显卡架构演进时间线

从Fermi到Blackwell · 从GCN到RDNA 4

更新时间:

NVIDIA GPU架构发展史

2025

Blackwell架构

NVIDIA于2025年1月发布Blackwell架构GeForce RTX 50系列显卡。基于台积电4nm工艺,采用新一代SM单元和第五代Tensor Core,新增FP4精度支持和DLSS 4多帧生成技术。

台积电4nm 第五代Tensor Core DLSS 4 GDDR7

代表显卡:RTX 5090、RTX 5080、RTX 5070 Ti、RTX 5070、RTX 5060 Ti、RTX 5060

2022

Ada Lovelace架构

NVIDIA于2022年10月发布Ada Lovelace架构GeForce RTX 40系列。基于台积电4nm工艺,SM单元数量大幅增加,第四代Tensor Core和第三代RT Core带来显著性能提升。

台积电4nm 第四代Tensor Core DLSS 3 Shader Execution Reordering

代表显卡:RTX 4090、RTX 4080、RTX 4070 Ti、RTX 4070、RTX 4060 Ti、RTX 4060

2020

Ampere架构

NVIDIA于2020年9月发布Ampere架构GeForce RTX 30系列。采用三星8nm工艺,第二代RT Core和第三代Tensor Core,光追性能翻倍。CUDA核心数量大幅增加。

三星8nm 第二代RT Core 第三代Tensor Core GDDR6X

代表显卡:RTX 3090 Ti、RTX 3090、RTX 3080 Ti、RTX 3080、RTX 3070 Ti、RTX 3070、RTX 3060、RTX 3050

2018

Turing架构

NVIDIA于2018年9月发布Turing架构GeForce RTX 20系列。首次引入RT Core(光线追踪专用单元)和Tensor Core(AI加速单元),开启游戏实时光追时代。

台积电12nm RT Core Tensor Core DLSS

代表显卡:RTX 2080 Ti、RTX 2080 SUPER、RTX 2080、RTX 2070 SUPER、RTX 2070、RTX 2060 SUPER、RTX 2060

2016

Pascal架构

NVIDIA于2016年5月发布Pascal架构GeForce GTX 10系列。采用台积电16nm FinFET工艺,大幅提升能效比,显存升级为GDDR5X,为后续架构奠定基础。

台积电16nm FinFET GDDR5X Simultaneous Multi-Projection

代表显卡:GTX 1080 Ti、GTX 1080、GTX 1070 Ti、GTX 1070、GTX 1060、GTX 1050 Ti、GTX 1050

2014

Maxwell架构

NVIDIA于2014年2月发布Maxwell架构GeForce GTX 900系列。重点优化能效比,每瓦性能显著提升,SMM流式多处理器效率大幅增强。

台积电28nm SMM VR Works Audio

代表显卡:GTX 980 Ti、GTX 980、GTX 970、GTX 960、GTX 950

2012

Kepler架构

NVIDIA于2012年3月发布Kepler架构GeForce GTX 600系列。采用全新GK104核心,SMX流多处理器设计提升并行计算能力。

台积电28nm SMX GPU Boost

代表显卡:GTX 780 Ti、GTX 780、GTX 770、GTX 760、GTX 660

2010

Fermi架构

NVIDIA于2010年3月发布Fermi架构GeForce GTX 400/500系列。革命性的统一计算架构,引入CUDA并行计算概念,奠定现代GPU计算基础。

台积电40nm CUDA ECC显存 统一着色器

代表显卡:GTX 590、GTX 580、GTX 570、GTX 480

AMD GPU架构发展史

2025

RDNA 4架构

AMD于2025年3月发布RDNA 4架构Radeon RX 9000系列。基于台积电4nm工艺,第三代光线追踪加速器和第二代AI加速器,FSR 4超分辨率技术大幅进化。

台积电4nm 第三代RT加速器 FSR 4 AI加速器

代表显卡:RX 9070 XT、RX 9070、RX 9060 XT、RX 9060

2022

RDNA 3架构

AMD于2022年12月发布RDNA 3架构Radeon RX 7000系列。Chiplet设计首次应用于GPU,5nm+6nm混合工艺,第二代Infinity Cache,显著提升带宽效率。

Chiplet设计 5nm+6nm工艺 第二代Infinity Cache AI加速器

代表显卡:RX 7900 XTX、RX 7900 XT、RX 7800 XT、RX 7700 XT、RX 7600 XT、RX 7600

2020

RDNA 2架构

AMD于2020年11月发布RDNA 2架构Radeon RX 6000系列。首次支持硬件光线追踪,Infinity Cache技术大幅降低延迟,提升功耗效率。

7nm工艺 硬件光追 Infinity Cache FSR

代表显卡:RX 6950 XT、RX 6900 XT、RX 6800 XT、RX 6800、RX 6700 XT、RX 6700、RX 6650 XT、RX 6600 XT、RX 6600

2019

RDNA架构

AMD于2019年7月发布RDNA架构Radeon RX 5000系列。全新架构设计,每个计算单元性能提升25%,功耗效率提升50%。

7nm工艺 RDNA架构 GDDR6显存

代表显卡:RX 5700 XT、RX 5700、RX 5600 XT、RX 5500 XT

2011

GCN架构

AMD于2011年1月发布GCN(Graphics Core Next)架构。取代旧有的VLIW架构,采用超标量设计,更好适应通用计算需求。

28nm工艺 GCN设计 曲面细分

代表显卡:R9 390、R9 380、R9 370、HD 7970、HD 7870

Intel GPU架构发展史

2024

Xe2 Battlemage架构

Intel于2024年12月发布Arc Battlemage架构显卡。相比Alchemist架构,性能大幅提升,Xe2矢量引擎增强,光追性能改善,能效比显著提升。

Xe2架构 台积电4nm GDDR7显存 XeSS 2

代表显卡:Arc B580、Arc B570

2022

Xe-HPG Alchemist架构

Intel于2022年3月推出Arc系列显卡,正式进军独立显卡市场。Xe-HPG架构支持光线追踪和XeSS超分辨率技术。

Xe-HPG 硬件光追 XeSS

代表显卡:Arc A770、Arc A750、Arc A580、Arc A380

架构性能对比

架构 代际性能提升 主要技术 工艺
NVIDIA Blackwell +30% DLSS 4、FP4、GDDR7 台积电4nm
NVIDIA Ada Lovelace +70% DLSS 3、光追增强 台积电4nm
NVIDIA Ampere +50% 光追2.0、DLSS 2 三星8nm
AMD RDNA 4 +35% FSR 4、光追增强 台积电4nm
AMD RDNA 3 +50% Chiplet、AI加速 5nm+6nm
Intel Xe2 Battlemage +70% XeSS 2、GDDR7 台积电4nm