人們對視覺效果的追求是永無止境的。從人類發(fā)明計算開始，如何不斷可視化、簡單化計算，就成為計算發(fā)展的重要伴生問題。在計算機未發(fā)明出來之前，人們選擇使用各種各樣的符號來可視化、簡化計算。在計算機發(fā)明出來后，一開始采用的是不同的燈和操作按鍵以及打孔的紙帶，隨后顯示屏的出現讓不同顏色的字符和代碼開始有了用武之地。但是，這些都不夠，隨著人們計算的要求越來越復雜，GPU和顯卡開始逐漸登上舞臺。從這一刻開始，人們對計算的全過程不再是簡單要求結果或者字符，而是一個全面可視化、動態(tài)化的模擬，甚至是一個世界、一個宇宙——顯卡和GPU，就是為實現這種計算目的而生。

2017：DirectX 11的最后輝煌，Titan Xp真身降臨

從技術角度來看的話，2017年實際上并未出現太多革命性的技術進步，在這一年，英偉達通過繼續(xù)推出加強版產品，進一步提升GPU的性能峰值，其中最重要的是GeForce GTX，1080 Ti和TITANXp兩款顯卡的發(fā)布。AMD方面，全新的Radeon RX Vega64和Vega 56正式發(fā)布，AMD希望通過架構、顯存、散熱設計方面的進步，挑戰(zhàn)英偉達的高端地位。

AMD：再度出擊高端市場

2017年8月14日，傳言已久的AMD Radeon RX Vega 64、RX Vega 56兩款顯卡終于面世。和之前傳言AMD新品要對抗TITAN系列顯卡有所不同的是，AMD將其定位在GTX 1080甚至更低的位置，以更好地獲得對比優(yōu)勢。在核心架構方面，AMD宣稱Vega 64的核心架構為Vega，相比上一代Fury X有諸多改進。幾何引擎方面，Vega架構更新了幾何渲染可編程引擎，改用了全新的可編程流水線，能夠更有效率的剔除不需要計算的部分。效率提升方面，Vega架構引入了Intelligent Workgroup Dostributor也就是智能工作組分發(fā)器，能夠實現對不同著色器組的智能控制，并且能夠在不同的計算引擎中間均衡的分配計算任務。像素引擎方面，Vega帶來了流式傳輸光柵器，其主要工作也是剔除不需要計算的部分，提高顯卡的計算效率。顯存方面，Vega架構開始支持HBM2顯存，提供2048bit位寬，支持最大8GB顯存，帶寬也達到了484G B/s。

由于核心架構的改進、HBM2顯存的應用以及頻率的提升，采用14nm工藝制造的Radeon RX Vega 64顯卡的功耗最高可達345W，因此AMD為其定制了水冷散熱器，此外還有TDP功耗為295W的版本，采用風冷散熱器即可正常運行。最終實際測試性能顯示，水冷版本的Radeon RX Vega 64的性能可以輕松壓制GTX 1070，但是略輸于GTX 1080，算是基本完成了AMD在高端市場占有一席之地的任務。

英偉達：和自己的戰(zhàn)爭

由于AMD無法威脅到GTX1080以上的GPU市場，因此英偉達在201 7年的頂級市場方面只需要勝出之前的產品即可。201 7年3月，英偉達發(fā)布了GeForce GTX 1080 Ti，這款GPU采用了之前只在TITAN X上才擁有的GP102核心，但是型號為GP102-350，和TITANI X使用的GP102-400存在一定差異。從綜合性能來看，GTX 1080 Ti略勝出TITAN X稍許，穩(wěn)坐最強顯卡寶座，不過GTX1080 Ti依舊不是完整版的GP102核心，這意味著英偉達在頂級產品上還有余力。這個答案在1個月之后就揭曉了，2017年4月，英偉達又發(fā)布了TITAN Xp，這款新品最終開啟了GP102核心的全部實力，包括3840個流處理器、384bit顯存位寬、12GB顯存容量、11.4Gbps顯存頻率以及547.7G B/s顯存帶寬，頻率也提升至最大1582MHz。TITAN Xp的性能再度超越GTX 1080 Ti，坐穩(wěn)顯卡之王的寶座。

總的來說，2017年的顯卡市場稍顯沉悶，競爭依舊存在，但是沒那么激烈。這可能是“大戰(zhàn)前的寂靜”吧，因為201 8年，劃時代的技術就將徹底改變整個GPU發(fā)展的歷史，波瀾壯闊的技術進步又將降臨世間。

