不规则单元格如何自动排序号,单元格自动排序的技巧

NVIDIA RTX 40系显卡终于与我们见面，按照以往的惯例，通常都是游戏级别的“80”型号显卡率先与我们见面，不过此次最先推出的却是“90”级别的产品。

其实根据目前的情况来看，GeForce RTX 4090率先推出，也是为了照顾到仍在市售的RTX 30系产品。还记得在RTX 30系显卡推出时，大部分RTX 20系显卡其实已经停产，整体的更新换代节奏明显。

而目前GeForce RTX 3090的价格基本不足万元，也已经停产。所以在此时推出GeForce RTX 4090，其实并不足以影响到RTX 30系整体的销售。

每一次“90”级别的产品NVIDIA官方，其实很少宣传游戏领域，不过此次在性能悬殊如此大的情况下，即便是NVIDIA对于它的游戏性能也是侃侃而谈。

顺带一提，本次NVIDIA将限量推出GeForce RTX 4090 FE公版，将会于北京时间10月12日晚9点在京东首发上市。喜欢公版设计或是想要收藏的玩家务必下手，只有当你拿在手里后，才能够感受到什么叫满分工业设计。

01 NVIDIA GeForce RTX 4090 概览

今年的GeForce RTX 4090在外观上变化不大，不过包装还是一如既往的精美，并且此次NVIDIA还加入了环保的理念。

外包装依旧采用了哑光黑色硬纸盒，而且可以清楚地看到“GeForce RTX 4090”字体的变化，GeForce RTX的英文字样更圆滑，而数字则更“厚实”。

从侧面可以看到，本次显卡的包装除了外圈的硬纸盒，内部全部采用了黑色瓦楞纸。在盒子两侧还有黑色胶带防止运输过程损坏。

打开后的包装有点像帐篷形状，这张“性能怪兽”静静躺在那里，而且有意思的是，显卡周围的装饰纹路自带“震惊”效果。

拿出显卡后，包装内还附赠了一根16pin转8pin*4的转接线。其实本次GeForce RTX 4090的建议电源与GeForce RTX 3090 Ti相同，都是850W，所以如果在RTX 30系配备了高瓦数电源的玩家大可以放心升级。

NVIDIA GeForce RTX 4090 FE显卡的整体尺寸为304×137×61mm，占用3槽空间。其实长度相较RTX 30系显卡没有变化，甚至比RTX 3090 Ti还少了10mm，但整体的质感和分量都有所提升，整卡约为2.2kg，这还是以简约设计著称的公版，很难想象各家AIC的显卡到底会有多重。

NVIDIA GeForce RTX 4090的整体设计依旧沿用了RTX 30系显卡的外观，但由于架构升级，发热量增大，散热自然也需要同步升级。本次的GeForce RTX 4090风扇尺寸再次增大，基本已经达到了显卡整体框架的直径，而在散热风扇增大的基础上，最大气流动态增加20%，同噪音等级的气流动态增加15%。

视频输出接口上，依旧采用了HDMI 2.1 + DP 1.4a*3的四接口设计。HDMI 2.1可支持4K 120Hz HDR、8K 60Hz HDR，对于目前阶段的产品来说完全够用。

至于呼声较高的DP 2.0，其实目前绝大部分消费级游戏显示器都没有实装，且DP 1.4a标准也能够支持8K 60Hz刷新率的显示器。所以，综合来看，绝对够用。

况且，我们真的需要那么极致的规格吗？羊毛出在羊身上的道理大家都懂。

另外由于公版采用的双轴流散热系统，所以在视频输出接口部位能够看到大量的散热鳍片，这一点与上一代相同。

本次GeForce RTX 4090的整卡功耗为450W，采用单16pin的辅助供电。目前已有部分电源厂商发布了最新的ATX 3.0标准高端电源，自带12VHPWR的16pin供电接口，最高可支持600W供电。所以不出意外的话，或许下一代显卡也将采用这样的单16pin来供电。

