华硕/七彩虹RTX 4090 24GB显卡首发评测

Hi，我是溢图科技。

特约作者：快乐肥宅庆先森
昨天解禁的是RTX4090的Founders Edition也就是NV自己的公版，相信很多小伙伴更看好的还是各家AIC推出的版本，无论是可能更低的实际售价、更多的货源以及多样化的外观都会成为选购AIC版本的理由，本次我也拿到了三张AIC版本的RTX4090，一起来看一下它们的做工用料、散热和性能表现吧。

以下部分为Ada Lovelace的架构和新特性介绍，昨晚已经阅读过的可以跳过这部分直接往下翻。

架构

发布之前有一些爆料称Ada Lovelace会使用类似Hopper计算卡的SM架构（去除FP64），即一个SM内包含两路FP32、一路INT32和一路FP16：

但实际上Ada Lovelace的SM内部架构跟Ampere基本一致，仍然采用了FP32+FP32/INT32的双路流处理器设计。

这个设计其实很类似于CPU上面的执行端口，通过拓宽后端执行架构来获得更高的IPC提升性能，同时避免重复放置单元造成晶体管浪费。这个视角来看Ampere/Ada Lovelace类似于一个5执行端口的CPU，只不过其中一个发射端口可以发射FP和INT两种类型的指令。

对比之前Ampere 30系卡的架构图可以看到无论是在架构设计还是规模方面都几乎没有变化。跟帕斯卡时代的思路比较相似，GP100计算卡先引入了类似后面Volta/Turing的精度分离设计，而GP102/104/106之类的仍然采用纯FP32，只是在工艺方面做了换新升级，大幅度提高运行频率。好处就是架构一脉相承的话目前30系卡用户暂时不用考虑新驱动完全放弃老卡优化的问题，坏处就是想用上全新架构的话目测至少要等到50系了，毕竟制程红利这个东西目前越来越难蹭到，留一手给后续型号升级使用也是可以理解。

GPU架构层面倒是变化很大，最显著的就是中间巨大的二级缓存，满配AD102核心有96MB二级缓存，跟之前RDNA2上面的Infinity Cache作用应该类似，缓解在30系这一代就已经逐步出现的显存带宽不够用问题。可惜RTX4090上面用的AD102连二级缓存节点也一起阉割，实际可用的二级缓存只有72MB。

另外一个不太引人注目的细节就是，Ampere/Ada Lovelace架构的一级缓存是跟SM走的，每SM 128KB，完整的AD102核心拥有18MB一级缓存，相比GA102也有不小提升。可惜的是在RTX4090当中仍然是只有16MB可用。

制造工艺方面Ada Lovelace GPU采用的是TSMC 4N定制工艺，晶体管密度突破130MTr/mm^2，相比采用三星8nm工艺的AD102密度提升差不多有三倍。
因此在塞入了差不多三倍数量的晶体管之后，GA102的核心面积跟AD102差不多，总感觉老黄还没使出全力，已经好久没在桌面端上见过像TU102那种面积超过800平方毫米的超大GPU核心了。

相比于流处理器单元的沿用，Ada Lovelace的光追单元倒是在功能和性能两方面都获得了巨大提升。

一个是把渲染目标的alpha通道即透明度信息引入光追运算，类似于户外的树叶这种多边形框架+贴图的组件，现在只计算其边缘与入射光线的交互即可，贴图部分的复杂反射折射计算起来基本得不到什么肉眼可见的信息，不如直接采用光栅化渲染里的alpha通道方式。

DX11当中引入曲面细分之后，描绘物体表面凹凸使用的三角形数目大幅度增加，而对于光追来说这些三角形大部分都是不必要的——人们对于光照特效的感知远没有那么细，对于一个物体来说用一个大三角形把它包络进去进行光追计算，得到的结果也一样可以令人满意。

Ada Lovelace GPU可以创建这种简单的BVH，按NV官方的PPT它可以把构建简单BVH的速度提高十倍甚至九倍，但以上两项新技术都需要游戏引擎的针对开发，在目前的游戏当中看不出什么效果，对于目前的游戏来说，光追单元本身的性能提升相对来说显得更重要一些。

