工业镜头温度工业相机镜头的应用和特点|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

工业相机镜头的应用和特点

工业相机镜头是用于工业视觉应用的重要组成部分，它们在质量控制、自动化生产、机器视觉和其他领域中发挥关键作用。

1. 工业相机镜头概述：

工业相机镜头用于捕捉图像，并将其传送给计算机进行分析和处理。它们通常具有高分辨率、低畸变、高对比度和较少的像差。

2. 选择合适的工业相机镜头：

根据应用需求选择合适的镜头。考虑因素包括焦距、光圈、视场角、分辨率、最小工作距离等。

3. 镜头类型：

工业相机镜头有不同的类型，包括固定焦距镜头、变焦镜头、微距镜头等。根据应用需求选择合适的类型。

4. 焦距和视场角：

焦距决定了图像中的物体大小，而视场角决定了镜头可拍摄的范围。选择适当的焦距和视场角以满足应用需求。

5. 光圈和快门速度：

光圈决定了镜头的光通量，快门速度影响图像曝光时间。调整这些参数以获得所需的曝光。

6. 分辨率和畸变：

高分辨率镜头可以捕捉更多细节，但也可能引入畸变。了解镜头的分辨率和畸变性能。

7. 校正和校准：

镜头校正和校准是确保图像质量的关键步骤。这包括去畸变、去色差、去变形等操作。

8. 镜头保护和清洁：

保护镜头免受灰尘、液体和损坏。定期清洁镜头以保持图像质量。

9. 照明：

选择适当的照明方案以提供均匀的照明，以获得清晰的图像。

10. 标定：

标定工业相机和镜头确保图像精确度，这对于测量和检测应用尤为重要。

11. 图像处理：

图像处理软件用于进一步优化和分析图像，包括对比度增强、滤波、特征检测等。

12. 数据传输和存储：

将从工业相机捕获的图像传输到计算机进行分析，并将其存储以备将来参考。

13. 应用领域：

工业相机镜头用于各种应用，包括机器视觉、质量控制、医学成像、安全监控等。

14. 维护和更新：

定期检查和维护工业相机和镜头，以确保其性能稳定。

工业相机镜头技术内容：

15. 自动对焦和变焦：

一些工业相机镜头具有自动对焦和变焦功能，这对于需要在不同距离拍摄的应用非常有用。

16. 调焦范围：

部分镜头具有广泛的调焦范围，允许在不同距离上获得清晰的焦点。

17. 镜头材质：

镜头通常由高质量的光学材料制成，确保图像质量。

18. 镜头涂层：

镜头表面通常涂有防反射涂层，减少反射和提高透射率。

19. 镜头接口：

不同类型的工业相机使用不同的镜头接口，例如C口、CS口、M12接口等。确保所选镜头与相机接口兼容。

20. 镜头配件：

有一些附加配件可用于改善工业相机镜头的性能，例如滤镜、遮光罩、适配器等。

21. 镜头校准工具：

使用镜头校准工具确保镜头的性能在不同温度和湿度条件下稳定。

22. 三维视觉系统：

一些工业应用需要使用多个工业相机和镜头来创建三维视觉系统，进行测量和定位。

23. 镜头制造商：

选择信誉良好的镜头制造商，确保镜头的质量和性能。

24. 镜头技术趋势：

随着技术的不断发展，工业相机镜头也在不断改进。跟踪镜头技术的最新趋势，以确保您的应用保持竞争力。

影驰RTX 4080 16GB 星曜OC评测千重镜面光影美学

自NVIDIA RTX 4080发布以来，各AIC品牌也相继推出了自家的不同系列显卡，今天为大家带来的是影驰 GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC显卡的评测。

说起星曜，大家的印象一定是白色、透明，以及星耀娘。在RTX 40系显卡中，影驰延续了上一代产品的精髓并在细节处做了较大的改动，尤其是系列IP星耀娘……也更吸引眼球了。

1 影驰 GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC 概览

本次影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC在包装上与上一代有较大的差别，由于RTX 40系显卡尺寸的增加以及内部配件更丰富，所以整体尺寸更大，全新设计的星耀娘更好看。

在配件方面，除了辅助供电转换线，和5V的灯光同步线，还有星曜专属的 ARGB 支撑架，支持炫彩光效并可自由调节高度。

影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC依然采用了该系列标志性的钻石切割透明外壳设计，与上一代相比外壳的贴合性更好，想表达的水晶透明质感也更强。

