一、前言:老黃專為遊戲玩家打造的GPU
對於這個階段的遊戲玩家而言,要以官方建議零售價買到一款遊戲顯卡似乎已經是不可能實現的事情!礦工的瘋狂超乎所有人的想象,新一代顯卡基本上已經被他們所壟斷,高售價
+ 缺貨斷絕了很多玩家升級電腦甚至是玩遊戲的念想。
也許是老黃看透了玩家的痛苦!為了準備足夠多的庫存,原定於2月初發布的NVIDIA GeForce RTX 3060被推遲到了25號。更重要的一點,這款直接屏蔽了一半的挖礦能力,是真正為遊戲玩家準備的甜點顯卡。
雖然型號看起來很接近,但GeForce RTX 3060並沒有採用RTX 3060 Ti的GA104核心,NVIDIA重新設計了GA106核心來打造這款顯卡。
完整的GA106核心擁有3組GPC,30組SM單元,3840個流處理器,48個ROP、30個光追單元和120個紋理單元,120個Tensor Core。
GeForce RTX 3060稍微做了一些閹割,砍掉了2組SM單元,流處理器變成了3584個,紋理單元和Tensor Core也同步減少到了112個,但是對於遊戲性能至關重要的很ROP單元依然是48個。
下圖是NVIDIA GeForce RTX 3060的詳細規格參數:
RTX 3060的顯存容量達到了12GB,這多少有些令人匪夷所思!畢竟更高端的RTX 3060 Ti/RTX 3070也才只有8GB,次旗艦級別的RTX 3080也就10GB顯存。RTX 3060配備的12GB看似離譜,但是考慮到其售價僅為2499元,四捨五入,12GB顯存等於白送。
另外實際上,目前對於CUDA支持非常完善的應用,比如Resolve,Photoshop等軟件,會調用非常多的顯存,因此從某些方面來說,NVIDIA GeForce RTX 3060反而更適合用於生產力創作。
關於安培GPU的構架此前我們已經有過詳細的介紹,在這裡我們化繁為簡,將其做了簡單的歸納如下:
1、8nm製程工藝:
圖靈構架使用的三星12FFN工藝,在754mm2的面積內集成了186億隻晶體管。安培構架使用的是三星8N工藝,在628mm2的芯片內部集成了280億隻晶體管。算下來晶體管密度提升了83%之多。
2、整合INT32與FP32單元:
圖靈的INT32單元只能做整數運算,閒置率很高。為了解決這個問題,提升INT32單元的利用率,NVIDIA改進了INT32單元,使之不僅可以運行整數運算,也能進行單精度浮點運算,相當於整合了INT32和FP32單元,因而使得以FP32單元計數的GPU流處理器數量直接翻倍,單精度浮點性能也同樣翻倍。
3、將ROP單元從內存控制器中分離:
傳統的ROP單元被集成在內存控制器中,閹割GPU位寬會降低ROP單元數量。而安培構架將ROP單元變成了GPC的一部分,每個GPC含有16個ROP單元,只要GPC數量不被閹割,ROP單元數量就不會減少。
比如即將發佈的RTX 3070與RTX 3080一樣都有6組GPC,ROP單元數量同樣都是96個。
4、第二代RT Core:
NVIDIA通過提升插值算法,提升了光線追蹤技術在動態模糊效果下的精確度,使得安培構架的光追性能得到了翻倍提升。第一代RT Core可以提供10Giga Rays/s的性能,第二代RT Core可以達到20Giga Rays/s。
5、第三代Tensor Core:
第三代Tensor Core的效率是第二代的4倍,即便安培構架將每個SM中的Tensor Core減半,它依然能達到圖靈2倍的效能。
6、RTX IO技術:
這項技術可以讓遊戲在加載時完全規避CPU,直接將遊戲數據包從SSD寫入到GPU的顯存中,由GPU替代CPU進行數據解包。GPU的整數/浮點性能數十倍於CPU,可以瞬間完成數據的解包工作。
不過這項技術需要微軟DirectStorage API的支持,預計2022年會正式開始應用。
除了以上技術之外,安培構架還支持PCIe 4.0、NVIDIA Reflex等技術,就不再一一敘述了。
二、七彩虹RTX 3060 Ultra W圖賞
由於此次NVIDIA GeForce RTX 3060並沒有公版發售,我們找來一款在規格上與公版幾乎完全相同的七彩虹RTX 3060 Ultra W來測試。