2018：實時光線追蹤技術降臨

2018年是視覺計算發(fā)展史上值得銘記的一年。這一年，英偉達帶來了應用于GPU的實時光線追蹤技術，這是GPU發(fā)展史上的—次重大進步。

光線追蹤技術：從光開始計算

事實上，光線追蹤技術并不是一個新的技術，它的算法和基本的過程早在20世紀就已經被確定。不過在2018年之前，光線追蹤技術的計算一直都是以非實時的方式呈現，比如電影渲染動輒需要數月數年。

在2018年，英偉達為全新的圖靈架構加入了光線追蹤模塊，將光線追蹤計算中的BVH遍歷和光線與三角盒求交叉點進行了專用化和硬件化設計，因此帶來了極高的計算效率，最終使得人們可以在實時計算的情況下啟用光線追蹤計算來對畫面內的部分重點場景進行優(yōu)化。需要注意的是，實際上由于算力不足，目前的光線追蹤計算僅僅只能計算畫面內光線的一部分內容，而更大部分內容依舊要依靠原有的光柵化計算，這也是半導體制造工藝和技術發(fā)展在未來所需要解決的問題。

RTX 20系列面世：AI、光線追蹤和視覺計算

2018年8月21日，英偉達終于發(fā)布了這款全新的GPU，與其同時到來的還有全新的光線追蹤技術、AI計算加速以及視覺計算架構。圖靈架構在設計上采用了全新的內核架構，圖靈的SM單元繼承了不少前代Volta架構的特性，相比Pascal架構，每個CUDA Core的性能提升了50%，1個SM單元中擁有2個FP64、64個FP32、64個INT32、8個Tensor Core、1個RT Core。另外，新的緩存體系、獨立的INT數據路徑以及更大的L2緩存都使得圖靈架構在視覺計算方面相比之前的Pascal效率更高，性能更強。

此外，除了前文介紹的光線追蹤功能外，圖靈還為GPU首次引入了專用的Tensor Gore（張量核心），新的張量核心用于在GPU中加速Al相關計算，游戲開發(fā)人員也可以利用英偉達NGXAPI在游戲中調用深度學習相關功能。同時，考慮到光線追蹤計算對性能的需求以及現有GPU難以滿足4K以及更高分辨率下計算需求的矛盾，英偉達還帶來了名為DLSS的深度學習抗鋸齒功能，這個功能主要是利用專用模型比較低分辨率的畫面和高分辨率畫面的差異，在通過AI和縮放技術處理低分辨率畫面，實現畫質接近高分辨率畫面的目的，從而大幅度降低高分辨率下的性能需求。DLSS充分平衡了視覺、性能之間的鴻溝，帶來了優(yōu)秀的應用效果。

在最終性能上，RTX 2080 Ti表現出了一騎絕塵的性能，在光線追蹤、張量核心占據了大量晶體管資源的情況下，RTX 2080 Ti還是能以大約30%的性能幅度領先GTX 1080 Ti，RTX 2080則基本逼平GTX 1080 Ti。考慮到全新技術的使用以及并未實質上更新的制造工藝（TSMC 12nm FFN，屬于16nm同代次），這樣的結果是相當令人滿意的了。

相比英偉達的技術革命，AMD在這一年只發(fā)布了2款產品，分別是Radeon RX 590和Radeon RX 580 2048SP，相比前代的RX 580，新的RX 590只是采用了改良工藝、頻率進一步提升的產品，競爭對手是在2016年就發(fā)布的GTX 1060 6GB。RadeonRX 580 2048SP情況類似，相當于是RX 570的加強版本，競爭對手是GTX 1060 3GB。這兩款顯卡發(fā)布后依靠其精準的定位和友好的價格也得到了很多消費者的青睞。

2019：AMD RDNA全新架構登場，英偉達補完RTX 20產品線

201 9年是顯卡發(fā)展史上出現重要變化的一年，這一年的AMD開始逐漸回歸GPU競爭中心，并且在技術、架構和產品上逐漸轉向。英偉達則維持著“一年新架構、一年補完產品線”的競爭態(tài)勢，將圖靈架構從頂級到入門級市場重新梳理，重整了產品競爭力。

