整理 | 華衛、核子可樂

在圖形處理器（GPU）領域，英偉達、AMD 和英特爾占據主導地位已有一段時間了。雖然中國還有其他相關企業，但他們要打入美國市場一直以來都困難重重。

近日，一家美國 GPU 初創公司 Bolt Graphics 發布了專為游戲、渲染和超級計算機模擬等用例設計的 Zeus GPU 平臺。據了解，Bolt Graphics 沒有僅僅致力于打造低端顯卡并寄希望于擴大規模，而是巧妙地解決了高端 GPU 計算方面的一個特定難題。該公司表示，其 Zeus GPU 不僅支持可升級內存與內置以太網接口等，而且在路徑追蹤工作負載方面的性能表現比英偉達 GeFOrce RTX 5090 快 10 倍左右。根據 Bolt Graphics 的數據，280 張 RTX 5090 GPU 的算力只需 28 張 Zeus GPU 即可實現。

據了解，Bolt Graphics 是一家成立不到 6 年的初創公司，由印度人 Darwesh Singh 在 2020 年創立，該公司在領英的主頁上顯示共有 20 位員工。該公司在 2021 年獲得了第一輪融資，隨后很快又于 2022 年獲得了第二輪融資，專注于電影、模擬和游戲中的硬件加速光線追蹤技術，目標是在解決模擬和 3D 圖形等繁重任務的性能問題同時降低功耗。

創立 Bolt Graphics 前，Darwesh Singh 從事了十年的數據中心和云環境設計工作。多年來，他從事過從安裝機架到為大型企業設計先進數據中心的各種工作。2014 年，Darwesh 憑借創新精神，在目睹了電影視覺效果的冗長渲染時間后，開發出了硬件加速光線追蹤解決方案。這一突破為他于 2020 年創立的 Bolt Graphics 公司奠定了基礎。

對于 Zeus GPU 現在所公布的性能情況，有網友調侃道：“這家公司將在‘3、2、1’的倒計時結束后被英偉達收購?！?/p>

1 速度快了，功耗更低、顯存可擴展？

與當今許多處理器一樣，Zeus 同樣依賴于多芯片設計。據介紹，入門款 Zeus 1c26-032 配備單一處理單元以及 32 GB LPRDDR5X 內存，傳輸帶寬為 273 GB/ 秒，可使用雙 SO-DIMM（速度為 80 GB/ 秒）和最高 128 GB 的 DDR5 內存。Zeus GPU 還搭配有 I/O 芯片，該芯片包含一個 400 GbE/800 GbE 的 QSFP-DD 端口、兩個使用 CXL 3.0 協議的 PCIe Gen5 x16 插槽（可實現多卡間的高效內存共享）以及一個用于 BMC 的 GbE 端口。該 GPU 芯片以 256 GB/ 秒的速率與其 I/O 芯片連接。

Zeus 單芯片架構

更高端的 Zeus 2c26-064/128 則使用雙 Zeus 處理單元、一個 I/O 芯片，且支持 64 GB 或 128 GB 的 LPDDR5X 內存。最強大的旗艦版本 Zeus 4c26-256 則集成了四個處理單元、四個 I/O 芯片、256 GB LPDDR5X 以及最高 2 TB 的 DDR5 內存容量。四芯片版的 Zeus 不再以 GPU 卡的形式存在，而是直接作為服務器交付。

四芯片版 Zeus 的架構

與優先考慮帶寬的高端 GPU 不同，Bolt Graphics 顯然更重視內存容量的絕對數值，希望借此處理更大的渲染與模擬數據集。另值得一提的是，從該公司展示的 Zeus 性能表現表格圖中可以看到，Zeus 的 DDR5 內存還帶有 SO-DIMMs 后綴，這代表它是支持可插拔的。也就意味著，這塊顯卡是可以通過插入多條 DDR5 內存來擴展顯存。

