2020年的显卡市场堪称近年来竞争最激烈、反转的弯“转得最大”的一年。NVIDIA方面，随着NVIDIA Ampere架构相关计算产品和图形产品的发布，NVIDIA迎来了数年一次的产品换代期。全新的NVIDIA Ampere架构产品带来了远超以往的计算能力和大量全新功能，再加上颇具性价比的定价，迅速成为玩家眼中的香饽饽。
NVIDIA这边按部就班，AMD那边则显得颇为“惊心动魄”。一开始传说中的“big NAVI”各种消息满天飞，其产品定位众说纷纭，直到AMD发布会上人们才一窥产品真实性能，虽然能对战RTX 3080，但仍然有点令人遗憾，直到“one more thing”（特别惊喜）的登场，Radeon RX 6900直面RTX 3090，人们才发现AMD真是瞒天过海、暗度陈仓……当然，说这么多似乎都没什么用，缺货的2020，GPU靠抢，买不买得到全看命。
NVIDIA：Ampere上阵，RTX卡皇降临
近年来，NVIDIA新品发布的节奏出奇地稳定。比如麦克斯韦架构的GTX 9系列产品发布于2014年9月，2年后的2016年5月NVIDIA推出了帕斯卡架构的GTX 10系列产品，又一个2年之后的2018年8月，NVIDIA发布了带硬件光线追踪加速的RTX 20系列产品。在今年9月，RTX 30系列显卡正式发布，这也成为本年度图形市场最重要的事件。
从架构角度来看的话，RTX 30系列显卡所采用的NVIDIA Ampere架构实际上发布于2020年5月，当时发布的是NVIDIA Ampere架构的计算产品：NVIDIA A100 Tensor Core GPU，这款产品采用的是台积电的7nm工艺、包含540亿晶体管，拥有极高的双精度计算能力、支持新的AI数据格式、支持稀疏计算优化等新的功能，其AI计算能力极为强大，但是这款产品不支持视频输出、没有集成视频核心，纯粹面向AI计算和HPC、云计算等场合，并不是为消费市场准备的产品，甚至很少有消费级用户知道NVIDIA取消了“TESLA”这个之前面向计算设备的副品牌。NVIDIA Ampere计算架构产品的发布，意味着面向图形的NVIDIA Ampere产品也近在咫尺了。
等待的时间不算长。在经历了RTX 30系列显卡外观恶意泄漏的事件之后，2020年的9月，全新的GeForce RTX 30系列显卡终于正式发布了。首发产品包括RTX 3090、RTX 3080和RTX 3070，2个月之后的11月，NVIDIA又增补了RTX 3060 Ti。这4款显卡组成了目前RTX 30系列产品阵列，分别面向顶级、高端、中高端和中端用户，价格分布从12000多元到3000多元不等，形成了较为齐全的中高端产品线。
▲NVIDIA发布了全新设计的RTX 30系列显卡
从工艺角度来看，RTX 30系列显卡采用的是三星8nm工艺，其实际的工艺代次是属于10nm级别工艺的改进版本，优势在于其性价比较高，但关键参数较台积电7nm工艺落后。比如三星8nm工艺的晶体管密度仅为4458万每平方毫米，相比之下，台积电7nm工艺在NVIDIA A100张量GPU上可达6537万每平方毫米。另外，在功耗方面，RTX 30系列显卡功耗相对前代产品有所上升。比如RTX 3080在1.7GHz频率下TDP功耗达到最高320W，RTX 3090的TDP功耗则达到350W，都属于近年来GPU的相对高值。
▲RTX 30系列GPU采用了全新的SM，注意图中的双功能计算单元。
架构方面，虽然在之前的发布会上，NVIDIA宣称面向图形的Ampere架构和面向计算的Ampere架构存在“巨大的重叠”，但就实际产品而言，两者存在差异更为显著一些。NVIDIA在RTX 30系列GPU上重点宣传的是全新的SM、全新的RT核心和全新的张量核心。其中全新SM单元的独特之处在于新加入双功能计算单元，这种单元可以根据需要计算INT或者FP数据（以前的计算单元只能执行一类计算）。
