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对不起,24GB显存真可以为所欲为!NVIDIA GeForce RTX 3090显卡首发评测

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今天晚上9点,我们终于等来RTX 3090解禁,MC早早准备好的评测文章也终于可以分享给大家。目前一共有5款非公版RTX 3090显卡抵达MC评测室,今天我们将分别和大家分享它们在设计、散热、用料、性能等方面的综合表现。不过在此之前,我们想要先和大家简单地探讨一个问题:你印象中的RTX 3090,是怎样的?



核心解析,24GB显存成最大亮点



▲“满血”的GA102拥有84组SM,每组SM包含128个CUDA核心(其中64个为FP32/INT32混合核心)、4个第三代Tensor Core张量核心、一个第二代RT Core光追核心和4个纹理单元,共有10752个CUDA核心。

在RTX 3080显卡首发评测时,我们已经对Ampere架构GPU核心进行了深入的解读,因此今天我们就不详细地重复GA102核心的技术细节了,只是对RTX 3090进行简单的技术细节复习。

从NVIDIA的资料来看,RTX 3090的核心代号为GA102-300,配置了10496个CUDA核心,是上一代旗舰级显卡RTX 2080 Ti的2.4倍。但与“满血版”的GA102核心相比仍然存在256个CUDA核心的屏蔽,也就是说RTX 3090并非完整的GA102,后续是否会存在RTX 3090 SUPER或RTX 3090 Ti,还真不好说。

当然,第二代RT Core光追核心、第三代Tensor Core张量核心以及GDDR6X显存也是GA102核心的标配,自不必多说。在显存容量上,NVIDIA为RTX 3090配置了与前一代顶级的图灵显卡——TITAN RTX看齐的24GB,但类型却从GDDR6升级到了GDD6X,性能也有了不小的增幅。

另外,RTX 3090配备了NVIDIA的第三代NVLink,可提供双GPU并行高达112.5 GB / s的总带宽,这也就意味着RTX 3090将支持传统意义上的SLI双卡互联(根据NVIDIA的资料来看,RTX 3090不支持3路或4路SLI配置,仅支持双卡互联)。但需要注意的是,随着DirectX 12和Vulkan等图形API的发展,程序设计员们非常迫切地希望能够在游戏程序中原生支持SLI,而不是像以往一样通过SLI驱动来提供支持。这样程序设计员就能更好地在自己熟悉的游戏程序中对SLI进行优化配置,也能为玩家提供最佳的游戏体验和SLI性能增幅。因此包括RTX 3090在内,以及未来NVIDIA所有支持SLI的GPU,很可能只能在游戏内置了SLI优化设计才能提供双卡互联的性能增强支持,SLI驱动会成为历史,不再需要单独加载,由游戏原生支持。



▲新一代NVLink连接器



与同样搭载安培核心的RTX 3080相比,RTX 3090的CUDA核心数也领先前者约21%。正因如此,相信大多数玩家在RTX 3090发布时,就认为这款显卡是新一代旗舰级显卡的接班人,也就是RTX 2080 Ti的接班人。然而,真的是这样吗?其实从NVIDIA发布安培显卡时的描述来看,RTX 3080才是当前安培显卡中面向消费级市场的旗舰级显卡,对位接班RTX 2080 Ti。那么被NVIDIA称为BFGPU的RTX 3090,它的路在何方?24GB显存的配置,给玩家带来的到底是什么呢?

RTX 3090,接班TITAN RTX



▲和TITAN RTX相比,RTX 3090在同温度下的噪声降低了20dBA,在同噪声水平控制下的温度降低了足足30℃。

不知大家是否还记得,早在2013年,NVIDIA发布了首款基于Kepler架构的GeForce GTX TITAN显卡。当时的GTX TITAN显卡是限量发行的,并且仅可通过NVIDIA的官方渠道购买。从第一代Kepler架构的GTX TITAN开始,到Pascal架构的TITAN X再到Turing核心的TITAN RTX,每一代的TITAN显卡都有一个重要的特性——显存容量一定位于同等级游戏显卡之冠,也就意味着TITAN显卡始终会提供比GeForce游戏显卡更多的显存。用来干嘛?当然是内容创作创意设计!尤其是在GPU实时光线追踪引入3D设计创作、视频创作编辑产生了4K、8K等高分辨率格式等,新的创意设计工作流程更是要求高性能GPU,还有非常重要的显存容量。现代创作的大量应用都需要显卡提供大容量显存来满足高质量素材的加载及渲染需求。

而说到内容创作,相信不少玩家第一时间联想到的应该是NVIDIA此前推出的Turing核心的TITAN RTX显卡。这款显卡基于图灵架构,拥有4608个CUDA核心,比同样基于图灵架构的消费级旗舰显卡RTX 2080 Ti多256个CUDA核心。不过和RTX 2080 Ti相比,TITAN RTX的显存容量优势巨大,前者的总显存容量为11GB,而TITIAN RTX的显存总容量则高达24GB。