虽然目前所有显卡厂商基本都会附赠一根转接线，不过8pin*4的杂乱程度可想而知，有条件的话，一个ATX 3.0标准的电源简直不要太整洁。

需要注意的是，目前适用于RTX 30系列的12pin接口和电源转接器与RTX 40系列显卡不兼容。

另外在RTX 40系显卡中，即便是首发的旗舰GeForce RTX 4090也不支持NVLink，所以想要重现往日的四路泰坦是不可能了。

最后来看一下GeForce RTX 4090内部的PCB板，依旧采用了“深V”的异形PCB，依旧紧凑的排布了所有的元器件，没有一点浪费，并且在如此紧凑的环境下搭载了20+3相供电。整整齐齐，堪称艺术品。

NVIDIA同时还强调，在高负载下，GeForce RTX 4090的供电更稳定，不会出现剧烈的电压、电流波动。

02 Ada Lovelace 姓甚名谁？

下面我们来看一下此次推出NVIDIA Ada Lovelace架构，我们先从Ada Lovelace这个人讲起，相较于Ampere，这位似乎大家更陌生一些。

Ada Lovelace（1815-1852）是英国数学家、计算机程序创始人，建立了循环和子程序概念，被称为世界上第一位程序员。

Ada从小对数学有极高天赋，其父称她为“平行四边形公主”，后来的合作伙伴Charles Babbage称她为“数字女巫”。在19岁时Ada嫁给了自己曾经的科学家庭教师，婚后的她对数学热情不减。

1842年到1843年花了9个月时间翻译了Babbage的《分析机概论》的备忘录，写了很多注记，其中给出了用计算机进行Bernoulli数求解的详细说明。由此，Ada被广泛认为是世界上第一位程序员。

而以她名字命名的语言——ada语言，已经成为了美国军方开发战斗机等尖端武器的语言。

从几行简短的生平简介中，不难看出Ada的生命虽然只经历了短暂的37个春秋，但却足以被后人铭记。

这也是为什么此次NVIDIA RTX 40的先行宣传中，用到了“以未来敬传奇”的slogan，下面我们详细剖析一下，这次的Ada Lovelace还有哪些创新和超越。

03 NVIDIA Ada Lovelace架构

本次发布的GeForce RTX 40系显卡由全新的NVIDIA Ada Lovelace架构打造，采用TSMC 4nm定制工艺（TSMC 4 nm NVIDIA Custom Process），旗舰核心AD102达到了恐怖的760亿个晶体管，而在RTX 30系显卡中为280亿个。

与上一代NVIDIA Ampere相比，NVIDIA Ada Lovelace在相同功率下，具有2倍以上的性能提升。最高可达到90-TFLOPS的着色器数据吞吐量，而本次发布的GeForce RTX 4090则达到83-TFLOPs，相比上一代NVIDIA Ampere则只有40-TFOPs。

完整的AD102核心共有18432个CUDA，其中包含12个图形处理集群(GPCs)， 72个纹理处理集群(TPCs)， 144个流式多处理器(SMs)。144个第三代光追核心（RT Cores）、576个第四代张量核心（Tensor Cores）。另外可以看到Boost频率也从1.9GHz猛增到了2.5GHz。

另外一点在架构图上没有体现的是，AD102核心还包含288个FP64双精度浮点核心(每SM 2个)，用来确保FP64代码正确处理，包括FP64张量核心代码。

通常来讲，单精度浮点运算会用于深度学习模型训练，而双精度浮点运算则用于数值模拟工作。通常游戏卡都会砍掉FP64，这既节省了成本，又对游戏本身没有影响。而专业卡都保留有FP64，目的就是为了精度更高训练与计算。

此次资料中只提到了AD102核心搭载了288个FP64，尚不知道后续的推出的产品有无变更。

了解了完整的GA102核心，我们再来看一下RTX 4090的核心，其实知道了RTX 4090的参数，我们大概也能了解到后续可能推出的“Ti”系列究竟相差在哪。

相比完整的GA102来说，RTX 4090共有16384个CUDA，其中包含11个GPC、64个TPC以及128个SM单元，第三代RT Cores为128个，第四代Tensor Cores为512个。