由于CUDA单元往往是指GPU中能够计算FP32的单元，在双功能单元引入后，配合原有的FP32单元，NVIDIA在宣传中将RTX 30系列显卡的CUDA单元的数量直接翻倍，比如RTX 3090的CUDA单元数量高达10496（5248个FP32单元加5248个FP/INT双功能单元），是之前RTX 2080 Ti所拥有的4352个CUDA单元的2.4倍，在增加了计算效能的同时，在市场宣传上更为吸睛。
在光线追踪计算方面，RTX 30系列显卡的光线追踪加速单元除了更为出色的计算效能，还加入了新的增强异步计算效能的功能，该功能允许在每个NVIDIA Ampere架构GPU的SM中同时处理光线追踪计算、图形计算和数学计算的三者之二，此外还带来了光线追踪动态模糊加速。虽然从光线追踪的实现上来说，现在所有号称能够计算光线追踪的GPU只是模拟了真实光线运动过程的极少部分内容，但是依旧能够带来比较明显的画质改善和鲜明而独特的市场宣传效应，这也是NVIDIA长期以来宣传的重点内容。
▲RTX 30系列加强了光线追踪计算
AI计算方面，RTX 30系列显卡使用的是和之前面向计算的NVIDIA Ampere架构基本相同的第三代张量核心，带来了稀疏性优化、BF16数据格式支持等，在部分计算中速度可达第一代张量核心伏特架构的20倍。其他功能方面，新的RTX 30系列显卡还首次启用了高带宽的GDDR6X显存、支持RTX IO、支持8K HDR、HDMI 2.1以及AV1解码等功能，诚意满满。
▲面向图形的NVIDIA Ampere架构加入第三代张量计算核心
性能方面，RTX 3090的性能相比之前的RTX 2080 Ti大约增强了30%~40%，RTX 3080比RTX 2080 Ti快了大约20%，RTX 3070大约和RTX 2080 Ti性能相当，RTX 3060 Ti则持平RTX 2080 SUPER。价格方面，RTX 3090首发价格11999元，贵得一点都不意外，但是低了一档的RTX 3080首发价格仅为5499元，紧随其后的是RTX 3070首发价格3899元，RTX 3060 Ti首发2999元。
相比RTX 2080 Ti的大约9000多元，性能显著更为出色的RTX 3080的性价比令人惊讶，更不要说三千元级别的RTX 3070和RTX 3060 Ti，其出色的性价比成为大量玩家关注的重点，并迅速在市场上掀起了一阵热潮。
总的来看，NVIDIA的RTX 30系列显卡在性能、功能方面表现都一贯优秀，特别是RTX 3090再度推高GPU图形计算的性能，坐稳“卡皇”宝座。
在价格方面，NVIDIA在RTX 30系列显卡上放弃了之前RTX 20系列显卡上的高价路线，回归了相对平实的定位，这和其工艺采用有关，也展示了NVIDIA在GPU架构设计和工艺应用上出色的能力和优异把控水平。对NVIDIA来说，RTX 30系列显卡的发布，即在意料之中，也有意料之外。它如此强悍在意料之中，它竟然如此强悍又在意料之外。2020年，NVIDIA的确不虚此年，再度超越自己，值得钦佩。
AMD：最大的反转，意外的惊喜
AMD在2020年可谓反转多多，惊喜多多。在2020年之前的很长一段时间，GPU市场的走向和脉络乃至于性能峰值都被NVIDIA掌控，虽然NVIDIA在产品诚意上一直很足，但是缺乏竞争的市场就像没有风景的旅途，一直在向前，但很少有亮点。在2020年，这样的态势被打破了。从年初开始，市场中就在流传有关AMD大核心“NAVI 21”的消息，尤其是在2019年AMD发布了全新的RDNA架构之后，NAVI 21大核心、采用第二代RDNA架构的消息就不胫而走，并且被部分爆料博主先后爆出了外观三风扇、芯片面积巨大等消息，令人颇为期待。
时间终于来到2020年10月9日，在AMD锐龙5000系列CPU的发布会上，AMD CEO苏姿丰一并介绍了全新的Radeon RX 6000系列显卡，并初步给出了一些性能数据，但没有展示相关的型号和细节。随后的传言显示，RX 6000系列GPU采用256bit显存位宽，定位RTX 3080级别。这样的消息令市场颇为失望，难道RTX 3090又会无人挑战吗？
