Turing图灵和Ampere安培架构有什么区别？性能相差有多大？

Turing（图灵）和Ampere（安培）是Nvidia用于其RTX系列显卡的两种高级GPU架构。与之前的Volta和Pascal架构相比有着显著的改进。Ampere是Nvidia目前最新的架构，用于包括RTX30系列在内的最新一代Nvidia显卡，而Turing则服务于RTX20系列显卡。Ampere架构与Turing架构相比具有一些更新的功能和改进。

一、图灵和安培架构详细区别对比

架构 Ampere Turing 制造商 英伟达 英伟达 制造工艺 8nm（三星） 12纳米（台积电） CUDA 版本 8 7.5 RT 核心 第二代 第一代 张量核心 第三代 第二代 流式多处理器 2x FP32 1x FP32 DLSS DLSS 2.0 DLSS 1.0 内存支持 HBM2、GDDR6X GDDR6、GDDR5、HBM2 PCIe 支持 PCIe 第 4 代 PCIe 第 3 代 NVIDIA 编码器 (NVENC) 第 7 代 第 7 代 英伟达解码器 (NVDEC) 第 5 代 第 4 代 DirectX 12 支持 支持 虚拟现实 支持 支持 多 GPU 支持 NVLink 3.0 NVLink 2.0 电源效率 比图灵好 比伏特好 视频输出 HDMI 2.1，显示端口 1.4a HDMI 2.0b，显示端口 1.4a 显卡 RTX 30 系列 RTX 20 系列、GTX 16 系列 应用 游戏、工作站、人工智能 (AI) 游戏、工作站、人工智能 (AI)

二、图灵GPU架构

图灵是Volta架构的直接继承者。该架构基于12nm制造工艺，支持GDDR5、HBM2和GDDR6线程。图灵架构在单个GPU芯片中包含CUDA Cores、RTC ores和Tensor Cores（GTX16系列卡除外）。它是第一个支持实时光线追踪的架构，用于创建逼真的图像、阴影、反射和其他高级照明效果。此外，Turing架构还支持DLSS（深度学习超级采样），这是一种基于AI的技术，利用Tensor Core提高游戏的帧数，而不会影响图像或图形质量。但需要注意的是，要利用这两种技术，游戏本身必须光线追踪和DLSS。Turing架构比旧的Pascal架构提供高达6倍的性能提升，这是一个巨大的飞跃。

基于Turing架构的显卡包括GeForce RTX20系列和GTX16系列。但是GTX16系列显卡不带RT Cores和Tensor Cores。RTX20系列显卡还通过USB Type-C连接器支持VirtualLink，以便在USB Type-C端口上连接下一代VR耳机，从而获得令人惊叹的VR体验。Turing架构也用于工作站显卡，包括Quadro RTX4000、Quadro RTX5000、Quadro RTX6000和Quadro RTX8000。

三、安培GPU架构

Ampere是Turing架构的继承者。基于8nm制造工艺，支持GDDR6、HBM2和GDDR6X显存。GDDR6X是目前最快的显存，速度最高可达21Gbps，带宽最高可达1TB/s。Ampere架构比Turing提供了显着改进，并配备了第2代RT核心和第3代Tensor核心。与Turing架构中使用的上一代RT和Tensor内核相比，这些新的RT和Tensor内核提供了大约2倍的吞吐量或性能。这意味着当游戏或应用程序支持光线追踪和AI技术时，您将在游戏和其他应用程序中获得显着的性能提升。

Ampere架构现在支持PCIe Gen4标准，这使PCIe Gen3接口的带宽增加了一倍。该架构支持CUDA 8.0版并包括2个FP32流式多处理器，这意味着与Turing相比，FP32性能翻倍。Ampere架构支持NVLink3.0，以增加使用多个GPU的系统的计算能力。与Turing架构相比，Ampere架构的每瓦性能提升高达1.9倍。

Ampere的另一个重要补充是支持HDMI2.1，支持8K@60Hz和4K@120Hz的超高分辨率和刷新率。它还支持动态HDR，HDMI2.1支持的总带宽为48Gbps。RTX IO是Ampere架构引入的另一项新功能，通过使用GPU解压缩GPU内存中的游戏纹理/数据，可以减少CPU I/O开销并显着减少游戏加载时间。此功能与Microsoft Windows Direct Storage API结合使用。采用Ampere架构的显卡为RTX30系列显卡，包括GeForce RTX3090、RTX3080、RTX3070等。

总结：Turing图灵和Ampere安培架构有什么区别？性能相差有多大？

Ampere架构在光线追踪和DLSS方面确实有着显著的改进，但即使不使用这些功能，Ampere的性能提升也比Turing更大。Ampere的另一个重要补充是提供更高带宽的PCIe Gen4支持，这对于战未来非常有用。