一、前言：安培頂級旗艦降臨 價格達1.2萬

或許很多同學對于這一次RTX 3080/3090在流處理器數量上翻倍的提升感到不可思議。畢竟從2013年的GTX 780 Ti到2019年的Titan RTX，流處理器數量僅僅只是從2880個提升到了4608個。也就是整整6年的時間，流處理器數量僅僅只是增加了60%而已。

而此次完整的GA102核心竟然有10752個流處理器，相當于 Titan RTX的2.33倍，如此巨大的提升的確是很多年沒有出現過了！

PS：上一次N卡大幅提升流處理器是8年前的GTX 680，1536個流處理器數量是GTX 580的三倍，性能則提升了30%！

相較上一代圖靈構架的RTX 20系列顯卡，安培構架主要帶來的如下改進：

1、8nm制程工藝：

圖靈構架使用的三星12FFN工藝，在754mm2的面積內集成了186億只晶體管。安培構架使用的是三星8N工藝，在628mm2的芯片內部集成了280億只晶體管。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，閑置率很高。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，相當于整合了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。

比如即將發布的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：

這項技術可以讓游戲在加載時完全規避CPU，直接將游戲數據包從SSD寫入到GPU的顯存中，由GPU替代CPU進行數據解包。GPU的整數/浮點性能數十倍于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。

9月初，NVIDIA一共發布了3款GA10X核心的顯卡型號，此前已經解禁了RTX 3080，今天我們將向大家展示位于頂端的RTX 3090的詳盡性能評測。

RTX 3090基于GA102-300-A1核心，擁有7組GPC，82組SM單元共計10496個流處理器、112個ROP、328個紋理單元、328個第三代Tensor Cores、82個第二代RT Cores。搭配24GB GDDR6X顯存，顯存頻率19.5GHz、位寬384Bit、帶寬936GB/s。

由于此次NVIDIA并未提供公版的RTX 3090 Founder Edition，我們拿規格與之完全一致的影馳RTX 3090金屬大師來進行測試。

影馳RTX 3090金屬大師GPU-Z截圖

RTX 3090的詳細規格如下：

對比RTX 3080，RTX 3090的流處理器數量、Tensor Core、 ROP單元、顯存帶寬、紋理單元都提升了20%左右。

TDP也從RTX 3080的320W進一步提高到了350W，這恐怖是有史以來TDP最高的單芯片N卡。

而價格，也達到了史無前例的11999元起。

二、影馳RTX 3090金屬大師圖賞：鋁合金壓鑄上蓋 + 18相供電設計

金屬大師卡如其名，整個卡充斥了濃厚的金屬氣息，高強度鋁合金壓鑄一體式上蓋頂部勾勒著錯落有致的不規則線條，銀灰色的金屬表面看上去比很多RGB顯卡更有高端的感覺。

一體化的合金金屬背板可以加固顯卡防止PCB板變形，背板的尾端做了開孔處理，可以加速空氣的流通。

3個90mm風扇，每個風扇11片扇葉。

底部視角圖。

與RTX 3080一樣，都是3個DP 1.4a與1個HDMI 2.1接口。

雙8Pin供電接口，加上PCIe插槽的供電，一共可以提供375W的功耗。

寒光星散熱器，內置6條6mm鍍鎳復合熱管，大面積的純銅散熱底座。顯存與MOSFet散熱部分采用一體化壓鑄方式與主散熱器連接在一起。

市面上的頂級非公顯卡大多是10層PCB，RTX 3090金屬大師采用的是12層PCB板，可以大大減少各個電子元件之間的信號干擾，提升顯卡的電氣性能，增加高頻高負載下的穩定性，同時也有利于GPU沖擊更高的頻率。

GA102-300-A1核心，10496個流處理器，核心面積628.4mm2，擁有283億個晶體管。

另外還設計了9+5+4相供電電路設計。

美光的GDDR6X顯存，一共有24顆（正反各一半），單顆容量1GB，總容量24GB。頻率19.5GHz，位寬384Bit，顯存帶寬936GB/s。

PCB板背面也有12顆GDDR6X顯存。

三、測試平臺：5.2GHz的i9-10900K + XPG 850W 金牌電源

測試平臺如下：

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。這款主板采用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。