本代星曜同样支持DIY设计，的采用可拆卸的上盖，内部全白设计方便用户打造个人专属外观。这张显卡的整体尺寸为338×139×69（不含挡板）。

影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC采用星卓III散热系统，主动散热部分为3个直径100mm、厚度20mm风扇，每个风扇拥有11篇静霜扇叶，可加大进风量，实现更出色的散热效果。并且在RTX 40系中，星耀系列着重在风扇四周设计了大量钻石切割设计，水晶质感更强。

影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC侧面的系列logo采用千层镜光效，犹如千层镜面。搭配正面三个透明ARGB风扇更能提升电竞氛围。

影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC采用一体压铸的金属背板，白色喷涂搭配星曜系列的logo标志，简洁美观。另外非公版同样采用较短的PCB板，尾部能够看到大面积镂空设计，更进一步保证散热性能。

星卓III内部的散热系统拥有4根直径8mm和5根直径6mm的镀镍复合热管以及大面积高效能均热板和鳍片组成，结合回流焊接工艺，带来更强的散热性能，合金加强件也能有效防止显卡变形。

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。另外从标准的挡板尺寸，也能够看出本代RTX 40系显卡尺寸的增加。

本次影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC的整卡功耗为320W，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。

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。

2 NVIDIA GeForce RTX 4080 架构浅析

本次发布的GeForce RTX 40系显卡由全新的NVIDIA Ada Lovelace架构打造，TSMC 4N NVIDIA定制工艺，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。

本次发布的GeForce RTX 4080达到49-TFLOPS ，而不久前发布的RTX 4090则为83-TFLOPs， 相比上一代NVIDIA Ampere则只有40-TFOPs，提升还是非常大的。

完整AD102核心

完整AD103核心

完整的AD103共有7个GPC（其中1个包含4组TPC）；40个TPC、80个SM单元。从AD102和AD103两个完整芯片来看，中间的差距还是不小的。

本次NVIDIA GeForce RTX 4080使用了削减后的AD103芯片，可以看到相比完整的总GPC没变，但少了2组TPC，并且NVENC单元也从6个削减到3个。

其中不难看出完整的AD103核心日后必有他用，或许RTX 4080 Ti将采用满血版的配置。

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）。

由于整体架构分析篇幅较长，关于NVIDIA Ada架构的其他新特性就不在这里介绍了，将在文章末尾以附录的形式展开说明，有兴趣的用户可翻至最后。

3 测试平台简介

首先介绍一下测试平台，为了保障影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC的性能发挥，我们的平台也再次进行了全面更新。

本次测试平台的处理器采用了Intel最新的13代i9-13900K，性能强悍，并且电源进行了着重升级。

首先看一下GPU-Z的参数，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC采用AD103核心，芯片面积为379m㎡，相比老大哥RTX 4090小了不少。

拥有9728个CUDA，相比RTX 3080 Ti的10240少5%，不过不同架构下仅用数量来说并不准确，如果数量少性能反而提升，那证明NVIDIA Ada Lovelace的确带来了相当大的优势。

影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC的Boost频率为2580MHz，对比公版的2505MHz有较大提升。

采用16GB GDDR6X Micron显存，位宽为2560bit，显存带宽达到了716.8 GB/s，光栅单元和纹理单元为112和304。

4 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：

这里着重说明一下，i9-13900K在测试3DMARK FS成绩中存在BUG，GPU占用不足，导致分数较低；这里的FS成绩为i9-13900K处理器关闭小核心测试所得。

在针对显卡DX11性能的3DMARKFS套装测试中，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC主要对比上一代游戏旗舰RTX 3080 Ti，其中FS提升了48% ；FSE提升了45% ；FSU提升了42% ，综合来看相比RTX 3080 Ti的性能提升约为45% 。而对比刚刚发布的老大哥RTX 4090，综合成绩相差23% 左右。

而在针对DX12环境下的Time Spy和Time Spy Extreme测试中，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC相较RTX 3080 Ti的提升分别为：TS提升50% ；TSE提升45% ，综合下来约为48%。

PortRoyal是3DMARK中专门针对光追性能的测试项，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC相较RTX 3080 Ti的提升约为42% 。

综合来看，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC的理论性能相较GeForce RTX 3080 Ti的提升约为45% 。

Speed Way测试是3DMARK最新更新的用于测试DirectX12 Ultimate 性能的显卡基准测试。要运行此测试，显卡必须支持 DirectX 12 Ultimate 并包含 6GB 及以上显存。

