对于 PC 来说 4K 流畅运行高画质 3A 游戏,一直都是很多人的梦想。在 RTX 2080 Ti 发布之后,4K 的高画质游戏依然只是踩在门槛的感觉。而到了 RTX 3080 之后,这一管挤爆的性能会带来什么样的变化?今天就带来微星 RTX 3080 魔龙的测试报告。
产品规格变化:
首先从基本的规格来对比 RTX 3080 相比于上一代 RTX 2080 来说流处理器从 2944 个提升到 8704 个;显存从 8G DDR6 提升到 10G DDR6X;显存位宽从 256 位提升到 320 位。规格提升极为夸张,核心流处理器部分提升已经超过翻倍。不过 RTX 3080 的功耗相对也高了非常多,公版 TDP 会达到 320W。简单来说 RTX 3080 的提升已经到了 RTX 2080 没有对比价值的程度,文章也会主要针对 RTX 2080 Ti 来对比。
产品外观介绍:
这次用到的显卡是微星的 RTX 3080 魔龙。
显卡是三风扇造型,显卡长度会超过 30 厘米。整体尺寸为 323*140*56mm。
显卡背面则为一片复合石墨烯背板,官方宣称是石墨烯与其他非金属材料混合做成的。
显示接口为 3*DP+1*HDMI 算是中高端显卡的标配。显卡的厚度会达到三槽,也可以看到显卡的越肩高度也放的非常的高。
为了提供充分的供电接口为三个 8PIN 。显卡顶部因为考虑安装支架的因素,所以比传统上更为朴素一些,只有 MSI 的 LOGO 和后面的导光条可以亮灯。
显卡底部则比较简单,就是大面积的散热片开槽。
从显卡前端看过去,比较不一样的是提供了一个支架安装孔,可以来安装额外的支架固定显卡。
最后来看一下显卡的附件,显卡的附件整体比较简单,主要是一堆打印品和显卡支架。显卡支架是直接安装在机箱 PCI-E 挡板上,通过卡住显卡来辅助固定。
比较有意思的是微星提供了一份漫画版的安装说明书,内容做的有点意思,但可惜是全英文的。
产品拆解介绍:
接下来开始对显卡进行拆解,首先拆解的是背板部分。按照官方的说法,RTX 3080 魔龙的背板采用的是石墨烯 + 非金属合成材料,所以具有一定的导热性,背板在供电和显存的对应位置都贴有导热垫。
拆开显卡的散热器,可以看到散热器除了传统上的核心、显存和供电 MOS,显卡还对电感、电容等部分都尽量做了导热覆盖。
PCI-E 挡板与 PCB 之间也有一片加强筋,加强筋同时也兼顾供电电容的散热。
魔龙的散热器为 7 热管,采用 1*8mm+6*6mm 的配置。
散热器底座为热管直触设计,这个比较水。不过好在微星用了改善工艺的底座方形热管,让七根热管都可以接触到核心。
热管与鳍片之间采用回流焊工艺,保证热管与鳍片的接触。
显卡的风扇来自 PowerLogic 的 92mm 直径风扇。
显卡 PCB 用料:
最后来看一下显卡 PCB 的用料情况。微星属于为数不多还在使用全长 PCB 的 RTX 3080。
显卡核心为新一代安培 GA102 核心。
显卡的供电为 16 相,看起来这次 RTX 3080 的供电非常复杂,供电在核心两边分别有 12 相和 4 相。
根据 PWM 芯片主供电芯片为两颗 UP9512R,各控制 6 相核心供电;NCP81611 的 4 相为显存供电;两颗 US5650Q 用于分别监控供电插座。
