坐等AMD Radeon RX 7900 XTX前来挑战:NVIDIA GeForce RTX 4080 FE首发评测

坐等AMD Radeon RX 7900 XTX前来挑战:NVIDIA GeForce RTX 4080 FE首发评测

白猫 / 2022-11-15 22:00:0045879

英伟达在9月份推出了三款不同型号的GeForce RTX 40系显卡,其中包括老大哥GeForce RTX 4090、GeForce RTX 4080 16GB以及GeForce RTX 4080 12GB,GeForce RTX 4080 12GB由于命名与定位问题已经被取消发布。而GeForce RTX 4080 16GB便是大家十分熟悉的,在RTX 4080旗舰卡定位上的唯一显卡。

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绝大部分的消费者对于RTX 4080显卡还是有着一定的疑问,原因是GeForce RTX 4080系显卡相比较上一代在价格上有着巨大的提升,作为RTX 40系显卡的二当家,GeForce RTX 4080 16GB的表现到底如何?就让我们通过这篇文章来告诉大家答案。

Ada Lovelace架构解析

AD103与AD102在架构设计上相差不是很大,一个计算单元内包括FP32计算单元,FP32与INT32共享的计算单元以及第四代Tensor Core,同时也包括第三代的RT计算单元,让深度学习以及光追更加高效。

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AD103拥有459亿个晶体管,378.6平方毫米的芯片面积,同时SM单元变成了80个,最高拥有10240颗晶体管,同时搭载320个Tencor Core,80个RT Core以及112个ROPs,而L2缓存则为64MB,毫无疑问从规格来看,相比较AD102,AD103的规格还是有着比较大的缩减,这在一定程度上拉大了GeForce RTX 4080 16GB与GeForce RTX 4090显卡的性能差距,同时从规格上来看,似乎GeForce RTX 4080 16GB和GeForce RTX 3080 Ti也拉不开太大的差距,这是否会影响两者之间的游戏性能差距呢?

定制的TSMC 4N工艺

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想要在核心面积几乎不变的前提下塞入更多的晶体管,毫无疑问需要在制程上大幅更新。这一次英伟达采用了TSMC 4N NVIDIA定制工艺,不但能够塞入更多的晶体管,并且GPU的核心频率也得到了大幅的提升,实际上也提升了显卡的图形性能。

第二代硬件光流加速器

近年来光线追踪已经成为诸多3A大作的标配,而伴随着厂商对于光线追踪越来越吃透,除了一些画面拟真的3A大作之外,包括一些小品级游戏也开始陆续加入光线追踪技术。而国产游戏厂商则是这些新画面技术的忠实用户。众多的游戏也增加了光线追踪特效。当然光线追踪技术的加入毫无疑问会极大地增加显卡的运算能力,这对于高分辨率游戏来说更是如此。而借助第二代硬件光流加速器,NVIDIA为消费者带来了DLSS 3这项技术。

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硬件光流加速器的原理就是提取其中的图像光流信息,同时参考游戏引擎中的运动矢量信息借助AI生成新的中间帧,此外借助插帧以及超分辨率,让RTX 40系显卡只要传统1/8的渲染量即可实现几乎相同的画面输出,从而让GPU的传统图像渲染引擎得到极大的性能释放,游戏帧率得到巨大的提升。不过从RTX 4090的评测中可以看出,DLSS 3提升了游戏的帧率,但是却提升了游戏的延时,这时候就要NVIDIA Reflex出马了,借助NVIDIA Reflex,来让基于DLSS 3状态下的游戏延迟表现得到改善

规格参数

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NVIDIA GeForce RTX 4080显卡基于AD103核心,拥有9728颗流处理器,304个纹理单元以及112个光栅单元,像素填充率达到了每秒280亿,而纹理填充率则是7615亿。此外搭载16GB的GDDR6X显存,显存位宽256Bit,带宽则为716.8GB/s。其他参数方面,NVIDIA GeForce RTX 4080显卡的核心频率为2205MHz,Boost频率为2505MHz,显存频率1400MHz。

