光追游戏性能比2080Ti平均提升30% RTX 3080显卡游民首测

Ampere芯片架构相比Turing有哪些改进

无论是相比上一代的Turing还是同源的Ampere GA100，这次面向游戏领域的GA102架构的最大改进还是在SM簇内部，事实上NVIDIA历次迭代技术升级大都如此。

我们知道游戏画面渲染的绝大多数工作都需要单精度浮点单元（FP32）参与完成，SM数量以及每个SM中的包含的FP32数量基本决定了一个显卡的性能档位，故将其称作游戏显卡的"流处理器"。

已知RTX 3080的GA102-200有68个SM，这个数字跟RTX 2080Ti一样，在SM架构没有大改的前提下，前者强也强不到哪儿去，那么NVIDIA如何能夸下海口说GA102是有史以来性能提升幅度最大的一代？关键正在于对SM微架构的改进。

GA102核心的SM簇微架构

Turing的SM簇微架构

相比GA100，GA102的SM簇并不是是削去游戏用不上的FP64单元再加上RT单元就完事了，而是通过改进寄存器调用机制，将原来负责整数计算的每组16个INT32单元变为FP32/INT32混合功能单元，在一个时钟周期内，它可以在INT32和PF32两种操作中二择一。

这样的单元每个SM簇有4组，如此一来，加上原专用于FP32计算的每组16个单元，意味着每个SM在一个时钟周期总共可以执行128个FP32操作。鉴于游戏图像渲染主要由单精度浮点计算完成，则相当于每个SM内建了128个流处理器，相比上一代算力翻倍。

单精度浮点单元数量大幅提升需要更大的缓存配合，GA102的L1缓存容量为128KB，相比Turing容量增加三分之一，速度翻倍。