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    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

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    3
    咸粽子

    距离GeForce RTX 2080 Ti发布已有两年。虽然中途发布了全新的Super系列,但是在性能上没有撼动RTX 2080 Ti在消费产品中的旗舰地位,直至上个月。当黄仁勋在自家厨房发布全新的RTX 30系列显卡的时候,直接用次旗舰GeForce RTX 3070来挑战RTX 2080 Ti的地位。并放上了性价比对比,直接让囤货RTX 20系列的商家们哭晕在厕所。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    不同于一些PPT大厂,NVIDIA对不同定位产品性能的精确把控已是业内闻名,RTX 3070出现的位置还是一时间让很多粉丝习惯不过来,定价3899元起,性能与RTX 2080 Ti持平甚至略高,真的这么好的事情?

     

    就在今晚,NVIDIA正式解禁了GeForce RTX 3070的测试细节,让我们第一时间来围观这款能够让商家、男孩子们都哭得稀里哗啦的次旗舰显卡,究竟有什么样的魅力。

     

     

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    最美Founders Edition

     

    虽然没有采用诸如GeForce RTX 3080和RTX 3090创新性的前后双风扇系统,但笔者仍然愿意将其成为传统散热模式下目前最美的Founders Edition。

     

    RTX 3070使用了一套独立的推拉式风扇设计,裸露的鳍片堆栈在视觉上有着很强的冲击力,同时也给显卡提供了更多的散热面积。有节奏的鳍片实际上也有着很强的功能性,可以与一体式框架一起,增强稳定性,在保证空气阻力最小的同时使鳍片堆栈体积最大。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

     

    同时风扇从显卡的顶部和后部自然排风口吸入空气。每一个风扇的外形都经过优化,有专门的声学信息档案,以优化平衡气流。

     

    显卡背面则使用了挡板加出风口的设计,RTX 3070的标识十分低调,仅在挡板角落有所展示,低调但时尚。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    允许GeForce RTX 3070 Founders Edition如此设计,很大程度还是得益于NVIDIA工程师开发了一个超密集的PCB设计,比之前小50%,留出更多空间来设置风扇。透过散热风扇可以看到,显卡的后半部分依然是镂空设计,这使得RTX 3070同样拥有类似RTX 3080和RTX 3090的散热风道。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    与GeForce RTX 2070 Founders Edition相比,GeForce RTX 3070 Founders Edition流式系统的静音效果为16dBA,散热性能提升44%。

     

    从实际表现来看,显卡的主要发热位置集中在散热鳍片部分,最高温度可以达到61℃以上,全负荷运作之后鳍片确实烫手。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    但反观GPU核心温度,在压力测试下只停留在71℃,与RTX 3080一样温度没有继续提升,相比一些RTX 20系的显卡,已经相当凉快。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    在高密度布局下,RTX 3070 Founders Edition也使用了12pin电源连接器,但外接的是一个8pin电源口。显卡本身支持到PCIe 4.0,不支持SLI组多显卡,因此也没留有NVLink接口。事实上RTX 30系列目前只有GeFroce RTX 3090支持多显卡并联,SLI对普通消费者而言意义不算太大。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    至于显卡的输出接口则保持与RTX 3080和RTX 3090看齐,包括1个HDMI 2.1接口,传输最高分辨率为8K @60Hz。3个DisplayPort 1.4a接口,最高支持4K @144Hz。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    当然这套创新性的散热设计也并非全无缺点,外露的散热鳍片容易积攒灰尘,平时清洁得用镜头气吹多花点心思处理灰尘。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    留有后手的GA104

     

    从整体上来看,安培架构相当于图灵架构的进化版,也奠定单元之间的结构变化不大。依然是由数个GPC(图形处理簇)组成,每个GPC下包含数个TPC(纹理处理簇),每个 TPC里有2个StreamingMultiprocesor(流式多处理器,SM),每个SM里包括128个CUDA Core,1个第二代RT Core,以及4个第三代Tensor Core。

     

    因此我们也能够轻易从GPC、TPC、SM数量反推出RTX 3070的GA104-300-A1的实际配置,以及未来黄氏刀法的各种可能性。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    我们先从完整的GA104说起。

     

    GA104同样使用三星8nm NVIDIA定制工艺制造,封装了174亿个晶体管,芯片面积达到了392mm²,也就相当于每平方毫米包含了4440万个晶体管密度,非常壮观。

     

    完整GA104拥有6个GPC,每个GPC下有4个TPC(总数24组TPC)。到达TPC层面,结构基本固定,每个TPC包含2个SM,每个SM包含128个CUDA Core,1个第二代RT Core,以及4个第三代Tensor Core。