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NVIDIA GeForce RTX 4080显卡在规格上似乎与NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti相差不大,不过得益于全新的架构和更高的频率,实际表现自然是更加出色。

外观

我们接着来看一下NVIDIA GeForce RTX 4080公版显卡,与NVIDIA GeForce RTX 4090公版显卡一样,NVIDIA GeForce RTX 4080公版显卡同样会登陆国内市场,届时大家可以与11月16日晚上在电商平台购买到这款显卡。从外观上来看,NVIDIA GeForce RTX 4080公版显卡与NVIDIA GeForce RTX 4090公版显卡并没有太大的区别,给人的印象还是大,虽然整体尺寸与上一代相差不大,但风扇比上一代公版显卡还要大,给人更强烈的视觉效果。

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NVIDIA GeForce RTX 4080公版显卡的风扇尺寸相比较上代有所增加,官方表示最高可以提供大约20%的风量,散热性能更加出色,当然借助金属风,NVIDIA GeForce RTX 4080公版显卡还是给人展现一种精致感。

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NVIDIA GeForce RTX 4080公版显卡的背部仍然采用了磁吸式贴片的设计,其中内置螺丝孔,目的是能够在部分机箱中安装显卡固定支架,而大部分不需要支架的普通玩家则可以贴上贴片,从而让显卡整体更加美观。

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在供电接口上,NVIDIA GeForce RTX 4080公版显卡采用了12+4Pin的供电设计,其中12Pin负责供电,默认条件下可以提供450W的电源输出,4Pin则负责信号传输,让这个12Pin的供电最高可以达到600W,不过现在暂时还没有能够提供600W供电的显卡,或许对于未来的旗舰显卡来说,600W也不是不可能,这个12+4Pin的供电,也完全能够满足NVIDIA GeForce RTX 4080公版显卡的使用。除此之外官方继续配备了3X8Pin的转接线,当然最好还是支持ATX 3.0标准的电源,这样子可以最大程度地降低线缆的杂乱性。

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接口方面,NVIDIA GeForce RTX 4090公版显卡继续采用3个DP 1.4接口以及一个HDMI接口,这个没有什么好说的,不使用DP 2.0接口未免有点遗憾,毕竟现在高刷+高分屏的显示器越来越多,对于千分之一的骨灰级玩家来说,这点愿望还是要满足的。

平台配置

我们在硬件配置上也选用了近年来的发烧级配置,包括Intel Core i9-12900K处理器,此外主板采用了ROG的Z690 Hero主板,内存则是英睿达的DDR5内存,总容量达到了64GB,除此之外,我们也选用了WD_BLACK SN850以及WD_BLACK SN770两款PCIe 4.0 SSD,从而最大程度地减少系统的瓶颈。

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此外目前微软Windows 11越来越成熟,因此我们也选择了Win11 22H2版本的系统,同时驱动则为526.72版本,这是测试驱动,与实际驱动之间还是有着区别,未来显卡的性能将会随着驱动的完善而有所提升。

性能表现

理论性能

作为图形理论测试的首选,3DMark自然是最为流行的测试软件,通过FireStrike、TimeSpy以及Royal Port分别测试显卡在DX11、DX12以及光追性能,自然我们也使用3DMark测试了NVIDIA GeForce RTX 4080 16GB的理论成绩。

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3DMark的测试中,凭借更高的频率以及更强的架构,NVIDIA GeForce RTX 4080 16GB显卡在3DMark的理论测试中领先GeForce RTX 3080 Ti大约35%-40%的性能,而在FireStrike Extreme中,领先幅度最低,这是因为CPU的性能限制了NVIDIA GeForce RTX 4080 16GB的发挥。

光栅化游戏

看完了3DMark的理论测试,相信大家对于GeForce RTX 4080 16GB的实际游戏测试也十分地感兴趣,在实际游戏下,由于优化的区别,实际的游戏性能差距会更大或者更小。如今光追游戏是越来越多,因此我们这一次直接将游戏分为传统光栅化游戏以及光追游戏进行对比测试,考虑到GeForce RTX 4080 16GB的定位,我们均开启全特效,光追游戏则开启最大光追特效,同时关闭DLSS,看看在重压条件下显卡的性能表现。

