一、前言:伴随图灵而来 gpu boost 4.0发展历程
在快科技9月份的rtx 2080/ti的首发评测中,我们对超频做过一些简单的测试,但是并没有涉猎到gpu boost 4.0。本次评测我们将会进行一些相对深度的超频测试,同时看看gpu boost 4.0能够带来什么改变!
在gpu boost问世之前,显卡运行的最高频率就是预设频率,但实际上,在很多情况下,以预设频率运行游戏时,显卡的功耗并未达到默认的tdp,导致大量的性能被浪费掉。于是在gtx680年代,nvidia推出了gpu boost技术。
最初的gpu boost 1.0的通过显卡上的传感器实时收集数据,并根据这些数据及时掌握整卡的即时功耗状况,然后随时调整频率已达到显卡最佳功耗。只要功耗未达到规定上限,频率就可以一直往上飙,直到达到功耗上限阈值时,就会降低频率,保证功耗不超过阈值范围。
到了gtx780时代,nvidia发现gpu 温度通常比功耗更能限制性能,于是在gpu boost 1.0的“功耗墙”的基础上上多加了一堵“温度”墙。同时利用温度来控制boost频率浮动,相比gpu boost 1.0 性能再度提升了 3-7%。
真正带来性能飞跃的是帕斯卡时代的gpu boost 3.0,它的一个关键改变就是offset频率不再固定,每个电压点都有对应的频率offset,这样做的一个好处就是gpu实际加速频率可以更接近理论值。以gtx 1070为例,虽然其基础频率只有1503mhz,但是在运行游戏时,实际频率 经常能够超过2ghz。
到了图灵这一代,nvidida又推出了最新的gpu boost 4.0
和gpu boost 3.0相比,gpu boost 4.0没有做太大的改变,不过nv决定将boost 4.0的机制和代码公开给用户,也就是说现在用户可以自主设定boost曲线,这样子来获取更加出色的频率和性能,同时新一代的boost 4.0也让gpu在高频率中更加稳定。
二、测试平台:i9-9900k+玩家国度显示器
测试平台如下:
cpu理所当然选择了目前最强的游戏处理器i9-9900k。在测试中我们将其超频到5.0ghz。
i9-9900k是intel主流平台第一款8核处理器,使用钎焊导热,14nm++工艺,三级缓存16mb(所有核心共享),基准频率3.6ghz,睿频加速最高5.0ghz,8核全开时也能达到4.7ghz,远远高于8086k的4.3ghz全核频率,目前国行售价为4999元。
最新的maximus xi hero主板对我们手上的影驰hof ii内存支持非常差,最终我们选用了华硕maximus x hero,将其bios更新到最新版本之后可以完美支持9900k。mxh主板拥有高达10相超合金数字供电,超频能力在z370主板中属于顶级水准。
内存则使用了影驰hof ii ddr4-4000 8gbx2套装,测试中开启xmp保持4000mhz频率,时序为19-25-25-45 cr2。
华硕玩家国度pg27uq rog 27英寸ips电竞显示器。
4k uhd(3840*2160)分辨率、4ms响应时间、144hz刷新率、g-sync 技术、ips+量子点面板、10bit色彩、display hdr1000认证。
任何一款显示器只要支持以上任何一种特性,都可以称之为高端显示器,华硕 pg27uq rog拥有以上全部的特性,堪称目前最为顶级的电竞显示器。
三、图灵50% tdp测试:125w rtx 2080游戏性能超越gtx 1080 20%
图灵构架拥有非常优秀的能耗比,我们将nvidia rtx 2080/ti 分别降频50%来测试他们的性能表现,借此来模拟未来图灵移动显卡的性能。作为对比,amd rx 580也加入战团。
nvidia rtx 2080 默认tdp为225w,但是实际调试过程中,最低下限只能调整到125w。
nvidia rtx 2080 默认tdp为260w,调整到一半之后是130w。实际上调整后的2张图灵显卡的tdp并没有太大区别了。至于rx 580我们也将他tdp拉到125w。
以下所有测试都是用了3840*2160分辨率,最高画质选项。
3dmark
在3dmark fire strike ultra测试中,rtx 2080图形分数为5435分,最高温度47度。
在3dmark fire strike ultra测试中,rtx 2080 ti图形分数为5462分,最高温度45度。
可以看出,rtx 2080/ti之间的分数仅相差了18分。50%tdp时,rtx 2080损失的性能相对较小。
3dmark time spy extreme
在3dmark time spy extreme测试中,50% tdp时rtx 2080成绩反超了rtx 2080 ti,并且相比gtx 1080能有25%的领先优势。
gta v
在《gta v》中,rtx 2080帧率为48fps,相比100% tdp时损失了9帧,rtx 2080 ti帧率为53fps,损失了18帧。