其实根据完整的架构图就能看出，此次Ada架构整体结构性的改动并不大，这一点从SM单元便能清晰印证，同样的FP32 CUDA核心，同样的FP32/INT32混合CUDA核心，同样的L1级缓存等等。当然，每个SM单元内部的Tensor Core升级为第四代。

不过变化最为显著的，则是第三代光追核心，我们结合两代架构来看。在第二代光追核心中，包含负责边界交叉测试的Box Intersection Engine引擎，和负责三角形交叉测试的Triangle Intersection Engine引擎。

而在第三代光追核心中，还增加了两个新的引擎：Opacity Micro-Map Engines（OMM）和Displaced Micro-Mesh Engines（DMM），这两个新的硬件单元可以极大地提升光追性能（具体原理后文详细介绍）。

至此，每2个SM单元组成一个TPC单元，每6组TPC单元组成一个完整的GPC顶层单元（在部分核心中，会出现5组TPC组成一个GPC单元的情况）。

而每个GPC单元又搭载一个独立的光栅引擎、两组ROP分区（每组包含8个ROP单元）。

过多关于数数的部分就不再介绍了，毕竟此次架构图的大面上与NVIDIA Ampere架构基本相同，下面我们分别来看看，除了性能Ada架构还有哪些升级。

Shader Execution Reordering （SER）着色器执行重排序

SER主要的作用是提升着色器性能，它可以将效率低下的工作负载，动态重组为更高效的工作负载。主要针对光线追踪的性能提升非常大。

简单地说，GPU在执行类似工作的时候效率最高。但随着光追效果越来越强大，每个场景可能有数百万条光线照射在不同材质上，而我们知道不同材质的反射率，以及反射效果也是不同的。所以这样就为着色器创建了大量的、发散的，效率低下的工作负载。

SER则可以将这些杂乱的指令重新分门别类，动态重组为更高效的工作负载。根据NVIDIA的说法，SER可将着色器性能最多提升2倍，并将游戏帧率最高提升25%。

举个简单的例子，当光线第一次从发射端到碰撞端是非常有规律的射线，而碰撞到物体后的二次光追，则会出现大量发散的、无规律的反射，这对于光追负载是非常高的。而从图中便能看到，SER可以将这些指令进行二次排序，以发挥出着色器的最大性能。

不过好在这么实用的功能并不是RTX 40系的专利，它是一个易于集成的SDK，目前需要游戏开发商集成在游戏中。另外由于它是一个通用的逻辑，后续也有可能直接集成在Windows的API中，这样游戏开发者就无需特意引用，直接调用系统API即可。

可以说SER对于手持RTX 20系及以上（能够开启光线追踪）的N卡用户来说，是极大地福音。毕竟免费提升的光追性能，谁不喜欢呢。

第三代 RT Cores

RT Core的作用在于更快的光线追踪计算能力，如果说在RTX 30系显卡中，想要畅享4K高帧率游戏有点吃力，那么RTX 40系显卡中，将显得轻而易举。

在GeForce RTX 4090这张显卡上，达到了191 RT-TFLOPs的处理能力，而RTX 30系显卡最快处理能力为78 RT-TFLOPs，足足为2.4倍。并且根据NVIDIA的官方说法，第三代RT Core的峰值RT-TFLOPs相比于前代提高了2.8倍。而这只能说明，这张4090并非Ada Lovelace架构的最终形态。

Opacity Micro-Map Engines

在第三代RT Cores中引入了两个重要的硬件单元，首先是Opacity Micro-Map Engines，可以理解为微映射透明度引擎，它主要的作用是优化光线追踪渲染，可大幅减轻着色器的工作负担。

