1月7日，英伟达在CES 2025发布了备受期待的GeForce RTX 50系列显卡，首发产品包括RTX 5090（D）、RTX 5080、RTX 5070Ti和RTX 5070四个型号。GeForce RTX 50系列显卡搭载了全新的Blackwell架构，可以说是近年来变革最大的GPU架构，为我们带来了全新的SM单元流处理器、第四代RT Core、第五代Tensor Core、GDDR7显存等新特性，另外还有RTX神经网络着色器、DLSS 4、Reflex 2、Transformer模型、多帧生成等新技术的诞生，可谓是重新定义了未来游戏发展的新方向，将AI技术纳入图形渲染的核心地位。
NVIDIA Blackwell架构
SM单元
我们先来简单了解一下Blackwell架构的变化。首先是SM单元，上代Ada架构SM单元里的着色器核心有两种，一种能执行FP32运算，另一种能执行FP32或INT32运算，运算能力更倾向于浮点运算。而Blackwell则升级成了统一着色器核心，可按需执行FP32或INT32运算，大幅度提高了着色器核心的整数运算能力，运算效率和调度也更为灵活。英伟达表示这种运算单元的改动是为了神经网络着色器而优化。
第五代Tensor核心
第五代Tensor核心增加了对FP4精度的支持，相较于上代Ada核心的FP8精度，FP4精度的运算吞吐量可提升2倍。模型精度越低对运算性能和空间的开销也就越低，低精度的量化可以减少模型的体积，降低对显存的要求，提高运算速度。而在端侧的推理运算大部分都采用低精度模型，偶有高精度模型也会通过量化操作来降低精度，所以更低精度的支持意味着显卡有更高的灵活度减少硬件的开销
第四代RT核心
第四代RT核心继承了上代的 Box Intersection Engine和Opacity Micromap Engine，原有的Triangle Intersection Engine升级为Triangle Cluster Intersection Engine，并新增Triangle Cluster Decompression Engine用以处理更大规模的三角形相交场景。另外还新增了 Linear Swept Spheres用以处理毛发的光线碰撞，减少硬件开销。
英伟达将其称为Mega Geometry，并表示其处理几何图形相交的能力要比Ada架构提升2倍，显存开销降低25%。
GDDR7显存
RTX 50系列显卡还搭载了GDDR7显存，因为采用了PAM3信号编码，数据速率可达GDDR6的2倍，但功耗只需要GDDR6的一半。
编解码功能
还有一个需要补充的是，Blackwell架构终于支持DisplayPort 2.1 UHBR 20模式，可以输出最高8K 165Hz的画面，并且NVDEC解码引擎升级到第九代，NVENC编码引擎升级到第六代，AV1格式支持了UHQ超高质量模式，HEVC(H.265)格式支持到MV-HEVC，色度空间支持更高规格4:2:2格式。
RTX神经网络着色器
RTX神经网络着色器是一项颇具科幻色彩的技术，咋听之下似乎无法理解，但我们可以简单理解为它是一项借助AI训练来简化、压缩渲染流程和材质数据的技术。这其中又细分为神经网络纹理（Neural Textures）、神经网络材质（Neural Materials）、神经网络体积云（Neural Volumes）、神经网络辐射场（Neural Radiance Fields）、神经网络辐射缓存（Neural Radiance Cache）等5项技术。通过这项技术，开发者可以更高效、智能的完成开发过程，导出更匹配RTX的着色器数据。用户也可以以更低的硬件开销，获得更高质量的渲染画面，可谓是双赢的局面。
DLSS4
DLSS 4迎来了自2019年DLSS发布以来的最大革新：多帧生成技术（MFG）和Transformer模型。DLSS 3的帧生成技术是通过超采样和光线重构技术生成额外帧，并通过光流加速器插入原始帧中获得几乎翻倍的帧数提升。而DLSS 4技术得益于第五代Tensor核心的算力提升，可以在DLSS 3的基础上再额外通过AI模型生成2帧画面。如此以来，配合超采样、光线重构、光流插针以及多帧生成模型，DLSS4可以实现15/16的画面生成，实现最高8倍的帧数提升。除了多帧生成技术，DLSS4还将原有的CNN卷积神经网络模型替换为Transformer模型（可选），能够更好的处理自然语言和多头注意力权重，生成的画面会更稳定，鬼影和运动模糊等问题也会大幅度减少。
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