刺客信条:起源
在《刺客信条:起源》中,rtx 2080帧率为44fps,相比100% tdp时仅仅只损失了4帧,rtx 2080 ti帧率为48fps,损失了15帧。
孤岛惊魂5
在《孤岛惊魂5》中,rtx 2080帧率为46fps,相比100% tdp时损失了8帧,rtx 2080 ti帧率为5fps,大幅损失了28帧。
古墓丽影11
在《古墓丽影11》中,rtx 2080帧率为36fps,相比100% tdp时损失了7帧,rtx 2080 ti帧率为35fps,损失了19帧。
突出重围:人类分裂
在《突出重围:人类分裂》中,rtx 2080帧率为23fps,相比100% tdp时损失了3帧,rtx 2080 ti帧率为22fps,损失了13帧。
生化危机7
在《生化危机7》中,rtx 2080帧率为61fps,相比100% tdp时损失了12帧,rtx 2080 ti帧率为53fps,损失了将近一半的帧率。
巫师3
在《巫师3》中,rtx 2080帧率为46fps,相比100% tdp时损失了10帧,rtx 2080 ti帧率为44fps,损失了28帧。
中土世界:战争之影
在《中土世界:战争之影》中,rtx 2080帧率为48fps,相比100% tdp时损失了9帧,rtx 2080 ti帧率为45fps,损失了29帧。
综合以上测试成绩,将性能对比汇总如下:
从上图可以看出,rtx 2080表现最为优异,tdp降低到125w之后,性能仅仅只降低了15%,此时的游戏性能仍然领先满血gtx 1080 20%。rtx 2080 ti的表现就不那么好了,tdp降到130w之后,几乎损失掉了40%的性能,而且性能还若于125w的rtx 2080,由此看来未来图灵移动显卡中,将不会有rtx 2080 ti的身影。
至于amd rx 580,在与rtx 2080同样的tdp下,帧率只有后者1/3。如此的能耗比,如果进入笔记本市场,无论是pc厂商还是游戏玩家,都很难去接受。
四:hdr测试:开启hdr对于游戏帧率影响微小
hdr无疑是一项看起来非常美好的技术,全名是“高动态光照渲染(high-dynamic range)”,无论是在电影中,还是游戏中,都可以可以为玩家提供一个更加趋于真实的光照和色彩效果。
从上图可以看出,sdr很多细节看不清楚,暗部就是黑乎乎一片。
这张图的对比更为明显,在hdr功能开启后,画面的对比度更强,亮部细节更加突出,而暗部的表现则是更加黑暗,同时画面也更加有感染力。
因此无论对于电影还是游戏来说,hdr都是未来的追求方向,下面我们来测试5款游戏,看看开启hdr技术对帧率有什么影响。
对于支持hdr的游戏,有部分需要在windows显示设置中打开hdr开关之后,游戏内的hdr选项才会生效,我们测试的《古墓丽影:暗影》,《中土世界:战争之影》就是如此。另外三款游戏《孤岛惊魂5》、《生化危机7》,《刺客信条:起源》都可以直接在游戏画面里面选择是否开启hdr。
刺客信条:起源
在《刺客信条:起源》测试中,打开hdr之后,三款显卡都只损失了1帧。
孤岛惊魂5
在《孤岛惊魂5》测试中,打开hdr对于性能几乎也是没用影响。
生化危机7
在《生化危机7》中,打开hdr之后,gtx 1080 ti损失了8帧,二款图灵显卡的帧率只有1~2fps的损失。
古墓丽影:暗影
在《古墓丽影:暗影》测试中,开始hdr之后,三款显卡同样也没有损失性能。
中土世界:战争之影
在《中土世界:战争之影》测试中,打开hdr之后,三款显卡游戏的帧率都只损失 2fps。
从以上的测试可知,对于rtx 2080/ti而言,开启hdr特效,性能损失非常之微小,gtx 1080 ti也仅仅是在《生化危机7》中有13%的帧率损失,其他情况下开启hdr之后,都没有太大影响。
五、超频测试:gpu boost 4.0加持 8%频率提升带来10%帧率提升
在快科技之前rtx 2080/ti的首发评测中,我们对超频做过一些简单的测试,在本篇中我们会做一些更加深入的超频测试。超频所使用的软件为evga precision x1,目前的版本号是0.3.3 beta,整合了nvidia oc scanner部分功能。
1、evga precision x1使用介绍
evga precision x1的上部分就是功耗、电压核心显存频率调节选项。频率下方的电压调节项实测没有效果。
下面的“temp tuner”就是gpu boost 4.0的核心要素,玩家可以自由调节温度与频率之间的拐点。例如rtx 2080 ti默认会在63度开始降频,我们在此将所有的降频温度都调整到了88度,也就是说在功耗墙之前,gpu运行频率在88度之前都会降低。
点击下方的翻页按钮,调至“vf curve tuner”界面,这里就是整合的。
点击“scan”按钮,nvidia oc scanner会自动检测gpu在每个电压下的极限频率,然后给出建议的超频频率,如上图所示,我们手上的nvidia rtx 2080ti在检测的结果是可以再超频133mhz,实际上也是如此,我们将频率提升140mhz之后,再往上加频率就会出现各种不稳定的状况。