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，同時壽命遠遠高于市面上絕大多數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，可以很輕松的壓制5.2GHz的i9-10900K處理器。

為了應對RTX 3090高達350W的TDP，我們將電源換成了XPG CORE REACTOR 850 GOLD，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。

全模塊化設計。

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：領先RTX 3080 12%左右 默頻可達1950MHz

1、3DMark Time Spy

在2K分辨率3DMark Time Spy測試中，RTX 3090圖形分數達到了19599分，核心溫度最高68℃，核心運行最高頻率為1920MHz，最高風扇轉速1516RPM，最高功耗355W。

在4K分辨率3DMark Time Spy Extreme測試中，RTX 3090圖形分數達到了9968分，核心溫度最高67℃，核心運行最高頻率為1920MHz，最高風扇轉速1515RPM，最高功耗336W。

在3DMark Time Spy測試中，2K分辨率下，RTX 3090的分數只比RTX 3080多了11%，相比RTX 2080 Ti多了39%。到了4K分辨率下的測試，這2項領先幅度分別提升到了12%和50%。

2、3DMark

在2K分辨率3DMark Fire Strike Extreme測試中，RTX 3090圖形分數達到了23388分，核心溫度最高64℃，核心運行最高頻率為1950Hz，最高風扇轉速1528RPM，最高功耗361W。

在4K分辨率3DMark Fire Strike Ultra測試中，RTX 3090圖形分數達到了12126分，核心溫度最高65℃，核心運行最高頻率為1935MHz，最高風扇轉速1519RPM，最高功耗358W。

3DMark的結果也同樣類似，在2K與4K分辨率下，RTX 3090比RTX 3080分別強了11%、12%。不過相比RTX 2080 Ti，RTX 3090在2K分辨率下能有43%的優勢，4K分辨率下則能領先51%。

五、4K游戲性能測試：比RTX 3080快了11% 比RTX 2080 Ti強44%

1、APEX英雄

在4K分辨率下，RTX 3090的幀率依然突破了百幀，比RTX 3080多了13幀，領先幅度為10%；相比RTX 2080 Ti多了46幀，強了48%。

2、使命召喚16：戰區

在《使命召喚：戰區》中，RTX 3090達到了117幀，比RTX 3080多了14幀，領先幅度為14%；比RTX 2080 Ti高出43幀，領先幅度超過了58%。

3、GTA V

在4K分辨率下，《GTA V》才能發揮出顯卡的真正性能，RTX 3090跑出了103幀，比RTX 3080多了10幀，領先幅度為11%；相比RTX 2080 Ti則多出了31幀，領先幅度為43%。

4、刺客信條：奧德賽

《刺客信條：奧德賽》這個游戲不愧是顯卡殺手，在4K分辨率下，RTX 3090也這是剛好過了60幀，比RTX 3080多了13幀，領先幅度為25%；相比RTX 2080 Ti則能多出22幀，領先幅度為52%。

5、德軍總部：新血脈

NVIDIA最新的GeForce 456.38驅動在這個游戲中的測試有了比較明顯的下降，因此我們沖洗測試了所有的顯卡。

RTX 3090在《德軍總部：新血脈》中跑出了161FPS的成績，比RTX 3080多了16幀，比RTX 2080 Ti多了44幀。

6、地平線：零之曙光

在《地平線：零之曙光》這個游戲中，RTX 3090的幀率為81FPS，比RTX 3080高了12幀，領先幅度為17%；和RTX 2080 Ti相比，能多出26幀，領先幅度為47%。

7、孤島驚魂5

在《孤島驚魂5》中，RTX 3090的幀率為107FPS，比RTX 3080多了9幀，領先優勢為9%；比RTX 2080 Ti則多了30幀，領先幅度為39%。

8、古墓麗影：暗影

在《古墓麗影：暗影》中，RTX 3090的幀率為91FPS，比RTX 3080多了8幀，領先幅度為10%；相比RTX 2080 Ti則多了28幀，領先優勢為44%。

