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NVIDIA GeForce RTX 3080Founders Edition首发测试

《微型计算机》评测室




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。

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