此外，內置的 400 GbE 及 800 GbE 端口可實現聯網 GPU 之間的更快數據傳輸，這表明 Zeus 顯然是以數據中心作為主要應用場景。

Zeus 高性能計算模擬用例

Zeus vs RTX 5090

據該公司介紹，高質量渲染、實時路徑追蹤與計算是 Zeus 關注的重點領域，因此即使是入門級 Zeus 1c26-32，也能提供比英偉達 GeForce RTX 5090 更高的 FP64 計算性能（高達 5 TFLOPS，遠高于后者的 1.6 TFLOPS），路徑追蹤性能也高得多（77 Gigarays，遠高于后者的 32 Gigarays）。

功耗

Zeus 還擁有比英偉達這款旗艦級產品更大的片上緩存（高達 128 MB，后者為 96 MB），且運行功耗更低（120W，后者高達 575W），約是 RTX 5090 的 21%，這使其在模擬、路徑追蹤和離線渲染等領域更高效。

此前，RTX 5090 曾因高功耗而受到爭議，其相比 RTX 4090 性能提升有限，但功耗卻多出 125W，對電源的要求較高。原本許多用戶都希望，英偉達 RTX 50 系列能更注重效率而不是繼續提高功耗，特別是考慮到 RTX 4090 相比 350W 的 RTX 3090 已經是一次大幅躍升。

價格

不過，四芯片版的 Zeus 雖然功耗低于 RTX 5090，但價格可能更貴——從數據來看，除了 FP32 和 FP16 運算之外，四芯片版的 Zeus 在所有工作負載方面都能勝過英偉達的這款旗艦級游戲顯卡，這凸顯出 Zeus 或并不打算以傳統游戲畫面渲染為主要賣點。RTX 5090 推出時就因高昂價格引發討論，1999 美元（合人民幣約 14647 元）的 GPU 定價對普通玩家來說不是一筆不小的數目。

該公司表示，四芯片版本針對電磁場建模、光子學研究和快速傅里葉變換（FFT）計算進行了優化。憑借更大的內存池加上對于外部存儲的較低依賴，Zeus 有望提高大規模模擬的運行速度。當然，前提是它的這套混合內存子系統在所有工作負載上都能高效運行。

Zeus 電磁波模擬輸出用例

AI 及傳統渲染

RTX 5090 在 AI 工作負載中似乎仍然占據主導地位，其 FP16 算力達到 105 TFLOPS、INT8 算力達到 1637 TFLOPS，而單芯片 Zeus 的這兩項指標分別只有 10 FP16 TFLOPS 與 614 INT8 TFLOPS。如果 Zeus 可以進行傳統渲染，那么 1c26-32 也只擁有 10 FP32 TFLOPS 性能，似乎遠無法與 RTX 5090 的 105 TFOPS 相抗衡。

但 Bolt Graphics 還推出了 Glowstick 路徑追蹤渲染引擎功能，這可能是種很有前途的內部實時渲染解決方案。傳統的渲染工作流程往往需要較長的處理時間才能實現結果可視化，而 Zeus 則大大減少了這種延遲，因此更適用于專業的可視化應用場景。與現有解決方案相比，Bolt Graphics 聲稱其在單芯片版本上的性能提高了 2.5 倍，且使用多張 GPU 時性能還會更高。

傳統圖形處理方面，但目前還不清楚 Zeus 究竟會提供怎樣的性能。與現代消費級顯卡相比，Zeus 公布的矩陣吞吐量確實看似平平無奇，更不用說與數據中心級別的顯卡相比了。單塊功率限制為 700W 的英偉達圖形處理器 Blackwell B200，可提供 60 TFLOPS 的著色器 FP32 運算能力、30 TFLOPS 的 FP64 密集矩陣運算能力和 1.8 PetaFLOS 的稀疏 TF32 運算能力。

