前言:高端显卡的能效比真的更好吗,实测告诉你真相
前段时间,我们三易生活曾在一篇相关稿件中指出,由于存在设计思路以及半导体工艺良率上的“差别对待”,如今的高端乃至旗舰级显卡往往在实际能效比表现上,要远好于入门级型号。
不过当时在那篇内容中用于证明这一论点的数据,主要还是来自上游企业主动公布的产品规格。虽然它们显然是没错的,但“标称值”有时候也确实代表不了用户在使用过程中的实际情况。
有鉴于此,我们决定借助手头已有的一款RTX 40系高端核心,来测试一下定位不低的这款显卡,是否真的在各种情况下都具备显著的能效比方面优势。
测试对象:来自耕升的纯白高端,外观设计辨识度极高
此次我们选择了来自耕升的RTX 4070 Ti星极皓月OC,作为测试对象。
仔细观察耕升这一代的产品线就会发现,他们在不同级别的产品上采用了明显有差异的外观设计理念。其中RTX 4090与RTX 4080两款旗舰卡,至今仅有“黑白配”的炫光系列,而到了RTX 4070 Ti上就迎来了包括“星极皓月”、“星极幻姬”、“追风”三种不同定位和造型的选择。
其中的“星极皓月”,顾名思义主打的是目前市场中颇受欢迎的纯白外观,而“OC”这一后缀则说明了它出厂预超频的身份。
不过真正让我们印象深刻的,其实是耕升的设计师对于品牌LOGO的“执着”。这是什么概念呢?简单来说,就是在这块显卡的外观部分,可以看到无处不在的品牌标识。
中间风扇的外圈,由许多耕升LOGO(英文字母“G”)组成的装饰框
两侧风扇的框架侧面,镂空部分其实是耕升品牌的英文名
背板镂空结构中心,是耕升品牌中文名+英文名+LOGO
甚至在显卡顶部的一个角落里,还藏着一枚镂空的品牌LOGO
说实在的,我们感受到了耕升设计师对于自家品牌浓厚的爱意……咳咳。言归正传,作为该品牌旗下的高端预超频型号,RTX 4070 Ti星极皓月OC本身的“内功”还挺不错。
一方面正如大家所看到的那样,RTX 4070 Ti星极皓月OC配备了专用的“皓月22”散热系统,具备三个92mm的大尺寸风扇,并搭配了内含8根6mm热管的穿Fin鳍片,整体散热用料不可谓不足。
另一方面,在散热器下方RTX 4070 Ti星极皓月OC也采用了8层PCB搭配13+3相供电的设计,并提供了一个12VHPWR接口。值得一提的是,其标配的转接线是2*8pin规格,在这个细节里其实就已经可以看出RTX 4070 Ti并不算太高的功耗标定。
最后在输出接口方面,耕升RTX 4070 Ti星极皓月OC配备的则是三个DP1.4a和一个HDMI2.1的组合。毕竟众所周知,“硬G”显示器主要靠的还是DP接口,所以高端N卡标配多个DP输出也早已是惯例。
测试准备:12代酷睿高端平台,官方软件立大功
这次我们三易生活使用的测试平台与此前一样,依然是基于12代酷睿i7-12700K,为其配备了32GB的双通道DDR5-6400内存、PCIE4.0的1TB SSD,并在BIOS中启用了Resize Bar功能,以保证不会构成RTX 4070 Ti这个级别显卡的性能瓶颈。
做好准备后,我们首先用GPU-Z来看看耕升RTX 4070 Ti星极皓月OC的基本信息。可以看到,它使用了AD104核心,具备7680个CUDA核心,80个光栅单元和240个纹理单元,同时搭配了12GB的192bit GDDR6X显存,显存供应商则来自镁光。
在默认情况下,RTX 4070 Ti星极皓月OC的基础频率/加速频率分别是2310MHz和2685MHz。与官方“默频”相比,基础频率是一样的,但加速频率则要高出75MHz。同时还也可以看到,它默认提供了从35%到116%的功耗调节范围。
耕升官方工具GW-SOUL
大家要知道,如今的显卡频率机制与过去其实已经大为不同。虽然各家显卡出厂时都会“标定”频率,但真到了跑分或游戏时,显卡其实都会跟据当前的散热、功耗限制情况,“自己来决定”该跑到什么频率,所以标定的主频基本上起不到什么实际作用。
当然,这种频率完全随功耗、温度自动调节的机制从另外一个方面来说,实际上也大幅简化了用户手动“折腾”显卡性能/功耗的方式。因为我们不再需要去手动指定频率或电压,而只用像图中那样使用显卡自带的工具无脑“拉”一下功耗或温度上限,就会对实际运行过程中的频率、乃至性能造成影响。
当然,如果你对机箱的散热措施很有自信,那么同样也可以先设定好功率/温度上限,然后再点击GW-SOUL的“OC SCAN”按钮。此时,软件就会根据新的功耗条件对显卡核心进行自动超频测试,之后便能实现相对稳定的“一键超频”效果。
与单纯只调整功率/温度范围,让显卡自己到游戏里再自动调整的方式相比,通过“OC-SCAN”的自动超频会如大家所见到的那样,直接改变显卡的频率信息。但实际上,从我们进一步的测试来看,由于到了游戏里显卡还是会根据功耗/温度进行实时的频率调整,所以这一步操作的实际意义非常有限。
有鉴于此,我们三易生活最终决定,仅调整RTX 4070 Ti星极皓月OC的功耗上限水平,以使得其在限定功耗的情况下尽可能地自适应频率。之后再使用3DMARK、《赛博朋克2077》、《最终幻想14晓月的终焉》,分别对其理论跑分、重负载(+DLSS)光追游戏、轻负载网游性能,以及对应的实际频率和功率情况进行探究。
实测数据:50%功耗下却有80%性能 ,这是什么能效比?