供电分别有两种主要的方案,靠显卡供电一侧,输入电容为万裕固态电容 16V 270μF;每相一颗 DrMOS 型号为安森美 NCP302150,最大电流 50A;每相一颗 LR22 封闭式电感;输出电容为万裕固态电容 2.5V 820μF。
靠显示接口一侧输入电容为聚合物电容;每相一颗 DrMOS 型号为安森美 NCP302150,最大电流 50A;每相一颗 LR22 封闭式电感;输出电容为聚合物电容。
核心背面还有额外的 5 颗聚合物电容,以提升显卡的频率稳定性。
显存围绕核心,合计 10 颗。相比满血的 12 颗方案少了 2 颗。
显存是来自镁光的 DDR6X,等效频率可以达到 19 Gbps。
显卡的供电接口背后可以看到较为完善的保护电路,减少故障的发生。
RGB 控制芯片是经典的 ITE8295FN。
显卡的风扇接口有 2 组,均是支持 PWM 控制的 4PIN 插座。
显卡顶部则提供了 2 组 RGB 控制灯带插座,拆解时需要小心。
显示接口的低通是标准配置,纯数字接口不需要太多的低通用料。
产品测试平台:
以下为测试平台的详细配置表。相较于传统的性能测试,RTX 3080 需求的测试项目更为复杂,也就用到了更多的测试产品。
为了对比方便,主要的测试平台还是 Z370-GAMING 5,但是会对平台性能进行额外的对比。
验证旗舰级 CPU 性能上用到了技嘉的 Z490 AORUS MASTER 主板。
这边还利用 AMD 平台做了 PCI-E 3.0/4.0 的验证,用到的是 C8F 和 X370-PRO
内存是金士顿的 DDR4 8G*4。实际运行频率是 3200C14。
SSD 是三块 Intel 535。240G 用作系统盘,480G*2 主要是拿来放测试游戏。
散热器是 EK 的 AIO 360 D-RGB。
硅脂用的是乔思伯的 CTG-2。
电源是酷冷至尊的 V1000。
测试平台是 Streacom 的 BC1。
显卡性能测试:
整体测试规划:
首先简单说一下整体的测试规划,从测试平台上大家就可以看到,这次的测试比之前复杂的多,光测试平台就有 4 个芯片组。
这次的测试主要包含四大部分:
· i7 8700K 对应与之前显卡测试的横向对比
· i7 8700K 同时还进行了 DXR 的光追测试,用来分析 RTX 3080 的光追性能
· i9 10900K 用来测试不同 CPU 搭配与 RTX 3080 是否存在性能瓶颈
· R7 3700X 则分别测试了两套主板平台,以确认显卡插槽 PCI-E 通道是否对性能有影响。
测试结论:
由于测试项目很多很杂,为了避免小白看晕,首先提供一下精炼版的测试结论:
· 本次测试主要用到 5 张显卡,对比组是 RX 5700XT、RTX 2080、GTX 1080 Ti、RTX 2080S、RTX 2080 Ti。标杆依然是索泰 GTX 1070 Ti。
· 需要注意的是,由于测试大多采用非公版的显卡,所以显卡的性能需要结合运行频率一起来分析。
· 先说整体性能,RTX 3080 相比 RTX 2080 Ti 的性能提升达到了 25%,相比 RTX 2080 提升为 50%。这个测试不包含 DXR 和 DLSS 测试,应该是近年来同级别提升最大的一次。
· 理论性能测试,这里可以清楚的看到 NV 为了提升 DXR 和 AI 性能做出的改变,RTX 3080 的理论性能提升非常大。相比 RTX 2080Ti 的性能提升为 23%,相比 RTX 2080 提升为 75%。