目前,nvidia oc scanner目前只是针对gpu超频,对于显存,还是需要玩家自己手动尝试。后续的nvidia oc scanner会添加更多的新功能,比如电压调节等等。
2、rtx 2080/ti超频实测
下面我们我测试rtx 2080/ti超频后的实际表现。
我们将rtx 2080核心频率拉升120mhz,显存频率从14ghz拉到15.5ghz,此时的显存带宽达到了500gb/s,tdp拉满。
超频之后3dmark time spy extreme图形分数从默认的4987增加到了5425,增长了438分,提升幅度9%,核心频率最高能到2070mhz,大多数时候维持在2000mhz以上。
对于rtx 2080 ti,我们将它的频率拉升140mhz,显存频率从14ghz拉到15.5ghz,此时的显存带宽达到了686gb/s,
超频之后的rtx2080ti 3dmark time spy extreme图形分数从默认的6513增加到了7175,增长了66分,提升幅度10%。
gta v
在《gta v》的测试中,rtx 2080的帧率达到了62fps,比默频提高了5帧;rtx 2080 ti的帧率也达到了77fps,相比默频提高了6帧。
刺客信条:起源
在《刺客信条:起源 》的测试中,rtx 2080的帧率达到了55fps,比默频提高了7帧;rtx 2080 ti的帧率也达到了66fps,相比默频提高了3帧。
孤岛惊魂5
在《孤岛惊魂5 》的测试中,rtx 2080的帧率达到了57fps,比默频提高了3帧;rtx 2080 ti的帧率达到了79fps,相比默频提高了6帧。
古墓丽影:暗影
在《古墓丽影:暗影》的测试中,rtx 2080的帧率达到了46fps,比默频提高了3帧;rtx 2080 ti的帧率也达到了60fps,相比默频提高了6帧。
突出重围:人类分裂
在《突出重围:人类分裂》的测试中,rtx 2080的帧率达到了29fps,比默频提高了3帧;rtx 2080 ti的帧率则为38fps,相比默频提高了3帧。
生化危机7
在《生化危机7》的测试中,rtx 2080的帧率达到了79fps,比默频提高了4帧;rtx 2080 ti的帧率也达到了107fps,相比默频提高了13帧。
巫师3
在《巫师3》的测试中,rtx 2080的帧率达到了61fps,比默频提高了5帧;rtx 2080 ti的帧率则为78fps,相比默频提高了6帧。
中土世界:战争之影
在《中土世界:战争之影》的测试中,rtx 2080的帧率达到了61fps,比默频提高了4帧;rtx 2080 ti的帧率也达到了82fps,相比默频提高了8帧。
综合以上测试成绩,将性能对比汇总如下:
整体而言,超频后的rtx 2080性能相比默频提升了8.5%,而rtx 2080 ti在超频后则获得了10%的性能提升,而其频率的拉升幅度不过8%而已。
六、总结:一起来期待图灵构架的移动显卡吧
hdr在之前一直都要较大的争议,主要在于开启hdr之后,显卡的游戏性能会降低不少。而这一代的图灵gpu拥有完善的hdr性能,开启hdr之后,对游戏的帧数几乎没有影响,玩家可以安心启用这个技术。hdr搭配rtx技术可称天作之合,2者融合的游戏画面可以给玩家带来最完美的视觉感受,最接近于现实的光影效果。
然后来说说rtx 2080/ti的超频性能,在gpu boost 3.0已经充分压榨了显卡的频率,留给玩家超频的空间不像gtx 980时代那么充裕。伴随gtx 2080而来的gpu boost 4.0技术公开了算法,玩家可以手动修改各种曲线本身,以提高gpu的性能。在我们的测试中,通过修改频率曲线,对rtx 2080 ti进行超频时,虽然频率只提升了140mhz还不到8%的比例,但是游戏帧率的提升却超过了10%,由此可以看出gpu boost 4.0还是有一定的用户之地。
期待后续的nvidia oc scanner能带来更加丰富与完善的超频功能。
最后来说说图灵构架在移动平台的的前景。在前面的测试中,rtx 2080 tdp在限制125w的时候,还能拥有比185w tdp的gtx 1080强20%的性能,在此我们再一次感受到了图灵构架的强大威力。拥有爆炸的能耗比,相信不需要太长的时间,我们就能见到性能强大图灵移动显卡,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,伴随在7nm制程工艺红利,下一代的移动显卡可以在60w的tdp下可以拥有比gtx 1080还要强大的性能,轻薄游戏本将会真正的出现在玩家面前(现在的轻薄游戏本温度非常高,整体实用性不高)。
因此对于7nm的移动显卡,笔者是相当的期待。amd那边,恐怕下一代7nm的vega在能耗比方面都比不上现在16nm(12nm)的图灵。
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