相较于过去几年，GPU的更新速度越来越快，Nvidia作为一家大牌GPU生产厂商，始终处于紧密的市场关注之中。近年来，Nvidia推出了多个架构，其中最新的两代架构是Turing和Ampere。这两个架构的推出都引发了市场的轰动，那么今天我们就来探究一下Ampere和Turing架构吧。
Ampere架构
Ampere架构是Nvidia最新推出的一代GPU架构，它于2020年5月推出，并在8月份正式发布了RTX 30系列显卡，由此使得Ampere架构在业内引起了极大的关注和热议。 首先，我们不妨先来了解一下Ampere架构的核心技术。Ampere采用了最新的8nm工艺，相较于之前的12nm工艺，8nm的工艺可以进一步提高芯片的频率和性能，并且在保持功耗和散热性能的同时，降低了成本。在核心芯片方面，Ampere架构采用了6mm²的核心面积，拥有了1.7万亿个晶体管，与前一代的图灵架构相比增加了12亿个晶体管，这使得其性能翻倍，在各项指标上均远超之前的架构。 其次，Ampere架构的核心技术之一——RTX I/O，也是Ampere架构相较于之前架构的一大亮点。RTX I/O是一项先进的数据传输技术，可以将数据直接传输到GPU的显存中，而无需通过CPU拷贝。这不仅可以提高数据传输的速度和效率，而且减少了CPU的干扰，可以让CPU更加专注于处理任务。此外，Ampere架构还采用了新一代的Ray Tracing加速器，它可以同时处理多个光线的交互，从而提高了光线追踪的效果和速度。 最后，在电源管理方面，Ampere架构采用了最新的Dynamic Boost 2.0技术，它可以根据显卡的工作负载情况，实时调整电源供应的电压和频率，从而实现能耗的最佳化。
图灵架构
相较于Ampere架构，图灵架构则是Nvidia公司在2018年发布的一款GPU架构。图灵架构推出时，Nvidia宣称它是首款具有硬件优化光线追踪技术的GPU架构，这一点也是其主要的亮点之一。 首先，我们来看一下图灵架构的核心技术：深度学习加速器Tensor Core。Tensor Core可以提供高达125Tflops的深度学习性能，支持半精度、单精度、双精度运算，既能加速矩阵乘法运算，又能加速神经网络的训练和推理。此外，图灵架构还推出了新一代的NVLink，它可以将多块显卡高效地连接起来，从而提高多GPU集群的性能和效率。 其次，图灵架构的另一个亮点便是其硬件加速光线追踪技术。这项技术可以实现更加真实的游戏画面效果，比如光影、折射、反射等特效，而无需借助CPU的计算力。此外，图灵架构的RT Core可以在一毫秒内处理10亿个光线的交互，从而实现更快的光线追踪处理速度。 最后，在显存管理方面，图灵架构采用了一个全新的技术——GDDR6显存。GDDR6显存是一种新一代的显存技术，具有更高的带宽和更低的延迟，可以大大提高图灵架构的性能和能效比。
结论
总的来说，Ampere架构相较于图灵架构在多项指标上均有所提升，特别是在光线追踪等方面，Ampere架构效果更加出色。而图灵架构则是Nvidia推出的首款具有硬件加速光线追踪技术的GPU架构，其Tensor Core以及支持GDDR6显存的设计，使之成为一款著名的GPU架构。 两者的比较无法说一方会胜出，因为它们的出现时间有所差异，所要达到的目标也不尽相同。图灵架构针对的是游戏和AI领域，而Ampere架构突破了原有领域的限制，更多应用于人工智能等超级计算领域。因此，它们各有优势，各自适应不同领域的需求。