RTX 3060 Ultra W整體為白色設計,中間點綴了一些幻彩裝飾。正面有3個風扇,中間的是80mm,2邊各一個90mm風扇。
金屬背板,主要作用是加固顯卡並輔助散熱。
底部視角圖。
頂部視角圖,可以看到非常厚的散熱器。
雙8Pin供電接口,其實應付170W的功耗單8Pin就綽綽有餘了。
個DP 1.4a與1個HDMI 2.1接口,另外還有一個BIOS切換按鈕,可以在2個BIOS之間自由切換,如果有BIOS損壞,可以直接切換到另外一個。
2段式散熱器,2x6mm + 2x8mm共4條熱管採用“迴流焊”工藝設計,使得每一根熱管都與散熱鰭片成為一體,充分優化了散熱效能,緊貼下部銅片散熱底。
顯卡PCB上面的主要發熱部件—顯存、MOSFET均有導熱貼覆蓋,可以迅速將溫度傳導至散熱器。
拆掉散熱片後的PCB本體,8+2相供電設計。
其實RTX 3060PCB可以做得很小,不過做成長PCB方便搭配強力的三風扇散熱器。
PCB板背面。
供電模塊特寫,這裡有8相供電,用於GPU核心的供電。在GPU右邊還有2相是顯存供電電路。
GA106-300-A1核心,明顯比RTX 3060 Ti的GA104核心要小一圈。
GPU核心周圍是三星GDDR6顯存,一共有8顆,單顆容量1GB,總容量8GB。頻率15GHz,位寬192Bit,顯存帶寬360GB/s。
三星顆粒可以很輕鬆的超頻到16400MHz。
三、測試平臺:全核5.2GHz的i9-10900K與ROG M12E主板壓陣
暫時我們還是選擇了i9-10900K處理器平臺。為了降低CPU的瓶頸效應,我們將i9-10900K的核心頻率超頻到了5.2GHz,Ring頻率超頻到了4.8GHz。
主板用的是ROG MAXIMUS XII EXTREME。這款主板採用16+0供電,16相供電全部給了CPU核心,0相給核顯。MosFET升級為TDA21490,這是目前最高規格的一體化MOSFET,導通電流也從55A提高到了90A,可以輕易提供超過1000W的輸出功率。
內存必須32GB了,目前很多3A大作在16GB內存下運行時會出現各種問題。
芝奇皇家戟F4-4000C15D 8GBx4套裝,不僅擁有4000MHz的頻率,15-16-16-36的時序也是低的嚇人,比絕大部分3000MHz頻率的內存都要低,不過默認電壓1.5V也算是比較高的了。
長江存儲致鈦PC005 Active 512GB SSD,順序讀寫速度分別為3500MB/s,2900MB/s。不依賴模擬SLC緩存也能保持550MB/s的穩定寫入速度,同時壽命遠遠高於市面上絕大多數TLC SSD。
酷冷至尊P360 ARGB水冷散熱器,應該是市面上顏值最高也最易安裝的水冷散熱器,可以很輕鬆的壓制5.2GHz的i9-10900K處理器。
XPG CORE REACTOR 850 GOLD電源,全模塊化設計,單路12V輸出電流70.8A,12V輸出功率達到了850W。
120mm FDB液體動態軸承風扇。
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。依舊是目前市面上頂級的電競顯示器。
四、理論性能測試:3DMark Time Spy成績亮眼
1、3DMark
在2K分辨率3DMark Fire Strike Extreme測試中,RTX 3060圖形分數達到了10314,核心溫度最高60℃,熱點溫度72度。核心運行最高頻率為1950Hz,最高風扇轉速1584RPM,最高功耗172W。
在4K分辨率3DMark Fire Strike Ultra測試中,RTX 3060圖形分數為5004分,核心溫度最高56℃,核心運行最高頻率為1957MHz,最高風扇轉速1459RPM,最高功耗172W。
RTX 3060在3DMark中的表現並不好,2K分辨率下只比RTX 2060快了12%,4K分辨率也只有15%的優勢。
和RTX 3060 Ti相比,RTX 3060在2個分辨率下分別落後29%和31%。
2、3DMark Time Spy