· 跑分性能,RTX 3080 的提升依然十分明显,相比 RTX 2080 Ti 的性能提升为 20%,相比 RTX 2080 提升为 43%。
· 游戏性能,即使考虑 1080P 的游戏性能,RTX 3080 依然可以大踏步的领先于 20 系列,相比 RTX 2080 Ti 的性能提升为 28%,相比 RTX 2080 提升为 54%。
· OpenGL 测试,这个测试历来是 AMD 的强项,但是 AMD 也已经开始不占优。再考虑到 NV 通过 CUDA 产生的优势。30 系列在生产力上应该会吊打过往 AN 的一切产品。
· 功耗测试,RTX 3080 在满载上还是比较恐怖的,相比 RTX 2080 Ti 会高出 50W 以上。但是待机和低负载下功耗表现较好,所以整体来说提升幅度还算能接受。
· 总体上来说,RTX 3080 的提升幅度非常夸张,无脑认为超越现有所有的零售级显卡完全没有问题。
实际运行参数:
微星的 RTX 3080 魔龙实际运行频率可以稳定在 2025,温度最高为 77 度。显卡可以短时间达到 360W,长时间运行会稳定在 335W 左右。
看起来 RTX 3080 会有真男人模式,显卡的负载会有更多的浮动变化来更好适配游戏起伏的负载。不过这对测试来说也增加一定的不确定性。
性能测试项目介绍:
对于有兴趣进一步了解对比性能的童鞋,这边会提供详细的测试数据。测试大致会分为以下一些部分:GPU 理论性能、GPU 基准测试、游戏性能测试、硬件加速测试、功耗测试。老规矩,数据量会比较大。
显卡性能测试与分析:
GPU 理论性能测试,是用 AIDA64 的内置工具进行的。可以很明显的看到整数和浮点性能都有很明显的性能提升。
3D 基准测试,主要是跑一些基准测试软件。
3D 游戏测试,表格中将 DX9~DX12 不同世代的游戏进行了分类,这样会更加清晰一些。由于性能测试时间上有先后,所以测试项目上会有所不同。这里需要说到的是由于 RTX 2080 Ti 的测试时间比较早,后续比较新的 DX12 游戏缺位较多,对 RTX 2080 Ti 的 4K 性能评价会有一定的降低。
游戏性能按照世代来看,RTX 3080 的游戏性能按照世代逐步递增。以 10 系列作为参照系来看,过去大家都认为 A 卡会随世代的演进提升逐步增加,N 卡在 DX12 下表现相对平庸。但 RTX 3080 在 DX12 下的表现尤其突出,对比 RX 5700XT,DX11 下的领先优势为 69%,而 DX12 下的优势扩大到 82%。所以 30 系列从目前的测试来看成了最有战未来气息的产品。
按照分辨率来看,1080P 下让 RTX 3080 在 DX12 下的表现颇为抢眼,很大程度上解决了低分辨率下帧数提升容易瓶颈的问题。相比 RTX 2080 Ti 的性能提升达到了 17%,相比 RTX 2080 提升为 32%。
4K 下的对比,这里基本就是 RTX 3080 尽情表演。相比 RTX 2080 Ti 的性能提升达到了 37%,相比 RTX 2080 提升为 73%。
OpenGL 的加速性能测试简单看一下就好了,AMD 在算力上的优势也开始明显被蚕食。
显卡功耗测试:
整体来说 RTX 3080 的待机功耗表现较好,但满载功耗明显提升,已经超过之前出现过的所有单芯消费级显卡。
显卡天梯图:
到了喜闻乐见的天梯图时间,对比一下我这段时间以来测试过的显卡。RTX 3080 你确定不是来做旗舰的?