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首先是光栅化游戏,GeForce RTX 4080 16GB相比较RTX 3080 Ti性能提升幅度大约在30%左右,其中《荒野大镖客:救赎2》游戏提升幅度最高,提升幅度为39%,属于常规升级。

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相比较RTX 4090的,GeForce RTX 4080 16GB在2K分辨率下的性能提升仍然有大约33%,与4K分辨率下的提升幅度相差不大,看起来CPU此时尚未完成形成瓶颈,与RTX 4090当时被CPU严重拖累还是有一定的区别的。

光追游戏

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而在光追游戏下,GeForce RTX 4080 16GB由于采用了更加先进的光追计算单元,因此性能提升也比传统光珊化游戏更高,幅度达到了35%。

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2K分辨率下,GeForce RTX 4080 16GB的性能提升也可以达到33%左右。只是在育碧的《Far Cry 6》的测试中,GeForce RTX 4080 16GB的性能反而不是GeForce RTX 3080 Ti,这应该与育碧的优化有很大的关系。

从两者测试中可以看到,GeForce RTX 4080 16GB的游戏性能帧率比GeForce RTX 3080 Ti能够提升30-35%,属于是正常的换代升级,毕竟我们测试的是GeForce RTX 3080 Ti,如果你是GeForce RTX 3080显卡,那么性能提升幅度还会继续增加。

DLSS 3测试

上述的测试无论是光追游戏测试还是光栅化游戏测试,实际上都属于常规的游戏测试,毕竟没有用到NVIDIA DLSS功能,而DLSS 3则是这一次RTX 40系显卡着重介绍的一个功能。这项技术借助RTX 40系显卡内置的光流处理器实现游戏帧画面的模拟和插帧,大幅提升游戏的帧率,并且在4K分辨率下,实际游戏画面也没有什么损失。那么对于GeForce RTX 4080 16GB来说,NVIDIA DLSS 3的游戏性能表现究竟如何?是否与GeForce RTX 4090一样,对提升游戏帧率有着十分积极的作用呢?

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在支持DLSS 3的游戏中,比如说《赛博朋克2077》,我们可以很明显地发现它在DLSS中分为多个选项,包括DLSS Frame Generation、DLSS Suer Resolution,其中前者就是DLSS 3的重要特征,插帧渲染,而后者则是DLSS 2也就是超级分辨率,包括自动、性能、质量、超级性能等选项。同时考虑到游戏的渲染队列的问题,目前所有的DLSS 3游戏均和NVIDIA Reflex绑定,只要打开DLSS 3,那么NVIDIA Reflex就默认打开。

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事实上DLSS 3就是在DLSS 2的基础上增加了生成技术,以提升游戏帧率,因此在画质表现上,DLSS 3与DLSS 2相类似。而现在对于3A大作来说,对于DLSS已经运用地相当地完善,因此DLSS 3与原生4K画面之间并没有太大的差距,尤其是在近景,但是在远景上,DLSS 3的画面有模糊的行为。

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玩家选择DLSS 3最大的需求就在于提升游戏帧率,尤其是对于采用高分辨率以及高刷新率显示器的玩家来说更是如此。因此在和原生4K分辨率进行对比的时候,我们发现DLSS 3让游戏的帧率有着突飞猛进的提升,平均提升幅度在3倍左右,还是相当明显的。

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事实上除了DLSS 3之外,现在的游戏同样提供了DLSS 2选项,你可以通过关闭DLSS Frame Generation选项来开启DLSS 2模式,在DLSS 2与DLSS 3之间的对比中,DLSS 3的提升幅度大约在25-35%之间,其中拥有最复杂光追的《赛博朋克 2077》提升幅度最大。不过《暗影火炬城》这款游戏中,4K画质下DLSS 2与DLSS 3的帧率相同,而在2K画质下,DLSS 3反而提升明显,怀疑是DLSS Frame Generation并没有起到开关的作用。

