英偉達的神經紋理壓縮能否終結中低端顯卡的顯存焦慮?

6.5GB顯存佔用降至 970MB??

顯存不賣啦?新卡不賣啦?

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NTC 的全稱爲Neural Texture Compression(神經紋理壓縮),是英偉達推出的新一代紋理壓縮技術,核心目標是解決遊戲渲染中紋理資源對顯存(VRAM)的高佔用問題。

在 3D 遊戲渲染流程中,所有物體的表面材質(包括木材、磚塊、皮膚、金屬等),本質都是貼合在 3D 模型上的平面紋理圖像,而這類紋理資源正是遊戲 VRAM 佔用的頭號來源。

當前遊戲行業沿用的傳統紋理壓縮算法已發展多年,在壓縮比與畫質的平衡上已接近瓶頸,高畫質紋理往往會帶來指數級的顯存佔用增長。

雙擊支持小作者

而 NTC 技術跳出了傳統壓縮算法的框架:它用一個小型 AI 模型替代了固定壓縮算法,能夠從體量極小的源數據中實時重建高畫質紋理,在人眼觀感幾乎完全一致的前提下,實現了遠超傳統方案的壓縮效率。

根據英偉達官方演示數據,同一場景的紋理 VRAM 佔用可從 6.5GB 降至 970MB,壓縮比提升幅度極爲顯著。同時,因爲需要的渲染通道更少的緣故,在顯卡具有快速完成實時解壓的性能時,幀率也會比傳統壓縮方法更高。

如何實現超高壓縮比?

從技術本質來看,NTC 的核心邏輯是通過預訓練的 AI 模型,實現從低分辨率輸入到高分辨率紋理的還原,簡單來說,就是讓 AI“記住訓練數據的特徵,實時補全壓縮過程中缺失的像素”。

——有損

它屬於有損壓縮技術,與我們熟知的 JPEG 壓縮邏輯有相似之處 —— 壓縮帶來的畫質損失人眼極難察覺,只有刻意逐幀對比才能發現細微差異。但與 JPEG、PNG 等傳統圖片壓縮格式不同的是,NTC 在實現超高壓縮比的同時,還能支持對紋理像素的高效隨機採樣,這一特性讓它完全適配遊戲實時渲染的需求,而這正是傳統圖片壓縮格式無法應用於遊戲紋理渲染的核心瓶頸。

從實現細節來看,NTC 會將遊戲材質編碼爲兩組核心內容:一是源圖像特定座標的輸入值表,二是一個僅需數千次算術運算的微型 AI 模型;渲染時,GPU 通過微型模型處理輸入值,實時生成最終的紋素數據,無需提前將完整的高分辨率紋理加載進顯存。

值得注意的是,英偉達的 NTC 實現基於 Shader Model 6.9 新增的 Coop Vector 通用功能,而非完全綁定自家顯卡的張量核心Tensor core,這意味着理論上所有支持該 Shader 標準的顯卡,包括 AMD、Intel 的顯卡,都可以運行這項技術(當然AMD 與 Intel 也有同類技術佈局,分別爲 NTBC 與 TSNC)。

與 DLSS 互補

  • DLSS(深度學習超採樣) 作用於渲染管線的末端,核心是對渲染完成的最終畫面進行 AI 超分辨率放大,通過降低原生渲染分辨率來減少渲染算力消耗,核心目標是提升遊戲幀率

  • NTC(神經紋理壓縮) 作用於渲染管線的前期,核心是對渲染所需的紋理資源進行 AI 壓縮與實時重建,減少紋理資源的顯存佔用,核心目標是降低遊戲 VRAM 需求,需要渲染通道更少,在一些場景下幀率也會比傳統壓縮方法更高。

玩家可以同時開啓 DLSS 提升幀率、開啓 NTC 降低顯存佔用,在不損失畫質觀感的前提下,同時解決幀率與顯存兩大核心痛點。

老顯卡能否喫上 “技術紅利”?

當前落地進度

目前 NTC 的 SDK 已經在 GitHub 上發佈測試版本,正式面向遊戲開發者開放調試,但截至目前,只有刺客信條影完成了部分適配。

新老遊戲支持?

這項技術需要遊戲開發者在開發階段主動集成適配,理論上,開發者可以爲已發售的老遊戲推送更新補丁,加入 NTC 支持。但我認爲,除非技術實現全行業普及,否則廠商大概率只會將其應用於新開發的遊戲,老遊戲獲得適配的可能性極低

硬件支持

  1. 技術層面,支持 Shader Model 6.9 的顯卡均可運行 NTC,但實時 AI 解壓需要顯卡具備足夠的算力支撐

  2. 若顯卡算力不足,無法完成實時解壓,那肯定會回到傳統的 BCn 紋理壓縮模式,此時玩家僅能獲得遊戲安裝包體積縮小的收益(類似預熱着色器,在本地通過長時間解壓來構建完整貼圖),無法實現 VRAM 佔用(實時解壓)的降低;

  3. 新一代顯卡憑藉更充足的算力、更多的張量核心,能在解壓過程中實現更低的性能損耗,獲得更完整的技術收益,而中低端老顯卡的實際增益仍有待實測驗證。

是老卡續命神藥,還是噱頭大於實際?

有望重構中低端顯卡的生命週期——

  1. 紋理是遊戲 VRAM 佔用的最大來源,若技術能達到官方演示的效果,8GB 顯存的中端顯卡就能勝任原本需要更高顯存的紋理負載,大幅延長中低端老顯卡的使用壽命,這也是大量 6、8、12G等顯存受限顯卡用戶的核心期待;

  2. 技術普及後,遊戲廠商可以觸達更多使用中低端硬件的玩家,擴大遊戲的潛在用戶羣體、提升銷量;

  3. 除了降低 VRAM 佔用,NTC 還能大幅縮小遊戲整體安裝包體積,降低玩家的下載與存儲成本,具備玩家與廠商的雙向收益。

還是並非老顯卡的 “續命藥”?

  1. 技術帶來的顯存降低,需要付出 GPU 算力的代價,在當前的老硬件上,顯存佔用降低與性能消耗的取捨並不理想,很難成爲老顯卡 “再戰 5-10 年” 的解決方案;

  2. 商業層面,英偉達不會讓這項技術實現全行業的大範圍普及,否則會直接影響新一代大顯存顯卡的銷售,未來如果僅在少數遊戲中應用,那麼很難造福大多數;

  3. 除了紋理資源,光追緩存、陰影貼圖、光照探針等光柵化副產品,同樣是 VRAM 佔用的重要來源,僅靠紋理壓縮能帶來的實際提升存在明確上限,如果未來這些部分佔用越來越多,購買大顯存顯卡仍然是唯一途徑。

4.從商業角度來看,新卡很有可能推出獨佔硬件元器件來提升體驗,50系比40系多了專用的神經網絡着色器,60系會比50系多什麼呢?

後記

對於普通玩家而言,既不必將其神化爲 “老卡續命神藥”,也無需完全否定(我也是兩面派😁)它的實際落地效果、行業普及程度、對中低端老顯卡的真實增益,仍需要等待開發者的實際適配與市場的長期檢驗,科技的進步總是伴有不停的嘗試,不是麼?

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