今天小編分享的科技經驗:GeForce RTX 4090 D天梯榜首測:依然是最好的遊戲和AI顯卡,歡迎閲讀。
説真的GeForce RTX 4090 D無論對于用户還是對于NVIDIA來説都是一個計劃外的產品 ,起因是美國政府對尖端人工智能(AI)芯片新的出口管制把RTX 4090列入到限制名單,這幾乎等于斷了這顯卡在國内的貨源,但NVIDIA明顯是不願意放棄萬元以上顯卡市場的,因此就有了RTX 4090 D。
説到RTX 4090 D,我查了一下官方的所有信息,好像真沒説過這個"D"是什麼意思,目前普遍猜測這個"D"代表的是"Dragon"的意思,也恰逢2024年是中國傳統生肖紀年的龍年。
首先要説明的是,RTX 4090 D是需要滿足綜合運算性能(TPP)4800的限制,而RTX 4090無論FP8還是FP16的TPP都是5286,比限制值超出了10%左右,這意味着NVIDIA需要對RTX 4090的規格做減法處理。
RTX 4090 D搭載了AD102-250 GPU,SM單元數量從128組削減到114組,CUDA核心數量從RTX 4090的16384個減至14592個,Tensor核心數量從512個減至456個,RT核心數量從128個減至114個 ,具體怎麼削減的就不太清楚了,所以上表RTX 4090 D的GPC數量後面是有個問号的。RTX 4090 D的基礎頻率比RTX 4090的2235 MHz要高一些,達到了2280 MHz,而加速頻率則與RTX 4090相同,維持在2520 MHz。
RTX 4090 D仍然會配備24GB的GDDR6X顯存,位寬是384位,速率為21 Gbps。随着規格的降低,RTX 4090 D的整卡功耗低于現有的RTX 4090,從450W降至425W,核心規模大概減少了11%左右,但顯存規格不變,GPU頻率略微提升,性能降幅不會超過10%。
定價方面,RTX 4090 D與RTX 4090相同,也就是官方建議零售價(MSRP)的12999元。
測試使用的是影馳RTX 4090 D金屬大師,顯卡的上蓋,采用一體成型的全鋁合金打造,整體霧面處理帶來很細膩的質感,配上CNC高光亮邊,以及一些金屬拉絲點綴,呈現出一種高傲的科幻既視感,就猶如在一些以宇宙大戰為背景的遊戲裏面,擁有高度先進科技種族所打造的物品,存儲着未知的能量,靜待開啓與湧現,當然這塊顯卡藴含的就是來自NVIDIA Ada Lovelace架構的強大圖形性能了。
背面也是采用全金屬背板,前段這邊有基于金屬大師的logo,通過不規則的線條所組合出來的視覺立體圖案,而尾端則是相同圖案,但用到镂空設計,兩者形成一種開放與閉合對抗的态勢。而在顯卡的頂部有三段大開口,兩邊可以看到内部密集的散熱鳍片,中間就是這次RTX 40系列标準的12VHPWR供電接口,在顯卡包裝内會附贈一條由4個8pin轉為12VHPWR的轉接線。
在顯卡的PCI擋板上,影馳RTX 4090 D金屬大師就是常規的3個DP 1.4+1個HDMI 2.1顯示接口組合,這裏也可以看到它的厚度達到了3槽,而上蓋能基本完整覆蓋到整塊顯卡,看起來用料很厚道,這也使得它的重量來到2.1kg以上,讓主機板PCI-E插槽感到緊張,而338mm的不含擋板長度,也對機箱的顯卡限長有不小挑戰的。
不過影馳就沒有在這張旗艦顯卡上配備任何燈光了,不僅沒RGB燈了,連單色燈都沒有,這也是在高端顯卡中還是很少有的做法,看來他們還是很自信能通過設計和質感來打動買家們。當然其實也确實有不少玩家是不需要、不喜歡RGB燈效的,這種不随波逐流的高冷性格,或許正符合RTX 4090 D金屬大師顯卡的調性。
而這次在RTX 4090 D金屬大師顯卡的散熱器配置上,影馳采用名為寒光星δ(德爾塔)的散熱系統,由三個102mm直徑、11片靜霜扇葉的風扇,加上4條8mm+4條6mm鍍鎳復合熱管,以及大面積的均熱板和鳍片組成,除了可以滿足這次RTX 4090 D的散熱要求,還支持風扇智能啓停,根據負載來降低噪音的影響。
影馳RTX 4090 D金屬大師的PCB其實FE版顯卡類似,PCB也是很緊湊的一小塊,供電位于GPU的兩側,位于中間的是AD102-250核心,一共有12顆美光GDDR6X顯存包圍着核心,型号為MT61K512M32KPA-21:U,單顆容量為2GB,位寬為32bit。
可以看到18相核心供電分列左右兩側,而4相顯存供電則分布在GPU和顯存這片正方形區網域的四個角上。它們所用的MOSFET均為萬國半導體AOZ5311NQI-03 DrMOS,可提供55A的連續輸出電流。供電PWM集中分布在顯卡後背的左側部分,都是力智電子(uPI Semi)的uP9512系列產品,最高8相。從上到下依次是uP9512U和uP9512R,uP9512U負責的是核心,uP9512R負責的是顯存。中間的那顆IC也是力智電子的uS5650Q,不過它的作用是電源監控。