上面一行不起眼的独立单元也是这次Ada Lovelace的重要升级，包括了全新的硬件光流加速器、完整支持AV1编解码的NVENC/NVDEC。比较可惜的是PCIe接口仍然是4.0规格，想用到PCIe5.0的话，还是要等下一代了——不过应该对性能没什么大影响，反正这代也不支持SLI了，不用考虑拆分x8的问题，PCIe 4.0 x16的带宽完全足够。

还有个一笔带过的新特性就是乱序执行，GPU的架构越来越像CPU看齐了。不过我本来以为乱序执行能力是SM里带的（自己PPT上写的嘛），还在想这到底要消耗多少额外的寄存器（x86 CPU为了乱序执行有相当多的资源消耗在ROB之类的寄存器上面）。结果仔细一看是RT Cores支持SER（着色器执行重排），而且增加的专用寄存器数量并不多，主要使用Ada Lovelace新增的缓存——这不得不说也是个很讨巧的设计。

新特性

新特性方面这几天讨论比较多的应该就是DLSS3.0，最大的争议点在于除了以往插分辨率的实现方式之外新增了插帧，而插帧这个事情说实话在游戏圈有点恶名昭彰，前段时间个别“游戏手机”上搭载的“独显芯片”被恶评如潮，很大程度上就来自于对游戏这种延迟敏感型应用来说，插帧的体验实在是不佳。

不过就我自己玩了这几天的体验来看这个插帧用起来竟然还可以，当然也是有前提条件的，那就是游戏原生渲染的帧数不能太低，毕竟即便是专用的加速单元和运动矢量与光流混合处理也只部分解决了插帧的伪影问题，延迟再怎么降低也是需要1帧未来帧的数据，那么原生的1帧未来帧需要多久渲染就成为了影响DLSS FG延迟的最关键因素。所以这个技术我个人觉得适用的就是两方面，一个是官方所说的在CPU受限的情况下通过插帧来提升GPU的利用率，再一个就是锦上添花，让已经比较流畅的游戏变得更流畅。虽然在实现上令人耳目一新，但它确实没有DLSS2.x那种以不算高的代价让游戏从不能玩变成能玩的能力。当然了实际使用当中你也可以同时开启，不过有一说一各种DLSS组合的的体验和画质表现这个不是咱们图文的强项，可以看一下做得比较详细的首发视频，这部分内容的确非常适合用视频来对比展示。

七彩虹GeForce RTX 4090 24GB战斧豪华版

在之前3070Ti发布的时候七彩虹重做了旗下入门产品线战斧系列的外观，新的战斧系列显得更加方正，做工更精致，同时保留了高性价比的产品路线。

RTX4090战斧豪华版是七彩虹最入门定位的RTX4090产品，延续了之前战斧豪华版的外观，采用三风扇散热，整体厚度为3插槽多一点。

供电接口为单+12VHPWR，卡扣方向向外，位于PCB右上角的位置。

不包含复杂的RGB设计，唯一能亮的地方是右上角的Colorful Logo。

PCB基本上使用英伟达的Reference Edition AIC公版设计，仅在顶部的风扇接口位置有小幅度的布局改动。核心供电共14路，显存供电3路，有2相+12V输入滤波。

核心供电部分采用跟3080/3090 RE版本类似的R23方形电感，功率MOS为来自万国半导体的新型号BLN3 2L14，暂未查到相关信息。

显存供电倒是用上了IPP贴片电感，功率MOS为每相1颗BLN3 2L14。

PWM Controller则有两颗，一颗是uP9512U，负责其中的8相供电。

另一颗是uP9512R，负责剩下的6相。

显存供电的PWM Controller是US6560Q，这个也是显存供电的老朋友了。

虽然是最低端的SKU但散热依然采用了均热板一体底座+2根6mm、4根8mm的六热管设计。莫非这均热板也是老黄的任务？

供电模组的散热底座直接与散热器本体连接。

热管与鳍片之间采用回流焊方式连接。

完整拆下的散热模组。

GPU-Z信息，可以看到七彩虹RTX4090战斧豪华版完全采用公版频率，BIOS内默认的功率上限是450W，最大可以设置为480W。

Time Spy Extreme成绩为19330，Port Royal成绩为25767，比FE公版高了不到1%。

Time Spy Extreme Stress Test稳定度为98.5%。

测试过程中最高功耗为431.9W，最高温度65.2℃（室温20℃），风扇最高转速1796RPM，在1米左右的距离上可以听到一些风扇的切风噪音。

七彩虹iGame GeForce RTX 4090 Vulcan OC火神

火神也算是七彩虹的经典产品线了，20系和30系火神的风评都还算不错。

这次火神的外观倒是有点像RTX30系列的华硕ROG，相比上代RTX30火神长度和厚度均有小幅度增加。最明显的设计改进一个是风扇中轴上的固定位置不旋转logo没有了，改为普通的刻在风扇转轴上的设计。另一个就是火神标志性的LCD小屏幕改用可拆卸设计，可以贴在显卡的触点上，也可以拆下来用附赠的连接线摆在桌面上当个桌面监控屏使用。

