NVIDIA GeForce RTX 3080Founders Edition首发测试

  • 来源:微型计算机
  • 关键字:发热量,革新,设计
  • 发布时间:2020-11-21 15:04

  在安培架构的技术解析中我们可以看到,NVIDIA GeForce RTX 3080的计算规模暴增,随之而来的就是GPU在满载状态下的发热量也将大幅增加,所以这也对显卡的散热性能提出了更高的要求。正因如此,NVIDIA GeForceRTX 3080 Founders Edition显卡(下文简称RTX 3080 FE)的散热设计进行了一系列前所未有的革新。

  其中,最令人瞩目的要数其“直通式”的散热风扇设计。和上一代公版显卡的正面双风扇散热设计(也就是玩家们戏称的“煤气灶”)相比,RTX 3080FE将正面右侧的散热风扇移至背面,并且显卡内部的风道也和上一代公版显卡大不一样。RTX 3080 FE正面的散热风扇将冷空气吹进显卡内部,热空气则从显卡的输出面板这一侧流出,这种风道设计和GTX 10系列公版显卡有些类似。RTX 3080 FE背面的散热风扇是将冷空气从显卡正面吸入,并将热空气从显卡背面吹出。换而言之,如果将RTX 3080 FE装入机箱内部,背面这个散热风扇的风道就是“下进上出”,这也更符合目前绝大多数机箱内部散热风道的设计思路。

  如果你对上一代公版显卡的外观设计有印象的话,那么你应该可以发现,RTX 3080 FE的大量散热鳍片采用了开放式设计,而不是像上一代公版显卡那样将这些散热鳍片封闭在显卡内部,前者的这种散热鳍片设计不仅能在一定程度上提升散热效率,同时也让这款显卡在视觉上的线条感愈加强烈。不仅如此,RTX 3080 FE正面和背面的两个散热风扇均升级至轴流风扇。这种风扇能够让通过扇叶的气流更加集中,从而提升进风量和风压。综上所述,我们认为相比上一代公版显卡的“煤气灶”式散热设计,RTX 3080 FE在理论上的散热设计效率更高。至于其具体散热性能如何,我们将在测试环节中重点考察。

  性能飞跃式增长,碾压RTX 2080 Ti

  搭载安培核心的NVIDIA GeForce RTX 3080(下文简称RTX 3080)的性能相比上一代显卡有多大幅度的提升?相信这是玩家们最为关心的问题。于是我们请到基于图灵架构的NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti、NVIDIA GeForce RTX2080 SUPER、NVIDIA GeForce RTX 2080(下文分别简称RTX 2080 Ti、RTX 2080 SUPER、RTX 2080)这3款NVIDIA创始人版显卡(Founders Edition),并将它们的测试成绩与RTX 3080进行对比,从而让玩家对后者的性能有更直观的认识。此外,RTX 3080的功耗和发热量也同样是玩家们比较关心的问题,对此我们也将在测试中进行详细测试,并给大家分享我们的测试结果。

  本次测试将由3DMark显卡理论性能测试、游戏性能实测、温度及功耗测试这3个部分组成。在玩家们关注度最高的游戏实测部分,我们选择了《边境》《战地5》《堡垒之夜》《我的世界》RTX Beta版等多达12款游戏,并且其中绝大部分游戏均支持光线追踪和DLSS技术,其目的就是能让玩家更全面地了解RTX 3080显卡在“光追游戏”中的表现。秉承“好马配好鞍”的原则,我们为这款显卡搭配的是以英特尔酷睿i9-10900K处理器、16GB DDR4 3600双通道内存、技嘉AORUS Z490 PROAX主板等高端硬件組成的测试平台。需要说明的是,考虑到多数使用RTX 3080显卡的高端玩家已经将显示器升级至2.5K(2560×1440)或4K(3840×2160)分辨率,并且 RTX 3080理论上已经能在2.5K和4K分辨率下为玩家提供足够流畅的游戏画面,所以我们决定在本次测试中提高测试标准,即不使用1080p(1920×1080)分辨率,并且重点考察 RTX 3080在2.5K和4K分辨率下的游戏性能。

