完整的GB202核心包含192個SM單元，每個SM包含128個CUDA核心；1個第4代RT Core；4個第5代Tensor Core；4個紋理單元。1個256KB的寄存器文件和128KB的L1共享緩存，它可以根據(jù)圖形和計算工作負載的需要配置不同的大小。

在Blackwell架構的SM單元中，INT32整數(shù)運算的數(shù)量增加了一倍。與Ada架構的SM單元相比，實現(xiàn)了INT32與FP32內核的完全統(tǒng)一。不過在時鐘周期內，統(tǒng)一內核只能作為FP32或INT32內核運行。

與Blackwell架構一同推出的還有GDDR7顯存，采用pam3信號技術，它有著更高頻率與更低電壓的特點。

本代RTX 5090配備28 Gbps GDDR7顯存，峰值顯存帶寬可達1792GB/s/秒，而RTX 5080配備更高的30 Gbps時鐘頻率的GDDR7顯存，峰值內存帶寬可達960 GB/秒。結合新的引腳編碼方案，GDDR7實現(xiàn)了顯著增強的信噪比（SNR）。

通過增加信道密度、改進的pam3信噪比、先進的均衡方案、重新設計的時鐘架構和增強的I/O訓練，GDDR7提供了更高的帶寬。這些進步還顯著提高了能源效率，提供了更好的性能和延長電池壽命，特別是在移動端，或功率受限的系統(tǒng)中。

Blackwell 第4代RT Core

在第4代RT Core中，簡單來說它相比Ada架構，在渲染光線追蹤場景時，提供了兩倍光線三角形相交測試吞吐量，并引入了Mega Geometry的結構算法。

Opacity Micromap Engine

不透明微引擎在Ada架構中已經引入，這里不再過多講述，它主要的作用是優(yōu)化光線追蹤渲染，可大幅減輕著色器的工作負擔。

比如樹葉之類的復雜物體，不同的光線都會影響它的表現(xiàn)狀態(tài)，以及樹葉之間的光線反彈，所以對于光線追蹤的計算量是巨大的。

不過Opacity Micromap Engine可以將光線追蹤特性烘焙到不透明蒙版中，所以那些不規(guī)則形狀和半透明的對象，也就能夠更快更精準的渲染出來，從而極大減輕著色器的工作負擔。

RTX Mega Geometry

除了上面提到的Opacity Micromap Engine，在BlackWell架構中，還引入了Mega Geometry（大型幾何）的運算概念。其中包含了Triangle ClusterIntersection Engine、Linear Swept Spheres等新硬件。

新的Blackwell RT核心包含一個Triangle ClusterIntersection Engine三角形群集交集引擎，它能夠進一步加速大型幾何的光線追蹤，同時它的工作還包含標準的光線三角形交集測試。Linear Swept Spheres則主要用于光線追蹤中精細的幾何形狀，比如發(fā)絲。

RTX Mega Geometry的理念與虛幻5引擎的Nanite虛擬微多邊形幾何體系統(tǒng)相同，在現(xiàn)代游戲中，模型更加細致，需要渲染的工作量大幅增加，如果全部按照最精細的級別處理，將會耗費極大的計算資源，所以將LOD分級便應運而生。

簡單來說，就是根據(jù)一個物體距離攝像機的遠近，來調節(jié)物體的細節(jié)水平。此前《黑神話：悟空》便應用了這樣的技術，它消除了LOD的繁瑣任務，可以掃描并導入極高精細程度的模型。并且，這不會影響性能。仍然可以獲得實時幀速率。

在RTX Mega Geometry中提供了新的BVH構建功能，它采用三角形集群作為一級基元。新的集群加速結構Cluster-level Acceleration Structures（CLAS）可以從256個三角形空間緊湊批次中生成，然后使用CLAS集合作為輸入來構建最終的BVH。

不過虛幻5引擎并非專為Blackwell而設計，RTX Mega Geometry的工作只是更高效的讓游戲引擎調用API。由于其輸入?yún)?shù)完全由GPU內存驅動，游戲引擎可以在GPU上更高效的運行LOD選擇、動畫、剔除等邏輯。同時最大限度減少對CPU的往返，進而減少與BVH管理相關的CPU開銷。

然而在更加精細化的游戲引擎中，按照傳統(tǒng)的流程，應用程序必須從場景中的每一幀的所有對象中構建一個頂層加速結構。而隨著更大的世界規(guī)模以及繁雜的場景物體，僅靠LOD分級仍然難以實現(xiàn)質的變化。

為了解決這個問題，RTX Mega Geometry引入了一種新型的頂層加速結構（TLAS），稱為分區(qū)頂層加速結構（PTLAS）。

它無需在每一幀都從頭開始構建一個新的TLAS，PTLAS能夠辨別從一幀到另一幀，哪些對象是靜態(tài)的。

應用程序通過將對象聚合到分區(qū)中，并僅更新那些已更改的對象來節(jié)省開銷。

例如，游戲可以將靜態(tài)游戲世界的各個部分放入所屬的分區(qū)中，同時將動態(tài)對象分離到每幀重建的“全局分區(qū)”中。與傳統(tǒng)的TLAS相比，請求的分區(qū)更新越少，節(jié)省的運行時開銷就越大。

另外好消息是，RTX Mega Geometry可通過底層API進行擴展支持，適用于所有支持光線追蹤的NVIDIA GPU，也就是從圖靈架構（Turing）開始。

不過Blackwell的第4代RT Core是專門為RTXMega Geometry而設計的，硬件中的特殊集群引擎實現(xiàn)了幾何和BVH數(shù)據(jù)的新壓縮方案，同時是第3代RT Core光線三角形相交率的2倍。因此，Blackwell架構可以實現(xiàn)用更小的顯存，更高效的處理這些內容。

Linear Swept Spheres (LSS)

LSS（線性掃描球體）是Blackwell架構中新增的圖形語言，它極大地簡化了復雜頭發(fā)和毛發(fā)的渲染開銷，并能提升質量。

此前渲染頭發(fā)仍然需要最基礎的三角形來表達物體，如圖所示，發(fā)絲中的一個線段需要6個三角形，而一根頭發(fā)便需要無數(shù)個三角形來確保其精度。比如我們的頭發(fā)則需要600萬個三角形來表達。

Blackwell架構的RT Core引入了LSS新語言的支持，它類似于鑲嵌曲線，允許靈活地近似各種鏈型。并且球體也更適合發(fā)行構建。

LSS的引入可以讓發(fā)型構建，減少3倍的數(shù)據(jù)量，速度大約快了2倍，并可以使用更少的顯存，獲得更高的幀數(shù)。

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