一、前言:伴隨圖靈而來 GPU Boost 4.0發展歷程
在快科技9月份的RTX 2080/Ti的首發評測中,我們對超頻做過一些簡單的測試,但是并沒有涉獵到GPU Boost 4.0。本次評測我們將會進行一些相對深度的超頻測試,同時看看GPU Boost 4.0能夠帶來什么改變!
在GPU Boost問世之前,顯卡運行的最高頻率就是預設頻率,但實際上,在很多情況下,以預設頻率運行游戲時,顯卡的功耗并未達到默認的TDP,導致大量的性能被浪費掉。于是在GTX680年代,NVIDIA推出了GPU BOOST技術。
最初的GPU Boost 1.0的通過顯卡上的傳感器實時收集數據,并根據這些數據及時掌握整卡的即時功耗狀況,然后隨時調整頻率已達到顯卡最佳功耗。只要功耗未達到規定上限,頻率就可以一直往上飆,直到達到功耗上限閾值時,就會降低頻率,保證功耗不超過閾值范圍。
到了GTX780時代,NVIDIA發現GPU 溫度通常比功耗更能限制性能,于是在GPU Boost 1.0的“功耗墻”的基礎上上多加了一堵“溫度”墻。同時利用溫度來控制boost頻率浮動,相比GPU Boost 1.0 性能再度提升了 3-7%。
真正帶來性能飛躍的是帕斯卡時代的GPU BOOST 3.0,它的一個關鍵改變就是Offset頻率不再固定,每個電壓點都有對應的頻率Offset,這樣做的一個好處就是GPU實際加速頻率可以更接近理論值。以GTX 1070為例,雖然其基礎頻率只有1503MHz,但是在運行游戲時,實際頻率 經常能夠超過2GHz。
到了圖靈這一代,NVIDIDA又推出了最新的GPU BOOST 4.0
和GPU Boost 3.0相比,GPU Boost 4.0沒有做太大的改變,不過NV決定將Boost 4.0的機制和代碼公開給用戶,也就是說現在用戶可以自主設定Boost曲線,這樣子來獲取更加出色的頻率和性能,同時新一代的Boost 4.0也讓GPU在高頻率中更加穩定。
二、測試平臺:i9-9900K+玩家國度顯示器
測試平臺如下:
CPU理所當然選擇了目前最強的游戲處理器i9-9900K。在測試中我們將其超頻到5.0GHz。
i9-9900K是Intel主流平臺第一款8核處理器,使用釬焊導熱,14nm++工藝,三級緩存16MB(所有核心共享),基準頻率3.6GHz,睿頻加速最高5.0GHz,8核全開時也能達到4.7GHz,遠遠高于8086K的4.3GHz全核頻率,目前國行售價為4999元。
最新的MAXIMUS XI HERO主板對我們手上的影馳HOF II內存支持非常差,最終我們選用了華碩MAXIMUS X HERO,將其BIOS更新到最新版本之后可以完美支持9900K。MXH主板擁有高達10相超合金數字供電,超頻能力在Z370主板中屬于頂級水準。
內存則使用了影馳HOF II DDR4-4000 8GBx2套裝,測試中開啟XMP保持4000MHz頻率,時序為19-25-25-45 CR2。
華碩玩家國度PG27UQ ROG 27英寸IPS電競顯示器。
4K UHD(3840*2160)分辨率、4ms響應時間、144Hz刷新率、G-Sync 技術、IPS+量子點面板、10bit色彩、DisPlay HDR1000認證。
任何一款顯示器只要支持以上任何一種特性,都可以稱之為高端顯示器,華碩 PG27UQ ROG擁有以上全部的特性,堪稱目前最為頂級的電競顯示器。
三、圖靈50% TDP測試:125W RTX 2080游戲性能超越GTX 1080 20%
圖靈構架擁有非常優秀的能耗比,我們將NVIDIA RTX 2080/Ti 分別降頻50%來測試他們的性能表現,借此來模擬未來圖靈移動顯卡的性能。作為對比,AMD RX 580也加入戰團。