  3DMark显卡理论性能测试

  3DMark的测试成绩显示,相比搭载图灵核心的3款对比显卡,RTX 3080的性能提升非常明显。例如相比RTX 2080,RTX 3080在6个3DMark测试场景中的综合性能领先达58%左右,并且RTX 3080在3DMark Port Royal中的测试总分更是在RTX 2080的基础上提升约80%。也就是说这一代RTX 3080的理论性能测试大约是上一代同等定位的RTX 2080的1.6~1.8倍。要知道,RTX 2080的综合性能只是逼近GTX 1080 Ti,而RTX 3080的综合性能不仅超越RTX 2080,并且还大幅领先。不仅如此,相比RTX 2080 SUPER,RTX 3080在这部分测试中的综合性能也领先约50%。更加喜人的是,得益于更大规模的计算核心和更高性能的GDDR6X显存加持,即使面对上一代旗舰级显卡RTX 2080 Ti,RTX 3080的综合性能也有高达30%左右的优势。

  游戏性能实测

  在游戏性能实测部分,我们选择了9款同时支持光线追踪和DLSS技术的游戏来对RTX 3080的性能进行测试,剩下3款游戏分别是目前仅支持DLSS的《死亡搁浅》,仅支持光线追踪的《使命召唤:现代战争》,以及即将支持光线追踪和DLSS的《DOOM Eternal》。对于上述9款支持光线追踪和DLSS技术的游戏,我们将在“RTX ON+DLSS ON”“RTX OFF+DLSSON”“RTX OFF+DLSS OFF”这3种设定下进行测试。

  对部分游戏来说,光追开关与DLSS开关是关联的,无法设置“RTX OFF+DLSS ON”状态,所以我们将会测试“RTX ON+DLSS ON”和“RTX OFF+DLSS OFF”这两种设定下的游戏帧率,《战地5》和《我的世界》RTX Beta版就是这种。不支持“RTX OFF+DLSS ON”这种设定。至于极少数不能同时支持光追和DLSS的游戏,我们则会分别测试它们支持的光线追踪或DLSS技术开启前后的游戏帧率,如《死亡搁浅》和《使命召唤:现代战争》。此外,部分游戏中的DLSS有“性能”“平衡”“质量”这3种模式,我们在测试中选择的是“性能”模式,同时所有参测游戏中的光线追踪等级均设为最高,其他游戏画质同样设为最高等级。

  考虑到本次测试的规模非常庞大,并且游戏性能实测部分产生了超过200个测试成绩,如果将这些测试成绩集中到1张或者几张图片上进行展示难免会让大家感到眼花缭乱,所以我们决定将测试成绩以每一款游戏为单位分割成共计12个部分,并以柱状图这种比较直观的方式展示给大家。

  《控制》

  《控制》支持DLSS技术,同时还支持透明反射、不透明反射、间接漫反射、接触阴影这几种光线追踪渲染类型,我们选择了一个包含上述光线追踪类型的场景进行测试。结果显示,RTX3080在这款游戏中的综合性能领先RTX 2080 Ti约35%,同时在RTX 2080 SUPER和RTX 2080的基础上分别提升约56%和67%。尤其是在4K分辨率下特别明显,RTX 3080相比RTX2080的性能领先幅度超过90%,相比RTX 2080 Ti的性能领先在4K分辨率下也近50%。

  《德军总部:新血脉》

  《德军总部:新血脉》配备两个基准测试场景,我们统一选择名为“河滨”的测试场景进行测试。从测试结果来看,在同时开启光线追踪和DLSS(“性能”模式)时,RTX 3080在4K分辨率和最高画质下的平均帧率达到142fps。这一测试成绩表明,RTX 3080在上述设定下运行《德军总部:新血脉》的平均帧率也几乎能够充分发挥4K@144Hz这类高端电竞显示器的真正实力。在4款参测显卡的对比方面,RTX 3080仍然表现出在性能上的统治地位—领先RTX 2080 Ti约28%,并且相比RTX 2080 SUPER和RTX2080也分别有52%左右和60%左右的性能优势。

  《堡垒之夜》

  近期更新的《堡垒之夜》已经支持光线追踪和DLSS,但玩家只能在指定的地图中进行体验。虽然这款时下比较火热的“吃鸡”游戏没有配备基准测试程序,但它支持游戏回放功能,我们通过回放同一个游戏记录文件就可以保证测试场景的一致性,从而使测试成绩误差达到与基准测试程序相同的水平。从我们的测试成绩可以看到,相比RTX 2080 Ti,RTX 3080的综合性能仍然达到27%左右。同时相比RTX 2080 SUPER和,RTX 2080,RTX 3080的领先优势也分别达到46%和53%。

