Turing（圖靈）和Ampere（安培）是Nvidia用于其RTX系列顯卡的兩種高級(jí)GPU架構(gòu)。與之前的Volta和Pascal架構(gòu)相比有著顯著的改進(jìn)。Ampere是Nvidia目前最新的架構(gòu)，用于包括RTX30系列在內(nèi)的最新一代Nvidia顯卡，而Turing則服務(wù)于RTX20系列顯卡。Ampere架構(gòu)與Turing架構(gòu)相比具有一些更新的功能和改進(jìn)。
一、圖靈和安培架構(gòu)詳細(xì)區(qū)別對(duì)比
二、圖靈GPU架構(gòu)
圖靈是Volta架構(gòu)的直接繼承者。該架構(gòu)基于12nm制造工藝，支持GDDR5、HBM2和GDDR6線程。圖靈架構(gòu)在單個(gè)GPU芯片中包含CUDA Cores、RTC ores和Tensor Cores（GTX16系列卡除外）。它是第一個(gè)支持實(shí)時(shí)光線追蹤的架構(gòu)，用于創(chuàng)建逼真的圖像、陰影、反射和其他高級(jí)照明效果。此外，Turing架構(gòu)還支持DLSS（深度學(xué)習(xí)超級(jí)采樣），這是一種基于AI的技術(shù)，利用Tensor Core提高游戲的幀數(shù)，而不會(huì)影響圖像或圖形質(zhì)量。但需要注意的是，要利用這兩種技術(shù)，游戲本身必須光線追蹤和DLSS。Turing架構(gòu)比舊的Pascal架構(gòu)提供高達(dá)6倍的性能提升，這是一個(gè)巨大的飛躍。
基于Turing架構(gòu)的顯卡包括GeForce RTX20系列和GTX16系列。但是GTX16系列顯卡不帶RT Cores和Tensor Cores。RTX20系列顯卡還通過USB Type-C連接器支持VirtualLink，以便在USB Type-C端口上連接下一代VR耳機(jī)，從而獲得令人驚嘆的VR體驗(yàn)。Turing架構(gòu)也用于工作站顯卡，包括Quadro RTX4000、Quadro RTX5000、Quadro RTX6000和Quadro RTX8000。
三、安培GPU架構(gòu)
Ampere是Turing架構(gòu)的繼承者。基于8nm制造工藝，支持GDDR6、HBM2和GDDR6X顯存。GDDR6X是目前最快的顯存，速度最高可達(dá)21Gbps，帶寬最高可達(dá)1TB/s。Ampere架構(gòu)比Turing提供了顯著改進(jìn)，并配備了第2代RT核心和第3代Tensor核心。與Turing架構(gòu)中使用的上一代RT和Tensor內(nèi)核相比，這些新的RT和Tensor內(nèi)核提供了大約2倍的吞吐量或性能。這意味著當(dāng)游戲或應(yīng)用程序支持光線追蹤和AI技術(shù)時(shí)，您將在游戲和其他應(yīng)用程序中獲得顯著的性能提升。
Ampere架構(gòu)現(xiàn)在支持PCIe Gen4標(biāo)準(zhǔn)，這使PCIe Gen3接口的帶寬增加了一倍。該架構(gòu)支持CUDA 8.0版并包括2個(gè)FP32流式多處理器，這意味著與Turing相比，F(xiàn)P32性能翻倍。Ampere架構(gòu)支持NVLink3.0，以增加使用多個(gè)GPU的系統(tǒng)的計(jì)算能力。與Turing架構(gòu)相比，Ampere架構(gòu)的每瓦性能提升高達(dá)1.9倍。
Ampere的另一個(gè)重要補(bǔ)充是支持HDMI2.1，支持8K@60Hz和4K@120Hz的超高分辨率和刷新率。它還支持動(dòng)態(tài)HDR，HDMI2.1支持的總帶寬為48Gbps。RTX IO是Ampere架構(gòu)引入的另一項(xiàng)新功能，通過使用GPU解壓縮GPU內(nèi)存中的游戲紋理/數(shù)據(jù)，可以減少CPU I/O開銷并顯著減少游戲加載時(shí)間。此功能與Microsoft Windows Direct Storage API結(jié)合使用。采用Ampere架構(gòu)的顯卡為RTX30系列顯卡，包括GeForce RTX3090、RTX3080、RTX3070等。
總結(jié)：Turing圖靈和Ampere安培架構(gòu)有什么區(qū)別？性能相差有多大？
Ampere架構(gòu)在光線追蹤和DLSS方面確實(shí)有著顯著的改進(jìn)，但即使不使用這些功能，Ampere的性能提升也比Turing更大。Ampere的另一個(gè)重要補(bǔ)充是提供更高帶寬的PCIe Gen4支持，這對(duì)于戰(zhàn)未來非常有用。
一、圖靈和安培架構(gòu)詳細(xì)區(qū)別對(duì)比
| 架構(gòu) | Ampere | Turing |
| 制造商 | 英偉達(dá) | 英偉達(dá) |
| 制造工藝 | 8nm（三星） | 12納米（臺(tái)積電） |
| CUDA 版本 | 8 | 7.5 |
| RT 核心 | 第二代 | 第一代 |
| 張量核心 | 第三代 | 第二代 |
| 流式多處理器 | 2x FP32 | 1x FP32 |