比如树叶之类的复杂物体，不同的光线都会影响它的表现状态，以及树叶之间的光线反弹，所以对于光线追踪的计算量是巨大的。

不过Opacity Micro-Map Engines可以将光线追踪特性烘焙到不透明蒙版中，所以那些不规则形状和半透明的对象，也就能够更快更精准的渲染出来，从而极大减轻着色器的工作负担。

Displaced Micro-Mesh Engines（DMM）

Displaced Micro-Mesh Engines可理解为微网格置换引擎，它构建光线追踪的BVH（Bounding volume hierarchy）的速度提高了10倍！所使用的的显存减少了20倍！

DMM由第三代RT core本地处理，与前几代相比，它只使用基本三角形渲染复杂几何图形，极大减少了存储和处理需求。

具体的工作原理从图中一目了然，新的DMM可以将面数非常多的复杂图形做简化，创造出简单的模型，但整体的光线追踪效果不变。

通过一些模型数据我们可以具体看到，新的DMM将模型简化了多少。原本1100万三角面的模型，经过简化后，只有15万左右的微网格，BVH的构建速度提升了8.5倍，小了6.5倍。

而这还不是最夸张的，越复杂的模型往往优化的效果越好，在官方展示的这几组对比示例中，最快可提升大于15倍的速度，容量简化20倍的模型。

第四代 Tensor Cores

除了光追单元的升级外，第四代张量核心的升级更加恐怖。它采用了新的FP8张量引擎，在GeForce RTX 4090这张显卡上，吞吐量达到了1.32 Tensor petaFLOPs，提高了5倍。

注意这里的单位——petaFLOPs。以往的TFLOPs为万亿次浮点运算，而petaFLOPs则为千万亿次浮点运算。

DLSS 3

本次推出的DLSS 3也是RTX 40系一大卖点，从DLSS 2.3直接迈入了3.0版本，也能看出此次的升级之大。而DLSS 3也被NVIDIA官方称为神经网络渲染新时代。

全新的DLSS 3在原有的DLSS超分辨率的基础上，添加了光学多帧生成技术，以生成全新的帧，而不像原来只能生成像素。

DLSS 3结合了DLSS超分辨率、DLSS帧生成和NVIDIA Reflex这三大技术，能够重建八分之七的像素，极大提高性能。

在GPU受限的游戏中，比如2K分辨率及以上的更高分辨率，DLSS 2能够将帧率提高2倍，DLSS 3则能够提升4倍。

本次DLSS 3跨越了一个大版本，从想法和原理上也再度升级，完全“猜想”1帧的技术，我们解释起来简单，但实施起来需要大量的推理与演算，以及绝对超前的想法。

不过“凭空”生成的1帧，在延迟上绝对要比DLSS 2高。所以此次完整的DLSS 3中，捆绑了NVIDIA Reflex，可以有效帮助减小延迟。

这也不负NVIDIA给它起了个“神经网络渲染新时代”的名号。纵观目前市面上的XeSS、FSR技术，DLSS绝对称得上“巨人的肩膀”。当然，连年的创新，苦的是手持上一代显卡的玩家，想体验DLSS 3的帧生成，目前唯一的办法就是购入一张RTX 40系显卡。

New Optical Flow Accelerator

New Optical Flow Accelerator光流加速器是在第四代Tensor Cores中最新引入的，这也是为何DLSS 3中的帧生成为RTX 40系显卡独享。

光流加速器在原本DLSS 2的基础上，还可以计算两个连续帧内的光流场，能够捕捉游戏画面从第1帧到第2帧的方向和速度，从中捕捉粒子、反射和光照等像素信息。并分别计算运动矢量和光流来获得精准的阴影重建效果。

以《赛博朋克2077》为例，在第一帧，光流加速器会捕捉到每一个像素中的粒子、反射和光照等信息。并在第二帧中查找匹配的像素区域，计算帧之间的差值。

如果说原来DLSS 2能够“猜”出一张图剩下的像素，那么DLSS 3除了这些，还能够“猜”出下一帧的画面。

另外由于DLSS 3的帧生成是在GPU中处理和运行的，所以即使遇到CPU瓶颈的游戏，AI同样能够提升帧率。这也是为什么在此次发布会中说到，DLSS 3能够突破CPU的限制来提升帧数。