  《边境》

  《边境》是一款国产太空题材的FPS游戏,目前这款游戏还未上市,但还是提供了该游戏的硬件基准性能测试程序。所以我们可以在率先体验一下这款游戏的游戏画面的同时,测试RTX3080游戏性能。从测试成绩来看,RTX 3080运行《边境》的性能表现更加喜人。例如,在开启光线追踪,并将DLSS设为性能模式后,RTX 3080在4K分辨率下运行这款游戏的平均帧率达到51fps,RTX 2080在上述设定下运行《边境》的平均帧率仅为28fps,前者领先超过80%。结合《边境》的所有测试成绩来看,RTX 3080的综合游戏性能领先RTX 2080 Ti约44%,同时前者的测试成绩还分别领先RTX 2080 SUPER和RTX 2080约75%和82%。

  《光明记忆:无限》

  《光明记忆:无限》同样是一款值得玩家们关注的国产FPS游戏,而且也支持光线追踪和DLSS。由于在NVIDIA提供的基準测试程序中,我们无法关闭其DLSS功能,所以我们将这款游戏的光线追踪设为最高后,重点测试了4款参测显卡在DLSS设为性能和平衡后的平均帧率。我们的测试成绩显示,RTX 3080运行《光明记忆:无限》的性能表现仍然展现出强大的统治力—RTX3080的综合性能不仅是RTX 2080 Ti的1.5倍,而且还领先RTX2080高达85%。

  《战地5》

  《战地5》是真正意义上首款实装NVIDIA Ray Tracing实时光线追踪渲染效果的游戏,并支持DLSS。由于这款游戏不支持在关闭光线追踪的情况下单独开启DLSS,所以我们就在“RTXON+DLSS ON”和“RTX OFF+DLSS OFF”这两种设定下进行测试。从测试结果来看,RTX 3080在开启光线追踪和DLSS之后,4K分辨率和最高画质设定下的平均帧率可达88fps,领先RTX 2080 Ti约16fps,并且也领先RTX 2080约30fps。可见RTX 3080的游戏性能的确非常强悍,并且完全有能力让玩家在《战地5》中获得足够流畅的游戏体验。

  《我的世界》RTX Beta版

  光线追踪和DLSS的加持给《我的世界》的游戏画面带来翻天覆地的变化,同时也大幅提升了这款游戏对显卡性能的需求。正如你所见,在不开启光线追踪的情况下,4款参测显卡运行《我的世界》的平均帧率均达到144fps(这款游戏的帧率限制数值与显示器刷新率同步,我们本次测试使用的是144Hz刷新率显示器,故测得的最高帧率就是144fps)。不过当开启光线追踪和DLSS之后,RTX 2080 SUPER和RTX 2080在4K分辨率下运行这款游戏的平均帧率仅为60fps左右,RTX 2080 Ti在上述设定下运行这款游戏的平均帧率要稍高一些,达到72fps,但与RTX3080的102fps相比仍然差距较大。

  《使命召唤:现代战争》

  《使命召唤:现代战争》支持的光线追踪渲染类型为点光源阴影和聚光灯阴影,但不支持DLSS技术。正因如此,在开启光线追踪之后,4款参测游戏运行《使命召唤:现代战争》的平均帧率都有较大幅度的下降。与此同时我们也可以发现,在2.5K分辨率下,仅有RTX 3080的测试成绩可达110fps,RTX 2080 Ti的平均帧率也落后27fps,RTX 2080 SUPER和RTX 2080在上述设定下运行这款游戏的平均帧率更是只有69fps和64fps。不仅如此,在4K分辨率下,仅有RTX 3080能以64fps的平均帧率运行《使命召唤:现代战争》,其他3款参测显卡的测试成绩均远远落后。所以我们认为,如果你想要在4K分辨率下体验《使命召唤:现代战争》的光线追踪效果,那RTX 3080应该更适合你。

