突破极限 RTX 3090与RX 6900 XT的意义

2021-02-06 10:19:45 电脑爱好者 2021年3期

知行

“满血”最强GPU

如今的GPU设计都会拥有一定的伸缩性,其实就是可以灵活地屏蔽或削减部分单元来提供不同定位的产品。从芯片的内部规划图上看,RX 6900 XT就是一个典型的“完整”芯片,80个核心单元对称整齐地塞满了整个芯片(图1)。

然而RTX 3090有一些不同,它的核心单元数量比较奇怪,而且无论是7个GPC(图形处理簇)还是4个16组核心单元的GPC+3个12组核心单元的组合(图2),都显然说明它并不是一个完整的安培(Ampere)核心。没错,英伟达基于安培核心设计的最完整芯片其实是代号为GA100的专业芯片A100(图3),不过这种芯片是用于AI处理等专业设备的,需要非常夸张的散热等配置(图4)。

如果仅以消费级产品而言,RTX 3090的GA102芯片其实已经是可用的极限,350W的全卡功耗相当于很多入门级甚至主流电脑的整机功耗。而定位更低的RTX3080等产品也是在RTX 3090核心的基础上进行的简化,所以它同样可以算是一种全规格的产品。

那么,它们的实际性能究竟如何呢?我们以酷睿i9-10900K处理器搭配技嘉Z490 AORUS Master主板、安装16GB×2的DDR4 3600内存、技嘉AORUS Gen4固态硬盘组成测试平台,安装64位Windows 10 20H2版操作系统及最新驱动程序进行测试。

从游戏帧速上看,基于两款旗舰级GPU的公版显卡相对于自家次旗舰级型号的实际提升均为10%左右,也确实是相邻档次显卡应有的差距。同时两者间的帧速差距总量则在5%以内,基本可以说是同档次产品。但这还不是全部,如果考虑到它们其他方面的规划与表现,就会看到这两款旗舰版产品的巨大差距。

专业价值RTX 3090

其实从规格上看,RTX 3090的CU DA处理器数量比RTX 3080多20%,频率则略低一些,因此实际计算能力提升不足20%,如果考虑到显存带宽提升幅度为23%,那么可以认为理论综合性能提升在20%左右,受到其他配件能力等方面的限制,在实际测试中,它的游戏性能提升为10%左右也是正常。但它的价格却出现了严重的扭曲,RTX 3090的官方起价是RTX 3080的两倍以上(图5),这是为什么呢?答案也许就在两者间差距巨大的显存上。

从规格表中可以看到,RTX 3090的显存性能相对于RTX 3080并没有特别明显的提升,但容量从10GB直接跳到了24GB,最多20%的理论性能提升需要搭配这么大的显存吗?虽然RTX 3090的一大特色是更适合8K游戏,但相对于它在8K游戏中的表现和游戏实际需求,24GB显存显然还是有點夸张。好在我们从另一方面的测试中发现了它的实际意义,那就是专业设计性能。

在之前的显卡产品中,我们经常会强调专业级显卡和游戏显卡有着鲜明的分野,但随着英伟达在官网上直接提供了专业版STUDIO驱动(图6)。RTX系列显卡就可以无需任何硬件变化,直接以经过优化的处理能力运行多种专业软件了,而在RTX 3090上,其专业应用的性能优势尤其明显。

在很多专业软件中,借助偏专业应用的设计如超大显存等,RTX 3090的专业应用1生能远超RTX 3080。例如Octane Render渲染测试中,RTX 3090的渲染时间仅需42秒,而RTX 3080需要575秒,这种差距的最大来源就是因为RTX 3090的显存可以轻松容纳14GB的渲染数据,而RTX 3080的10GB显存则需要应对其他的需求,所以仅能提供8.7GB容量来容纳测试数据,需要与内存进行频繁的低效数据交换。

即使只是进行比较常见的4K视频处理、RAW图形处理等操作,对显存的消耗量也是相当惊人的,不要说传统的8GB显存,就算RTX 3080的10GB显存也有点顶不住(图7),3090的24GB显存显然就会宽松许多。

除此之外,RTX 3090还拥有RTX 30系列中唯一的SU连接能力(图8),考虑到此前的SLI技术在各代产品上的配置路线,英伟达显然是将这一功能逐渐转向了更容易兼容和优化的专业应用,而不是需要更麻烦的适配,且特别依赖于游戏开发商能力的游戏应用。

而随着RTX 3090被很多厂商吃透,出现了大量采用涡轮风扇散热方式的专业级产品(图9),使厚度大幅缩减,不再占用其他PCIe显卡插槽,同时将散热气流从I/O接口面板吹出而不是留在机箱内。其实这种设计就是与SLI连接能力呼应的,可以用高成本、高噪声为代价,实现多显卡并联,以提供尽量高的专业性能。

既然有专业处理能力的考虑,那么RTX3090的价格肯定就水涨船高了'毕竟设计能力是可以赚钱的,生产工具的定价肯定和游戏显卡这种消费产品不同。所以笔者并不建议只考虑游戏性能的玩家上RTX 3090,如果希望在4K分辨率下的获得更高的帧速或尝试8K分辨率,我们还可以期待另一款产品——20GB显存的RTX 3080 Ti(图10)。

趣味十足RX 6900 XT

在前文的测试对比中,我们看到RX 6900 XT确实有和RTX 3090一战的游戏实力,不过总体性能还是稍微差一点,特别是在4K分辨率下,看来128MB的内置缓存也弥补不了显存总量和显存带宽的差距。虽然考虑到官方起价仅有7999元,其性价比仍然是远超RTX 3090的,但它的实际能力还远不止与此。

要知道在对比测试中,考虑到公平性以及测试平台的问题,并没有开启AMD RX6000系列的Smart Access Memory功能,更没有考虑超频能力。实际上,即使在Z490主板上开启Smart Access Memory(在测试使用的技嘉主板上名称为Resizable Base-Address Register,BIOS选项为Re-Size BAR Support)(图11),参加测试的游戏总帧速也大都有2%~3%的提升,这已经使其游戏帧速接近RTX 3090。

此外在AMD的新版驱动中还提供了更强的频率设置功能(图12),包括降压超频、显存超频等功能,据称可以在默认的300W功率限制下将频率提升至2.7GHz甚至更高,游戏帧速也相应提升10%以上,这样几乎可以在所有分辨率下反超RTX 3090。当然,有些用户可能表示RTX 3090也不是不能超频,不过限于其较高的功耗设定以及厂商的设计,实际超频要难得多,超频幅度一般也小得多。

这样看来,RX 6900 XT真是个挺有趣的显卡,正常状态下虽不足以问鼎最强显卡,但以性价比取胜。不过在经验丰富的DIYer手中,几项特技齐上阵后,它的性能又真的能超越RTX 3090,堪称目前最强的游戏显卡。

突破極限 各有所长

RTX 3090与RX 6900 XT这两款目前最强的新一代旗舰GPU各有所长,而且与之前的产品的相比都是完全没有对手的存在,无论是游戏性能还是专业性能都再次突破了极限,为用户提供了远超以往的能力,在资金足够的情况下,其实都是相当值得的选择。