这篇文章我会对40系显卡，尤其是RTX4090做一个技术分析，谈谈台积电4nm制程的优势，着色器重排序SER的意义，DLSS3.0相比其他超采样技术的区别及其问题；当然我也会对各种非公卡做点评，给出购买建议和对2023显卡市场的预测。
不久前英伟达在GTC2022发布了新一代的RTX40系显卡，采用台积电4nm工艺和Ada Lovelace架构。
想不到距离2020年九月30系显卡发布已经过去了两年，英伟达在经历挖矿热潮和芯片短缺后，股价从两年前的130美元一路狂飙到21年末的超过300美元，现在又回落到和两年前同一水平的130美元，真是讽刺。
规格提升与台积电4nm
首先我们来看一下AD102的规格，光栅渲染算力90TFLOPS相比3090ti的40TFLOPS翻倍有余，光追算力翻倍到200TFLOP，同时AI算力翻三倍，而且公版TDP仍给在450W，这说明Ada Lovelace的每瓦性能是安培的2倍还多，同时甜点频率上移到2.5GHZ，实现更极致的性能。可以说这个提升幅度是非常巨大的，对我这个原3090现3080用户吸引力足够。
实现如此高的性能提升的关键就是换用了台积电的4nm工艺，终于抛弃三星这漏电狂魔了。
台积电4nm优势有三点，首先是足够高的晶体管密度。相比于三星8nm LPP可怜的六千万晶体管每平方毫米，台积电4nm至少拥有一亿五千万晶体管每平方毫米的密度。
这也是为何4090的AD102核心(608mm2)能在比上代的GA102(628mm2)更小的晶片上塞下763亿个晶体管，是3090ti的2.7倍。
其次是极高的能效比，台积电N4是由台积电5nm节点衍生而来，而30系采用的8nm LPP是三星10nm的延续，从工艺上差了至少两代，能效比提升是1.8倍左右，这也是40系敢于大刀阔斧堆晶体管的原因。
台积电4nm工艺的优势其三就是高频上得去。从苹果M2的3.5ghz到晓龙8gen1的3.2ghz，都证明了台积电4nm的在3ghz以上的高频稳定性以及高频能效比，这也侧面带来所谓“MAX Q”甜点频率的提升，对将来的40系笔记本平台有重大意义。
着色器重排序SER
今年很多40系新闻稿一带而过但我认为非常重要的新技术是SER，Shader Execution Reordering，也叫着色器重排序。GPU的优势就在于并行处理多项任务，尤其是并行相似任务时，成千上万个流处理器的效能比CPU单管线流水线式的处理方式高得多。
而40系的着色器重排序SER就是通过算法筛选相似的光追渲染任务并重分配给不同的处理区块，这样就能保证每种任务更快执行，最大限度地利用的GPU并行处理相似任务的优势。
英伟达称SER的创新堪比CPU的乱序执行，能让性能提升25% 。我认为SER将不仅局限于光追优化，在更加普适的渲染场景也会有所应用。
DLSS 3.0特点和问题
接下来我们聊聊DLSS 3.0。简单的说，DLSS3.0相比前代，采用光流法直接运算出完整的中间帧，突破了CPU渲染瓶颈，也是真正“AI完全渲染游戏画面”的开始。
事实上DLSS2.0就已经是多帧超采样的算法了，相比于AMD FSR的单帧超采样，DLSS2.0采用深度学习算法自动调参，参考多帧1080p的画面和游戏引擎运动矢量，训练重建多帧4k画面，而且在超采样同时融合了抗锯齿
而DLSS 3.0则更进一步，采用全新的光流加速器计算每个像素的运动方向，计算出两帧画面中原本不存在的中间帧，实现帧数翻倍。英伟达称DLSS3仅需GPU运算1/8的画面，而另外7/8则由AI生成，也就是1080p60帧超采+插帧到4k120，帧数分辨率都翻倍，而且超越CPU的渲染帧数上限。
DLSS3是非常有前景的，但光流法插帧用在游戏里存在一个重要问题：延迟。要知道用光流法插帧是需要计算像素点在光流场的偏移，也就是至少要两帧画面才能算出中间帧，不可能插到最前面，因为谁都不知道未来是怎么运动的。