英偉達：普及圖靈架構、推出SUPER系列

2019年開年的第一件大事就是英偉達在1月7日發(fā)布了全新的RTX 2060顯卡，這款產品是圖靈架構的GPU首次下探至3000元以下。作為定位“60”的產品，RTX 2060承擔的是以高性價比普及GPU的使命。此外，英偉達分別在2、3、4月各發(fā)布了一款新品。英偉達在2月發(fā)布了GTX 1660系列顯卡的首發(fā)型號GTX 1660 Ti。這一系列顯卡是采用的是圖靈架構，但是去掉了光線追蹤模塊和張量核心，定位是用于取代3年前發(fā)布的GTX 1060 6GB。入門級市場方面，英偉達在4月份發(fā)布了GTX 1650顯卡，流處理器進一步降低至896個，這也是圖靈架構下定位最低的產品了。

在整個圖靈架構產品發(fā)布完成后，2019年7月，在AMD發(fā)布全新的RDNA架構新品之前，英偉達搶先發(fā)布了全新的SUPER系列產品，包括RTX 2080 SUPER、RTX 2070 SUPER和RTX2060 SUPER，隨后在10月和11月還增補了GTX 1660 SUPER和GTX 1650 SUPER兩款新品。新的SUPER系列主要是提升了原有型號的規(guī)格，比如RTX 2070 SUPER的CUDA Core從之前的RTX 2070的2304個提升至2560個，同時頻率也有所提升。因此，整個SUPER家族的GPU相比之前的產品提升了大約10%左右的性能，進一步增強了其市場競爭力。

AMD：RDNA架構終于現身

RDNA架構是AMD全新研發(fā)的GPU架構，它的設計目標是盡可能高的絕對性能、盡可能出色的能耗比、盡可能多的功能和優(yōu)異的可伸縮性。為達成這個目的，AMD針對RDNA架構的底層做出了重大改進。

RDNA架構設計效率更高，能夠在一個周期內完成更多的計算任務，還可以根據需要執(zhí)行wave32或者wave64的命令。緩存體系方面，RDNA 2架構也做出了重大改進，GPU中設計了全新的L1緩存和更大的二級緩存，緩存帶寬更大、延遲和功耗都更低，并且兼容三角形顏色壓縮技術等。圖形管道方面，RDNA加強了一步計算引擎，使用了新的幾何引擎、分發(fā)引擎等，也大大提高了計算效率。AMD的數據顯示，RDNA架構相比GCN架構，絕對性能提升了14%，功耗下降了23%，單位核心面積性能提升了2.3倍等。

本次AMD首發(fā)的RDNA架構的兩款GPU定位都不高，基本上用于對標RTX 2070和RTX 2060，型號分別是Radeon RX5700XT和Radeon RX 5700，發(fā)布時間都是2019年7月。從性能來看，RX 5700XT和RX 5700分別完成了對RTX 2070和RTX2060的超越，但是落敗于后兩者的SUPER版本。另外，AMD還在年底發(fā)布了NAVI 14核心的入門級顯卡，型號是Radeon RX5500XT，性能比GTX 1650略強。除了在7月份發(fā)布的RDNA架構和兩款顯卡外，AMD還在2月份就發(fā)布了全新的Radeon Ⅶ顯卡，這款顯卡采用是小改版本的第二代Vega架構，工藝更新至7nm工藝，HBM2顯存容量提升至16GB，另外在溫度和頻率控制方面做出了加強。

總的來說，2019年AMD憑借RDNA架構，開始逐漸走向到顯卡競爭的中央。畢竟這么大的GPU市場，只有英偉達的獨角戲，還是略顯寂寞了一點。

2020年：雙雄爭霸開始

2020年顯卡市場是近年來少有的激烈競爭年份。在這一年，英偉達全面鋪開全新的RTX 30系列顯卡，而AMD則發(fā)布了RDNA2架構和對應的RX 6000系列產品，多年都未出現的針尖對麥芒的競爭又開始了。

英偉達：RTX30系列全面發(fā)布，Ampere架構大顯神威

如果說圖靈架構帶來了光線追蹤技術，那么Ampere架構則是將其全面優(yōu)化。2020年9月16日，英偉達發(fā)布了全新的Ampere圖形架構。相比上代產品，新的Ampere圖形架構帶來了大量改進，比較重要的包括全新的SM架構、全新的第二代RT單元，新的第三代張量核心、全新的并行模式以及支持GDDR6X、支持RTXIO技術、支持HDM12.1、支持全新的DLSS 8K等。

