什麼？連GPU都要有CoProcessor (輔助處理器)？那不就跟以往80386SX CPU搭配80387 Co-Processor (亦俗稱Math CPU)的作法一樣？到底是什麼樣的需求，才讓GPU這個負責繪圖的處理器，也要搭配輔助處理器？喔！原來業界傳出NVIDIA在即將發表的最新GeForce RTX 3080/3090顯示卡中，將採用革命性的「Traversal Coprocessor」(暫翻成「跨越式輔助處理器」)設計作法，將帶動全新高階顯示卡PCB(印刷電路板)嶄新設計的創新風潮。

RTX 2080要雙顆風扇，RTX 3080只要單顆風扇？可能嗎？

據悉，NVIDIA將最快於2020年9月推出下世代Ampere架構的RTX 30系列顯示卡，其中GeForce RTX 3080 Ti的效能可望比2080 Ti快40%，將讓GPU效能再往上提升，有機會讓重量級3A遊戲在4K解析度下也能暢玩。

至於更高階的Titan顯示卡，據悉將更名為RTX 3090，且最高搭載24GB記憶體，功耗更直達350W，等於是一台主流電腦功耗。至於在先前網路傳出的RTX 3080公版顯示卡實體照，其風扇設計看起來很像眼鏡框架，但一邊有風扇，另一邊卻沒風扇！









難道說，先前瓦斯爐的RTX 2080顯示卡功耗達250W都要兩顆以上的風扇的設計，這次RTX 3090需要350W的顯示卡卻只要一顆風扇就能搞定嗎？那你可能忘了看一下RTX 3090公版顯示卡的背面，其實還有顆風扇是設計在這裡的。

RTX 3080/3090擬採用雙面PCB設計，搭配跨越式輔助處理器？

根據Coreteks在YouTube發布的「繪圖卡新革命即將來臨」中，說明到RTX 3000系列將採用獨特創新設計，在先前發布之RTX 3080公版顯示卡中，其正面有一顆風扇，背面也有一顆風扇，而這樣做的用意，可能是針對兩顆GPU來分別做散熱。類似當今的電競筆電，也是採用雙散熱風扇的設計，分別負責將CPU和GPU的熱量排出。

▲ Coreteks發布之「繪圖卡新革命即將來臨」影片說明

如果說RTX 3080顯示卡的風扇採用一正一反的配置設計，那Coreteks猜測裡面的PCB應該是採用雙面設計，也就是正面將會有一顆主要GPU處理器，背面也有一顆「Traversal Coprocessor」(暫翻成「跨越式輔助處理器」)，之所以他們會如此猜測，可能也跟NVIDIA先前註冊一個Traversal Coprocessor專利有關，由於眾所周知，在Turing RTX時，其內建GPU核心、RT Core與Tensor Core，至於Ampere GPU裡面，可能其內建了GPU核心，至於光線追蹤的部份，則是交由這個Traversal Coprocessor來處理。



這麼設計的用意，很有可能在高階顯示卡中，不要將所有的GPU核心+RT核心+Tensor核心都放在同一顆GPU晶片裡面，其預留光追需要空間，使得其整體功耗大提升，而若改成上述的GPU+coGPU方式，這樣GPU核心就只做GPU相關的事情(如繪圖核心引擎、多重流處理器、光柵引擎)，至於光線追蹤方面，則是交給coGPU來處理。如此一來，可以將負擔平均分配給這兩個處理器，透過這樣分工的作法，不僅可將熱量平均分散，以讓整體繪圖效能大幅提升。

將GPU與光追功能分開，更能彈性應用

此外，由於NVIDIA的Turing架構用在RTX 20系列，而後來NVIDIA又推出Turing GTX，用在中階與入門GTX 16系列。前者內建硬體光追(即內建RT Core與Tensor Core)，而後者就沒有內建硬體光追。根據這樣推論的話，上述的雙GPU作法，就可以變成GPU 核心搭配Traverse輔助GPU，應用在高階的RTX 30系列，而中階與入門的顯示卡(可能叫做GTX 26系列)，則只要配置一顆GPU核心，如此便可簡化設計，簡單製表說明如下：

▼ Traversal Coprocessor應用說明 (PCDIY! 推論)

CPU廣納百川、GPU則應該專業分工

其實，以處理器發展史來看，最早CPU因為效能有限，在處理一些數學類、訊號類等大量運算資料需求，就必須搭配FPU (浮點處理器，或稱Coprocessor，或稱Math Processor)、DSP (數位訊號處理器)、VPU (視訊處理器)，甚至還有獨立的SPU (音效處理器)…等等，只是後來CPU效能越來越強，把上述的功能全部整合進去。

後來在90年代至2000年初，數位影音的興起，當時有所謂的硬體MPEG解壓縮卡，當然要顯示畫面也都一直搭配一張「2D顯示卡」，後來這些功能也都被CPU收編，使得現在的CPU裡面，都含有Video加速引擎，以及「內顯」，就連音效卡的所有處理需求也都搞定，讓新一代的電腦能夠再微型化，一顆處理器就搞定幾乎所有的運算需求。

然而到3D遊戲世代，因為3D畫面處理更加複雜，CPU就算時脈再怎麼往上提升，也無法應付越來越繁重的3A級遊戲需求，此時GPU就可以當成類似輔助處理器的角色，幫助CPU來處理繪圖方面的所有運算，達到術業有專攻的分工作業方式，以達到新世代電腦應用需求，這其中也包含新的GPGPU等應用。

由於遊戲也越來講究真實，在遊戲裡面的各項物體與其物理運動方式也越來越講究，而在2005年AGEIA公司就推出所謂的PPU介面卡(物理處理器)，也就是後來的PhysX物理加速卡，可以針對複雜的物理運作進行加速，搭配GPU可用來處理更複雜的3D遊戲場景，讓遊戲畫面更加逼真。後來該公司也被NVIDIA收購，把其技術整合在後來推出的GPU裡面。



從上述可以看出，不管是CPU或GPU，都是根據後來推出的技術，逐漸廣納百川，將各式功能全部都整合在單顆處理器裡面。然而，當然隨著市場應用的不同，CPU和GPU也開始將裡面的功能拆分出來的作法了。例如以CPU來說，先前Intel推出各式內建內顯(iGPU)的處理器，後來因為市場需求，也推出了無內建內顯的F版本，來讓一些想要組裝電競桌機為主的玩家，可以選擇較便宜但只提供CPU功能的處理器，再搭配dGPU (獨立顯示卡)，以節省整體組裝費用。

至於GPU來說，目前NVIDIA主推RTX (有硬體光追)與GTX (無硬體光追)的顯示卡，但這樣就要設計兩款GPU，且前者的RT Core和Tensor Core佔用的GPU Die面積其實不小，若直接用遮蔽RTX的方式來變成GTX又太浪費，因此，以老黃刀法來說，要切GPU根本易如反掌，因此將RTX GPU切割成GTX GPU + Traversal Coprocessor根本不是難事！再加上有申請上面的專利，因此讓業界猜出RTX 30系列將配備GPU + Traversal Coprocessor，而推論GTX 26系列將只配置GPU核心。

那麼再說回來了，那個含有Traversal Coprocessor的PCB，是否可以獨立做成一張輔助顯示卡(就類似前述的PPU卡)，讓原先買GTX 26顯示卡的玩家，只要再接一張Traversal Coprocessor的介面卡，就能升級到具有支援硬體光追的RTX 26顯示卡呢？這其實非常有趣，就等9月NVIDIA正式公佈之後，就知道答案了！