9、絕地求生

《絕地求生》中，RTX 3090在4K分辨率下依然能跑出148FPS，比RTX 3080強了10%，比RTX 2080 Ti則要強了48%。

10、微軟模擬飛行

《微軟模擬飛行2020》果然是真硬件殺手，RTX 3090在4K分辨率下也沒能超過60FPS（雖然只差了一幀），但是比RTX 3080強了9%，比RTX 2080 Ti則要快了44%。

11、死亡擱淺

RTX 3090在《死亡擱淺》能夠很輕松的跑出123FPS，比RTX 3080的112FPS高了11幀，領先幅度為10%；和RTX 2080 Ti相比則多了38幀，強了45%。

12、巫師3

在《巫師3》中，RTX 3090依然能在4K分辨率下測得103FPS的幀率，比RTX 3080高了11幀，領先幅度為12%；和RTX 2080 Ti相比則多出了31幀，領先優勢為43%。

13、無主之地3

《無主之地3》是RTX 3090第二款沒能到65幀的游戲，和RTX 3080相比能夠有10%的優勢，與RTX 2080 Ti相比優勢幅度接近38%。

14、戰地5

在4K分辨率下，RTX 3090在《戰地5》中依然跑出了130FPS，但是只比RTX 3080多了7幀，只領先了6%；比RTX 2080 Ti多了41幀，領先優勢為46%。

15、戰爭機器5

在《戰爭機器5》中，RTX 3090的幀率為91FPS，比RTX 3080多了11幀，領先幅度為14%；與RTX 2080 Ti相比則能多出27幀，領先了42%。

綜合測試數據來看，在4K分辨率下，影馳RTX 3090金屬大師的性能比RTX 3080強了11%，這個幅度比規格之間的差異低了不少，不過和RTX 2080 Ti相比，RTX 3090金屬大師能高出44%的幀率。

比起2年前的旗艦GTX 1080 Ti，RTX 3090金屬大師性能提升了整整1倍。

很顯然，RTX 3090這個級別的顯卡并不是為1080P或者2K而準備的，不過我們還是測試了這2個分辨率的幀數。

1080P分辨率完全無法發揮RTX 3090的性能，即便是i9-10900K超頻到全核5.2GHz依舊也存在著巨大的瓶頸。在這個分辨率下，RTX 3090只比RTX 3080強了6%，比RTX 2080 Ti也就高了22%。

2K分辨率的表現稍微好了一點，RTX 3090相對RTX 3080的領先優勢略微提升到了8%；比起RTX 2080 Ti，領先幅度也升到了36%。

六、超頻測試：能超的核心都給了RTX 3090 最高運行頻率可達2160MHz

此前RTX 3080的超頻能力的確是令人失望，來看看影馳RTX 3090金屬大師的表現如何。

RTX 3090金屬大師的規格與公版完全相同，不過其超頻能力實在是令人驚訝，在GPU頻率提升了220MHz，顯存頻率從19.5GHz超頻到21GHz的情況下，依然能夠通過各種測試。

另外，GDDR6X顯存超頻到21GHz之后，帶寬也超過了1000GB/s。

稍顯可惜的是，顯卡鎖了350W的功耗上限。

先將核心頻率超頻到1915MHz，顯存不超。測得的3DMark Time Spy Extreme圖形分數為10442，比默頻的9968高了474分，提升幅度約為5%。

GPU的最高頻率達到了2160MHz，最高功耗355W，最高溫度也只有70度，風扇轉速1552RPM。

接著我們將GPU核心頻率超頻到1915MHz，顯存頻率從19GHz超頻到21GHz之后，3DMark Time Spy Extreme的圖形分數提高到了10504，提升了60分，可以看出超顯存并沒有太好的效果。

七、溫度與功耗測試：單烤FurMark整機505W 溫度70度

1、溫度測試

使用Furmark來對RTX 3090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分鐘之后，影馳RTX 3090金屬大師的溫度穩定在70度附近，沒有上升的跡象，顯卡的功耗穩定在330~350W區間跳動。滿載時1604RPM的轉速將噪音控制得不錯。

