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NVIDIAAmpere架構極致體驗 Geforce RTX 3080實測

  GeForce RTX 30系列的顯卡公布,作為近日的一個重磅消息在PC用戶尤其是遊戲玩家群體中炸了鍋。尤其是RTX 3080相比上代旗艦RTX 2080同價位雙倍性能更是讓各位摩拳擦掌,甚至還有不少人已在網上掛賣手頭的RTX 2080 Super、RTX 2080 Ti等回血為第一時間入手做準備,迎接NVIDIA Ampere架構強勁的性能帶來的極致體驗。今天我們有幸跳過拋售家當補貼氪新的步驟提前拿到了一套全新的公版GeForce RTX 3080,在感受性能的同時,也將為大家一一講解這款黑科技顯卡的各項全新特點。

  NVIDIA上代革命性的Turing架構的三項基礎處理技術:可編程著色器(SM)+光線追蹤核心(RT Core)+AI處理管線(Tensor Core),為遊戲實時光線追蹤打造了平台,帶來遠超傳統光柵化顯示效果。不過由於遊戲行業的迅猛擴張,往日的GPU性能也逐漸捉襟見肘,玩家和開發商的要求也與日俱增,而NVIDIA為了支持下一代光線追蹤技術將這三項技術進一步提升,打造出了全新的NVIDIA NVIDIA Ampere架構。相對於NVIDIA Turning架構的上代旗艦NVIDIA 2080 Super,RTX3080 CUDA核心數從3072個一舉增加至8704個,GPU最高睿頻可達1710MHz,ROP數量也從64增加到了96個,核心代號也不再是TU前綴,成為了GA 102。

  作為NVIDIA安培架構旗艦級顯卡,RTX 3080擁有時下最強的GPU,相對於使用NVIDIA Turing架構的上代旗艦RTX 2080 Super,英NVIDIA Ampere上的架構流式多處理器(SM)的FP32操作吞吐量提升為上代的兩倍,四個分區的每個時鐘可執行128 FP32操作。對於光追遊戲體驗來講更快的FP32帶來更大的光線追蹤渲染工作負載,這也將帶來相對於上代更為強大的光線追蹤性能。

  而NVIDIA Ampere架構上的第二代的RT Core的光線-三角形相交吞吐量也從上代的34RT TFLOPS提升為58RT TFLOPS,光線交匯處理性能獲得翻倍。目前還可做到同時完成光線追蹤與著色工作,接下來我們在遊戲中的光追使用率越高,對於RT Core的工作速率提升也越大。

  NVIDIA Ampere架構上的第三代Tensor Core處理稀疏網絡的速率也為上代NVIDIA Turing架構上的兩倍,Tensor TFLOPS也從89增加至238,目前已可做到自動識別並忽略次要的DNN權重,為玩家熟知的NVIDIA DLSS技術的進一步提升提供了條件,AI可以使用深度學習來訓練GPU渲染清晰的遊戲圖像,“猜”出一幀高分辨率的畫面,對更少的像素進行光追,讓呈現遊戲圖像畫質清晰度吊打原生圖像,玩家還可通過低分辨率的硬體要求實現接近高分辨率的顯示輸出,並在掉幀較大的光線追蹤遊戲環境下減少幀數損耗,這代的Tensor Core還將運用於NVIDIA全新的Broadcast應用,為有遊戲直播需求的玩家帶去更多方便實用的黑科技。

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  介紹完了NVIDIA Ampere架構上獲得強大提升的三大GPU核心部件,接下來將為大家介紹全新實裝的第二代並發技術更是讓全新NVIDIA Ampere架構GPU的性能如虎添翼。通過著色器、RT Core和Tensor Core三大核心強強聯手,同時運行,遊戲的每一幀運算只需更短的反應時間,增加渲染速度,從而獲得更高幀數的遊戲體驗。

  有了地表最強的GPU,RTX 30系的顯存配置自然也不會落後。相對RTX 2080 Super從8192MB增大到了10240MB,而頻率也由7751MHz提升至9500MHz。然而亮點遠遠不止於容量和頻率,NVIDIA合作鎂光為RTX 3080設計搭載了全球最速的GDDR6X顯存,這款顯存擁有19GBps的數據速率,獨創的PAM4多級信令技術,讓顯存在相同傳輸時間內,數據量達到了GDDR6的兩倍,這也對光線追蹤、DLSS的AI推算及8K視頻的渲染工作鋪設了道路。