在2K分辨率3DMark Time Spy測試中,RTX 3060圖形分數達到了8775分,核心溫度最高58℃,核心運行最高頻率為1935MHz,最高風扇轉速1527RPM,最高功耗172W。
在4K分辨率3DMark Time Spy Extreme測試中,RTX 3060圖形分數達到了4139分,核心溫度最高58℃,核心運行最高頻率為1942MHz,最高風扇轉速1525RPM,最高功耗175W。
在3DMark Time Spy的測試中,RTX 3060可算是揚眉吐氣,在2K分辨率下比RTX 2060快了25%,與RTX 3060 Ti的差距是20%。
在4K分辨率下,RTX 3060能比RTX 2060快26%,和RTX 3060 Ti的差距是23%。
五、1080P遊戲性能測試:只比GTX 1080 Ti弱4%
1、APEX英雄
2、使命召喚:戰區
3、GTA V
4、刺客信條:奧德賽
5、德軍總部:新血脈
6、地平線:零之曙光
7、孤島驚魂5
8、古墓麗影:暗影
9、絕地求生
10、微軟模擬飛行 2020
11、賽博朋克2077
12、死亡擱淺
13、巫師3
14、無主之地3
14、戰地5
16、戰爭機器5
以下是1080P分辨率下測試數據的彙總:
在1080P分辨率下,RTX 3060的遊戲性能比RTX 2060快了20%,和RTX 3060 Ti的差距則是23%。另外RTX 3060的性能和GTX 1080 Ti十分接近,二者的差距只有4%。
六、2K遊戲性能測試:比RTX 2060快了23%
1、APEX英雄
2、使命召喚16:戰區
3、GTA V
4、刺客信條:奧德賽
5、德軍總部:新血脈
6、地平線:零之曙光
7、孤島驚魂5
8、古墓麗影:暗影
9、絕地求生
10、微軟模擬飛行2020
11、賽博朋克2077
12、死亡擱淺
13、巫師3
14、無主之地3
15、戰地5
16、戰爭機器5
下面2K分辨率下的測試數據彙總:
在2K分辨率下,RTX 3060在絕大多數中都能達到60FPS+的幀率。在性能上比RTX 2060要強了23%,比RTX 3060 Ti弱了26%,和GTX 1080 Ti的差距只有6%。
4K不是RTX 3060的目標所在,限於篇幅我們就只向大家展示彙總的成績。
隨著分辨率的提升,RTX 3060相對RTX 2060的領先優勢進一步擴大到了27%,當然與RTX 3060 Ti的差距已到了28%。
不過和GTX 1080 Ti相比,差距依然只有6%。
七、溫度與功耗測試:長時間烤機不超過60度
1、溫度測試
使用Furmark來對七彩虹RTX 3060 Ultra W進行烤機測試,測試是室溫為26度。
將Furmark的參數設定為1920*1080分辨率、0AA。運行22分鐘之後,RTX 3060 Ultra W的溫度穩定在58度附近,顯卡的功耗維持在170W上下,滿載時風扇轉速僅有1582RPM。
2、功耗測試
分別測試待機、與Furmark烤機功耗,另外我們還會加上遊戲功耗測試,測試的遊戲項目為《巫師3》
測試所用的電源為威剛XPG CORE REACTOR 850 GOLD金牌電源。
由於TDP僅比RTX 2060高了10W,不論是在遊戲還是烤機測試中,2款顯卡的差距均只有個位數。
在FurMark烤機時,RTX 3060整機功耗也僅僅只有297W,比RTX 3060 Ti低了23W,比RX 2060高出6W。
在運行《巫師3》時,RTX 3060 平臺的整機功耗是292W,比RTX 3060 Ti低了20W,比RX 2060高9W。
八、超頻測試:核心可超80MHz顯存能上到16GHz
此前發佈的幾塊安培GPU超頻能力都很一般,RTX 3060的核心規模較小,溫度和功耗都能很輕鬆的控制,超頻能力可以稍微的期待一下。
經過多次嘗試,RTX 3060 可以在核心頻率提升140MHz的情況下通過各種測試,此時Boost頻率達到了1917MHz;三星顯存也能超頻到16.4GHz,顯存帶寬為392GB/s。
另外七彩虹RTX 3060 Ultra W將功耗限制在了170W,無法改變。
超頻之後3DMark Fire Strike Extreme圖形分數從達到了10996分,這相比默頻時的10551提高了455分,提升幅度達到了4.5%,最高運行頻率達到了2085MHz。由於功耗依舊是170我,因此最高溫度也只有59度。