| DLSS | DLSS 2.0 | DLSS 1.0 |
| 內(nèi)存支持 | HBM2、GDDR6X | GDDR6、GDDR5、HBM2 |
| PCIe 支持 | PCIe 第 4 代 | PCIe 第 3 代 |
| NVIDIA 編碼器 (NVENC) | 第 7 代 | 第 7 代 |
| 英偉達(dá)解碼器 (NVDEC) | 第 5 代 | 第 4 代 |
| DirectX 12 | 支持 | 支持 |
| 虛擬現(xiàn)實(shí) | 支持 | 支持 |
| 多 GPU 支持 | NVLink 3.0 | NVLink 2.0 |
| 電源效率 | 比圖靈好 | 比伏特好 |
| 視頻輸出 | HDMI 2.1，顯示端口 1.4a | HDMI 2.0b，顯示端口 1.4a |
| 顯卡 | RTX 30 系列 | RTX 20 系列、GTX 16 系列 |
| 應(yīng)用 | 游戲、工作站、人工智能 (AI) | 游戲、工作站、人工智能 (AI) |
二、圖靈GPU架構(gòu)
圖靈是Volta架構(gòu)的直接繼承者。該架構(gòu)基于12nm制造工藝，支持GDDR5、HBM2和GDDR6線程。圖靈架構(gòu)在單個(gè)GPU芯片中包含CUDA Cores、RTC ores和Tensor Cores（GTX16系列卡除外）。它是第一個(gè)支持實(shí)時(shí)光線追蹤的架構(gòu)，用于創(chuàng)建逼真的圖像、陰影、反射和其他高級(jí)照明效果。此外，Turing架構(gòu)還支持DLSS（深度學(xué)習(xí)超級(jí)采樣），這是一種基于AI的技術(shù)，利用Tensor Core提高游戲的幀數(shù)，而不會(huì)影響圖像或圖形質(zhì)量。但需要注意的是，要利用這兩種技術(shù)，游戲本身必須光線追蹤和DLSS。Turing架構(gòu)比舊的Pascal架構(gòu)提供高達(dá)6倍的性能提升，這是一個(gè)巨大的飛躍。
基于Turing架構(gòu)的顯卡包括GeForce RTX20系列和GTX16系列。但是GTX16系列顯卡不帶RT Cores和Tensor Cores。RTX20系列顯卡還通過USB Type-C連接器支持VirtualLink，以便在USB Type-C端口上連接下一代VR耳機(jī)，從而獲得令人驚嘆的VR體驗(yàn)。Turing架構(gòu)也用于工作站顯卡，包括Quadro RTX4000、Quadro RTX5000、Quadro RTX6000和Quadro RTX8000。
三、安培GPU架構(gòu)
Ampere是Turing架構(gòu)的繼承者。基于8nm制造工藝，支持GDDR6、HBM2和GDDR6X顯存。GDDR6X是目前最快的顯存，速度最高可達(dá)21Gbps，帶寬最高可達(dá)1TB/s。Ampere架構(gòu)比Turing提供了顯著改進(jìn)，并配備了第2代RT核心和第3代Tensor核心。與Turing架構(gòu)中使用的上一代RT和Tensor內(nèi)核相比，這些新的RT和Tensor內(nèi)核提供了大約2倍的吞吐量或性能。這意味著當(dāng)游戲或應(yīng)用程序支持光線追蹤和AI技術(shù)時(shí)，您將在游戲和其他應(yīng)用程序中獲得顯著的性能提升。
Ampere架構(gòu)現(xiàn)在支持PCIe Gen4標(biāo)準(zhǔn)，這使PCIe Gen3接口的帶寬增加了一倍。該架構(gòu)支持CUDA 8.0版并包括2個(gè)FP32流式多處理器，這意味著與Turing相比，F(xiàn)P32性能翻倍。Ampere架構(gòu)支持NVLink3.0，以增加使用多個(gè)GPU的系統(tǒng)的計(jì)算能力。與Turing架構(gòu)相比，Ampere架構(gòu)的每瓦性能提升高達(dá)1.9倍。
Ampere的另一個(gè)重要補(bǔ)充是支持HDMI2.1，支持8K@60Hz和4K@120Hz的超高分辨率和刷新率。它還支持動(dòng)態(tài)HDR，HDMI2.1支持的總帶寬為48Gbps。RTX IO是Ampere架構(gòu)引入的另一項(xiàng)新功能，通過使用GPU解壓縮GPU內(nèi)存中的游戲紋理/數(shù)據(jù)，可以減少CPU I/O開銷并顯著減少游戲加載時(shí)間。此功能與Microsoft Windows Direct Storage API結(jié)合使用。采用Ampere架構(gòu)的顯卡為RTX30系列顯卡，包括GeForce RTX3090、RTX3080、RTX3070等。
總結(jié)：Turing圖靈和Ampere安培架構(gòu)有什么區(qū)別？性能相差有多大？
Ampere架構(gòu)在光線追蹤和DLSS方面確實(shí)有著顯著的改進(jìn)，但即使不使用這些功能，Ampere的性能提升也比Turing更大。Ampere的另一個(gè)重要補(bǔ)充是提供更高帶寬的PCIe Gen4支持，這對(duì)于戰(zhàn)未來非常有用。