火神的PCB在Reference Design的基础上优化了排布和用料，整板堆满了24路核心供电和4路显存供电，没有明显的空焊位置。另外+12V输入滤波也增加到了3路。

核心供电的功率MOS有BLN3 2R14和BLN3 2K24两种， 万国半导体的产品介绍页面已经八百年没更新了，所以还是查不到任何相关信息。

显存供电的MOSFET也是BLN3 2R14。

三路+12V输入滤波。

PWM Controller为两颗uP9512+一颗uS5650，由于两颗uP9512仅能支持16相供电，所以24路核心供电当中应该有16路采用了8×2并联设计，另外8路是独立的8相。

背面看不到倍相器，应该是妥妥的并联设计。

散热模组采用9根8mm热管，堪称豪华。

显存的供电和部分电容电感采用一体式中框散热，其余器件与散热器本体连接散热。

热管和鳍片之间采用回流焊工艺连接。

七彩虹RTX4090火神在OC模式下的频率略高于公版，达到了2625MHz的Boost频率。

OC状态下的功率上限为515W，最大可以解锁至550W。

3DMark跑分成绩相比FE版本有约3.5%的提升。

Time Spy Extreme稳定性测试得分99%。

测试过程中最高功耗456.3W，最高温度64.8℃（室温20℃），最高风扇转速2028RPM，一米距离处可以听到不算很明显的风扇切风噪音。

华硕GeForce RTX 4090 O24G TUF GAMING

华硕方面个人感觉这一代ROG Strix的设计有点浮夸，还是TUF更得我心，价格也没有那么离谱。

RGB的话不能说没有，但是用得很收敛，只有右上角的TUF Logo周围有流光RGB设计，支持Aura同步。

TUF的PCB尺寸相比Reference Design有所变动，越肩部分更高大。

供电部分采用18路核心，4路显存，电感为贴片式，电容则混用贴片式和普通固态电容。

核心供电MOSFET为TDA21570，英飞凌的一体式DrMOS，最大输出电流70A，不能解锁电压的情况下供电完全足够用。

显存供电MOSFET为SiC639，最大电流50A，四路显存供电也是绰绰有余。

华硕RTX4090 TUF的PWM Controller在显卡正面，型号为MP2888A（10相）+uP9512S（8相），正好对应18相核心供电。显存供电采用的还是老熟人uS5650Q，旁边还有一颗华硕Remark过的AURA控制芯片。

PWM Controller都放在正面之后背面就没啥东西了，基本就是去耦电容。

另外值得注意的是华硕的+12VHPWR端口卡扣是朝向后方的，与公版的电源接口方向相反。

华硕4090 TUF的风扇单独安装在一个框架上，可以方便的在不破坏易碎贴的前提下清理风扇灰尘。

散热模组本体采用均热板底座+5×8mm+3×6mm共计8根热管的设计。

显存和MOSFET等器件均直接用导热贴通过散热器本体散热。

热管与鳍片采用回流焊连接。

同样把BIOS切换开关拨到OC档位测试，华硕4090 TUF OC的默认Boost频率为2565MHz，略高于公版。

BIOS默认功率上限为450W，最高可以提升到600W。

实际性能与FE版本在误差范围之内基本相当。

Time Spy Extreme稳定性测试得分为99%。

测试过程中最高功耗为400.4W，最高温度63.4℃，最高风扇转速为1394RPM，即使是OC状态下这张卡也非常安静，仅用1300RPM的转速就实现了不错的散热效果，工作噪声细不可闻。

由于对于AIC的产品来说不同的用户有自己不同的选购需求和喜好，故本次不作点评，大家可以根据外观尺寸、测试数据等等，选购符合自己需求的产品。

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