双AV1编码器

本次升级的第八代NVENC编码器可以说是直播、视频、后期工作者的极大福音。它首次加入了对AV1编码的支持，最显而易见的效果就是直播。

相比传统的H.264编码，AV1编码的效率平均提升了40%，在同码率下AV1编码的画质将更好。目前大部分直播的分辨率和清晰度，均受限于平台规定的最大比特率。以Twitch限制的8Mbps为例，可以看到在同等带宽下，同为2K 60帧的画面，采用AV1编码的清晰度明显比H.264更高。

说起直播，OBS相信大家都不陌生，在10月份即将发布的补丁中，OBS就加入了对NVENC的AV1编码支持

当然，直播只是我们更容易见到的AV1优势，在视频工作的所有环节，AV1编码都可以带来极大提升。

所以，如图所见。NVIDIA已经为广大用户铺好了一条完整的生态链，从编码API、软件、平台到播放器，将全面支持AV1编码。

另外再说一下NVIDIA一直强调的双AV1编码。顾名思义，即部分显卡内搭载了两个编码器，它所带来的效果也是显而易见的。

首先，根据官方宣传的，在4K H.265的导出速度上，RTX 4090是RTX 3090 Ti的2.2倍；在8K H.265的导出速度上更是达到了2.5倍。这部分的提升，大家常用的剪映同样适用，感兴趣的用户不妨亲自体验一下。

除了导出速度，8K 60帧的视频录制在以前简直难以想象，而双编码器的好处就是可以将图像一分为二，两个编码器分别处理7680×2160的图像信息，最后拼合完整。

关于编码部分，可能大部分用户的感受不深，但当有一天，你想录屏的时候，却发现显卡不支持，才会发觉它的重要性……

随着图像逐渐进入到超清时代，硬件编码和渲染几乎已经成为不可或缺的帮手。虽然论质量，硬件编码仍不及CPU软编，但软编做到了极限画质，也要承受时间的无穷长。甚至在一张8K渲染图中，两种编码方式的时间差距就已经达到了几个小时，遑论一段10秒的CG动画。在不断进步的硬件编码中，质量和时间也在不断地被挑战和刷新。

04 测试平台简介

首先介绍一下测试平台，为了保障NVIDIA GeForce RTX 4090这张怪兽的性能发挥，我们的平台也再次进行了全面更新。

不过由于手头上没有旗舰处理器，采用了本代中高端产品，并且电源和显示器上进行了着重升级。

本次因为性能大幅升级，且DLSS 3的加入，所以真正的4K时代已经来了。我们选择了爱攻&保时捷（Porsche Design）联合设计的PD32M。设计理念这里不再多讲，但这款显示器的性能也着实强悍。

首先配备了4K/144Hz的硬性指标，并且采用MiniLED背光技术，支持1600尼特峰值亮度，8000万：1动态对比度，通过HDR1400认证。

10.7亿显示色数， 97% DCI-P3、99% Adobe RGB覆盖率，色彩精准度ΔE<2(平均值)，色彩呈现更加精准、丰富。

RTX 40系显卡性能暴涨的同时功耗也有较大幅度上涨，鑫谷昆仑KL-1250G金牌全模组电源配备原生的12VHPWR 16pin线材，无需转接线，扎实的做工设计、高品质日系电容等用料，保证电源的稳定性和长寿命，1250W的额定功率提供了较大的冗余，轻松应对RTX 4090，80Plus金牌认证可提供高达90%的转换效率，让高功率电源更加节能省电。

首先看一下GPU-Z的参数，NVIDIA GeForce RTX 4090采用AD102核心，采用TSMC 4nm定制工艺（TSMC 4 nm NVIDIA Custom Process），芯片面积608平方毫米，这里相对于RTX 30系的GA102的628平方毫米更小。

