【茶茶】安培架构的真正实力?微星 RTX 3070 魔龙测试报告

2020-10-29 23:15:53 105点赞 20收藏 31评论

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目前NV已经发布了两款旗舰级的30系列显卡,虽然性能很强大,但是由于超频都非常极限。当来到了 RTX 3070,少了超大核心之后安培架构对性能和功耗的优化就更容易得到判断,今天就带来微星 RTX 3070魔龙的测试报告。


产品规格变化:
先来看一下整体规格,RTX 3070流处理器为588个,而 RTX 3080和3090分别是8704个和10496个。规格差异较为明显,但是远大于上一代的RTX 2070。显存为 8G GDDR6 256BIT,与上一代大致相当,也并没有使用GDDR6X。总结一下就是 RTX 3070整体规格远远强于上一代 RTX 2070,同时与上一级的 RTX 3080有明显的性能差距,产品区分也较为明确。

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产品外观介绍:
这次用到的显卡是微星的 RTX 3070 魔龙。

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显卡的附件整体比较简单,主要是一堆打印品和显卡支架。显卡支架是直接安装在机箱PCI-E 挡板上,通过卡住显卡来辅助固定。

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微星的显卡加固支架是把支架卡在显卡下面,显卡与支架之间并没有提供螺丝等固定方式。所以只能是显卡在上支架在下时提供固定支撑。

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显卡是三风扇造型,外观尺寸与微星的 RTX 3080魔龙十分接近。

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显卡背面则为一片复合石墨烯背板,官方宣称是石墨烯与其他非金属材料混合做成的。

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显示接口为3*DP+1*HDMI算是中高端显卡的标配。

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这代30系列显卡整体上比之前的产品更为朴素一些,只有MSI的LOGO、龙爪和后面的导光条可以亮灯。

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显卡顶部可以看到大面积开槽用于散热。

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显卡底部则比较简单,就是大面积的散热片开槽。

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从显卡前端看过去,依然提供了30系列上开始大量导入的支架固定孔。

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显卡的供电为2*8PIN。

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显卡算上导风罩整体长度约为32厘米。

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显卡高度为16厘米,比标准高度高出4厘米。

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显卡的厚度为5.5厘米左右,所以是比较标准的三槽卡。

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微星 RTX 3070 魔龙同样也采用了30系列较为普遍的短PCB设计,PCB实际长度为26厘米左右。在同类产品中其实也不算短。

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产品拆解介绍:
接下来开始对显卡进行拆解,首先拆解的是背板部分。按照官方的说法,微星 RTX 3070 魔龙的背板采用的是石墨烯+非金属合成材料,所以具有一定的导热性,背板在供电和显存的对应位置都贴有导热垫。

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拆开显卡的散热器,可以看到散热器除了传统上的核心、显存,显卡还对电感、电容等部分都尽量做了导热覆盖。供电MOS则是先散热到显卡上的一块小散热片,然后再通过导热垫传导到散热器上,效率有点低了。

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这里的设计微星 RTX 3070 魔龙就与微星 RTX 3080 魔龙有区别,显卡的固定支架与MOS散热部分是分开的,看起来 RTX 3070的供电压力并不是很大。

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我们把散热器整个拆了看看具体的用料和做工。

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微星 RTX 3070 采用的是6热管散热,热管尺寸为6mm。

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散热器底座为热管直触设计,底座依然是方形热管,让6根热管都可以接触到核心。

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热管与鳍片之间采用回流焊工艺,保证热管与鳍片的接触。

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与RTX 3080比较不同的是 RTX 3070上采用的是三段式散热片。整体散热面积会稍小于微星 RTX 3080 魔龙。

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显卡的风扇来自power logic的92mm直径风扇。

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显卡PCB用料:
最后来看一下显卡PCB的用料情况。


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显卡核心为新一代安培GA104核心。整体尺寸明显小了很多。

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显卡的供电为核心部分供电为8+1相。

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核心供电的PWM为NCP81610,这是一颗8相供电的PWM芯片。输入电容为万裕固态电容16V 270微法;每相一颗DrMOS型号为安森美NCP302045,最大电流45A;每相一颗封闭式电感;输出电容为万裕固态电容2.5V 820微法。