NVIDIA RTX 2080 默認TDP為225W,但是實際調試過程中,最低下限只能調整到125W。
NVIDIA RTX 2080 默認TDP為260W,調整到一半之后是130W。實際上調整后的2張圖靈顯卡的TDP并沒有太大區別了。至于RX 580我們也將他TDP拉到125W。
以下所有測試都是用了3840*2160分辨率,最高畫質選項。
3DMark
在3DMark Fire Strike Ultra測試中,RTX 2080圖形分數為5435分,最高溫度47度。
在3DMark Fire Strike Ultra測試中,RTX 2080 Ti圖形分數為5462分,最高溫度45度。
可以看出,RTX 2080/Ti之間的分數僅相差了18分。50%TDP時,RTX 2080損失的性能相對較小。
3DMark Time Spy Extreme
在3DMark Time Spy Extreme測試中,50% TDP時RTX 2080成績反超了RTX 2080 Ti,并且相比GTX 1080能有25%的領先優勢。
GTA V
在《GTA V》中,RTX 2080幀率為48FPS,相比100% TDP時損失了9幀,RTX 2080 Ti幀率為53FPS,損失了18幀。
刺客信條:起源
在《刺客信條:起源》中,RTX 2080幀率為44FPS,相比100% TDP時僅僅只損失了4幀,RTX 2080 Ti幀率為48FPS,損失了15幀。
孤島驚魂5
在《孤島驚魂5》中,RTX 2080幀率為46FPS,相比100% TDP時損失了8幀,RTX 2080 Ti幀率為5FPS,大幅損失了28幀。
古墓麗影11
在《古墓麗影11》中,RTX 2080幀率為36FPS,相比100% TDP時損失了7幀,RTX 2080 Ti幀率為35FPS,損失了19幀。
突出重圍:人類分裂
在《突出重圍:人類分裂》中,RTX 2080幀率為23FPS,相比100% TDP時損失了3幀,RTX 2080 Ti幀率為22FPS,損失了13幀。
生化危機7
在《生化危機7》中,RTX 2080幀率為61FPS,相比100% TDP時損失了12幀,RTX 2080 Ti幀率為53FPS,損失了將近一半的幀率。
巫師3
在《巫師3》中,RTX 2080幀率為46FPS,相比100% TDP時損失了10幀,RTX 2080 Ti幀率為44FPS,損失了28幀。
中土世界:戰爭之影
在《中土世界:戰爭之影》中,RTX 2080幀率為48FPS,相比100% TDP時損失了9幀,RTX 2080 Ti幀率為45FPS,損失了29幀。
綜合以上測試成績,將性能對比匯總如下:
從上圖可以看出,RTX 2080表現最為優異,TDP降低到125W之后,性能僅僅只降低了15%,此時的游戲性能仍然領先滿血GTX 1080 20%。RTX 2080 Ti的表現就不那么好了,TDP降到130W之后,幾乎損失掉了40%的性能,而且性能還若于125W的RTX 2080,由此看來未來圖靈移動顯卡中,將不會有RTX 2080 Ti的身影。
至于AMD RX 580,在與RTX 2080同樣的TDP下,幀率只有后者1/3。如此的能耗比,如果進入筆記本市場,無論是PC廠商還是游戲玩家,都很難去接受。
四:HDR測試:開啟HDR對于游戲幀率影響微小
HDR無疑是一項看起來非常美好的技術,全名是“高動態光照渲染(High-Dynamic Range)”,無論是在電影中,還是游戲中,都可以可以為玩家提供一個更加趨于真實的光照和色彩效果。
從上圖可以看出,SDR很多細節看不清楚,暗部就是黑乎乎一片。
這張圖的對比更為明顯,在HDR功能開啟后,畫面的對比度更強,亮部細節更加突出,而暗部的表現則是更加黑暗,同時畫面也更加有感染力。
