由 NVIDIA RTX 和 GeForce RTX 技術(shù)驅(qū)動(dòng)的 AI PC 時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。在這一背景下，一種評(píng)估 AI 加速性能的新方法應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)還帶來(lái)了一套新術(shù)語(yǔ)，這套術(shù)語(yǔ)成了用戶選擇臺(tái)式電腦和筆記本電腦的參考標(biāo)準(zhǔn)。

雖然 PC 游戲玩家了解每秒幀數(shù)（FPS）及類似的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但衡量 AI 性能需要新的指標(biāo)。

TOPS 脫穎而出

TOPS，即每秒萬(wàn)億次運(yùn)算是首要的基準(zhǔn)指標(biāo)。“萬(wàn)億”是這里的關(guān)鍵詞：生成式 AI 任務(wù)背后的處理運(yùn)算量是巨大的。您可以將 TOPS 視為原始性能指標(biāo)，類似于發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率。這個(gè)數(shù)值自然是越大越好。

例如，比較一下微軟最近發(fā)布的 Windows 11 AI PC，其中就包含每秒至少可執(zhí)行 40 萬(wàn)億次運(yùn)算的神經(jīng)處理單元（NPU）。40 TOPS 的算力足以勝任一些輕量級(jí) AI 輔助任務(wù)，例如詢問本地聊天機(jī)器人昨天的筆記在哪里。

但許多生成式 AI 的算力需求遠(yuǎn)不止于此。NVIDIA RTX 和 GeForce RTX GPU 可在所有生成式任務(wù)中提供卓越的性能，其中 GeForce RTX 4090 GPU 的算力可達(dá) 1177 TOPS。這就是處理 AI 輔助數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作（DCC）、PC 游戲 AI 超分辨率、根據(jù)文本或視頻生成圖像、與本地大語(yǔ)言模型（LLM）交互等任務(wù)所需的算力。

以 Token 衡量性能

TOPS 只是一項(xiàng)基礎(chǔ)衡量指標(biāo)。LLM 的性能以模型生成的 Token 數(shù)量來(lái)衡量。

Token 是 LLM 的輸出，它可以是句子中的一個(gè)詞，甚至可以是標(biāo)點(diǎn)符號(hào)或空格這類更小的片段。AI 加速任務(wù)的性能可以用“每秒 Token 數(shù)”來(lái)衡量。

另一個(gè)重要因素則是 batch size，也就是在一次推理過(guò)程中可同時(shí)處理的輸入數(shù)量。由于大語(yǔ)言模型（LLM）是許多現(xiàn)代 AI 系統(tǒng)的核心，處理多個(gè)輸入（例如來(lái)自單個(gè)應(yīng)用或跨多個(gè)應(yīng)用）的能力將成為關(guān)鍵的差異化因素。雖然較大的 batch size 可以提升并發(fā)輸入的性能，但也需要占用更多的內(nèi)存，尤其是運(yùn)行較大的模型時(shí)。

RTX GPU 非常適合 LLM，因?yàn)樗鼈儞碛写罅繉Ｓ玫娘@存（VRAM）、Tensor Core 和 TensorRT-LLM 軟件。

GeForce RTX GPU 最多可提供 24GB 的高速 VRAM，而 NVIDIA RTX GPU 最多可提供 48GB 的高速 VRAM，可支持更大的模型和更大的 batch size。RTX GPU 還可利用 Tensor Core，這是一種專用的 AI 加速器，可顯著加速深度學(xué)習(xí)和生成式 AI 模型中的計(jì)算密集型運(yùn)算。應(yīng)用在使用 NVIDIA TensorRT 軟件開發(fā)套件（SDK）的情況下可輕松實(shí)現(xiàn)超高性能。該套件可在超過(guò) 1 億臺(tái)由 RTX GPU 驅(qū)動(dòng)的 Windows PC 和工作站上解鎖超高性能生成式 AI。