这项测试结合了实时光线追踪和传统渲染技术来测量显卡性能。场景含有光线追踪反射、实时全局光照、网格着色器、体积照明、粒子和后处理效果。并且有意思的是，Speed Way测试支持自由探索场景，可查看光照及摄像机设置的改变如何影响视觉效果。

在该项测试中，我们对比了刚刚发布的RTX 4090显卡，从1080p分辨率到8K的差距依次为：39%/39%/42%/48%，可以看到在越高的分辨率下RTX 4090大显存的优势越明显，尤其8K分辨率。

另外我们使用3DMARK刚刚更新的DLSS 3进行了相关性能测试。

由于该项测试类别较多，仅展示影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC显卡自身成绩，其实可以看到在DLSS 3的加持下，分辨率越高提升越明显，尤其在8K分辨率，是从无法运行到流畅的标准。

5 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，虽然我们使用了i9-13900K处理器，但在1080p分辨率下依然能感受到帧数瓶颈。

性能方面，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC相比GeForce RTX 3080 Ti的提升分别为：1080p提升48%；2K提升64%；4K提升62%，综合提升58% 。

在《刺客信条：英灵殿》中，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC相比GeForce RTX 3080 Ti的提升分别为：1080p提升75%；2K提升74%；4K提升50%，综合提升66% 。

在《无主之地3》中，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC相比GeForce RTX 3080 Ti的提升分别为：1080p提升56%；2K提升39%；4K提升27%，综合提升41% 。

《光明记忆：无限》的光追测试软件是独立于游戏的测试工具，比游戏中用到的光线追踪技术更多，测试条件为“RTX最高/DLSS质量”。所以测试帧数相对较低，但实际游戏配置相当亲民。

性能方面，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC相比GeForce RTX 3080 Ti的提升分别为：1080p提升43%；2K提升43%；4K提升41%，综合提升42% 。

在另外一款国产游戏《边境》的跑分软件中，情况基本与《光明记忆：无限》相同，测试条件均在“RTX最高/DLSS质量”下进行。

在《边境》中，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC相比GeForce RTX 3080 Ti的提升分别为：1080p提升48%；2K提升54%；4K提升49%，综合提升50% 。

6 DLSS 3性能测试

由于本次新技术DLSS 3的推出，将有35款游戏将于近期推出全新的DLSS 3功能，本次我们也拿到了部分游戏的测试版。

其中11月15日已有10款加入DLSS 3的游戏，包括《逆水寒》、《微软模拟飞行》、《毁灭全人类2：重新探测》、《瘟疫传说：安魂曲》、《光明记忆：无限》、《暗影火炬城》、《F1 22》、《生死轮回》、《漫威蜘蛛侠：重制版》、《超级人类》。

另外还有《WRC Generations》、《极品飞车：不羁》、《战锤40K：暗潮》将在RTX 4080推出后不久相继发布，在圣诞前都可以玩上这些包含DLSS 3的游戏。

下面就让我们来实际测试，拥有全新的DLSS 3的游戏，能达到何种帧率。

本次DLSS 3的测试图表比较繁琐，并且增加了1% Low FPS和延迟的测试，普通的FPS好理解，那么这个1% Low FPS是什么意思。

首先，游戏benchmark通常测试的FPS即为，一段时间内的游戏平均帧。而1% Low FPS则是将一段时间内的帧数从大到小排列，取最小的1%出来，再对这1%的数求平均值。

其实简单来说，这两个数值都不能代表我们在游玩时，具体哪一刻的感受，但FPS更注重整体，而1% Low FPS则是从最差的里面求平均，更谨慎一些。

看懂了1% Low FPS，我们再来看这张图表，在坐标轴左侧的为延迟（越低越好） ，坐标轴右侧的均为帧数（越高越好） ，并且由于牵扯到正负坐标，所以两侧的值有可能会不同。

在《微软模拟飞行》中，对于处理器的要求异常高，不过本次我们使用了旗舰级的13900k可以明显感受到性能的强大，在4K分辨率下关闭DLSS不会出现与DLSS 2分数相同的情况。

而在DLSS 3中，我们能够明显看到帧数再次大幅提升，要知道我们所有DLSS 3的测试均在4K分辨率下进行。看来利用帧生成来突破CPU瓶颈限制，实际表现确实如宣传的那样神奇。