因此無論對于電影還是游戲來說,HDR都是未來的追求方向,下面我們來測試5款游戲,看看開啟HDR技術對幀率有什么影響。
對于支持HDR的游戲,有部分需要在Windows顯示設置中打開HDR開關之后,游戲內的HDR選項才會生效,我們測試的《古墓麗影:暗影》,《中土世界:戰爭之影》就是如此。另外三款游戲《孤島驚魂5》、《生化危機7》,《刺客信條:起源》都可以直接在游戲畫面里面選擇是否開啟HDR。
刺客信條:起源
在《刺客信條:起源》測試中,打開HDR之后,三款顯卡都只損失了1幀。
孤島驚魂5
在《孤島驚魂5》測試中,打開HDR對于性能幾乎也是沒用影響。
生化危機7
在《生化危機7》中,打開HDR之后,GTX 1080 Ti損失了8幀,二款圖靈顯卡的幀率只有1~2FPS的損失。
古墓麗影:暗影
在《古墓麗影:暗影》測試中,開始HDR之后,三款顯卡同樣也沒有損失性能。
中土世界:戰爭之影
在《中土世界:戰爭之影》測試中,打開HDR之后,三款顯卡游戲的幀率都只損失 2FPS。
從以上的測試可知,對于RTX 2080/Ti而言,開啟HDR特效,性能損失非常之微小,GTX 1080 Ti也僅僅是在《生化危機7》中有13%的幀率損失,其他情況下開啟HDR之后,都沒有太大影響。
五、超頻測試:GPU Boost 4.0加持 8%頻率提升帶來10%幀率提升
在快科技之前RTX 2080/Ti的首發評測中,我們對超頻做過一些簡單的測試,在本篇中我們會做一些更加深入的超頻測試。超頻所使用的軟件為EVGA Precision X1,目前的版本號是0.3.3 BETA,整合了NVIDIA OC Scanner部分功能。
1、EVGA Precision X1使用介紹
EVGA Precision X1的上部分就是功耗、電壓核心顯存頻率調節選項。頻率下方的電壓調節項實測沒有效果。
下面的“Temp Tuner”就是GPU Boost 4.0的核心要素,玩家可以自由調節溫度與頻率之間的拐點。例如RTX 2080 Ti默認會在63度開始降頻,我們在此將所有的降頻溫度都調整到了88度,也就是說在功耗墻之前,GPU運行頻率在88度之前都會降低。
點擊下方的翻頁按鈕,調至“VF Curve Tuner”界面,這里就是整合的。
點擊“SCAN”按鈕,NVIDIA OC Scanner會自動檢測GPU在每個電壓下的極限頻率,然后給出建議的超頻頻率,如上圖所示,我們手上的NVIDIA RTX 2080Ti在檢測的結果是可以再超頻133MHz,實際上也是如此,我們將頻率提升140MHz之后,再往上加頻率就會出現各種不穩定的狀況。
目前,NVIDIA OC Scanner目前只是針對GPU超頻,對于顯存,還是需要玩家自己手動嘗試。后續的NVIDIA OC Scanner會添加更多的新功能,比如電壓調節等等。
2、RTX 2080/Ti超頻實測
下面我們我測試RTX 2080/Ti超頻后的實際表現。
我們將RTX 2080核心頻率拉升120MHz,顯存頻率從14GHz拉到15.5GHz,此時的顯存帶寬達到了500GB/s,TDP拉滿。
超頻之后3DMark Time Spy Extreme圖形分數從默認的4987增加到了5425,增長了438分,提升幅度9%,核心頻率最高能到2070MHz,大多數時候維持在2000MHz以上。
對于RTX 2080 Ti,我們將它的頻率拉升140MHz,顯存頻率從14GHz拉到15.5GHz,此時的顯存帶寬達到了686GB/s,
超頻之后的RTX2080Ti 3DMark Time Spy Extreme圖形分數從默認的6513增加到了7175,增長了66分,提升幅度10%。
GTA V