即便是將TDP提升到了350W，影馳RTX 3090金屬大師的散熱器系統也能夠比較輕松的應對。

2、功耗測試

分別測試待機、與Furmark烤機功耗，另外我們還會加上游戲功耗測試，測試的游戲項目為《巫師3》。

測試所用的電源為威剛XPG CORE REACTOR 850 GOLD金牌電源。

在5.2GHz i9-10900K + 皇家戟F4-4000C15D 8GBx4平臺上，幾款顯卡的待機功耗都差不多，在90W左右，影馳RTX 3090金屬大師稍高一些，達到了95W。

在運行《巫師3》時，影馳RTX 3090金屬大師的平臺功耗達到了496W，比RTX 3080高了45瓦，比RTX 2080 Ti高了正好100W。

在進行FurMark烤機時，RTX 3090金屬大師的整機功耗為505W，比RTX 3080高了40W，比RTX 2080 Ti高出95W。

八、光線追蹤與DLSS測試：光追效率強于圖靈

為了方便與此前的測試結果進行對比，我們依然選擇《堡壘之夜》、《德軍總部：新血脈》、《古墓麗影：暗影》、《光明記憶：無限》、《控制》、《戰地5》這6款游戲進行光線追蹤與DLSS性能測試。

1、堡壘之夜

RTX 3090在默認情況下能達到104FPS的幀率，開啟光線追蹤之后，幀率會暴跌至31FPS。開啟DLSS技術之后幀率又回升到了71FPS。

2、德軍總部：新血脈

《德軍總部》開啟光追之后，RTX 3090的幀率從161FPS掉到了93FPS，開啟DLSS能讓幀率回升到147FPS。

3、古墓麗影：暗影

《古墓麗影：暗影》開啟光追對于幀率沒有太大的影響，RTX 3090只是從91FPS掉到了56FPS，打開DLSS后幀率提升到了80FPS。

4、光明記憶：無限

《光明記憶：無限》應該算是目前為止光追效果最好的游戲之一，開啟光錐之后幀率跌的也比較厲害。RTX 3090開啟光追之后直接從滿幀120FPS掉到了48FPS。開啟DLSS之后，游戲幀率又回到了112FPS。

5、控制

《控制》支持DLSS 2.0技術，RTX 3090開啟DLSS之后游戲的幀率達到了82FPS，甚至超過了默認的71FPS。

6、戰地5

《戰地5》開啟光追之后幀率下降的并不多，RTX 3090只是從130FPS掉到了81FPS，不過開啟DLSS之后幀率提升也非常有限，僅有20%左右。

開啟光追之后，2塊圖靈顯卡的幀率都是從220%調到了100%，跌幅約為55%；而RTX 3

080的降幅則是52%，RTX 3090的降幅是51%。從這里可以看出新一代的RTX 3080/3090逛追效率要稍高于RTX 2080/2080 Ti。

與光追相反，RTX 3080/3090開啟DLSS之后幀率提升為80%左右，低于RTX 2080/2080 Ti的90%。由此看來即便是使用了第三代Tensor Core，但是在單元數減半之后，多少會對DLSS性能造成一些影響。

PS：《德軍總部：新血脈》在最新GeForce 456.38-WHQL驅動中幀率都有不同幅度的降低，我們重新測試了所有顯卡的成績。

九、總結：RTX 3090能打又能超、RTX 3070也值得期待

在整個測試過程中，RTX 3090給筆者印象最深的就是它的超頻能力。此前我們曾經測試過多快RTX 3080顯卡，將GPU頻率提升40MHz都無法通過穩定性測試。而RTX 3090就能在將核心頻率超頻220MHz，顯存頻率從19.5GHz提升大21GHz的情況下通過各種測試，實在是令人驚訝。

出現這種情況，比較合理的解釋就是NVIDIA將體質最好的GA-102核心用來制造更加高端的RTX 3090，而RTX 3080能超的只是極少部分，想要超頻只能憑用戶自己的運氣了。

從規格上來說，不論是流處理器數量、顯存位寬、ROP以及紋理單元上來看，RTX 3090的規模都比RTX 3080高了整整20%，此前我們預計RTX 3090的性能應該能有15%的提升。