这就引入一个不可避免的问题，即使DLSS3.0能极快的插帧到120fps，最新生成的帧延迟仍是至少是60fps的水平。我们来看一个例子，这是官方2077的演示，DLSS2.0下60fps延迟是65ms，DLSS3.0帧数90，延迟67ms，怎么比60fps的延迟还大？
这是因为DLSS3.0的所谓“插帧”只能插中间帧，不能生成最新帧，这也是英伟达在发布会上没告诉你的事情。
在我看来DLSS3.0并不是所谓最新一代DLSS，而是在DLSS2.0的基础上通过光流加速器让运动更平滑，是一种高端版的运动补偿罢了，60帧的延迟还是60帧的水平。
但是话说回来，DLSS3.0这种实时插帧的技术证明40系卡的AI算力足够强大，对延迟要求不高的视频插帧将有很广阔的应用前景，若是视频渲染器也能配合DLSS达成实时超分辨率+超采样是非常好的，有望搭载于Madvr和SVP这类软件。
市场和定价
讲了这么多技术层面，我们来看看市场和定价策略。4090公版12999我觉得很香，各家非公估计放开自我，搞个16999甚至18999也不是没可能，毕竟21年的狂热势头历历在目是吧，我就这么说，两万块也有人买。
今年的4080很一般，首先是16G版本显存位宽只有256 bit，阉割的过于明显，但定价和4090拉不开差距，非公肯定过万。而12gb版本规格就整个4090的一半都不到，显存位宽才192bit，更关键的是4080 12G用的是AD104核心而非4090的AD102，这卡应该妥妥地叫4070。
看来老黄对30系显卡的清库存压力还是很大，不愿挤占哪怕是3080的定价空间，太不体面了，那就只能期待AMD让它体面。
非公设计点评
顺便我们也来看看各家40系非公的外观设计。首先看ROG，这也太丑了，30系难道就是ROG的设计巅峰吗。猛禽风扇12cm整个比30系大一圈，当然这个散热还是有料的，3.15槽的设计，均热板夹热管，最外层风扇吹透。
接下来看看某嘉，整体还是30系外观，看着像四槽但怎么只给两槽插板，均热板铜管还是不镀镍。技嘉是属于在20系大雕散热吃亏后狠堆料，但一直以来bios功耗给的比较保守。
微星的设计我还是很喜欢的，金属感棱角分明。我现在用的就是3080suprim，而且今年新出了个suprim liquid水冷卡，很有意思
看完各家40系设计，能看出来一些类似的思路。第一，短PCB设计配合长散热片大面积吹透；第二，大面积均热板配合多根热管；第三，比厚更厚，比高更高，三槽起步，ITX不要想。
我是认为非公4090是按照600W的散热标准来的，而且今年台积电4nm高频强势，极限性能还是很值得挖掘的。
购买建议
接下来讲讲购买建议，我的基本观点是看好4090，看衰4080。原因是4090相比前代旗舰提升巨大，而4080无论是位宽还是规格阉割太多，在8000-10000的市场站不住。而对于40系旗舰，我会建议购买水冷卡，因为今年的风冷卡过于厚重，而且水冷卡的温度优势非常大。
显卡核心不同于面积较小且容易积热的CPU，水冷对于大核心+核心直触的GPU的压制效果非常好，500w也能压到六七十度。今年EVGA退出竞争，不会有kingkin后，华硕、微星、技嘉、七彩虹都确定有一体水的4090，值得观望。
而且今年在新的12V供电接口加入后，就不会存在某些厂商因为只有2x8pin导致水冷卡调教更加保守的诡异情况。对于30系，我只想说，别买，买也等到AMD 7000系发布看30系跳水。
在全球经济下行的压力下，40系显卡的全新架构和翻倍性能会带给DIY市场新的活力吗？我看很难。40系如此高昂的定价的仅限高端为30系清库存的做法，让它必然成为少部分玩家的奢侈品。
虽然性能提升巨大，但4080明显定价过高，这次“换代” 更像是狮子大张口。而接下来AMD的7000系从低端到高端的换代则是打破僵局的关键，老黄的40系低端卡又会怎么接招呢？