没错,相信你也看出来了,RTX 3090的显存总容量也是24GB。相信不少玩家在9月RTX 3090显卡发布之后都对RTX 3080和RTX 3090之间较大的显存容量差距曾深表疑惑——毕竟旗舰与次旗舰显卡之间存在这么大的差距不太符合NVIDIA的一贯作风(参考RTX 2080与RTX 2080 Ti,以及GTX 1080与GTX 1080 Ti)。所以,鉴于老黄名不虚传的精准刀法,一时间不少玩家纷纷猜测还有存在RTX 3080 Ti的可能性。然而,RTX 3090搭载24GB GDDR6X显存的真正原因是——它可能真的是冲着TITAN RTX 去的!需要满足严苛负载下内容创作的超大显存容量需求。

因此,也许我们一开始就“想错”了。RTX 3090并不是新一代旗舰级游戏显卡,从某种意义上讲,将它理解为TITIAN RTX的接班人或许要更加贴切。从NVIDIA的描述来看,RTX 3090的“主修课”是提高创作者在超高负载下的效率。这些创作者往往需要在专业创作应用中使用大型模型,详细的场景和高分辨率纹理来创造拥有更高逼真度的图像或动画。这些创作应用不仅需要性能强大的GPU,同时还依赖更多的显存容量做支撑。通常情况下,当创作程序所需显存资源不足时,有可能出现程序崩溃的情况,所以为了保证创作程序能够稳定运行,大容量显存就显得至关重要。

所以,在我们看来,RTX 3090或许会成为设计创作者的“梦中情人”,它提供了旗舰级的GPU性能和丰富的TITAN显卡类显存容量,足以应对最极端的情况创建者面临的工作负载场景。

设计创作是它的重要归属

不得不承认,GeForce RTX 3080就已经能够代表大多数游戏玩家和创作者的价值体现,但也有那些希望在专业创作应用中创建更多超高质量真实模型、更复杂详细的场景和高分辨率纹理的设计师。在这类应用中,渲染不只需要功能更强大的GPU,而且还需要更多的显存。

再来看RTX 3090或许思路会更加清晰。RTX 3090的24GB GDDR6X显存配置显然能够实现更大的帧缓冲区,能将图形图像的设计创作推向一个新的极限。当设计软件加载的场景模型超缓冲区需求过显存的容量时,结果往往会导致应用程序的崩溃。对比RTX 3080,RTX 3090能用的显存缓冲容量两倍于前者,显然能最大限度地满足这类应用需求。我们可以通过几个例子来体验RTX 3090的24GB GDDR6X显存在创作设计上的实际应用优势。

OTOY OctaneRender



OctaneRender是全球最先内置支持硬件RTX光线追踪的GPU加速渲染引擎。在OctaneRender中渲染超大精细度的模型时(通常渲染缓冲需求会超过10GB或更多),如果你使用RTX 3080显卡,必须设置“Out-Of-Core”的渲染模式,也就是允许应用软件使用系统内存来存储渲染场景、几何体以及超出可用显存缓冲的纹理模型。虽然在这种模式下渲染工作能正常进行,但是使用核心外缓冲数据进行渲染会对渲染性能产生重大影响。而使用RTX3090,24GB的显存则能轻松应对,因此不需要核心外渲染。导致的结果就是RTX 3090的渲染时间比使用RTX 3080时的渲染时间快得多,甚至达到了10倍或更高的渲染效率提升。



▲RTX 3080使用核心外数据模式渲染,调用了大概6.5GB系统内存进行数据缓冲,整体渲染时间花费7分多钟。



▲RTX 3090凭借大容量显存无需进行核心外数据缓冲,整体渲染时间仅需37秒。

Blackmagic Design DaVinci Resolve



DaVinci Resolve是世界上唯一结合了8K Redcode RAW源视频生产和编辑创作解决方案的创作软件工具。在对8K REDCODE RAW源视频进行编辑创作时,RTX 3080显卡可用的10GB显存很可能会被全部占据,尤其是在进行降噪、Speedwarp重定义运动模糊二次渲染等操作时,对显存的要求更高。在这个测试中,我们用了一段8K R3D源视频进行运动模糊渲染播放测试。



▲在Resolve 16软件中将8K视频设置为运动模糊重定义渲染播放,并将运动模糊值设置为50。结果在RTX 3080的环境下,当运动模糊值设置为20以上时,软件就已经报错提示无法执行。此时视频的回放已无法进行。

▲RTX 3080的显存配置不足以加载全部渲染场景元素,应用在测试过程中直接关闭跳出。

▲RTX 3090则能顺利完成渲染工作。

所以,我们坚定地认为,RTX 3090的一个非常重要的属性就是创作设计的神器,无论是24GB显存的配置还是实际性能表现,都清楚了表明了Studio创作性能是它一个核心的重要标签。

8K游戏,无卡能及



▲RTX 3080显卡面对8K分辨率无能为力,在《德军总部:新血脉》游戏中,当分辨率设置为8K时,RTX 3080直接报错要求降低分辨率,游戏显存需求超过显卡配置。

RTX 3090只能搞创作?不!作为打上GeForce Logo的显卡,游戏性能自然也是它的归属之一。作为配置了24GB显存的“非典型”游戏显卡,它的定位在哪儿?毕竟对于RTX 3080来说,已经足以应付4K分辨率下的光追+DLSS+最高特效需求,RTX 3090何去何从?答案是——8K!