不過實際測試情況多少還是有一點不及預期！在4K分辨率下，RTX 3090的游戲性能只是剛好比RTX 3080強了11%，相比RTX 2080 Ti則有著44%的提升。

至于光線追蹤，RTX 3090搭載了82個第二代RT Core，在開啟光線追蹤之后，性能損失要低于上一代的RTX 2080 Ti。就我們測試的6款光追游戲來看，在關閉RTX的情況下，RTX 3090的性能比RTX 2080 Ti強43%左右，而在都打開光線追蹤技術之后，RTX 3090的領先幅度會提升到54%。

與光追相反，雖然RTX 3090集成了第三代Tensor Core，不過由于數量爆減，DLSS的性能提升幅度并不是太理想。RTX 2080 Ti在開啟DLSS技術之后游戲的幀率能夠有87%的提升，而RTX 3090則只有78%的提升。

在溫度方面，我們手上這塊影馳RTX 3090金屬大師在進行了FurMark 22分鐘的烤機測試之后，GPU的核心溫度被控制在70度，而功耗也非常接近于滿載。

對于電源的選擇，由于NVIDIA嚴格限制了8Pin供電接口與PCIe x16接口的供電功率，因此雙8pin供電接口的顯卡整卡功率是很難超過375W的。我們在單烤GPU的時候，RTX 3090的整機功耗在500W左右，考慮到威剛XPG CORE REACTOR 850 GOLD金牌電源的轉換效率，此時電源的實際輸出功率約在470W左右。

對于大多數同學來說，一款單路供電750W的金牌電源足以滿足日常使用需求。雙路12V電源則至少要求單路12V電流值能超過36A，也即是至少需求額定900W以上的雙路電源。

對比RTX 3080與RTX 3090，對于大多數沒有特殊需求的游戲玩家而言，毫無疑問5499元的RTX 3080擁有無與倫比的性價比。而11999元的RTX 3090擁有24GB GDDR6X顯存，可以用來完成很多圖形設計相關的工作。

最后是對RTX 3070的一些期待！

或許有很多同學根據RTX 3080的8704個流處理器是RTX 3070 5888個流處理器 數量的1.5倍來推斷RTX 3080的性能也是RTX 3070的1.5倍。而RTX 3080性能是RTX 2080 Ti的1.3倍，從而得出結論RTX 3070的性能比RTX 2080 Ti差了20%，與RTX 2080 Super相當。

其實這種算法是錯的，對于高端顯卡而言規格提升50%并不能帶來50%的游戲幀率提升。

從RTX 3090的測試數據我們也看到了，它的規格參數方面比RTX 3080高了20%，但實際游戲性能只有11%的提升。因此RTX 3080的游戲幀率是不可能比RTX 3070高1.5倍的。

更合理的算法是，RTX 3080的流處理器數量是RTX 2080 Ti的2倍，性能高了30%。非常巧合的是RTX 3070的流處理器數量也是RTX 2080的2倍整，由此換算，RTX 3070的性能應當比RTX 2080強30%，與RTX 2080 Ti相當。

考慮到RTX 3070在ROP方面沒有被閹割，與RTX 3080同樣是96個，因此在抗鋸齒性能方面會有比較亮眼的表現。但由于其顯存帶寬只有448GB/s，與RTX 2080 Ti的616GB/s存在著較大差距，因而在4K分辨率下的表現相對RTX 2080 Ti可能會稍有不如。

由此得出的結論就是，在1080P/2K分辨率下，RTX 3070的性能可以媲美RTX 2080 Ti，但在4K分辨率下可能會有一些差距。不過對于3888元售價的RTX 3070來說，它本身就是一塊針對2K144Hz而設計的GPU，如果你是在2K甚至1080P分辨率下進行游戲，RTX 3070將是非常合適的選擇。

當然如果你有4K需求，傳說中提升了帶寬的RTX 3070 Ti應該是能完全戰勝RTX 2080 Ti的。

我們將會在10月的某一天解禁NVIDIA GeForce RTX 3070的評測，希望能給大家帶來一些驚喜！

責任編輯：haq