国内众多厂商努力研发GPU芯片,首款国产显卡横空出世!

2022-11-30  

(Video card、Display card、Graphics card、Video adapter)是个人计算机基础的组成部分之一,将计算机系统需要的显示信息进行转换驱动显示器,并向显示器提供逐行或隔行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人计算机主板的重要组件,是“人机”的重要设备之一,其内置的并行计算能力现阶段也用于深度学习等运算。

显卡又称显示卡( Video card),是计算机中一个重要的组成部分,承担输出显示图形的任务,对喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说,显卡非常重要。主流显卡的显示芯片主要由NVIDIA(英伟达)和AMD(超威半导体 [7] )两大厂商制造,通常将采用NVIDIA显示芯片的显卡称为N卡,而将采用AMD显示芯片的显卡称为A卡。

显示芯片( Video chipset)是显卡的主要处理单元,因此又称为图形处理器(Graphic Processing Unit,GPU),GPU是NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。尤其是在处理3D图形时,GPU使显卡减少了对CPU的依赖,并完成部分原本属于CPU的工作。GPU所采用的核心技术有硬件T&L(几何转换和光照处理)、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,而硬件T&L技术可以说是GPU的标志。

在 PC 独立显卡 GPU 市场,一直以来都是 NVIDIA、AMD 的天下,最近 Intel 也加入想分一杯羹。这三家当中 NVIDIA 和 AMD(收购的 ATi)已经有接近三十年的图形芯片开发经验,多年来已经击倒了众多的竞争对手,主导地位几近牢不可破。不过最近国内专注 GPU 研发的摩尔线程推出了一款 MTT S80 显卡,却受到了玩家们的广泛关注。从官方发布会的演示视频来看,这款显卡采用了摩尔线程研发的多功能 GPU" 春晓 ",拥有当前中高端 GPU 的硬件规格,而且已经能够流畅运行不少游戏,在 AI 和多媒体编解码方面也有兼顾,所以 MTT S80 算得上是相当全能的一款国产显卡。那么,初生牛犊不怕虎的 MTT S80 的真实表现如何?是否真的能够成为 NVIDIA、AMD 和 Intel 之外的新选择?这次国产 GPU 真的能给我们一个惊喜吗?让我们用实际的测试来揭晓吧。

MTT S80 作为摩尔线程当前定位最高的一款消费级显卡,在外观设计方面还是颇为用心,整块卡采用全金属外壳包裹,磨砂的金属质感相当到位。在显卡正面的风扇罩部分,可以看到外壳上风扇位的边缘还采用了斜切工艺进行点缀,风扇罩中间的位置刻画了一个类似 X 的图形,两侧则设计了密集的沟槽进行装饰。

MTT S80是摩尔线程基于“春晓”GPU打造的游戏显卡,这是业界首款配备PCIe 5.0接口的同类产品,GPU频率为1.8GHz,配备256bit/16GB的GDDR6显存,显存传输速率14Gbps,显存带宽为448 GB/s;配置了一个8Pin外接供电接口。

“春晓”GPU采用7nm工艺生产,集成220亿个晶体管,拥有4096个可编程MUSA核心和128个专用张量计算核心,内置MUSA架构通用计算核心以及张量计算核心,可以支持FP32、FP16和INT8等计算精度,不像其他厂商那样在游戏显卡上阉割半精度浮点能力 ,不仅为游戏玩家提供强大的的3D渲染能力,还可以为学生和研究人员等提供在人工智能、通用计算和多媒体处理等方面的完整GPU能力。

摩尔线程表示,新款GPU在1.8GHz的主频下,能够提供14.4TFLOPS的单精度浮点算力,图形渲染能力方面较“春晓”平均提升3倍;编码能力提升4倍,解码能力提升2倍;AI计算加速平均提升4倍,物理仿真计算性能提升2.5倍。此外,摩尔线程还引入了新技术支持窄带高清,节约30%以上的带宽。

在成立仅仅 300 天之后,摩尔线程就宣布研制成功了首颗全功能 GPU。今年 3 月,其自研的 MUSA 统一系统架构正式发布,并且带来了基于 MUSA 架构打造的第一代多功能 GPU 芯片 " 苏堤 "。而面向 PC 和工作站,摩尔线程则推出了桌面级显卡 MTT S60 和专为数据中心打造的图形渲染和计算卡 MTT S2000,同时,其 GPU 物理引擎 AlphaCore 也同步亮相。

至于国产显卡,虽然品牌众多,但其实GPU芯片,要么是AMD的,要么是NVIDIA的,大家干的其实都只是一个组装的活,拿A或N的GPU芯片,加上风扇、模组等,组装出一块显卡出来。

所以严格的说,GPU芯片,其实远比CPU的状况还要惨,国产CPU至少还有6大品牌,还有龙芯、申威这样的100%自研的CPU,但国产GPU芯片,基本全部靠进口。

所以一直以来,国内众多厂商就在努力的研发GPU芯片,想要摆脱对国外的依赖。

比如摩尔线程,就一直致力于研发高性能的GPU芯片以及显卡等,今年3月份发布了GPU芯片--「苏堤」。而近日发布了第二代GPU芯片「春晓」。

除了推出GPU芯片外,还推出了首款专为消费级游戏玩家打造的独立显卡 MTT S80,以及多功能服务器显卡 MTT S3000。

其中MTT S80值得好好说一说,它是国内首款支持 Windows 系统与 DirectX 图形接口的显卡产品。

它搭载了完整的「春晓」核心,内置 4096 个 MUSA 流处理核心,核心频率 1.8GHz,采用 16GB GDDR6 显存,能够提供多达 14.4TFLOPS 的单精度浮点算力。

而 RTX3060 单精度浮点算力也才 12.77TFLOPS 左右,可见这一块S80的性能真不低,玩游戏真的是足够了。

在现场的产品展示区,搭载MTT S80的PC也成为焦点。笔者也在现场试玩了多款游戏,可以说4K画质下,MTT S80还是能够提供稳定流畅的帧数,在竞速、格斗、FPS和电竞等游戏中都有不错的体验。这也就回答了很多网游心中的疑问——“国产显卡,能玩游戏吗?”

答案很简单,能!为了实现这一点,摩尔线程也做了很多努力,而且未来还需要更多投入。

做游戏显卡的难度不仅是显卡的设计、制造,开发Windows驱动程序、完成软件适配、建设生态堪称难上加难。而且无论操作系统、游戏软件还是生态,都在不断扩展、更新迭代,想要让提供给用户更好的体验,就需要持续发力,并且是面对海量工程的持续投入。因为计算机图形的专业性非常强,一套成熟的图形驱动程序代码量和一个操作系统的代码量相当,同时懂得开发Windows驱动的人才也非常稀有。创业公司如何能在短时间内开发优秀的Windows驱动程序、完美支持DirectX不同的版本,这是所有GPU公司都会面临的最大挑战。

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