新的架構改進帶來了全新的優(yōu)勢，比如Ampere圖形架構下，INT32單元同時可以執(zhí)行FP32計算，這使得名義上新的架構流處理器數量大增。此外，光線追蹤效率方面，相比新一代產品增加了光線追蹤動態(tài)模糊計算，并且性能上也大幅度提升，官方宣稱最高提升至前代產品的8倍，即使是BVH計算也提升至前代產品的2倍。另外，新的第三代張量核心雖然降低了張量單元的數量，但是每個張量單元的計算能力不降反升，整體效能反而顯著提升等。

在新工藝、新架構和新技術的加持下，整個RTX 30系列顯卡爆發(fā)出了強悍的實力。其中RTX 3090相比RTX 2080 Ti，性能提升幅度高達40%以上，RTX 3080相比RTX 2080性能提升幅度更是逼近55%左右，RTX 3060 Ti的性能甚至超越了RTX 2080SUPER。不過由于疫情、半導體產能不足以及數字貨幣需求大增等，2020年的顯卡市場價格暴漲，大量玩家無法以正常價格購買到RTX 30系列顯卡，部分顯卡實際銷售價格甚至是首發(fā)價格的2倍以上?！帮@卡漲價”已經成為2020年顯卡用戶一個揮之不去的話題。

AMD：RDNA2大顯神威，多年后重歸頂級

AMD在2019年推出的RDNA架構就給人們帶來了耳目一新的印象，一時間謠傳四起，AMD有望再次沖擊頂級市場的小道消息比比皆是。最終的答案在2020年10月，并且在11月18日正式解禁。

整個Radeon RX 6000系列全部采用了臺積電的7nm工藝，制程上要比英偉達選擇的三星8nm工藝更為先進。首發(fā)的RadeonRX 6800XT在光柵化游戲性能上已經表現出了與RTX 3080正面競爭的實力，但是在光線追蹤游戲方面則顯著落敗，綜合評價下來性能略遜于RTX 3080。RX 6800情況類似，綜合性能小勝RTX 3070。最特殊的是最后發(fā)布、打開了所有流處理器的RX6900XT，這款顯卡擁有5120個流處理器，相比之下RX 6800XT只有4680個，RX 6800只有3840個。RX 6900XT的綜合性能弱于GTX 3090，但是差距并不大，綜合數據在10%以內。這也是AMD時隔多年后，首次在頂級顯卡上能夠基本趕上英偉達的步伐。RX 6900XT的發(fā)布，扭轉了AMD在顯卡市場競爭的頹勢，使得AMD的下一代產品更令人期待。

不過和英偉達一樣，AMD也遇到了缺貨困擾。整個RX 6000系列上市后，不是在缺貨就是在漲價，尤其是AMD的GPU在數字貨幣上的優(yōu)勢，更是助長了這種趨勢。未來AMD和英偉達將如何應對缺貨的情況，還有待觀察。

2021：無休止的缺貨

由于AMD和英偉達兩大廠商都在2020年發(fā)布了新品，因此2021年又進入了市場盤整期。這個階段一般來說都是廠商發(fā)布新品增強競爭力，同時降價廝殺的階段。但是2021年的顯卡和顯卡市場，不但沒有改善2020年的缺貨狀況，反而是新品也發(fā)了，價格卻炒上天，2021年對很多DIY玩家來說，顯卡幾乎是無法選購的一年。

2020年英偉達和AMD先后發(fā)布了全新架構和全新產品之后，兩大廠商在進入光線追蹤時代的布局輪廓就基本清晰了起來。隨后的一些事情就是增強現有架構旗下的產品線、調整產品規(guī)格和價格了。不過，隨著缺貨的困擾越來越嚴重，就算廠商如何發(fā)布新品、調整價格，也基本無濟于事，“發(fā)布=沒貨”的空氣卡，被各路經銷商、“卡販子”炒到天價的卡，成為2021年最重要的回憶。

英偉達：RTX 3060披掛上陣，“Ti”型號回歸

英偉達在2020年基本上將Ampere架構的高端和中端顯卡布局完成了。進入2021年后，本來人們以為英偉達會持續(xù)布局RTX3060 Ti以下的中低端市場，但實際上英偉達除了拿出RTX 3060外，在本年度沒有布局更低端產品了。反倒是拿出了2款“Ti”尾綴的高端產品，持續(xù)完善著Ampere架構的中高端市場布局。

