rtx30系列显卡最新走向 (nvidiartx30系列显卡大揭秘)

大家好,这里是担心首发没货的盖伊。就在不久前的9月2日凌晨,皮衣刀客老黄在自家厨房“大刀阔斧”般地推出了英伟达全新的RTX30系列显卡,包括3070、3080以及“one more thing”——3090显卡。这次发布会宣称的显卡性能有一个“质的飞跃”,根据老黄以及PPT的原话,单单3070就“比2080Ti更快”,3080性能更是2080的两倍,同时3070与3080的官网标称售价上仅仅只有3899和5499,与2070Super和2080Super持平。

rtx30系列显卡功能科普知识教程,2022年rtx30系列显卡性价比

30系列官方指导价

要知道上次70后缀显卡超越80Ti后缀显卡是发生在1070和980Ti身上,而GTX10系列显卡也是英伟达最为畅销的显卡系列之一,其中1060甚至目前还在Steam用户显卡占有率上排名第一。

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2020年8月Steam平台硬件占有率

也正是因为如此,无论是熬夜观看发布会的粉丝,还是白天看了新闻的小伙伴,都难以逃脱“真香”定律——什么3899交个朋友啦,4000块买2080Ti啦,更有大量的小伙伴去京东、咸鱼等各大平台为刚刚购买20系列高端显卡的小伙伴“捶胸顿足”,实乃一派奇景。

在“全民狂热”的现状下,我不禁产生一点疑虑。于是我综合官方发布会视频PPT以及目前NV官网关于30系列介绍的图标等信息,从性能到价格尽可能地还原英伟达所发布新卡的真实面貌。我们就先从官方宣传30系显卡(RTX3080)那段高潮迭起,百看不厌的视频开始说起。

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安培架构

安培架构:

根据官网可以查到的最简单的信息,其中RT core和Tensor core也就是光追核心和AI深度学习核心的吞吐量均翻倍,而全新的SM单元也拥有两倍的FP32吞吐量,而NV的FP32浮点运算单元又被称为CUDA,FP32吞吐量翻倍也就是CUDA翻倍,这也就解释了为何官方的数据表中30系列的cuda数即使是最低的3070都有5888个,超越了上代旗舰2080Ti的4352个。然而由于SM单元中不仅仅有浮点运算单元,因此显卡的性能提升比例不能仅仅参考CUDA数的提升。

关于第三行的“1.9倍每瓦性能”,我也在发布会视频中找到了数据来源:在《Control控制》游戏4K分辨率下,搭配i9处理器,图灵芯片的RTX20系列显卡达到60FPS所需要的功耗是RTX30显卡的1.9倍。

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每瓦性能提升

能够达到4K60FPS的20系显卡基本就是2080-2080Ti之间,如图功耗在240W附近,而30系列显卡仅仅使用130W左右的功耗就能达成4K60FPS,显卡还远远没有满载。这张架构层面对比的表中,官方并没有提及数据来源于安培架构哪一款显卡,从曲线末尾的横坐标“320W”以及官网数据表我个人推断这可能是一块RTX 3090。因为NV此处得出的1.9倍每瓦性能的范围过于宽泛,而数据又较为单一,我们只能将这个指标作为参考,切勿完全相信。

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显存升级

更快的显存,镁光生产的GDDR6X显存,显存速度达到19Gbps,带宽达到760GB/s。

显存带宽=显存速度×显存位宽,根据官网的数据表,我们可以算出所有30系新卡的显存带宽,同时与20系列做一个对比。此处注意3070依旧采用老的GDDR6显存而非G6X,我们姑且算其显存速度为改良的16Gbps。可以看到,3070的显存带宽领先2080Super,达到512GB/s,而3090更是达到了惊人的936GB/s,接近AMD Radeon VII HBM2显存的1024GB/s,恐怖如斯。

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更新的Tensor和RT cores:

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tensor cores

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RT cores

这里提到深度学习核心的DLSS和光追核心的光线追踪都更新换代了,我综合了一下老黄在发布会上展示的几张相关的PPT以及官网各张显卡的游戏性能图表,做一个分析。

首先就是DLSS。简单的理解,DLSS就是将低分辨率的图像通过AI运算解析为高分辨率的图像,从而达到流畅地在高分辨率下游戏的目的,也就是说显卡原生处理的是低分辨率的图像。对于发布会上3090运行8K60fps游戏的实录,群里有很多小伙伴纷纷表示质疑,于是我从发布会以及官网查询相关信息,可以发现此处的8K流畅游戏实际上是大多是指“8K+DLSS”流畅游戏,在官网3090的介绍页面可以看到,市面上多款游戏在开启8K后都可以达到60FPS甚至100FPS的水准,但是仔细观察可以发现,这几款游戏均为主流“网游”或者“神优化游戏”,包括Apex、命运、彩虹六号、地平线4、火箭联盟、坦克世界以及魔兽争霸。而单机大作中,在不开启DLSS的情况下,《Control》仅有10FPS,《死亡搁浅》和《德军总部:新血脉》仅有30FPS左右。而根据NV官网的DLSS介绍,其“超高性能模式”就可以将1440p也就是2K分辨率渲染为8K,因此发布会3090这里的8K流畅游戏的宣传重点我个人认为其实是其新一代DLSS的性能,况且就目前大家的经济实力和厂商开发情况,普及8K还有很长一段路要走,希望大家的兴奋点不要“方向错了”。