20天后的10月29日，AMD正式发布了全系列Radeon RX 6000系列显卡和全新的RDNA 2架构。除了之前对阵RTX 3080和RTX 3070的RX 6800系列显卡，AMD还准备了一个大招——Radeon RX 6900XT，这款显卡采用了完整版本的NAVI 21核心，拥有5120个流计算单元，依靠2.25GHz的高频率直面RTX 3090。这也是AMD重新迈向高端首战，颇受市场和玩家关注。
从架构角度来看，AMD在NAVI 21或者RDNA 2架构上带来了大量的革新，根据AMD的描述，RDNA 2是一个面向游戏设计的架构，它带来了三个方面的技术优势，一是更为出色的功率效率和更高的频率，二是全新设计的无限缓存带来的GPU技术突破，三是大量高级技术包对括硬件光线追踪技术的支持。
▲AMD RDNA2架构终于露出真容，注意架构图中的无限缓存。
首先，从最基本的CU单元开始，AMD重新平衡了CU单元的计算负荷、优化了能源控制、配备了新的硬件光线追踪单元，并吸收了大量在锐龙CPU上高频率设计的经验，带来了整个GPU运行的极高频率。其次，AMD在RDNA 2上使用了全新的片上128MB高速缓存，再加上整个缓存体系的改进，形成了L0、L1、L2以及无限缓存（Infinity Cache）、显存控制单元5个层级，带来最高2.17倍传统显存的峰值带宽和更小的电能消耗，改善了GPU在每个时钟周期内完成的实际工作量或性能、大幅度降低VRAM读取的频次，以及显著提升整个GPU系统的能耗比。第三，AMD终于开始提供对DirectX 12 Ultimate全面支持，加入了硬件光线追踪模块，配合无限缓存等带来了高效率的硬件光线追踪计算。
▲AMD在RDNA 2架构上正式支持硬件光线追踪加速
在其他功能方面，AMD还带来了自动超频技术（Rage Mode）、有利于CPU访问GPU数据的SAM，以及图形优化工具包FidelityFX，后者还包含作用类似NVIDIA DLSS技术的Super Resolution。
从最终的实际测试来看，在传统游戏中，旗舰级的RX 6900XT的性能和RTX 3090综合比较大约只有6%~7%的差距，考虑到其价格只有后者的66%，因此这样的性能表现是超出预期的。当然，由于AMD在光线追踪等技术上投入较晚，其光线追踪游戏的性能表现还是较RTX 3090显著落后的。
AMD在2020年可谓大放异彩，如果说AMD在CPU轻取性能王者宝座几乎没有悬念的话，那么GPU则的确带来超出预期的惊喜。RX 6000系列产品在设计思路和产品实现上充满奇思妙想，显示出AMD在新一代GPU的发展上走出了自己独特的技术路径，也使得AMD数年来首次拥有和NVIDIA在技术、性能和市场全方位抗衡的能力。接下来的2021年，AMD还将带来面向中端和中低端市场的RX 6000系列产品，考虑到AMD新架构在效能和缓存上的优势，令人非常期待。
缺货的2020，加价的2020
对GPU用户来说，2020年是不友好的一年。由于受到多方面因素的影响，2020年晶元产能出现多年来最严重的紧缺，台积电的7nm产能基本处于满负荷运转状态，三星的8nm工艺也马力全开，依旧难以满足AMD、NVIDIA、苹果、索尼等厂商的需求，尤其是今年是CPU和GPU这类电子产品新品发布的“大年”，再加上游戏主机更新换代、苹果和高通新品发布等因素，使得整个半导体产业界的产能紧缺状况愈加严重。更糟糕的是，由于全球不稳定因素增多，避险情绪增强，数字加密货币不降反升，因此各种数字加密货币对矿机和GPU的需求也大幅度增加，半导体产能紧缺的状况堪称雪上加霜。
上游产能紧缺，下游用户遭殃。产能紧缺的最严重后果就是产品供不应求，价格擡升。NVIDIA的RTX 30系列显卡发布后迅速成为黄牛和炒家的目标，RTX 3080更是没有8000元根本看不到卡。虽然随着时间推移，部分需求得到缓解，这样的炒卖加价行为逐渐退潮，但随着AMD发布了RX 6000系列显卡，并显示严重缺货的状况后，显卡加价现象再度上演。
▲打开某电商网站，RTX 30系列除了卖14000元的RTX 3090，RTX 3080、RTX 3070、RTX 3060 Ti显卡基本处于缺货状态。