在《GTA V》的測試中,RTX 2080的幀率達到了62FPS,比默頻提高了5幀;RTX 2080 Ti的幀率也達到了77FPS,相比默頻提高了6幀。
刺客信條:起源
在《刺客信條:起源 》的測試中,RTX 2080的幀率達到了55FPS,比默頻提高了7幀;RTX 2080 Ti的幀率也達到了66FPS,相比默頻提高了3幀。
孤島驚魂5
在《孤島驚魂5 》的測試中,RTX 2080的幀率達到了57FPS,比默頻提高了3幀;RTX 2080 Ti的幀率達到了79FPS,相比默頻提高了6幀。
古墓麗影:暗影
在《古墓麗影:暗影》的測試中,RTX 2080的幀率達到了46FPS,比默頻提高了3幀;RTX 2080 Ti的幀率也達到了60FPS,相比默頻提高了6幀。
突出重圍:人類分裂
在《突出重圍:人類分裂》的測試中,RTX 2080的幀率達到了29FPS,比默頻提高了3幀;RTX 2080 Ti的幀率則為38FPS,相比默頻提高了3幀。
生化危機7
在《生化危機7》的測試中,RTX 2080的幀率達到了79FPS,比默頻提高了4幀;RTX 2080 Ti的幀率也達到了107FPS,相比默頻提高了13幀。
巫師3
在《巫師3》的測試中,RTX 2080的幀率達到了61FPS,比默頻提高了5幀;RTX 2080 Ti的幀率則為78FPS,相比默頻提高了6幀。
中土世界:戰爭之影
在《中土世界:戰爭之影》的測試中,RTX 2080的幀率達到了61FPS,比默頻提高了4幀;RTX 2080 Ti的幀率也達到了82FPS,相比默頻提高了8幀。
綜合以上測試成績,將性能對比匯總如下:
整體而言,超頻后的RTX 2080性能相比默頻提升了8.5%,而RTX 2080 Ti在超頻后則獲得了10%的性能提升,而其頻率的拉升幅度不過8%而已。
六、總結:一起來期待圖靈構架的移動顯卡吧
HDR在之前一直都要較大的爭議,主要在于開啟HDR之后,顯卡的游戲性能會降低不少。而這一代的圖靈GPU擁有完善的HDR性能,開啟HDR之后,對游戲的幀數幾乎沒有影響,玩家可以安心啟用這個技術。HDR搭配RTX技術可稱天作之合,2者融合的游戲畫面可以給玩家帶來最完美的視覺感受,最接近于現實的光影效果。
然后來說說RTX 2080/Ti的超頻性能,在GPU Boost 3.0已經充分壓榨了顯卡的頻率,留給玩家超頻的空間不像GTX 980時代那么充裕。伴隨GTX 2080而來的GPU Boost 4.0技術公開了算法,玩家可以手動修改各種曲線本身,以提高GPU的性能。在我們的測試中,通過修改頻率曲線,對RTX 2080 Ti進行超頻時,雖然頻率只提升了140MHz還不到8%的比例,但是游戲幀率的提升卻超過了10%,由此可以看出GPU Boost 4.0還是有一定的用戶之地。
期待后續的NVIDIA OC Scanner能帶來更加豐富與完善的超頻功能。
最后來說說圖靈構架在移動平臺的的前景。在前面的測試中,RTX 2080 TDP在限制125W的時候,還能擁有比185W TDP的GTX 1080強20%的性能,在此我們再一次感受到了圖靈構架的強大威力。擁有爆炸的能耗比,相信不需要太長的時間,我們就能見到性能強大圖靈移動顯卡,在不提升功耗的前提下,性能相比目前的mGTX 1080可以再提升40%左右。
到了2019年,伴隨在7nm制程工藝紅利,下一代的移動顯卡可以在60W的TDP下可以擁有比GTX 1080還要強大的性能,輕薄游戲本將會真正的出現在玩家面前(現在的輕薄游戲本溫度非常高,整體實用性不高)。
因此對于7nm的移動顯卡,筆者是相當的期待。AMD那邊,恐怕下一代7nm的VEGA在能耗比方面都比不上現在16nm(12nm)的圖靈。
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