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3090 8K游戏数据

光追方面,由于发布会的图表是分开展示的,这里我把它魔改合并一下方便大家直观地参考:

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光追性能汇总

再结合官网关于30系列的游戏性能,RTX3070:

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3070游戏性能

3070在2K,FPS优先而不是画质优先的情况下,搭配i9-10900K和64GB内存在win10 64位跑出的帧数如图。无论是否开启光追,都是其上代2070显卡帧数的1.5-1.7倍。结合网上关于2070和2080Ti首发时的帧数对比数据,3070的纸面数据确实和2080Ti实际非常接近;

RTX3080:

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3080游戏性能

3080在同平台,4K FPS优先画质下,帧数是上代2080的1.7-2倍,相信这也是发布会上老黄宣称的“3080是2080性能两倍”的信息来源,但是考虑到图中依然存在1.7倍情况,保守估计实际测试中3080可以发挥2080 1.5-2倍的性能,这当中存在的波动相信大家也都可以接受,不要太高估了这张卡的性能。

NV官网放出的关于RTX3090的游戏帧数数据少之又少,除了不太切合实际,偏向“炫技”的8K游戏数据外别无他物,且之前总体的光追性能图表上也没有3090的展示,可能跟这张卡的定位有关。由于发布会上表示这是一张TITAN定位的显卡,因此这张卡的定位可能更加偏向专业领域,这张卡的游戏数据不放出也情有可原,只能希望老黄没有故弄玄虚了。

最后来聊一聊公版散热方案的设计。三款显卡中,3080和3090都采用了全新的“双轴流”散热方案,在显卡的正反面都配备了散热风扇,使用四热管+弯折鳍片组成散热本体。其中位于背面(RTXlogo面)的风扇为了做到吹透鳍片,PCB做成了短款异形的样式,后端留给散热模组。

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散热模组

在机箱显卡直插情况下,背面风扇将冷空气从下部正面吸入,穿过散热模组后吸收热量从背面吹出,热空气会被吹到CPU区域,如果使用塔式风冷散热器,这无疑会增加CPU散热器的进风温度,一定程度影响到CPU的散热;位于显卡正面的风扇从下部吸入冷空气后,通过散热模组变热的空气从显卡尾部排出机箱,总体而言这样的散热方案基本不会造成机箱内部的热量堆积,但是对CPU的影响有待实际考量。

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机箱风道

3090为了进一步压制高达350W的功耗,更是加宽加长加厚到了一个三槽非公的尺寸,可见这一代高端显卡的发热量是比较大的,并且由于这样的设计,这一代公版的80以及90显卡都不适合放在“背靠背”结构的A4 ITX机箱中(背面风扇吹的热风会直接吹进机箱中部无法排出),如果强行上公版的话,A4顶部务必要加入向上排风的机箱风扇;

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RTX3090

相反3070采用了与上一代类似的“煤气灶”散热设计,同时由于其220W较低的功耗和迷你的尺寸,相比他的两个老大哥更加适合ITX机箱的装机。

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RTX3070

公版显卡这次还采用了降低了体积提升了效率的12pin供电接口设计,但发布会和官网均没有提及是否会提供转接线材,仅在官网显示3070需要1个8pin pcie供电接口,3080和3090各需要2个8pin接口,具体信息可能还需要过段时间才会知晓,不过可以确定是非公型号依然会采用传统的n个6+2pin的供电接口。

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官方供电推荐

官方提供的搭配i9-10900K的电源功率推荐分别是3070——650W,3080、3090——750W,这次N卡的发布可以说是进一步推进了高功率电源的普及。

总结一下,新卡功耗提升,需要更强的电源和散热;性能方面老黄所说的提升属于最优的情况,实际情况应该会比PPT所提及的低一些,而价格方面根据目前的情报以及20系列首发的情况,公版在京东大概率是原价上架,但是数量很少,说白了就是难抢,而渠道方面可能存在一定的溢价,非公高端的定价可能就更高了,这也符合N卡定价的一贯规律,希望大家做好心理准备,同时真的不要再买2060S以上型号的老卡了!

以上这些是我根据目前可以获取的最官方的数据推断出的较为准确的信息,只求在上市前给大家还原一个最为贴近实际的30系显卡。尽管关于新30系显卡的猜想还有很多很多,但是说再多还是不如实测来的有效,如果你觉得对你有所帮助,不妨点一个赞,也可以关注一下我的频道,我们首发实测再见!