2021年首發(fā)的產品是GeForce RTX 3060，從型號也可以看出，RTX 3060是用于取代RTX 2060、承接中端市場的重要推手。性能方面，RTX 3060綜合性能在RTX 2060 SUPER之上，略低于RTX 2070，顯著低于RTX 3060 Ti?？紤]其2499的定位，整體表現還是很不錯的。

在RTX 3060發(fā)布后，英偉達又在2021年6月份先后發(fā)布了RTX 3080 Ti和RTX 3070 Ti，用于鞏固高端產品線。先來看RTX 3080 Ti，這款產品采用了GA102-225核心，整體性能相比RTX 3090也只有大約不到5%的差異。RTX 3080 Ti的價格則定在8999元的水平，恰好彌補了RTX 3080的5499元和RTX 309011999元之間的鴻溝。另一款產品RTX 3070 Ti則采用了完整版GA104～400核心，性能超出RTX 3070大約8%左右，和競爭對手的Radeon RX 6800基本持平，算是解決了RX 6800綜合性能小勝RTX 3070的問題。RTX 3070 Ti的首發(fā)價格4499元，和其定位相當。

AMD：RDNA2進軍中端

AMD在2020年發(fā)布了RDNA 2架構，基本在頂級和高端市場站穩(wěn)腳跟之后，2021年的工作就是侵入中端市場了。2021年3月，AMD發(fā)布了Radeon RX 6700XT，8月發(fā)布了Radeon RX6600XT，10月又發(fā)布了Radeon RX 6600，基本完成了RDNA 2架構的中高端產品線布局。

RDNA 2架構的三大特點分別是高頻率、無限緩存和支持光線追蹤等高級技術。在高頻率這一點上，RX 6700XT表現得淋漓盡致。其基礎頻率和Boost頻率達到1604MHz和2581MHz的水平，搭配192bit、12GB GDDR6顯存以及384G B/s的顯存帶寬，RX 6700XT的綜合性能恰好卡位在RTX 3060 Ti和RTX 3070之間，甚至在部分傳統(tǒng)光柵化游戲中RX 6700XT還有和RTX 3070一戰(zhàn)的表現。

接下來的兩款顯卡RX 6600系列則定位就是純粹的中端市場了。RX 6600XT和RX 6600都采用NAVI 23核心，不過流處理器數量進一步降低至2048個和1792個，顯存位寬也縮減至128bit，搭配8GB GDDR6顯存，顯存帶寬分別為256GB/s和224GB/s。綜合性能方面，RX 6600XT和RX 6600恰好上下卡位RTX3060，售價也維持2999和2499元的定位，其中RX 6600在光柵化游戲中甚至能領先RTX 3060，但是在光追游戲中顯著落敗，整體性價比表現還是比較不錯的。

缺貨蔓延：2023年才能緩解？

2021年廠商發(fā)新品倒是很積極，性價比表現也不錯。但是相比2020年的缺貨情況，2021年則有過之而無不及，原因依舊是疫情導致的全球供應鏈失衡、數字貨幣帶來的計算熱潮以及部分廠商為了應對風險不斷囤貨，多種因素疊加，使得2021年的顯卡市場價格漲上天。高端的RTX 3080首發(fā)價格5499，實際售價都在8000元以上;首發(fā)價格為5099元的RX 6800XT，實際價格在8000元左右;首發(fā)價格為2999元的RTX 3060 Ti，實際售價都在5000元左右;就連中端的首發(fā)價格為2499元的RX 6600，實際價格都來到了4000元左右。

高昂的價格只是—方面，持續(xù)的缺貨才是根本的問題。很多顯卡發(fā)布后根本不可能以原價買到，AMD和英偉達的指導價格已經成為廢紙，玩家調侃發(fā)布價格毫無意義，只能買到“空氣卡”。而一些玩家在無卡可選的情況下，甚至只能退而求其次選擇老型號產品。更令人驚訝的是，新顯卡價格暴漲順便帶動了老款產品，現在連數年前發(fā)布的GTX 1660都要賣到3500元，甚至五年前發(fā)布的GTX，1060的二手卡都要賣到1500元左右。

持續(xù)的漲價讓2021年的顯卡市場元氣大傷，玩家無法升級顯卡，游戲市場和顯卡市場也無法形成良好的互動。業(yè)內人士估計這種情況可能持續(xù)到2023年之后，屆時隨著全球產業(yè)鏈慢慢重新回歸正常，顯卡的價格才能逐漸回歸。