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核心供电上面两头还各有1相小供电,用于VCC一类的供电。


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30系列这次核心背面的电容是引发了不小的风波,微星 RTX 3070 魔龙背面的配置为 4颗 470微法聚合物电容+若干 MLCC电容组成。

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显存围绕核心,合计8颗。显存是三星生产的GDDR6,型号为 K4Z80325BC-HC14。

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显存供电为2相,输入电容为万裕固态电容16V 270微法;每相一颗DrMOS型号为尼克森PK616BA,最大电流50A;每相一颗LR15封闭式电感;输出电容为万裕固态电容2.5V 820微法。

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显卡的供电接口背后可以看到较为完善的保护电路,减少故障的发生。

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RTX 3070还是会从 PCI-E 插槽吸取电力,所以 PCI-E供电口也拥有完整的保护电路。

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供电接口的监控用US5650Q芯片来实现。

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RGB控制芯片是经典的ITE8295FN。

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显卡的风扇接口有2组,均是支持PWM控制的4PIN插座。

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显卡顶部则提供了2组RGB控制灯带插座,拆解时需要小心。

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显示接口的低通是标准配置,纯数字接口不需要太多的低通用料。

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产品测试平台:
以下为测试平台的详细配置表。相较于传统的性能测试,RTX 3080需求的测试项目更为复杂,也就用到了更多的测试产品。

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为了对比方便,主要的测试平台还是Z370-GAMING 5,但是会对平台性能进行额外的对比。

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验证旗舰级CPU性能上用到了技嘉的Z490 AORUS MASTER主板。

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内存是金士顿的DDR4 8G*4。实际运行频率是3200C14。

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SSD是三块INTEL 535。240G用作系统盘,480G*2主要是拿来放测试游戏。

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散热器是EK的AIO 360 D-RGB。

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硅脂用的是乔思伯的CTG-2。

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电源是酷冷至尊的V1000。

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测试平台是Streacom的BC1。

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显卡性能测试:
整体测试规划:

首先简单说一下整体的测试规划,从测试平台上大家就可以看到,这次的测试比之前复杂的多,光测试平台就有4个芯片组。
这次的测试主要包含三大部分:
· I7 8700K对应与之前显卡测试的横向对比
· I7 8700K同时还进行了DXR的光追测试,用来分析RTX 3080的光追性能
· I9 10900K用来测试不同CPU搭配与RTX 3080是否存在性能瓶颈

测试结论:
由于测试项目很多很杂,为了避免小白看晕,首先提供一下精炼版的测试结论:
· 本次测试主要用到5张显卡,对比组是GTX 2070、RX 5700XT、RTX 2080TI、RTX 3080、RTX 3090。标杆依然是索泰GTX1070TI。
· 需要注意的是,由于测试大多采用非公版的显卡,所以显卡的性能需要结合运行频率一起来分析。
· 先说整体性能,RTX 3070相比公版 RTX 2080TI 的性能提升5%,相比 RTX 2070提升为49%。这个测试不包含DXR和DLSS测试,对比上一代的 RTX 2070 提升49%还是非常厉害了。
· 理论性能测试,这里可以清楚的看到 RTX 3070 的理论算力低于 RTX 2080TI 12%,但是实际性能却能反超一点。可见安培架构不仅仅是依靠堆砌算力来获取性能。
· 跑分性能,RTX 3070的提升依然十分明显,与公版 RTX 2080TI 大致持平,相比 RTX 2070 提升为41%。
· 游戏性能,RTX 3070 相比公版 RTX 2080TI 的性能提升为7%,相比 RTX 2070提升为53%。
· OpenGL测试,RTX 3070 相比公版 RTX 2080TI 的性能提升为8%,相比 RTX 2070提升为47%。
· 功耗测试,RTX 3070的能耗比表现相当不错,整体与 RTX 2070S相当接近,待机会比 RTX 2070S略低,满载会比 RTX 2070S略高。
· 总体上来说,RTX 3070不仅性能有了长足的提升,更重要的是在能耗上更为合理,实用性更好。

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实际运行参数:
微星的RTX 3070魔龙实际运行频率可以稳定在2010,温度最高为69度。显卡可以短时间达到249W,长时间运行会稳定在226W左右。