     

    GeForce RTX 3070的GA104-300-A1同样包含了6个GPC,所不同的是,其中一个GPC屏蔽了一组TPC,也就是总共有23组TPC。因此SM总数量为46个,共5888个CUDA Core,184个TMU(纹理单元),184个第三代Tensor Core,46个第二代RT Core。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    在安培架构中,RT Core和Tensor Core都进行了重要升级。

     

    其中第二代RT Core优化了实时光线追踪性能,添加了1个三角形位置内插模块、1个三角形求交模块,这使得在一个周期内,BVH(层次化包围盒)求交和三角形求交比重,由图灵架构时代的4:1,提升到了2:1。

     

    在一个时钟周期的BVH遍历中照理说命中2个三角形的概率会下降。但针对运动中的物体,2个新增的模块可以更快的实现三角形求交。特别是运动模糊特效下,第二代RT Core性能可以相比第一代提升8倍之多。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    安培架构中SM包含的第三代Tensor Core比图灵架构减少了一半,从原本每个SM包含8个第二代Tensor Core,变成了每个SM包含4个第三代Tensor Core。

     

    但实际上第三代Tensor Core吞吐量提升了两倍之多。由于使用了稀疏化加速技术,可以优化抛弃不必要的加速分支,减少运算量。这使得第三代Tensor Core在每个时钟周期可执行的FP16 FMA(半精度浮点混合乘加运算)次数有了成倍提升,例如密集计算次数达到2倍,稀疏化加速计算次数达到4倍。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    有些可惜的是,GeForce RTX 3070没有使用GDDR6X显存,而是采用与RTX 20系列相同的GDDR6,容量为8GB,位宽256-bit,在显存参数上与GeForce RTX 2070如出一辙。

     

    为此我们把RTX 2070、RTX 2080 Ti、RTX 3070和RTX 3080一些指标罗列出来进行比较,可以看到在工艺提升下,RTX 3070的CUDA Core数量提升明显,并且GPU频率也有所增加,TGP则提升到了220W。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    实践出真知

     

    了解RTX 3070参数的大致情况后,接下来我们来验证这块显卡是否性能与图灵消费旗舰GeForce RTX 2080 Ti相当。这里我们先罗列一下参与陪跑的显卡,包括:

     

    GeForce RTX 2080 Super Founders Edition

    GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition

    GeForce RTX 3070 Founders Edition

    GeForce RTX 3080 Founders Edition

     

    平台配置如下,包括选用了Thermaltake高频率DDR4-4600内存,以及游戏旗舰CPU酷睿i9,确保不拖后腿:

     

    CPU:Intel Core i9-10900K

    主板:ROG MAXIMUS XII EXTREME

    内存:Thermaltake ToughRam RGB DDR4-4600 8GBx2

    硬盘:Plextor M9P Plus 1TB

    电源:Thermaltake TPI RGB PLUS 1250W

    散热:Thermaltake Floe Riing RGB 360

     

    在测试软件环节中,选用了3DMark Time Spy、3DMark Time Spy Extreme、3DMark Fire Strike Extreme、3DMark Fire Strike Ultra项目。可以看到3070和2080Ti真的在同一个水平,性能也比2080Super强上4%到16%。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    测试VR性能的VRMark项目对比如下。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    不支持DLSS、实时光线追踪技术的游戏也更能体现出显卡传统性能之间的差距。RTX 3070与RTX 2080 Ti表现持平,比RTX 2080 Super帧率提升16%至20%以上,游戏发布时间越晚,在新显卡上的表现越突出,也印证了买新不买旧的道理。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    一旦开启DLSS加速,以及实时光线追踪技术游戏画面,RTX 3070表现也相当迅猛。这里引入《光明记忆:无限》和《边境》两款国产游戏DEMO,以及已经在世面发售支持光线追踪效果的游戏作为对比,能看到RTX 3070和RTX 2080 Ti性能旗鼓相当,中间虽然有胜有负,但差距都不是很明显。相反对比RTX 2080 Super,性能则可以有16%到30%以上的提升。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    游戏响应再快一步

     

    铺垫完硬件性能,接下来是软实力。NVIDIA认为只实现高帧率和高画质仍然不够,他们还希望GeForce RTX 3070能进一步缩小操控到游戏画面显示的响应速度。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    事实上,当你按下鼠标或者键盘,再到显示器上做出反应,是一个十分复杂的过程。鼠标输入的指令会先到达CPU,然后进入渲染队列,再由GPU处理最终在显示器执行显示,每一个步骤都存在延迟。