2 全面投產的挑戰

Zeus 的出現似乎代表著一種突破，但目前 Zeus 仍在純模擬環境下運行，因此以上所有性能聲明均未通過實際硬件驗證。Bolt Graphics 方面表示，其首批開發套件將于 2025 年底上市，全面投產則要等到 2026 年底，期間軟件開發者將可充分試用這款硬件。如果 Zeus 真能兌現承諾，則很有可能成為科學計算、路徑追蹤與離線渲染等應用場景下的重要替代方案。

需要注意的是，由于 Zeus 針對的是路徑追蹤渲染技術以及計算工作負載，因此它被猜測可能沒有傳統的固定功能 GPU 硬件，如紋理單元（TMU）及光柵操作單元（ROP）。盡管如此，每張 Zeus GPU 都配備一個 DisplayPort 2.1a 和一個 HDMi 2.1b 輸出端口。但該公司則專門解釋稱，Zeus 配備了 TMU 和 ROP 引擎，且優化工作仍在持續進行，目前尚未披露任何規格。

在 GPU 中，ROP 負責將 3D 圖形數據轉換為 2D 像素表示，是圖形渲染過程中的重要一步，對最終輸出階段起著關鍵作用。據英偉達介紹，RTX 5090 配備了 176 個 ROP 單元。但前不久被曝，有部分用戶到手的 RTX 5090 存在 ROP 數量不足的缺陷。要知道，ROP 的缺失將帶來許多明顯的游戲體驗影響，包括游戲幀率下降、延遲增加、抗鋸齒性能降低等。英偉達當時對此的解釋是生產問題，并表示故障卡的數量占比不到 0.5%。

此外，軟件支持無疑將成為決定 Zeus GPU 成功與否的關鍵因素，畢竟單憑硬件功能其并不足以與 AMD 和英偉達等老牌廠商展開競爭。與英偉達的 CUDA 和 AMD 的 ROCm 不同，Bolt Graphics 的 Zeus 缺乏成熟且得到廣泛采用的軟件生態系統。

根據已發布的演示文稿，與依賴專有指令集的 AMD、英特爾和英偉達 GPU 不同，Bolt Graphics 的 Zeus 依賴于開源的 RISC-V ISA，其采用了一種開源無序通用 RVA32 標量核心，同時與 FP64 算術邏輯單元（ALU）及 RVV 1.0（RISC-V 擴展版 1.0）配合使用，能夠處理 8 位、16 位、32 位乃至 64 位的數據類型，還配備了針對加速科學工作負載所設計的其他專有擴展功能。基于 RISC_V 架構，Zeus 可以使用現有的開源工具和庫，但若無強大的開發者支持，其采用可能會受到限制。

然而，目前還不清楚 Zeus 是否支持行業標準框架，如 OpenCL、Vulkan 和 CUDA 轉換層——這些框架對于 GPU 產品在高性能計算（HPC）工作負載領域的推廣至關重要。如果 Bolt Graphics 能夠提供強大的開發者工具、優秀的編譯器支持以及同 Linux HPC 環境的兼容性，Zeus 確實有望成為科學計算與渲染領域的一位強大參與者。但無論如何，與英偉達成熟生態系統的“艱苦”競爭仍然不可避免。

驅動程序也將是另一大潛在影響因素——即便是像英特爾這樣的科技大廠，往往也需要很長時間才能解決驅動程序帶來的問題。

簡而言之，關于 Zeus GPU 家族還有太多的未解之謎和需面臨的挑戰。Zeus 目前才剛剛完成模擬運行測試，實體硬件計劃于今年晚些時候推出。它會如何處理傳統渲染、路徑追蹤以及 AI？我們還須拭目以待。

https://www.tomshardware.com/pc-components/gpus/startup-claims-its-zeus-gpu-is-10x-faster-than-nvidias-rtx-5090-bolts-first-gpu-coming-in-2026

https://www.servethehome.com/bolt-graphics-zeus-the-new-gpu-architecture-with-up-to-2-25tb-of-memory-and-800gbe/