算交給云端再將內(nèi)容串流給玩家?我們無(wú)法想象PC受眾能接受這樣的說(shuō)法。無(wú)論如何，AMD認(rèn)為實(shí)時(shí)光線追蹤要想真正起飛還需要幾年時(shí)間。”

AMD及其支持者肯定希望光線追蹤需要幾年時(shí)間變得成熟，因?yàn)锳MD需要盡可能多的時(shí)間。AMD過(guò)去的一年可能都在驚訝中小心翼翼度過(guò)，AMD想弄清楚他們可以做些什么來(lái)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(dú)使用本地GPU為游戲提供實(shí)時(shí)光線追蹤的方案。正如一年前我所說(shuō)：AMD沒(méi)有辦法在不侵犯NVIDIA RTX專利的情況下達(dá)成這樣的解決方案。除非AMD投入大量的時(shí)間和金錢，否則沒(méi)有辦法提出獨(dú)立的解決方案。

而時(shí)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(jǐn)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(gè)花費(fèi)巨大且耗時(shí)的過(guò)程，我很難向非技術(shù)讀者說(shuō)明白這一點(diǎn)。電影和電視塑造了公眾對(duì)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(shí)并非如此。研發(fā)并不迷人，且非常乏味，非常耗時(shí)。無(wú)論是因?yàn)檠邪l(fā)失敗，還是產(chǎn)品沒(méi)市場(chǎng)，公司做的大部分研發(fā)工作永遠(yuǎn)不會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。

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(diǎn)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(rèn)為不足的一點(diǎn)就是缺乏支持光線追蹤的游戲。這阻礙了大眾對(duì)Turing的認(rèn)可度，導(dǎo)致NVIDIA的批判者認(rèn)為光線追蹤仍與大多數(shù)游戲玩家無(wú)關(guān)。

這一觀點(diǎn)很難反駁。在去年8月推出RTX時(shí)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(jí)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(duì)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(duì)其的支持。NVIDIA 3月舉行了投資者日大會(huì)，這第一步已經(jīng)邁出，正穩(wěn)步進(jìn)行。

資料來(lái)源：NVIDIA投資者日介紹。

從那時(shí)起，E3發(fā)布了一些激動(dòng)人心的公告，至少計(jì)劃支持光線追蹤的游戲變得越來(lái)越多，其中包括《賽博朋克2077》(Cyberpunk 2077)、《看門狗：軍團(tuán)》(Watchdogs Legion)、《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)》(Call of Duty: Modern Warfare)、《德國(guó)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(cuò)。

不幸的是，《賽博朋克2077》(Cyberpunk 2077)計(jì)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(zhǎng)一段時(shí)間。

也許，我最喜歡的純粹電影現(xiàn)實(shí)主義的游戲是《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)》(Call of Duty: Modern Warfare)。雖然它的名字來(lái)源于動(dòng)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(zhēng)》(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(zhēng)》(Call of Duty: Modern Warfare)是我的最愛，因?yàn)樗诋嬅鏈?zhǔn)確性上設(shè)立了新標(biāo)準(zhǔn)，但全新的《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)》(Call of Duty: Modern Warfare)使舊版看起來(lái)像動(dòng)畫片。

慶幸的是，《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)》(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(yàn)越來(lái)越豐富的開發(fā)者，未來(lái)幾年我們應(yīng)該會(huì)看到更多游戲支持DXR游戲，對(duì)DXR的支持將會(huì)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(gè)方面來(lái)說(shuō)我認(rèn)為NVIDIA搞砸了Turing的發(fā)布。Turing上市時(shí)并沒(méi)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(wú)法接受。

NVIDIA高估了光線追蹤的魅力而忽視了玩家對(duì)幀數(shù)下降的反應(yīng)。如果NVIDIA認(rèn)為自己正和AMD比賽看誰(shuí)先提供光線追蹤解決方案，那就錯(cuò)了。

平心而論，NVIDIA最好等到他們可以將7nm引入Turing時(shí)再發(fā)布產(chǎn)品，并且屆時(shí)會(huì)獲得更多的游戲支持，那樣情況會(huì)好很多?，F(xiàn)在NVIDIA進(jìn)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(duì)于PC游戲領(lǐng)域來(lái)說(shuō)Turing不算是巨大的成功，但宣傳時(shí)NVIDIA將Turing作為面向數(shù)據(jù)中心AI推理工作的可選項(xiàng)，成功挽救了Turing。毫無(wú)疑問(wèn)，NVIDIA從這次經(jīng)歷中吸取了教訓(xùn)。