一些数据显示，截至12月初，已经下单的德国市场的新一代显卡需求量只满足了不到15%，国内2020年12月和即将到来的2021年1月RTX 3080的供货量甚至还不到2000张。AMD受困于7nm工艺产能不足等原因，短时间内也无法大批量上市RX 6000系列显卡，各大电商网站上的RX 6000系列显卡基本也都是秒光售罄的状态，让人颇为无奈。
不仅如此，这种高端显卡擡升价格的情况甚至蔓延到了中低端产品和上一代产品。包括RTX 2080系列、RTX 2060系列在内的显卡都有价格上涨的迹象，甚至入门级的GTX 1650、RX 5500这类入门级显卡价格也在“蠢蠢欲动”。出现这样的情况，原因除了市场需求变化外，还有可能存在产品生命末期货源减少以及部分商家擡价等原因，总之都不是什么好消息。
在即将到来的2021年，业内分析显示短期内显卡缺货的状况可能得不到太多改善。甚至有预测认为，即使是显卡生产端的情况缓解后，2021年由于医药物资占据大部分运力等原因，在运输端可能存在各种各样的障碍也会导致显卡这类产品在市场上存在供应缺口。不够省心的2020年，和可能继续不省心的2021年，用户应该如何选择呢？等待还是继续等待？是个问题。
小结
2020年显卡市场终于回归了两大巨头的竞争态势，也可能是竞争的原因，2020年高端显卡的价格相比前一代产品大幅降低，玩家可以选购到更具有性价比的产品，这是一个好消息。技术端方面，NVIDIA和AMD在这一年都在不断通过全新架构和更大的计算规模加强GPU的基础性能，并通过加入光线追踪计算、AI加速等方法，带来GPU在使用体验上的整体效果提升，这也是玩家喜闻乐见的。坏消息自然是缺货和继续缺货了。吹得天花乱坠，买不到都等于零。希望这种不正常的市场状况早一点结束，让2021充满期待吧！
游戏显卡重点产品技术回顾
华硕显卡的“全、超、冷”
在最新一代的ROG Strix系列显卡上，华硕为其赋予了全新的特质—“全超冷”，基于三大主题概念打造的ROG Strix RTX显卡不仅拥有非常出色的稳定性，同时也给用户提供了非常强悍的性能。
所谓“全”，指的就是华硕Auto Extreme全自动化生产制程。这可以说是华硕独家的PCB品控保证特色技术，它能够确保每一片显卡PCB的质量都得到最好的控制，从而提升显卡PCB的成品率与质量上的稳定性。在非常精准的全机器自动化工艺控制下，能够比人工手动工艺实现更精准的制造规范要求和流程工艺上的美观性。比如焊锡残留等问题在Auto Extreme全自动化制程下就几乎消失。
“超”，则是指的Super Alloy Power Ⅱ第二代超合金供电电路设计。ROG Strix RTX显卡的第二代超合金供电电路设计能够使显卡散热效果相比普通电路得到大幅度的提升。以ROG-STRIX-RTX3090-O24G-GAMING为例，这张显卡采用了非常夸张的22相第二代超合金供电设计，虽然考虑到GA102核心的功耗有一定上升，但22相供电设计也完全能够满足用户的日常使用，同时还赋予这款显卡不错的超频潜力。
顾名思义，“冷”显然就是指的ROG Strix RTX 显卡在散热方面的改善。在这一代RTX显卡上，华硕仍然采用了MaxContact镜面直触散热技术，以提升热传递的效率。此外，ROG-STRIX-RTX3090-O24G-GAMING采用的是2.9槽设计，而前一代Strix RTX显卡采用的却是2.7槽的设计。在散热鳍片上，厚度增加了大约0.2个槽位，以便让Strix RTX显卡有更好的散热效果。
▲最新一代ROG Strix RTX显卡的中央风扇旋转方向与两侧风扇相反，这种设计可减少散热模组内部的空气乱流，从而进一步提升显卡的整体散热性能。
值得一提的是，最新一代ROG Strix RTX显卡还将显卡还将其轴流风扇进一步强化—中央风扇额外的扇叶与全高阻隔环可大幅提升的静压，左右两侧风扇的阻隔环则变得更加纤薄，从而提供更多的侧面进风量，而且反向旋转的中央风扇还能进一步提升整体散热性能。
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