  當下的遊戲由於有了速度相對傳統機械硬碟更快的SSD加持,以往費時的加載等待也逐漸獲得縮短。不過傳統的I/O模式帶來的API瓶頸限制了高速的Gen4 SSD的潛能,而通過無損壓縮突破I/O限制也因需要更多CPU核心參與工作而減損PC的遊戲性能。NVIDIA全新推出的RTX IO讓GPU加入工作分擔CPU壓力,解壓能力強大支持基於GPU的無損解壓,並可同時支持多個Gen 4 SSD工作,從而使CPU的利用率降低多達20倍。在與微軟DirectStorage的合作下,未來遊戲將可充分利用RTX IO硬體大大降低加載時間,縮短讀圖等待,或是遊玩更廣闊的開放世界類遊戲。

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  RTX 3080的I/O面板共有DP接口x3以及HDMI接口x1,強大的多顯示器擴展背後,RTX 30系列顯卡的GPU還是目前首發支持HDMI 2.1的存在,8K HDR電視的連接僅需單線纜即可完成,從此告別HDMI2.0時期4線同接的麻煩。HDMI 2.1帶來的革新,還將對8K HDR 60幀流暢遊戲創造了簡單連接的條件。提到8K,NVIDIA的GeForce Experience也更新了捕捉8K 30幀畫面的能力,支持所有分辨率下的HDR捕捉,省卻了捕捉卡的開銷,讓錄製8K HDR視頻也變得更為容易。除此之外,RTX 3080的GPU還支持AV1解碼硬體加速,用戶將獲得在網上觀看8K60幀實時直播的條件。

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  在顯卡的散熱方面,RTX 3080採用上代一半大小的PCB結合混合式真空腔均熱板和熱管,並一改上代旗艦RTX 2080“煤氣灶”般的設計,取而代之的是槍灰色的X形一體式框架,以及遍布其中的大堆棧體積黑色金屬散熱鰭片。採用顯卡後部一個流過式拉風扇+前部的一個刀架式排氣推風扇構成的雙軸流散熱結構,氣流不僅遍經整塊顯卡帶走熱量,相比上代擁有更大的散熱效率,以及更為安靜的工作環境,還能增大機箱內空氣流動率。作為一塊顯卡的同時也是引流風扇,就連記憶體也可享受到氣流帶來的降溫,提升了整機的散熱效率。

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在供電方面,RTX3080自帶的18相供電模塊搭配12針式電源連接口,同時還考慮到了顯卡超頻的情況,得以全程為顯卡有效供電。

考慮到目前市場主流電源尚未更新換代,NVIDIA還在RTX 3080包裝中貼心地為用戶們準備了8+8pin轉12pin轉接頭一個,節省了額外的電源開支。

RTX 3080還支持PCIe Gen 4,為圖像更為細致的紋理體現帶去更高帶寬,讓遊戲中的更多細節獲得完美體現。

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NVIDIA Ampere架構RTX 3080性能強悍黑科技滿滿,各種翻倍上代的設定究竟能不能為我們帶來雙倍的快樂呢?在遊戲測試之前,首先讓我們用3D Mark來進行跑分。為了讓RTX 3080的性能獲得更好發揮,我們將使用如下配置:

在DX11性能測試項目Fire Strike基準測試得分40197分(Graphis Cores,以下同),相對上代RTX 2080 Ti提升高達50%!在要求更高的Fire Strike Extreme得分18539分,相對上代則提升了21%。而4K高清基準Fire Strike Ultra更是得分破萬——10219分,提升幅度也有26%。

而在接下來的DX12測試項目Time Spy基準測試得分為17097分,相較上代旗艦RTX 2080 Ti提升近24%。而基於4K分辨率下的Time Spy Extreme則獲取了8522分,相較RTX 2080 Ti也是提升31%。

而在RTX光線追蹤測試項目Port Royal中,得分為10887分,相對上代也提升近37%。果然是光追使用率越高,工作速率提升越大,第二代RT Core相當給力!

(RTX 2080 Ti相關跑分數據來源於本站以往測試)

從跑分結果上來看RTX 3080的提升相當之大,尤其是幾乎翻倍的跑分表現體現在4K、光追測試項目中,大有“畫面越吃配置我越強”的態勢。都說跑分不能完全證明遊戲實際表現,但是這次畢竟是隔代產品,我們完全有理由相信RTX 3080將在接下來的遊戲測試中給我們帶來驚喜。

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進入大家喜聞樂見的遊戲測試環節,大家一定關心RTX 3080在光追遊戲下的表現吧。今年秋季將有4款支持光線追蹤的大作遊戲上線,它們分別是:《要塞英雄》、《賽博朋克2077》、《決勝時刻:黑色行動冷戰》以及《看門狗:軍團》。目前《要塞英雄》已經開啟了光追測試體驗,我們也從NVIDIA官方獲得了一組神秘代碼,這串代碼將可讓我們進入一張展現光追的測試地圖。