結(jié)合了大顯存、專用 AI 加速器和優(yōu)化的軟件，RTX GPU 的吞吐量得到了巨大提升，尤其是在 batch size 增加的情況下。

文本生圖像，速度超以往

測(cè)量圖像生成速度是評(píng)估性能的另一種方法。最直接的一個(gè)方法是使用 Stable Diffusion，這是一種基于圖像的熱門 AI 模型，可讓用戶輕松地將文本描述轉(zhuǎn)換為復(fù)雜的視覺畫面。

借由 Stable Diffusion，用戶可以通過(guò)輸入關(guān)鍵詞快速獲得想要的圖像相比于 CPU 或 NPU，使用 RTX GPU 運(yùn)行 AI 模型時(shí)可以更快生成所需結(jié)果。

在熱門的 Automatic1111 界面使用 TensorRT 擴(kuò)展程序時(shí)，相應(yīng)性能表現(xiàn)甚至?xí)谩＝柚?SDXL 模型，RTX 用戶通過(guò)提示生成圖像的速度至多可提升至原來(lái)的 2 倍，這可大幅簡(jiǎn)化 Stable Diffusion 工作流。

另一個(gè)熱門的 Stable Diffusion 用戶界面 ComfyUI 在上周也支持了 TensorRT 加速。現(xiàn)在，RTX 用戶文生圖的速度可提升多達(dá) 60%。RTX 用戶還可使用 Stable Video Diffusion 將這些圖像轉(zhuǎn)換為視頻，在 TensorRT 的助力下，轉(zhuǎn)換速度甚至可提升多達(dá) 70%。

全新的 UL Procyon AI 圖像生成基準(zhǔn)測(cè)試現(xiàn)已支持 TensorRT 加速。與最快的非 TensorRT 加速狀態(tài)相比，TensorRT 加速可在 GeForce RTX 4080 SUPER GPU 上帶來(lái) 50% 的速度提升。

適用于 Stable Diffusion 3 的 TensorRT 加速近期發(fā)布，前者是 Stability AI 備受期待的全新文本轉(zhuǎn)圖像模型。此外，全新的 TensorRT-Model Optimizer 可進(jìn)一步提升性能。與非 TensorRT 加速狀態(tài)相比，它可帶來(lái)顯著的速度提升，同時(shí)減少顯存消耗。

當(dāng)然，眼見方能為實(shí)。真正的考驗(yàn)來(lái)自于不斷迭代提示詞這種真實(shí)場(chǎng)景。在 RTX GPU 上，用戶通過(guò)改進(jìn)提示詞來(lái)優(yōu)化圖像的速度可得到顯著提升，每次迭代只需數(shù)秒即可完成。而在 Macbook Pro M3 Max 上，完成相同的迭代需要耗費(fèi)數(shù)分鐘。此外，如果在由 RTX 驅(qū)動(dòng)的 PC 或工作站上本地運(yùn)行，用戶可以同時(shí)享受到速度和安全性方面的優(yōu)勢(shì)，并讓所有內(nèi)容保持私密。

測(cè)試結(jié)果出爐，相關(guān)技術(shù)開源

不過(guò)，且不要僅聽我們的一面之詞。開源的 Jan.ai 背后的 AI 研究人員和工程師團(tuán)隊(duì)最近將 TensorRT-LLM 集成到了其本地聊天機(jī)器人應(yīng)用中，然后親自測(cè)試了這些優(yōu)化效果。

研究人員在社區(qū)使用的各種 GPU 和 CPU 上，以開源的 llama.cpp 推理引擎為對(duì)照，測(cè)試了 TensorRT-LLM 的實(shí)際表現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn) TensorRT“在相同硬件上比 llama.cpp 快 30-70%”，并且在進(jìn)行連續(xù)處理時(shí)效率更高。該團(tuán)隊(duì)還提供了測(cè)試方法，邀請(qǐng)其他人親自測(cè)試生成式 AI 的性能。

無(wú)論是游戲還是生成式 AI，速度才是其致勝法寶。在確定性能冠軍時(shí)，TOPS、每秒 Token 數(shù)和 batch size 均需納入考量。