同時我們也測試了超頻後的顯卡在《古墓麗影:暗影》中的幀率表現。
超頻之後的RTX 3060在2K分辨率下能跑出86FPS的幀率,比默頻的81FPS高了5幀,提升幅度是6%。
八、光線追蹤與DLSS性能測試
1、堡壘之夜
2020年11月,《堡壘之夜》推送了支持光線追蹤與DLSS技術的更新,該遊戲採用了最新版的RTX的算法,光追畫質更加驚豔的同時遊戲的幀率也提升了。
RTX 3060在默認情況下能達到48FPS的幀率,開啟光線追蹤之後,幀率會暴跌至21FPS。開啟DLSS技術之後幀率又回升到了47FPS,基本上可以等同於默認時的幀率。
2、古墓麗影:暗影
相對其他幾款遊戲來說,《古墓麗影:暗影》開啟光追對於幀率沒有太大的影響,RTX 3060只是從43FPS掉到了25FPS,打開DLSS後幀率提升到了37FPS。
3、光明記憶
《光明記憶:無限》開啟光追之後幀率跌的也比較厲害,RTX 3060開啟光追之後直接從57FPS掉到了19FPS。開啟DLSS之後,遊戲幀率又回到了52FPS。
4、控制
《控制》也同樣能展示出新一代RTX核心與TENSOR核心的優勢,開啟DLSS + RTX之後,幀率比默認還高。
5、賽博朋克2077
《賽博朋克2077》應該是目前光追效果最好的遊戲,開啟光線追蹤後幀率暴跌。RTX 3060從22FPS跌到了9幀,打開DLSS之後,幀率又回到了22FPS。
6、戰地5
《戰地5》開啟光追之後幀率下降的並不多,RTX 3060只是從59FPS掉到了39FPS,不過開啟DLSS之後幀率提升也非常有限,不到30%,畢竟還是第一代DLSS。
看起來RTX 3060的光追效率要稍好一些,開啟光追後性能損失了53%,其他幾塊顯卡損失的性能在55~57%之間。
想要玩光追遊戲,RTX 3060比較合適的分辨率是1920*1080,另外總體而言,開啟DLSS之後遊戲幀率會有近乎100%的提升。
九、總結:玩家真正能買到的顯卡
其實對於遊戲玩家而言,RTX 3060的性能算不上非常驚豔,但是它是一款真正為遊戲玩家推出的顯卡。
在從物理層面砍掉挖礦性能之後,RTX 3060的22MH/s的挖礦算力甚至比GTX 1660 SUPER都差了很多,對於礦工而言實在是沒有什麼誘惑力了。相信只要RTX 3060大量上市,買到它的玩家絕大多數都會是真正的遊戲玩家。
RTX 3060是一款為1080P分辨率而生的顯卡,它能在目前絕大多數3A大作中開啟最高畫時用以後超過60FPS的幀率表現。
就性能而言,RTX 3060與GTX 1080 Ti/RTX 2070 SUPER非常接近,稍強於RTX 2070,比RTX 2060要強20~27%左右(不同分辨率下)。但是由於規格上與RTX 3060 Ti差的太多,在性能上也與後者有著30%左右的差距。這應該是NVIDIA歷史上60Ti與60性能差距最大的一代。
在溫度與功耗方面,由於RTX 3060並沒有公版,我們測試的這款七彩虹RTX 3060 Ultra W的表現很是亮眼。在3DMark的測試還是進行長時間的FurMark烤機,GPU的最高溫度沒有超過60度,同時風扇轉速也僅僅只有1500RPM。這樣的表現也在我們預料之中,畢竟三風扇的大散熱器壓制170W的GPU不會有任何壓力。
至於超頻,和已經發布的幾款安培GPU不同,RTX 3060可以通過超頻輕鬆將核心頻率提升140MHz,搭載的三星顯存也能從15GHz超頻到16.4GHz。這應該算是目前為止超頻能力最強的安培GPU。
另外,RTX 3060還支持與AMD SAM(顯存智取)類似的resizable BAR技術,理論上能夠將部分遊戲的提升10%左右,不過由於我們此次測試的數據不全,因此此次並未展示相關的測試內容。
NVIDIA GeForce RTX 3060將於北京時間2月26日1點正式開放購買,官方建議零售售價2499元,幾乎所有的AIC都有2499元的型號。那麼會有多少玩家熬夜到凌晨1點去搶這款GPU呢!
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