時隔一週,當前最頂級的 GPU:NVIDIA GeForce RTX 3090 正式解禁,挾著接近滿開的 GA102 晶片,與 24GB 超大容量 GDDR6X 記憶體,要價 US$1499(未稅)/NT$46900(含稅)起,真的有能力呈現順暢的 8K 遊戲體驗嗎?
架構與規格
GeForce RTX 3090 被 NVIDIA 稱為「BFGPU」(big ferocious GPU),就是又大又兇猛的意思。雖然與 RTX 3080 同樣使用 Ampere 架構的三星 8nm 客製化製程 GA102 晶片,但 RTX 3090 是接近滿開的狀態。
完整的 GA102 晶片擁有 84 組 SM(Streaming Multiprocessor),RTX 3090 屏蔽了 2 組,以 82 組 SM 呈現,內含 10496 個 CUDA Core、82 個第 2 代 RT Core、328 個第 3 代 Tensor Core,這規模真是史無前例的大。
相較於 RTX 3080 配置美光供應的 320-bit、19 Gbps 的 10GB GDDR6X 記憶體,RTX 3090 進一步將記憶體位寬和速率提升至 384-bit、19.5 Gbps,甚至一口氣給出 24GB 的超大容量,頻寬高達 936 GB/s,足以應付 8K 解析度遊戲、3D 渲染與影片編輯所需的作業空間。
Founders Edition 創始版
當然,在 GPU 晶片接近全開和記憶體增量的情況下,RTX 3090 的 TGP(Total Graphics Power)達到 350W,這對供電和散熱需求都造成不小的壓力。顏續 RTX 3080 創始版的異形 PCB 與雙面風扇散熱設計,RTX 3090 創始版也採用相同型式,但規模往上提升不少。
從外觀來看,RTX 3090 創始版長 313mm、高 138mm,厚度占用 3 槽空間,實際賽散厚度約為 2.5 ~ 2.6 槽,都比 RTX 3080 創始版和 TITAN RTX 的個頭大了一截。
RTX 3090 創始版的 PCB 可能為了加入 NVLink 串聯介面,有稍微加寬一些,但主要元件仍緊密的分布於原本 RTX 3080 創始版占用的範圍。GPU 與記憶體採用 18+2 相供電,同樣使用專屬的 12-pin PCIe Molex Micro-Fit 3.0 連接器,可融合 2 組 PCIe 8-pin 電源並節省 PCB 占用面積。
散熱器以均熱板搭配熱導管將熱量擴散至開放式鰭片上,背面靠近尾端的風扇會抽取正面的涼空氣穿越這些鰭片再排出,而正面靠近前端的風扇則正對散熱器吹拂,再從視訊輸出介面旁加大的出風口排出。這種雙面風扇設計在機殼內可有減緩過去熱廢氣受到 PCB 遮擋而堆積在顯卡周遭的問題。
當然,這麼巨型的散熱器也帶來相當可觀的重量,RTX 3090 創始版的重量來到 2179.2 g,比 RTX 3080 創始版多了將近 57.3%,比 TITAN RTX 多了 66.5%。為此 RTX 30 系列創始版引進垂直於 PCB 的 8 字形鋁框結構包圍整張顯卡,以支撐散熱器的龐大重量。
創始版 | 重量 |
GeForce RTX 3090 | 2179.2 g |
GeForce RTX 3080 | 1385.1 g |
TITAN RTX | 1308.8 g |
GeForce RTX 2080 Ti | 1315.7 g |
GeForce RTX 2080 | 1271.6 g |
測試環境
- CPU:Intel Core i9-10900K
- 主機板:ASUS ROG Maximus XII Hero
- 散熱器:Thermalright Silver Arrow T8 搭配同廠 TF8 散熱膏
- 記憶體:Kingston HyperX Predator DDR4-3600 16GBx2
- 儲存:Kingston KC2500 NVMe PCIe SSD 2TB
- 電源:Antec High Current Pro HCP-1200W
8K 遊戲
由於暫時無法取得 8K 電視,我們以 NVIDIA DSR 動態超解析度技術讓 4K 螢幕模擬出 8K 解析度環境進行測試,據 NVIDIA 表示使用此功能大約會讓效能降低 3% ~ 5%,但不妨礙我們比較。
我們使用上一代記憶體最大的 TITAN RTX 進行對比,在這幾款遊戲中,RTX 3090 平均性能超越上代旗艦 TITAN RTX 達 50% 以上,最高甚至逼近 70%,真的很猛。
為了 8K 解析度能順暢遊玩,NVIDIA 在 DLSS(深度學習超級取樣)功能加入了 Ultra Performance 模式,只需要遊戲渲染 2560x1440 解析度的素材即可輸出 8K 畫面,而且呈現的畫質細緻度與真實渲染 8K 不相上下,從數據上可以看到幾款支援 DLSS 的 AAA 大作都能維持相當高的流暢度。
4K 遊戲
4K 環境我們對照比較平價的 RTX 2080 Ti,平均效能約成長 40% 以上,最高將近 60%,一樣兇猛。不過對比 RTX 3080 效能差距就不大了,最高只有將近 19%,平均成長約 12%。
渲染效能
由於需要動用大量的光線追蹤運算,因此擁有先進架構且規模更大的 RTX 3090 直接在 3D 渲染程式嶄露爆炸性的效能成長,平均性能都達到 TITAN RTX 或 RTX 2080 Ti 的 2 倍,最高甚至達到 2.4 倍之譜。
通用運算
運用 Ampere 架構的新一代 SM 優勢,RTX 3090 的單精度浮點數(FP32)效能直接衝到 36.686 TeraFLOPS,是 TITAN RTX 的 2 倍以上。而雙精度浮點數(FP64)和其他整數運算則分別有 17~30% 成長。
功耗與溫度
功耗表現就如同規格所述的 TGP 瓦數,表現得宜。倒是 RTX 3090 使用了更巨大的散熱器,燒機時 GPU 最高溫只有 66°C,與 RTX 2080 Ti 和 TITAN RTX 的差距拉大到 10°C 以上。
總結
過去,NVIDIA GeForce 的 X90 系列顯卡多以雙 GPU 方式呈現,但隨著遊戲對多 GPU 支援不友善,其實自 GeForce GTX 690 和 TITAN Z 以後就不曾看過雙 GPU 顯卡了,未來 NVIDIA 甚至打算取消 SLI 支援。
如今,12GB 的顯卡記憶體幾乎快無法承載超高解析度遊戲或渲染運算動用的資料量,部分影像渲染、影片編輯軟體甚至會因為記憶體不足而崩潰或無法執行,因此 NVIDIA 首次在 GeForce RTX 30 系列的頂規導入 24GB GDDR6X 記憶體,而且以六成的 TITAN RTX 售價,同步取代 RTX 2080 Ti 的價位帶。
GeForce RTX 3090 做為目前地表最強的消費及 GPU,定價雖然比 RTX 2080 Ti 還高一些,但以超大記憶體規模來看其實還能接受,尤其對於原本使用 TITAN RTX 或 RTX 2080 Ti 的頂級用戶來說,的確有爆炸性效能成長。
如果你只要在 4K 環境下運行遊戲,相形之下 RTX 3080 仍然是高性價比首選。但若你就是要最強的 GPU 搭配超大容量記憶體,選 RTX 3090 準沒錯啦!別忘了系統記憶體要加到 64GB 唷。