  《死亡搁浅》

  《死亡搁浅》支持DLSS(不支持光线追踪),并且设有“性能”“平衡”“质量”这3种设定可选,我们在本次测试中选择的是“性能”模式。从我们的测试成绩来看,RTX 3080在《死亡搁浅》中仍然大幅领先其他3款参测显卡—RTX 3080的综合性能约为RTX 2080 Ti的1.2倍,同时分别领先RTX 2080 SUPER和RTX 2080约40%和45%。值得一提的是,开启DLSS之后,《死亡搁浅》的游戏帧率提升非常明显。例如在4K分辨率下,RTX 3080运行这款游戏的平均帧率从98fps,提升到155fps。所以我们建议那些使用RTX显卡的玩家在《死亡搁浅》中“送快递”时别忘了打开DLSS,从而获得更流畅的游戏画面。

  《毁灭战士:永恒》

  《毁灭战士:永恒》在本次测试时尚未支持光线追踪和DLSS,所以我们在“RTX OFF+DLSS OFF”设定下测试了RTX 3080的性能表现。相比其他参测游戏,RTX 3080在《毁灭战士:永恒》中的性能表现更加亮眼。例如在4K分辨率和最高画质设定下,RTX 3080运行这款游戏的平衡帧率达到124fps,是RTX 2080的两倍,并且领先RTX 2080 SUPER约85%。其实从整个游戏测试结果来看,RTX 3080相对于RTX 2080都展现出了统治级的性能超越,尤其是在开启光线追踪之后更是如此,即使RTX 2080 Ti的性能也落后其一大截。所以,我们几乎可以认定,对4K+光线追踪这种超级视觉享受的游戏体验来说,RTX3080无疑是更合适的那一个。

  核心温度及测试平台总功耗

  除了游戏性能,相信不少玩家也非常关心RTX 3080的发热量。在本次测试中,我们使用Furmark(1080p,关闭抗锯齿)对4款参测显卡分别进行半个小时的烤机测试,而结果有些出人意料—RTX 3080在烤机半个小时之后的最高核心温度仅为69℃(开放平台,环境温度约24℃)。其他3款参测显卡的最高核心温度均在80℃以上。由此可见,虽然计算规模大幅提升,但只要散热设计合理,RTX 3080在满载状态下的核心温度也并不高。NVIDIA官网数据显示,RTX 3080的TDP达到320W,远高于其他3款参测显卡。正因如此,RTX 3080在满载状态下测试平台(不含显示器)的总功耗达到427,明显比其他3款参测显卡更高一些,同时我们也推荐想要入手RTX 3080的玩家为这款显卡搭配750W或更高额定功率的电源。另外值得一提的是RTX 3080在噪声控制上也特别出色。

  NVIDIA Reflex功能体验

  在NVIDIA RTX 30系列技术解析中我们提到,NVIDIAReflex可以减少玩家通过鼠标发出指令到显示器呈现相关画面的系统延迟。对游戏玩家来说,这个功能有何意义呢?简单来说,NVIDIA Reflex可以让玩家在射击类游戏中点击鼠标左键向电脑发出开枪指令,到显示器呈现开枪画面的整个过程更快完成。那么NVIDIA Reflex在实际游戏中能在多大程度上降低系统延迟呢?我们决定使用RTX 3080在《堡垒之夜》中进行实际体验。这款游戏中的NVIDIA Reflex有“OFF”“ON”“ON+BOOST”3种选项,我们分别在1080p、2.5K和4K分辨率下测试了《堡垒之夜》中的系统延迟。

  从结果来看,NVIDIA Reflex的确能够大幅降低测试平台运行这款游戏的系统延迟。例如在4K分辨率下(最高画质+开启光线追踪+DLSS性能模式),关闭NVIDIA Reflex时的系统延迟为52.8ms,打开NVIDIA Reflex后的系统延迟缩减至18.6ms,而当NVIDIA Reflex设为“ON+BOOST”模式时,系统延迟保持在18ms左右。

  要知道在激烈的游戏对抗中,系统延迟哪怕只有10ms的差距就能成为影响游戏胜负的关键因素,特别是在《堡垒之夜》《绝地求生:大逃杀》《CS:GO》这里FPS游戏中,更低的系统延迟往往能让玩家在对枪时抢占先机,所以我们认为NVIDIA Reflex完全有实力成为玩家的必备游戏利器。更为重要的是,在1080p分辨率下,本次使用的测试平台在1080p分辨率下(其他游戏画质设定及测试场景保持不变)运行《堡垒之夜》的游戏延迟也在18ms左右。这就意味着玩家在4K分辨率下开启NVIDIA Reflex后,系统延迟将达到和1080p分辨率下相同的水平,这无疑是4K游戏爱好者的最大福音。