在此次测试中,我们一共为RTX 4070 Ti星极皓月OC设定了四组功耗上限,从高到低分别是115%、100%、50%和35%。首先我们使用3DMARK的压力测试测定了这四组功耗上限情况下,显卡实际(自动调节)的平均主频和峰值功耗水平。
可以看到,测试一开始就出现了非常有趣的数据。在拉高功耗上限的情况下,我们手头这块RTX 4070 Ti星极皓月OC的实际平均主频和峰值功耗当然都出现了上涨。
但一方面来说,实测的上涨幅度并不与功耗上限的设定增幅完全一致。另一方面,在我们有意压低显卡的设定功耗上限时,虽然它在35%功耗上限时的平均频率确实更低,但实测峰值功耗与50%上限时的数值其实是完全一致的。
RTX 4070 Ti星极皓月OC标配的8pin*2转接方案,甚至可能有点“浪费”
这意味着什么呢?首先,平均主频降低、但峰值功耗不降,也就是说35%功耗模式下的RTX 4070 Ti和50%功耗模式下相比,其“最高主频”和“最高功耗”应该是差不多的。区别只在于35%功耗时,显卡会更频繁的在“高频”和“低频”之间跳动,从而降低平均功耗(和温度)。
其次从3DMARK的测试结果中更是会发现,RTX 4070 Ti的“标称功耗限制”与其实际测试出的理论性能之间,变化也没有完全正正比。事实上,哪怕我们仅以其短期内的峰值功耗数据(代替平均功耗)来计算,也会得到相同的结论。
即手动提升功耗上限并不会带来显著的跑分成绩受益,但手动压低功耗上限却可以在明显降低近50%功耗的前提下,只损失不到20%的成绩。换句话说,如果以“理论性能跑分”作为依据,那么RTX 4070 Ti在降频、降功耗后,能效比反而可以高达默频状态下的154.63%之多。
当然,以上只是理论性能的情况。那么如果到了实际的轻、重载游戏中呢?
是的,在实际游戏当中,RTX 4070 Ti的极限高功率设定与极限低功率设定间,实际存在的性能差异程度甚至比跑分还要更小一些,大约只有17%。而此时它们的峰值功耗却有着足足50%的差异,理论平均功耗的差距甚至可能还更大一些。
结语:AD104不可小觑,高端显卡有望重回双槽体型
于是乎,从这些测试数据中可以得到怎样的结论呢?
首先,它在一定程度上证明了我们三易生活此前关于“旗舰显卡会比中低端显卡能效比高得多”的理论推测。事实上,在我们此前的那篇文章里,是直接引用的官方移动版显卡的数据算出这一结论。而如今RTX 4070 Ti星极皓月OC的实测结果,则可以说是进一步“坐实”了这一点。
其次,考虑到RTX 4070 Ti在功耗限制到最低(35%)水准时,峰值功率仅140W出头,但性能却相当于“超频(115%)”模式下至少80%的事实,这就使得它变得非常适合作为高端移动GPU核心。
事实上,NVIDIA的确也这么干了,它们用AD104这款GPU“造出”了移动版的RTX4080。而它的官方TDP数据为150W,正好与我们实测的、压低TDP上限时桌面版RTX 4070 Ti的实际峰值功耗(141W左右)差不多。
最后落实到桌面版RTX 4070 Ti上面来说,作为RTX 40系列到目前为止的第三款产品,RTX 4070 Ti已经在我们此前的首发评测中证明了它足以超越上代产品RTX 3090的超强性能。而此次的功耗测试则进一步表明,这是一款能效比极高的核心,285W-320W的官方标定TDP对它来说纯属“浪费”。
当然从另外一个角度来看,这也意味着类似耕升RTX 4070 Ti星极皓月OC这样的出厂官超型号,它们的散热、供电设计注定是“远超需求”的,甚至可以将显卡在满负载状态下都维持在一个非常低的温度水平。
但反过来说,这是否意味着将来会有一些采用双槽厚度、双风扇(甚至单涡轮风扇)设计,更适合小尺寸机箱的RTX 4070 Ti这类产品出现呢?我们认为这在技术上绝不是做不到,只不过新卡毕竟刚刚上市不久,各大厂商为了比拼诚意,多少还是在设计上有着尽可能“堆料”的趋势。所以或许过了这段时间后,小体型的RTX 40系高端显卡就能面世了。
除了容量可能不太够用,闪存芯片的代次问题更为严重。
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