Intel CPU 搭配测试:
从下表中分别测试了 i7 8700K、i9 10900K、i9 10900K 4.3~4.7(降频模拟 87K 的频率)、i9 10900K 6C12T(频率默认高频)。手上没有足够的高端 AMD CPU,所以对 AMD CPU 的搭配方式不作评价。
从测试结果来看 i9 10900K 相比 i7 8700K 可以整体提升约 8%,比较明显的是 1080P 下甚至可以提升 20% 的帧数。显然 8 代 i7 对 RTX 3080 来说已经不够充分。但是 10 代酷睿并不支持 PCI-E 4.0,所以我还是准备等 11 代酷睿再调整测试平台。
而在降频和缩核测试中,性能相比 i9 10900K 默认的降低的并不多。
所以针对 Intel CPU 有三个结论:
· i5 10600K、i7 9700K 级别以上就可以较好地支持 RTX 3080。
· 10 代酷睿的架构优化对 RTX 3080 有比较明显的帮助。
· 如果准备 1080P 下追求高帧数电竞游戏的话,建议使用 i7 10700 以上的 CPU。
PCI-E 通道瓶颈测试:
这边通过 X370 和 X570 两片主板来作为变量测试 PCI-E 4.0 与 3.0 是否存在差异性。从测试结果来看,整体差异不大,没有纠结的必要。
DXR 效率测试:
这边还是利用我之前做的 DXR 对比测试的数据来分析。这边可以看到战地 5 存在一个问题是 RTX 3080 会顶到游戏强制的 200 帧限制,地铁在开启 DXR 之后,从 RTX2080 开始帧数基本一致。所以这边主要分析测试最正常的古墓丽影 11。
从测试结果来看,在 DXR 开到最高的情况下,在战地 5 中 RTX 3080 依靠暴力提升的算力与 2080 Ti 的光追帧数拉开明显的差距。在古墓丽影 11 中 RTX 3080 则通过安培架构的改进光追效率从 RTX 2080 Ti 的 57% 提升到 77%,显然 RTX 3080 在开启光追下的性能损失更为可控。
简单总结:
关于显卡的性能:
就整体性能来说 RTX 3080 不仅很明显的超越了上一代对位的 RTX 2080 和 RTX 2080S,还明显超越了上一代的旗舰 RTX 2080 Ti。绝对性能的提升不可谓不大。
关于显卡的功耗:
RTX 3080 整体的功耗还是明显更高的。从外部供电的角度去考虑,电源的 8PIN、主板的 PCI-E 均有可能会达到电源规范上的峰值。所以对于 RTX 3080 来说不建议使用特别低端的主板以保证显卡插槽的供电;电源应选择 PCI-E 供电是分开独立且每个接口都可以分到 8 条供电线的电源,有条件的话电源的线材最好是 16AWG 的粗线材。电源上来说不建议低于 750W,正常应该选择 850W。
关于显卡的散热:
根据我目前搜集的状况,绝大部分 RTX 3080 在散热上都做的比较充分保留了足够的冗余。相对来说这次真正的挑战会在机箱上,风冷的公版和非公必然会把大量的热量直接吹进机箱内,导致机箱特别容易积热。建议选择风道强劲,空间充足的机箱。在不做特殊改造的前提下,不建议用在 ITX 机箱等骚操作。
关于显卡的 CPU 搭配:
CPU 搭配上建议尽量选择高频和多核的产品,以 Intel 这边来说建议不低于 i5 10600K 和 i7 9700K,以 AMD 来说建议采用 R7 3800X 以上。
关于显卡的 PCI-E 通道选择:
目前测试来看,针对游戏来说 PCI-E 通道的升级没有带来明显的变化,这也与 NV 官方的说辞相符,建议大家不用纠结。
关于显卡的 DXR 性能:
从测试结果来看,虽然测试样品还不够充足,但是还是可以看到无论是依靠 RTX 3080 本身暴力的算力提升(参考战地 5 ),或是安培架构带来的加成(参考古墓丽影 11 )。RTX 3080 在光追体验上会有明显的提升。如果说上一代 20 系列属于尝鲜,30 系列已经可以谈体验了。
总体来说首先看 RTX 3080 性能的话,整体提升非常明显,性价比提升的角度甚至高于了 10 系列。现在可以说最大的矛盾是大家对 NV 指导价格的期望和因缺货产生的实际最终价格。另外就是 10G 的显存容量还是值得吐槽的,我会更倾向于等 RTX 3080 的 20G 版本。而上一代的 20 系列甚至感觉成为了探路的炮灰。不过好在 NV 还是很明显的在安抚 20 系列的用户,之前已经明确提到 20 系列会享受与 30 系列相同的待遇,得到完整的 DX12_2 支持。最后,这次新发布的 NVIDIA Reflex 技术也颇为良心的从 9 代显卡就开始支持。所以攻守之势异也?换老黄来带着大家战未来了?
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