拥有16384个CUDA，相比RTX 3090 Ti的10752多52%，Boost频率达到了2520MHz，而RTX 3090 Ti为1860MHz，提升非常大。

采用24GB GDDR6X Micron显存，位宽为384bit，显存带宽达到了1008.4 GB/s，光栅单元和纹理单元为176和512。

05 理论性能测试

下面先进行的是用来衡量显卡DX11理论性能的3DMARKFS套装：FS,FSE,FSU三者分别对应显卡在1080P、2K、4K的理论性能，取显卡分数实际测试结果如下：

在针对显卡DX11性能的3DMARK FS套装测试中，GeForce RTX 4090的提升非常惊人，可以看到在分辨率越高的情况下这张显卡提升越大，其中FS提升了48%；FSE提升了66%；FSU则暴力提升了75%。

综合来看，在整个FS套装的测试中，GeForce RTX 4090相较GeForce RTX 3090 Ti的提升约为63%。

而在针对DX12环境下的Time Spy和Time Spy Extreme测试中，GeForce RTX 4090相较GeForce RTX 3090 Ti的提升分别为：TS提升56%；TSE提升69%，综合下来约为63%。

PortRoyal是3DMARK中专门针对光追性能的测试项，GeForce RTX 4090相较GeForce RTX 3090 Ti的提升约为56%。

综合来看，GeForce RTX 4090的理论性能相较GeForce RTX 3090 Ti的提升约为61%。根据CUDA数量来看，这个成绩还是比较合理的。

不过，其实在功耗测试中，我们发现这张卡被限制了比较大的功耗，这一点我们后边会进行详细说明。

在本次测试中，我们使用3DMARK的测试版进行了DLSS 3的相关测试。其中DLSS关闭为52.19帧，DLSS 3开启后为154.98帧。

另外我们也测试了GeForce RTX 3090 Ti在该程序下成绩，其中DLSS关闭为32.73帧，由于不支持DLSS 3，所以在DLSS 2下的成绩为83.63帧。

以两代不同架构的产品来说，对比有些不公平，我们对比自身的不同提升。

GeForce RTX 4090在开启DLSS 3后，相比关闭提升了197%；而GeForce RTX 3090 Ti在开启DLSS 2后，相比关闭提升了155%。

当然DLSS 3最夸张的还不止数字上这么简单，我们再来看看这张图。

在8K（7680×4320）分辨率下的DLSS 3测试中，GeForce RTX 4090在DLSS关闭的情况下仅有12.7帧，属于PPT范畴了，而在开启DLSS 3后，一跃达到了86.11的流畅水准，提升了578%！

通过DLSS的测试，其实给我的震惊很大。感觉老黄在RTX 30系显卡中说的“8K游戏体验”在RTX 40系显卡中，终于能有机会实现了。顺便做一下预告，在后续我们也会拿到一款8K显示器来对游戏进行真实测试，看看8K到底离我们还多远。

06 常规游戏性能测试

由于本次RTX 40系加入了DLSS 3新技术，所以后面会进行单独测试，这里依然选择主流的几款3A大作进行游戏性能对比。

首先在《地平线5》中，可以明显看到，不止在1080p分辨率下，即使在2K分辨率中，受限CPU的情况依然明显。可以说如果你入手这张GeForce RTX 4090，4K/144Hz的显示器应该是最低配置。

性能方面，GeForce RTX 4090相比GeForce RTX 3090 Ti的提升分别为：1080p提升32%；2K提升35%；4K提升56%，综合提升41%。

在《刺客信条：英灵殿》中，GeForce RTX 4090相比GeForce RTX 3090 Ti的提升分别为：1080p提升48%；2K提升51%；4K提升40%，综合提升46%。

在《无主之地3》中，GeForce RTX 4090相比GeForce RTX 3090 Ti的提升分别为：1080p提升43%；2K提升63%；4K提升65%，综合提升57%。