當我們進入了這張博物館地圖後,設置中的光追設置選線隨即解鎖。我們可以找到光追開關,以及陰影、反射、全局照明和環境光遮蔽的功能選項設置。

進入了這座神奇的博物館內,我們可以找到數個頭頂綠標的項目,互動後將可以把我們傳送至對應各項光追功能選項的獨立體驗區域。當然我們在大廳裡也可以很明顯地觀察到光線追蹤對於陰影的改變,以及水面、鏡面材質帶來的反射效果。

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經光追開關幀數對比來看,我們發現遊戲在無光追原生畫質下三個分辨率的表現都相當不錯,而原生光追下則僅有1080P勉強徘徊在60幀左右。我們嘗試打開DLSS並設置為性能檔,4K下也僅為48幀,不過1080P和2K下則分別為115幀和91幀,這樣的表現或許因為Epic對《要塞英雄》光追的優化目前還欠缺完善,在此之前,我們建議對畫質有要求的玩家可以先行嘗試2K進行遊戲。

《要塞英雄》中DLSS選項共有關閉、性能、平衡和品質4檔,在光追4K下,我們可以從之前的測試中得出關閉時為18幀,開啟DLSS性能檔時為48幀。而在平衡和質量兩檔上分別為38幀和30幀,總而言之,相對原生畫質流暢度的提升雖然僅僅達到勉強合格,但是帶來的效果還是清晰可見的。

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接下來,我們將在4K分辨率下將DLSS設為性能檔,一起對《堡壘世界》中的四個光追功能選項進行各自獨立的開關截圖對照,以及對比因此帶來的幀數差異。

光線追蹤陰影:

像是這張中世紀城堡區域專門用於針對陰影的觀察,在光追開啟後,原本生硬的紙片般的陰影變得更為自然柔和。RTX 3080準確模擬大量表面的陰影,同時增強表面和接觸細節,並修複與傳統陰影技術相關的問題。

陰影關

陰影開

而開啟後帶來的幀數是微乎其微的,犧牲個位數的幀數帶來更為舒適真實的陰影體現也是值得的。

光線追蹤反射:

而在這塊光線追蹤反射體驗區,環境中幾乎全由鏡面材料構成。在光追開啟後圖中牆面可以倒映出環境中的所有物體,就連玩家操控的角色也可清晰地被看到,整塊體驗區也變成了一片你中有我的幻境。而在光追關閉後,牆面上僅剩模糊的倒影。這邊我們發現在遊戲中光線反射的選項一共有5個檔位,玩家可以根據自己的喜好進行設置。

反射關

反射開

我們選取了光追反射的最高檔與關閉狀態進行幀數對比,可以發現對於幀數有著一定的損耗,由於本場景實際模型數量較少,故呈現幀數相對其他場景較高。對於更加流暢的遊戲體驗或是更真實酷炫的光影反射體現,玩家可以根據自己的需求在5檔光追反射中進行取捨,或是選擇降低分辨率。

光線追蹤環境光遮蔽:

在物體或表面相遇的地方,光線會被遮擋,產生微妙的陰影,可以突出最細微的表面細節。我們可以很簡單地就在瀑布水流中發現環境光遮蔽帶來的變化。圖中巨大機甲的部分部件表面因為環境光遮蔽的作用不再是一團一個亮度,變得更為明暗有致。

環境光遮蔽關

環境光遮蔽開

同樣這項功能對於幀數的損耗也是相當小了,幾乎可以忽略不計,帶來的細節效果提升還是非常劃算的。

光線追蹤全局照明:

這項功能以大幅提高的精度計算全局照明,以前所未有的細節、保真度、清晰度照亮遊戲的環境、玩家和角色。在圖中透光洞穴中的金幣等金屬表面也獲得了更多光照,變得更為高清和接近現實效果。

全局照明關

全局照明低

全局照明高

從結果來看幀數以全局開啟後的高低關閉三檔以10幀左右依次遞增,對於整體畫面的影響主要也體現在細節上,玩家也可在三檔中進行取捨,或是降低分辨率。

NVIDIA Reflex:

由於遊戲電競行業的迅猛發展,NIVDIA倡導了GeForce“幀能贏”概念,玩家將可通過高幀率來改變遊戲的操作體驗環境。
幀數對於遊戲玩家尤其是FPS玩家更是一項決定勝負的因素,每秒螢幕呈現144張畫面相對傳統的60Hz屏顯得更為流暢順滑,同時玩家的雙眼可在同樣的時間內捕捉更多的畫面細節,更快人一步先發現對方,從而做出更快的響應動作輕鬆製敵。而因此2K144Hz的畫面輸出也已成為近年來電競業界的主流配置。不過由於全新NVIDIA Ampere架構顯卡的問世,這一理念即將發生顛覆性革命。

《要塞英雄》作為當下全球最為火熱的電競項目之一,率先實裝了NVIDIA全新的Reflex低延遲模式,NVIDIA Reflex低延遲技術將針對GPU與遊戲進行優化,可降低CPU反壓,信號不再需要通過渲染隊列,並同時提升GPU頻率,從而改進PC響應時間。在開啟後玩家可更快地捕獲目標、並做出反應,同時有助於更容易提高瞄準精度。《要塞英雄》遊戲中有關閉、開啟和BOOST增強三檔供選擇。 在NVIDIA Reflex加持下,玩家可以在保持競技遊戲所需的響應速度的同時,提高設置、分辨率和開啟光線追蹤。NVIDIA Reflex低延遲技術未來也將獲得多款遊戲的支持,並可通過適配360Hz G-SYNC顯示器獲得更好發揮,NVIDIA Reflex目前已獲得多家品牌頂級電競顯示器及滑鼠的支持。

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《毀滅戰士:永恆》作為一款年代久遠的遊戲的最新續作,在發布之初是一款最低配置也需要旗艦級顯卡(GTX 1080)來運行的遊戲,後來經官方優化後才降低為1060。今天我們有了RTX 3080,還怕這款“最低配置為旗艦”的遊戲跑不起來嘛。我們將把遊戲的畫面配置開至預設的最高,並在1080P、2K和4K的分辨率下,分別進行為時一分鐘的平均幀數測試進行對比。從測試結果來看遊戲在4K分辨率下也可以擁有近百幀的體驗,而2K和1080P下流暢程度更不在話下,平均幀數分別為152幀和173幀。

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《德軍總部:新血脈》與《毀滅戰士:永恆》同樣也是一款古老遊戲的最新續作,不過不同之處在於本作支持RTX光線追蹤以及DLSS。從測試截圖對比來看在光追開啟後,遊戲中的光影反射效果變得更為逼真,可以較為清晰倒映出環境中的物體。從幀數測試結果來看,遊戲在開啟光追後的1080P、2K和4K分辨率下平均幀數分別為191、137和78幀,即使在4K下也可非常流暢地運行。

RTX OFF

RTX ON

而在開啟了DLSS後,遊戲的幀數可以獲得相當大的提升。在4K下開啟DLSS性能檔甚至能超過光追關閉時的幀數表現。在此我們強烈推薦將DLSS開至性能檔,在4K光追的體驗下將畫面以相對更好的表現展示,同時也能保證運行流暢。

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《決勝時刻:現代戰爭》隻支持單機劇情模式下支持光線追蹤,我們可以從截圖中發現在光追開啟後遊戲中物體的陰影,從僵硬死板的失真感變得更為自然柔和,整體畫面的貼近現實感也獲得了進一步提升。而通過幀數測試對比來看,玩家完全可以放心在4K下開啟光追以60幀以上的流暢畫面表現體驗完劇情。而在2K和1080P分辨率,遊戲光追下平均幀數則為115幀和161幀,如玩家對於幀數有著更高的要求還可以適當降低分辨率。

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RTX OFF

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而另一款FPS大作《戰地風雲5》此前即使使用RTX 2080 Ti也無法做到在4K下光追最高跑出穩定60幀的流暢畫面,不過這一困擾終於可以通過RTX 3080解決了。遊戲中的光追表現則主要體現在倒影反射上,包括水面、破損車輛傾瀉在地上的汽油等的倒影,以及火焰在牆面上形成的反光,均可在開啟光追後被觀察到。

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RTX ON

RTX OFF

RTX ON

遊戲在光追開啟後,平均幀數在1080P、2K和4K下分別為119、95和54幀,4K下勉強流暢。不過無需擔心沒有4K流暢體驗,《戰地風雲5》也是一款支持DLSS的遊戲,不過經測試僅支持在4K分辨率下開啟,在開啟後平均幀數可有效提升至70幀,4K流暢遊玩瞬間可得。