不过帧生成并不是毫无弊端，这也是为什么此次测试加入了延迟。并且在开启DLSS 3后，NVIDIA Reflex是捆绑开启的。但相对于DLSS 2增加的这点延迟，在实际体验中的感受并不强。

《幻塔》是本次新增的DLSS 3测试，作为一款移动端和PC端多平台的游戏，在PC端中已经加入了光线追踪以及DLSS，并且相当耗费性能。

我们使用影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC在关闭DLSS后，预设最高画质仅有45帧，延迟也达到了100毫秒。不过在开启DLSS 2后有明显改善，而DLSS 3则让这款游戏在4K分辨率开启光追后达到了电竞级帧数。

在《赛博朋克2077》中的数据反映比较真实稳定，可以看到在DLSS关的光线追踪最高的情况下，即便影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC显卡也只有29帧，并且延迟达到了127.6毫秒。

而在开启DLSS 3后，帧数为108，提升了272%。虽然相比DLSS 2的延迟高了13毫秒左右，但依然维持在较低的水平。

《瘟疫传说：安魂曲》目前已经发布，相信不少玩家都感受到了其精美的画面，不过除了显卡需求较高，同屏30万只老鼠对于CPU的要求也异常高。

不过由于DLSS 3的特性便是无视CPU BUNDLE，强行提高帧数。影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC在DLSS 3和DLSS关之间的帧数提升达到了145%。可以看到虽然DLSS 3的延迟有所增加，但仍然比DLSS关闭后要低。

目前《F1 22》的数据测试同样有问题，在DLSS关和DLSS 2中均没有延迟数据。这一组主要看帧数的提升。其中DLSS 3相比DLSS关的帧数提升了160%，DLSS 2的提升也达到了130%。

在国产游戏《逆水寒》的光追测试中，本次我们选择的测试demo采用了真正的全局光照。所以在我尝试关闭DLSS运行后，电脑直接崩溃。

所以关闭DLSS测试行不通，这组数据主要看开启DLSS后的帧数变化。作为从无法测试到60帧的流畅水准，DLSS 3简单来说是提升了60倍的帧率，但这确实质的飞跃。

《暗影火炬城》也是本次新增的DLSS 3测试，在开启光追后对于性能要求明显提高。其中DLSS 3相比DLSS关的帧数提升了119%，DLSS 2的提升则达到了109%。

《毁灭全人类2》是一款开放世界“爽游”，玩家将扮演外星人入侵地球。在开启DLSS 3后不仅帧数相较关闭有84%的提升。

在Unity的测试软件中，将会自动播放一段即时演算视频，我们通过FrameView记录全程。不过由于程序仅提供关闭和开启DLSS 3的操作，所以我们取两组分数。

可以看到在关闭DLSS 3后不仅平均FPS只有23帧，延迟也高达189.5ms。而开启DLSS 3后提升非常大，性能提升达到了249%，演示效果肉眼可见的流畅。

在UE5提供的测试游戏中，方便的给出了DLSS的快捷测试，这里分为DLSS关（超分辨率关+帧生成关+Reflex关）；DLSS 2（超分辨率性能+帧生成关+Reflex开）；DLSS 3（超分辨率性能+帧生成开+Reflex开）三档测试。

另外，在DLSS关闭状态下，FrameView软件无法监测延迟。这组对比中，由于场景受限，我们选择固定镜头测试，所以三组数据1% Low帧数相对较高。

当然针对画质方面，我们也进行了测试，在上图中我们截取《赛博朋克2077》中的一角，可以看到在两种DLSS模式下，相较原画质几乎没有明显变化，只在栅栏处的光影效果有所不同，但对于如此大幅度的帧数提升，这点瑕疵几乎可以忽略不计。

7 生产力工具测试

虽然本次评测显卡为80级别产品，但16GB的大显存对于内容创作者同样是有很大帮主。首先我们使用SPECviewperf 13这款工业、专业软件跑分测试。

对比显卡为RTX 4090显卡以及上一代游戏旗舰RTX 3080 Ti显卡。

SPECviewperf 13

在SPECviewperf 13的软件测试中，可以看到部分软件对比上一代游戏旗舰RTX 3080 Ti的提升非常明显，其中3DS MAX的提升幅度达到86%。不过由于我们为1080p下的软件环境测试，RTX 4090在显存方面的优势并不明显。

由于影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC的高频高功耗，相比RTX 4080公版成绩也有非常大的提升，甚至在CREO中超越了RTX 4090。