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性能测试项目介绍:
对于有兴趣进一步了解对比性能的童鞋,这边会提供详细的测试数据。测试大致会分为以下一些部分:GPU理论性能、GPU基准测试、游戏性能测试、硬件加速测试、功耗测试。老规矩,数据量会比较大。


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显卡性能测试与分析:
GPU理论性能测试,是用AIDA64的内置工具进行的。可以很明显的看到整数和浮点性能都有很明显的性能提升。

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3D基准测试,主要是跑一些基准测试软件。

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3D游戏测试,表格中将DX9~DX12不同世代的游戏进行了分类,这样会更加清晰一些。由于性能测试时间上有先后,所以测试项目上会有所不同。这里需要说到的是由于RTX 2080TI的测试时间比较早,所以会缺失一部分较新的游戏。

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游戏性能按照世代来看,RTX 3070的游戏性能按照世代逐步递增,这与更高端的30系列趋势相同。

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按照分辨率来看,1080P下 RTX 3070可以较为充分发挥其性能,并不会像RTX 3080受到那么严重的限制。

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4K下的对比,RTX 3070 的表现同样也相当不错,面对显存更大的 RTX 2080TI的优势还能比1080P下更大一点。可见对4K的优化同样做的不错。

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OpenGL的加速性能测试简单看一下就好了,AMD在算力上的优势也开始明显被蚕食。

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显卡功耗测试:
整体来说RTX 3070整体功耗表现相当不错,几乎是目前能耗比最好的显卡。

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显卡天梯图:
到了喜闻乐见的天梯图时间,可见RTX 3070不仅性能不错,能耗比也是相当爆表。

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INTEL CPU搭配测试:
从下表中分别测试了I7 8700K、I9 10900K。手上没有足够的高端AMD CPU,所以对AMD CPU的搭配方式不作评价。
从测试结果来看I9 10900K相比I7 8700K可以整体提升约5%,相比搭配 RTX 3080的差距有所缩小。比较明显的是1080P下最多可以提升16%的帧数。
所以针对INTEL CPU有三个结论:
· I5 10600K、I7 9700K级别以上就可以较好地支持RTX 3080。
· 10代酷睿的架构优化对RTX 3080有比较明显的帮助。
· 如果准备1080P下追求高帧数电竞游戏的话,建议使用I7 10700以上的CPU。

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DXR效率测试:
这边还是利用我之前做的DXR对比测试的数据来分析。这次 RTX 3070在战地5中终于不满帧了,所以有了更多的对比材料。
从测试结果来看,RTX 3070 的相对性能损失与 RTX 3080相仿,相比 20系列的效率明显更高。


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简单总结:
关于显卡的性能:

就整体性能来说RTX 3070不仅很明显的超越了上一代对位的RTX 2070和RTX 2070S,还可以与上一代旗舰 RTX 2080TI进行性能比拼,性能提升相当明显。

关于显卡的功耗:
RTX 3070算是一个亮点,相比功耗有些失控的 RTX 3080 和 RTX 3090 来说功耗控制相当不错。成为了目前能耗比最好的显卡。

关于显卡的散热:
由于 RTX 3070 的能耗大致相当于 RTX 2070S,所以对散热的压力就相对小了很多。由于微星 RTX 3070 魔龙采用了规格十分接近微星 RTX 3080 魔龙的散热器,所以温度表现还是相当不错的。

关于显卡的CPU搭配:
CPU搭配上建议尽量选择高频和多核的产品,以INTEL这边来说建议不低于I5 10600K和I7 9700K,以AMD来说建议采用R7 3800X以上。

关于显卡的DXR性能:
从测试结果来看,RTX 3070 依然延续30系列的势头,DXR特效下的性能会优于 20系列。在新特效的实用性上会更高。

总体来说,RTX 3070 在目前的环境下看确实是相当不错的高端产品,无论是绝对性能、能耗比还是光追新特效的支持,都相比20系列的老产品有长足的进步。甚至可以说有种云泥之别的感觉。这样一款各方面都较为均衡的显卡在我看来能更好的诠释安培架构的真正实力。有这样一款表现相当不错的产品率先亮相,今年下半年的显卡产品竞争也必然会更加精彩。


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