     

    举个栗子。如果我们拥有一台可以每秒渲染1000FPS的PC,但是接入了一个长长长长长的流程,要1秒钟才能到达显示器,这个时候我们有效击中对手的概率将会十分低下。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

     

    为此,NVIDIA引入了NVIDIA Reflex技术,这是一套结合软硬件技术,将SDK融入游戏中,巧妙降低系统延迟的技术,它与之前发布的Ultra Low Latency Mode极限低延迟模式类似,但表现效果更高,并且对鼠标和显示器有门槛。

     

    目前包括ROG Swift 360Hz PG259QNR、Acer Predator X25、MSI Oculux NXG253R、Alienware 25 Gaming Monitor AW252H在内的显示器,以及ROG Chakram Core、Logitech G Pro Wireless、Razer Deathadder v2 Pro、SteelSeries Rival 3在内的鼠标已经支持NVIDIA Reflex技术。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

     

    这里笔者使用ROG Swift 360Hz PG259QNR显示器和ROG Chakram Core鼠标作为测试,有兴趣的同学,可以参考我们的另一篇文章《比职业玩家反应更快 NVIDIA Reflex是怎么做到的?》,看看是如何做到的。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    而大致的实现方式为,通过屏幕中央出现一个色块,用于检测亮度变化的区域,检测出鼠标点击到屏幕显示的系统延迟。通过在游戏中开启NVIDIA Reflex低延迟选项,获得更快的游戏响应速度。

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    目前包括《COD:战区》、《堡垒之夜》等游戏提供了NVIDIA Reflex的开关选项,很快《COD:黑色行动冷战》、《命运2》、《厨房大逃杀》、《枪法模拟器Kovaak 2.0》等游戏都会加入对NVIDIA Reflex的支持。

     

    这里我们用两款款游戏进行开启和关闭后的对比,可以看到NVIDIA Reflex给系统延迟还能再缩小一半。基本上来说,FPS越高,显示器刷新率越快,NVIDIA Reflex更有机会把系统延迟缩得更短。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    将创作进行到底

     

    购买RTX 3070的玩家可能不会只玩游戏,游戏之外的直播、游戏视频剪辑都是日常使用的一部分。原本一些属于Quadro RTX专业显卡的加速功能重新回到了GeForce RTX中,例如通过RT Core和DLSS帮助专业软件实现光线追踪渲染,亦或者给Adobe Premiere Pro CC 2020实现硬件加速。

     

    GeForce RTX 3070提供H.264和HEVC(H.265)支持只要接入相应的视频编码API,就能实现GPU视频制作加速。另外显卡还支持AV1编码(AOMedia Video 1),这是开放媒体联盟开发的一种开放的、免版税的视频编码格式,与现有的H.264、HEVC和VP9等编解码器相比,它能提供更好的压缩和质量,一般比H.264节省50-55%的容量。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    这里选用了Octane Render两个场景,RTX 3070的表现在专业软件中比RTX 2080 Ti拥有更强的表现。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

     

    利用Tensor Core的AI加速性能,GeForce RTX 3070同样也能是现实NVIDIA Broadcast提供的高质量直播体验。你要做的是街上一个普通摄像头,通过摄像头和摄像头上的麦克风实现智能降噪、虚拟背景、主播头像自动跟随的效果。而Broadcast也会被当成一套通用插件植入到主流的直播软件、语音聊天和视频会议中,包括GeForce RTX、TITAN RTX和Quadro RTX在内的硬件均能提供支持。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    写在最后:RTX 2080 Ti的终结时

     

    在测试过程中其实有个有趣的细节,在第一批发布的GeForce RTX 30系列显卡中,GeForce RTX 3070的外形其实是最小巧精致的,甚至在金属色调上更为明亮。因此,即使对比GeForce RTX 2080 Ti,RTX 3070也会显得短小精悍。

    NVIDIA GeForce RTX 3070首测:代替2080 Ti,做主流全能手

    就是这样一块GeForce RTX 3070 Founders Edition给人留下了深刻印象,性能足以媲美RTX 2080 Ti,在3899元起售价位段下,游戏和内容创作性能的优越表现,就是放在2个月前,都是无法想象的。

     

    更重要的是,在第二代RT Core、第三代Tensor Core加持下,RTX 3070与新游戏的匹配能够更进一步,新加入的NVIDIA Reflex低延迟技术,以及NVIDIA Broadcast直播技术还提升了额外的使用体验。无疑,从当下来看,GeForce RTX 3070显得格外超值。

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