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《死亡之絆》作為小島秀夫單飛後正式發行的首作獲得了很多玩家的喜愛,而作為一款支持DLSS的作品,中的DLSS分為性能和品質兩檔。性能檔將為遊戲帶來更高的幀數表現,而品質檔則能讓畫面顯示更為細膩,同時相對性能檔降低些許幀數。我們通過截圖對比可以看到在DLSS開啟後,男主背上包裹的圖案變得更為清晰細致,背包的帆布邊和魔術貼材質也變得更為真實了。

DLSS OFF

DLSS 品質

從測試結果可以看到,在4K分辨率下開啟DLSS品質檔幀數可達125幀,而性能檔上更是達到了147幀,要知道遊戲在原生4K下幀數僅有99幀,這帶來的提升可以說是非常大了。而在1080P和2K下,DLSS開啟後相對原生畫質的流暢度提升則相對有限。由此可見RTX 3080在更高的分辨率下開啟DLSS對於幀數的提升更大,可以說是遇強則強。

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作為首發獲得DLSS 2.0加持的光追大作之一,《控制》的遊戲幀率得以變得非常流暢。更為重要的是,支持多種光線追蹤渲染效果更給我們帶來了逼真的遊戲畫面。遊戲在光線追蹤開啟後,玩家可以在各種反光材質的平面上觀察到反射效果,而與其他光追大作不同的是《控制》中的透明材質如玻璃牆等也可以倒映出非常清晰逼真的鏡面反射場景。光追效果可以說在《控制》中隨處可見。

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也正因如此,遍地光追的太古屋為顯卡帶來了相當大的負擔,原生4K畫面下幀數僅僅維持在33幀,勉強算合格。不過在開啟了DLSS後流暢度即刻翻倍,達到了62幀。而在2K分辨率下的提升比率則稍少些,不過原生2K光追也可以滿足60幀流暢體驗了。而在1080P下原生光追則可達到98幀,DLSS開啟後則為113幀,提升幅度相對不是那麽明顯了。

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今年4月,《我的世界》上線了對RTX光線追蹤技術的支持,與此同時官方也放出了6張光追地圖向玩家們展示。目前遊戲中可供光追體驗的地圖已擴充至十幾張,今天我們也選取了其中的Hilltop Lifestyle來進行光追開關對比測試。從圖中可以看到當玩家的角色從隧道中朝外部觀看,可以很明顯地發現全局光照為環境帶來的改變,以及地面瓷磚材質帶來的環境物體影像反射。

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環境光遮蔽讓場景變得更加明暗有致,隧道中的發光材料也在光追開啟後得以像燈具般照亮四周。

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眾所周知《我的世界》作為一款像素風遊戲原生無光追畫質對於硬體尤其是顯卡的門檻非常低。而RTX 3080的4K分辨率下可以得到高達379幀的平均幀,其他分辨率下更是不在話下。而在光追開啟後4K分辨率下的平均幀數降至32,不過還好我們還有DLSS。在遊戲中通過開啟Upscaling後4K光追下的幀數立刻回升至90左右,流暢的光追體驗即可獲得。而在1080P和2K分辨率下,即使原生的光追運行也可基本維持在流暢的60幀以上的及格線,DLSS開啟後帶來的提升也是相當可觀。

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隨著RTX 30系顯卡上線,更多國產遊戲也將進入光追全家桶。在此我們將通過測試《光明記憶》一覽國產光追遊戲水準。從對比截圖中我們可以看到遊戲的倒影反射在光追開啟後變得更為真實清晰,總體效果上來看毫不遜色於之前測試的幾款國外光追大作。

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RTX OFF

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而幀數方面,由於對DLSS的支持,在4K光追下也可擁有70幀的流暢體驗。通過對比,我們也能發現遊戲和此前介紹的多款遊戲一樣,在分辨率越高的情況下,DLSS對於光追下的幀數提升的效果也越明顯。

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NVIDIA Studio

在由專用驅動程序、SDK和GPU加速的創意應用組成的NVIDIA Studio平台的支持下,RTX 30系列帶來更快的渲染速度、更強的AI性能、更大的顯存以及Omniverse Machinima等NVIDIA獨家AI工具,幫助在創紀錄的時間內完成創意項目。

直播——NVIDIA Broadcast

NVIDIA GeForce RTX 30系列擁有最好的GPU硬體編碼器NVIDIA Encoder,支持高質量直播,並達到最高FPS。它能做的遠不止這些。用戶可以將自己的家改造成直播室,通過噪音消除、虛擬背景和自動取景等RTX加速的AI效果將直播和視頻聊天提升到一個新水準。通過在GeForce RTX GPU上加速AI處理的Tensor Core,AI網絡能夠保證高質量的實時運行。

最後,我們將送上一張上機圖,感受一下全新世代旗艦的氣息!

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