Blender

Blender是一款专业的三维渲染软件，本次推出了固定的benchmark跑分软件，省去了安装软件下载素材的麻烦。这款跑分软件只需下载好启动程序，软件会自动渲染测试monster/junkshop/classroom共三个场景。

上图为GeForce RTX 4090显卡得分，分别为6504/2982/3034分，平均4173分；下图为影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC显卡得分，分别为4881/2243/2330分，平均3151分。

两张显卡的性能差距在32%左右，相比3DMARK的纯理论分数差距较大，毕竟90级显卡曾经是过去的TITAN，地位不容撼动。

DaVinci_Resolve_18.0.2

下面我们通过达芬奇来对NVIDIA AV1编码进行实测，对比输出为H.264编码。输出尺寸为4K UHD，质量选择最好，来看看两组成品有何区别。

由于我们没有固定码率，而选择了相同的画面质量，可以看到在同质量下，AV1所生成的视频码率更低，几乎为H.264的三分之一。

而低码率也就意味着视频体积越小，该段视频采用AV1编码的大小为H.264编码的四分之一，对于硬盘的空间节省非常明显，下面再来看看两段视频的画质表现如何。

左H264 右AV1

我们选择NVIDIA的ICAT软件进行分屏对比，将这段4K视频放大500%后查看噪点情况。可以看到使用AV1编码远处房屋的像素过度更平滑，几乎没有很明显的颗粒感，从而使场景看起来更干净。

当然AV1也不是没有遗憾，就是目前很多播放器还不支持AV1解码，泛用性没有那么高，但随着越来越多的产品支持AV1编码，相信流通起来还是很快的。

8 温度及功耗测试

功耗测试中，我们选择FurMark软件进行拷机测试，并采用GPU-Z检测温度，功耗仅计算显卡自身。

可以看到影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC这张显卡在45分钟左右的拷机中，峰值温度一直在61℃左右，热点温度也仅有70℃左右，温度控制的非常好。

另外新版本的GPUZ还新增了对16pin电源接口的监控功能，让用户可以通过传感器获取功率输入信息，从而及时发现一些异常情况。

游戏

1080p

1440p

Control

212 W

288 W

297 W

Cyberpunk 2077

224 W

275 W

287 W

Forza Horizon 5

172 W

197 W

238 W

Guardians of the Galaxy

177 W

233 W

266 W

Metro Exodus

205 W

262 W

295 W

值得一提的是，本次我们在拷机测试中最大板载功耗为320W左右，TDP达到了99%。但在实际游戏测试中，大部分3A游戏能够在260W左右，一些非常耗费性能的3A游戏才能够到达290-300W左右，远低于额定功耗。

所以在实际的使用过程中，由于不同游戏负载不同，GPU的实际功耗是动态变化的，类似于 FPS 随时间的变化， RTX 40系列很难触及功耗墙。

所以从这一点来看，上一代游戏旗舰RTX 3080 Ti整卡功耗为350W，而在RTX 4080中，即便是耗费性能最高的《Control 》，也未达到300W。并且RTX 4080的综合性能提升44%左右，是一款能耗比非常出色的次世代显卡。

9 千重镜面光影美学

在RTX 40系显卡中，影驰的星曜系列在设计理念上沿袭了RTX 30系的水晶切割、纯白、透明等关键词，但细节方面的进步更加明显。透明外壳整体的贴合度更高，并大量减少了切割面的数量，转而集中在风扇周围，水晶质感更强。

作为目前为数不多，以纯白配色为主题的显卡，星曜系列也深知玩家的诉求：纯白胜雪；光影美学，对于想要打造纯白整机的用户是非常不错的选择。

性能方面，影驰GeForce RTX 4080 16GB 星曜 OC相比较上一代游戏旗舰RTX 3080 Ti的理论性能，综合提升约为45% ，相应的对比RTX 3080提升约为56% 左右。

目前这张RTX 4080在4K分辨率下，3A大作基本都可以达到百帧，所以显示器是目前更换显卡的主要瓶颈，因为相信在此之前即便拥有4K显示器的用户，大部分也是60Hz。但如果你拥有一张RTX 4080，仍然使用60Hz的显示器，会浪费掉大部分显卡性能。

10 附录1-NVIDIA Ada Lovelace架构解析

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DLSS 3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。

11 附录2-Ada Lovelace是谁？

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个程序员。

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。

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