毋庸置疑,玩家可以在8K分辨率下欣赏到游戏中几乎每一个细节,从而享受更为身临其境的游戏体验。在撰写本文之前,笔者恰好在《死亡搁浅》中“浅尝”了一下8K分辨率下的游戏画面,我的感受是“真香”。需要特别指出的是,理论上8K分辨率下显卡需要处理相比1080p分辨率下16倍的数据,这需要大容量显存来辅佐,而配备24GB容量显存正是RTX 3090应对8K分辨率的最大优势所在。

提升分辨率固然能够让游戏画面更加清晰,但代价是会影响到游戏帧率。相信不少玩家从1080p显示器升级至4K显示器后就能明显感觉到,相比1080p分辨率,在4K分辨率下运行游戏时的帧率下降非常明显。同理,如果进一步将分辨率提升至8K,将会对显卡性能提出非常大的挑战。从我们平时的测试经验来看,对大多数3A游戏大作而言,显存需求量跟随着分辨率呈非线性的变化状态。

比如在1080p分辨率下,大多数3A游戏在高特效下需要约2~3GB显存,在2.5K的1440p分辨率下需要3~4GB,在4K分辨率下需要大约6~8GB显存(仅为经验,仅供参考,非准确值)。而到了8K分辨率下,显存的需求量在大部分情况下应该超过了10GB,所以对RTX 3080来说,的确是心有余而力不足。

就目前来看,仅有RTX 3090能够胜任。对于追求极致游戏体验的玩家来说,8K+60fps游戏体验才是他们的“终极目标”。要知道,在8K分辨率下以60fps的帧率运行游戏,显卡每秒需要绘制20亿个像素,是4K分辨率下的4倍。所以目前还没有解决方案能提供8K+60fps的游戏体验吗?当然不是。NVIDIA提供了一种全新的DLSS图像质量模式——DLSS超性能。该模式可提供高达9倍的AI超分辨率渲染帧率优化,同时还能保证出色的图像质量。再加上RTX 3090的24GB超大容量缓存和强悍的渲染性能,即使在开启光线追踪时,8K+60fps游戏体验也极有可能成为现实。

RTX 3090能否实现流畅的8K游戏体验?我们将在本专题后面的评测文章中为大家详解解析。

8K游戏与设计创作,就是它了

拥有10496个CUDA核心,配备多达24GB GDDR6X显存,这些令人咋舌的规格让RTX 3090显卡在目前消费级显卡中独占鳌头。它能够满足严苛负载下内容创作的性能需求,在不牺牲功能或质量的前提下,提高创作者的渲染效率。所以,作为内容创作者的你如果需要大量显存,同时又不需要Quadro显卡上的其他专业软件优化,RTX 3090就是当下最理想的解决方案。与此同时,RTX 3090还是当下唯一能提供8K+60fps游戏体验的产品。所以在那些追求极致游戏体验,并且不关心成本的土豪玩家来说,RTX 3090就是他们的必备“神器”。

如果你有以下需求,那么一定要选择RTX 3090,在我们看来这也是RTX 3090存在的主要意义所在:

1.希望在8K分辨率的极致游戏环境下得到最炫的游戏体验享受;

2.想要最大限度提升自己的设计创作效率,满足绝大部分高精度渲染场景的需求。

简而言之,对一般的游戏玩家来说,在4K及以下分辨率设置下,RTX 3080足以满足你的需求,不必强求RTX 3090。但想要8K游戏体验,则非RTX 3090不可。同时,对设计师们来说,RTX 3090比TITAN RTX更强悍的创作设计性能也注定它一定会成为设计创作者最钟爱的“宠物”,必定会掀起一波设计师抢购RTX 3090的热潮。而且作为我们认定的TITAN RTX的接班人,似乎面向设计创作人群才是RTX 3090真正的使命所在。

当然,我们最担心的还有一点,目前还不知道RTX 3090的挖矿性能如何,如果在挖矿性能上也堪称“逆天”的话,也许本就捉襟见肘的安培显卡市场对玩家们来说会是雪上加霜。

至此,相信大家对RTX 3090的市场定位已经有了非常清楚的认识。下面我们就正式进入RTX 3090的测试环节,看看目前抵达MC评测室的5款非公版RTX 3090显卡都有哪些亮点,它们在创作应用中,以及在8K分辨率下运行游戏都有着怎样的性能表现。

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