当然DLSS 3在提升游戏帧率的同时,带来的副作用就是提高了游戏渲染时延,因此NVIDIA采用了Reflex来降低游戏的时延,通过测试,在开启Reflex Boost Plus模式下,DLSS 3与DLSS 2不开启Reflex相差不大,因此大家在使用DLSS 3特效的时候,建议开启最大化的Reflex Boost Plus。

此外大家也关心支持DLSS 3的游戏究竟在GeForce RTX 4080上市的时候能够玩到多少款?据悉11月15日当天就有包括《瘟疫传说:安魂曲》、《光明记忆:无限》、《漫威蜘蛛侠:重制版》、《微软模拟飞行》等共计十款游戏支持DLSS 3,未来也将伴随着游戏厂商的开发不断地增加DLSS 3的游戏库,在游戏接入上NVIDIA速度还是很快的,基本每个月都有DLSS 3新游戏加入游戏库。

功耗和温度

这一代RTX 40系显卡给人的最大印象就是体积巨大,自然带来的就是更加出色的散热环境,即使是GeForce RTX 4090这样的旗舰显卡,公版显卡的散热也就只有68度左右,那么采用全新工艺的RTX 4080显卡,官方TGP下降至320W,不禁令人好奇它的实际游戏功耗表现究竟如何呢?我们使用3DMark TimeSpy Extreme压力测试,同时选择《赛博朋克2077》BenchMark以及《瘟疫传说:安魂曲》的开篇场景,并使用FrameView记录显卡的实际功耗。

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事实上相比较过去的显卡,RTX 40系显卡给人的一个印象就是跑不到TGP功耗,比如说在3DMark TimeSpy Extreme测试中,GeForce RTX 4080 16GB的峰值功率也即是300W出点头,而在实际游戏测试中,GeForce RTX 4080 16GB的功耗仅有280W左右,远低于320W的TGP阈值,而RTX 30系显卡基本上会触碰到TGP的上限,此外GeForce RTX 4080 16GB的最高温度更是只有66度,已经和非水冷的非公版显卡相差不大,可以说今年的公版显卡无论从性能还是温度,都十分值得购买。

超频

目前显卡的性能基本上出厂就差不多到达巅峰,被玩家称之为“出厂即灰烬”,不过显卡的超频能力还是有一点的,我们也使用超频软件简单地对GeForce RTX 4080 16GB进行超频测试。

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得益于TSMC 4N工艺,GeForce RTX 4080 16GB显卡的频率提升在250MHz上下,尽管Boost频率在2505MHz,不过实际运行的时候,显卡的帧率就是2775MHz,而超频之后显卡的频率达到了3015MHz,只是性能提升大约在3.6%左右,可谓是聊胜于无。

总结

如果只是从性能以及功耗温度来评判,那么GeForce RTX 4080 16GB显卡算得上是一款可圈可点的产品,性能提升幅度也符合预期,与RTX 3080 Ti相比35%的提升幅度也是在意料之中。同时得益于用力过度的散热器,显卡的温度也仅仅在65度上下,并且DLSS 3对于性能的提升也极其明显,看起来GeForce RTX 4080 16GB显卡的确值得选购。

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只是在加入了价格因素之后,GeForce RTX 4080 16GB显卡就要被重新评估了,毕竟玩家将其当作是GeForce RTX 3080的替代产品。GeForce RTX 3080售价5499元,而GeForce RTX 4080 16GB售价达到了9499元,这个价格提升幅度已经远超性能提升幅度,对于7000元左右预算的消费者来说,就不得不考虑下这款显卡是否值得加价去购买。

如果说将GeForce RTX 4080 16GB显卡当成是GeForce RTX 3080 Ti的更新换代产品倒也是未尝不可,毕竟这款显卡的性能提升幅度在那里摆着,至于愿不愿意为DLSS 3特效买单,决定权在消费者手上。此外英伟达的老对手AMD也新近发布了Radeon RX 7900系列显卡,包括Radeon RX7900XTX等显卡,而在这个节点上英伟达发售GeForce RTX 4080 16GB显卡,自然是要选择与之正面对抗。而拥有更高能效比以及DLSS 3加成的GeForce RTX 4080 16GB显卡,面对即将到来的对手也是信心十足,坐等对手的正面挑战。


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