  RTX 30,可助NVIDIA继续统治消费级显卡市场

  随着计算规模的大幅增加,GDDR6X显存的加持,以及升级的光线追踪和DLSS技术等规格上的提升,RTX 3080实现了性能上的飞跃,这一点在我们的测试成绩中就得到证明。按照惯例,接下来我们就将整个测试结果进行总结,从而让大家对RTX3080显卡有一个最基础的认识。

  ★相比上一代同级显卡RTX 2080,RTX 3080的综合游戏性能提升高达60%以上。同时RTX 3080的综合游戏性能还是RTX 2080 SUPER的1.5倍,并且相比上一代旗舰级显卡RTX2080 Ti呈现出碾压的姿态。可以说,RTX 3080的面世,必将加速RTX 2080系三員大将的退市速度,而且它们在二手市场的价格也将大幅下跌。

  ★RTX 3080的温度控制非常优秀,我们认为双轴流散热架构功不可没。当然,对于玩家们更关心的非公版RTX 3080的散热表现,我们将会重点关注,并将其测试结果与大家分享。

  ★随着计算单元规模的提升,RTX 3080的功耗还是有比较明显的提升,所以我们建议玩家们在升级显卡的同时也要考量是否需要更换额定功率更高的电源。对于尝鲜RTX 3080的玩家,我们的建议是电源功率需求下限是750W,推荐使用1000W或更高的电源。

  ★RTX 3080的价格“真香”。其首发价格仅为5499元,只是与目前市面上还尚存的RTX 2080 SUPER显卡的售价处于同一水平而已,远低于目前一手电商平台上的RTX 2080 Ti报价。NVIDIA这一手,是真良心。

  综合来看,RTX 3080在性能上的提升非常喜人,尤其是在4K分辨率+开启光线追踪之后,RTX 3080运行《战地5》《控制》等“光追游戏”的帧率提升幅度非常大。如今越来越多玩家希望在4K分辨率和开启光线追踪时体验享受更加逼真的游戏体验。然而对于RTX 20系列显卡来说,想要在上述设定下达到60fps的绝对流畅帧率并非易事。即使是RTX 2080 Ti,在部分游戏中也很难达到这一水平。

  从我们的测试成绩可以看到,得益于规格上的多方面升级,RTX 3080已经具备在4K分辨率和开启光线追踪时,以超过60fps的绝对流畅帧率运行当下众多3A游戏大作的实力。所以我们认为,随着RTX 3080的发布,玩家们对于游戏体验的追求将更加多元化—钟爱FPS游戏的玩家将会在保证游戏画面足够清晰的前提下,让RTX 3080显卡带来144fps或240fps的高帧率游戏体验;追求逼真游戏画面的玩家则会在4K分辨率+开启光线追踪设定下,通过RTX 3080显卡享受到更加逼真、流畅的游戏体验。

  从消费级显卡市场来看,RTX 30系列显卡的上市无疑进一步巩固了NVIDIA的市场竞争力,同时我们认为,RTX 30系列显卡也能帮助NVIDIA继续统治消费级显卡市场。相信NVIDIA亮出RTX 3080之后,高端显卡市场的竞争局势已经拉开帷幕,现在就看AMD的RDNA2架构的Big Navi满血核心是否与RTX3080有一战之力了。虽然据传Big Navi已经支持实时光线追踪,但我们觉得Big Navi的光追在没有RT Core加成的前提下,单纯依靠流处理器的计算势必会导致游戏性能的下降,应该说在光追这一块领域上,AMD暂时还无法与NVIDIA抗衡。当然,这些都是猜测,最终AMD能拿出怎样的Big Navi来迎战安培,还需拭目以待。

  目前,來自各大AIC厂商的非公版RTX 3080显卡已经相继抵达MC评测室,这些非公版RTX 3080显卡各自有着怎样的特色,它们相比公版RTX 3080做了哪些升级呢?下面我们就一起来看看。

  《微型计算机》评测室

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