NVIDIA學(xué)到的最重要一點(diǎn)是它的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手面對(duì)Turing沒(méi)有任何回應(yīng)，也沒(méi)有將要回應(yīng)的跡象。如果不發(fā)布Turing，NVIDIA可能無(wú)法在任何渠道獲得這個(gè)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(jī)方面都還存在挑戰(zhàn)。NVIDIA知道它必須繼續(xù)推動(dòng)游戲開發(fā)商采用DXR，并提高其RTX平臺(tái)的性能。

這種更強(qiáng)的性能可能首先來(lái)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(shì)。

但是NVIDIA需要做得更多，它需要用7nm工藝生產(chǎn)Turing。在NVIDIA 2020財(cái)年第一季度電話會(huì)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(diǎn)方面，我們傾向于與TSMC設(shè)計(jì)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(huì)發(fā)現(xiàn)它超過(guò)了紙面數(shù)據(jù)。事實(shí)上，如果你把我們的Turing和7納米GPU的能效進(jìn)行比較，他們并沒(méi)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(jìn)行比較。因此，我們工程團(tuán)隊(duì)真正關(guān)注的是設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)我們有意義的制程，并創(chuàng)建一個(gè)高能效比的架構(gòu)。這個(gè)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(huì)購(gòu)買現(xiàn)成的工藝，但我們希望做的遠(yuǎn)不止這些。”

NVIDIA會(huì)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(píng)測(cè)者在7月7日公布他們的測(cè)試結(jié)果之前，我們并不會(huì)得到結(jié)論。如果Navi的能效比Turing更好，NVIDIA可能會(huì)迅速轉(zhuǎn)移到7nm。如果Navi的能效比Turing弱，NVIDIA可能不會(huì)做改變，至少在今年年底前Turing會(huì)繼續(xù)采用臺(tái)積電(TSM)12nm工藝。

投資者經(jīng)驗(yàn)

實(shí)際上我認(rèn)為NVIDIA原地踏步是一個(gè)錯(cuò)誤，但我不會(huì)費(fèi)力去猜測(cè)。無(wú)論Navi的表現(xiàn)如何，NVIDIA都必須在某個(gè)時(shí)刻為Turing或Turing接班人的使用更先進(jìn)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(shì)，而AMD和英特爾(INTC)都無(wú)法在未來(lái)幾年內(nèi)突破這一優(yōu)勢(shì)。

光線追蹤為NVIDIA帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)并不是它使游戲看起來(lái)更好。許多玩家對(duì)此存在爭(zhēng)議，認(rèn)為這并不足以讓消費(fèi)者為第一代Turing顯卡買單，聽上去不無(wú)道理。

光線追蹤真正的優(yōu)勢(shì)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?yàn)楣饩€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(shì)，因此將推動(dòng)光線追蹤的普及。在某些時(shí)候，當(dāng)有大量消費(fèi)者使用RTX顯卡時(shí)，開發(fā)者將完全放棄預(yù)焙光照效果，具體何時(shí)放棄很難說(shuō)，可能需要數(shù)年時(shí)間。

但AMD支持者卻認(rèn)為，AMD是在等待它的光線追蹤技術(shù)足夠成熟。AMD目前沒(méi)有與圖靈旗鼓相當(dāng)?shù)募夹g(shù)，這一點(diǎn)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(chǎng)對(duì)NVIDIA的情緒相當(dāng)消極，我并不認(rèn)為這種其市場(chǎng)情緒很負(fù)面，我認(rèn)為這個(gè)時(shí)候是買入NVIDIA的大好時(shí)機(jī)。我對(duì)NVIDIA還是持好評(píng)態(tài)度，值得入倉(cāng)。

聲明：我/我們長(zhǎng)期是NVIDIA，臺(tái)積電的粉絲。我自己寫了這篇文章，它表達(dá)了我的個(gè)人意見。我沒(méi)有得到任何報(bào)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(méi)有業(yè)務(wù)關(guān)系。