測試平台CPU使用的是Core i9-13900KS,而搭配的主機板則是ROG的MAXIMUS Z790 DARK HERO,加上32GB的DDR5-7200内存以及一個1000W的電源,這樣可以最大程度上确保測試時的瓶頸是在這次的主角也就是顯卡之上。
至于測試對比的顯卡其實只需要GeForce RTX 4090就夠了,詳細大家都關心它比RTX 4090性能降低了多少,測試也只跑4K分辨率,包括傳統光栅遊戲以及光追遊戲,還有那些支持DLSS 3的遊戲會測試開啓DLSS 3之後的幀數,當然還有AI相關的性能測試。
用GPU-Z查看得到,影馳RTX 4090 D金屬大師顯卡的GPU核心基礎頻率是2280MHz,Boost頻率2520MHz,顯存頻率顯示是1313MHz,乘16後得出它的等效數據頻率是21Gbps,和公版是完全一樣的。
這個BIOS的默認温度上限是84攝氏度,可以向上解鎖至88攝氏度,功耗方面,默認功耗上限是425W,并且可以解鎖至480W, 但我嘗試過目前的顯卡超頻工具,暫時都無法提升RTX 4090 D,不知道後續軟體是否會更新提供支持,或者顯卡本身功耗就這樣不給調。
首先當然是看看大家都喜歡的純理論跑分。我們以3D Mark作為顯卡基準性能測試,測試項目包括Fire Strike、Fire Strike Extreme、Fire Strike Ultra、Time Spy、Time Spy Extreme、Port Royal以及Speed Way七個項目。其中Fire Strike、Fire Strike Extreme、Fire Strike Ultra三個項目分别測試的是顯卡在DX11遊戲中的1080p分辨率、2K分辨率和4K分辨率下的性能指數,Time Spy、Time Spy Extreme兩個項目則是顯卡在DX12遊戲中的2K分辨率和4K分辨率下的性能指數,Speed Way、Port Royal是測試的顯卡實時光線追蹤的性能指數,具體成績見下表,表中所列成績均為3D Mark顯卡單項的得分。
説真的,RTX 4090 D的性能降幅比預料中要小,7項基準測試裏面性能降幅最大的也只有8.7%,最小的是4.6%,平均下來性能降幅是6.7%,説真的并不大。
本着詳細一點的原則,我們是選擇了15款遊戲進行測試,當中大部分是3A大作,但也包含網遊和電競遊戲,當中的11款是支持光追的,它們會測試開啓光追前後的幀率, 由于RTX 4090和RTX 4090 D都是最頂級的顯卡,所以無論光栅化還是光追的測試我們都會選擇最高的畫質預設來進行測試,這階段的測試我們都沒有開啓DLSS。
4K光栅化遊戲
説真的RTX 4090和RTX 4090 D這兩塊顯卡對于非光追的遊戲,即使是在4K分辨率下都是毫無壓力的,大部分遊戲的幀率都是三位數的,就《賽博朋克 2077》、《心靈殺手2》和《戰錘40K:暗潮》是兩位數,而且幀率其實也不低,運行起來是非常流暢的,RTX 4090 D光栅化遊戲性能大概比RTX 4090低5.5%左右,其實不同遊戲裏面兩者的性能差距還是蠻固定的,遊戲之間的差距不明顯。
4K光追遊戲
《賽博朋克 2077》和《心靈殺手2》這兩款遊戲是支持路徑追蹤的,開啓後相當的吃資源,只有20和30fps,根本不可能在不開DLSS情況下進行遊戲,至于其他的遊戲表現還是不錯的,基本都能流暢運行,《極限競速:地平線5》、《F1 22》、《古墓麗影:暗影》和《孤島驚魂6》都達到了高刷的水平,RTX 4090 D的底子還是RTX 4090,性能是不會差的,平均下來性能只降低了5.8%,實際上兩者的遊戲幀數差距很少,遊戲體驗基本沒差别。
這裏測試的都是支持DLSS 3的遊戲,會對比測試RTX 4090和RTX 4090 D在開啓DLSS超分以及開啓幀生成後的遊戲幀率,如果遊戲還支持DLSS光線重建的話也會進行測試,測試的遊戲除了《使命召喚》外都是支持光追的,會開啓最高的光追畫質,除了《賽博朋克 2077》外DLSS均使用質量模式,而《賽博朋克 2077》在最高畫質下需求過高,用的是性能模式。
其實在開啓DLSS性能模式+幀生成之後,RTX 4090和RTX 4090 D的性能提升幅度其實是差不多的,把原來只有20出頭的幀率直接提升至接近100fps,遊戲的流程程度有了大幅改善,此外《賽博朋克 2077》的新DLC加入了路徑追蹤的支持,并支持DLSS 3.5的光線重構技術,不過這主要是在畫質上有改善,幀率上只提升了一點點。
《心靈殺手2》同樣支持路徑追蹤,但對性能的需求沒《賽博朋克 2077》那麼高,開DLSS質量模式也可流暢,RTX 4090 D在開啓DLSS質量+幀生成後平均幀率已經達到了94.6fps,如果再開啓光線重構的話幀率會進一步提升至110fps,幀率提升比《賽博朋克 2077》要明顯 ,和不開DLSS的30多幀相比完全是兩種遊戲體驗。
《F1 22》其實RTX 4090 D原本就能跑到98fps,開啓DLSS質量模式後幀率可提升至153fps,再開啓幀生成後就能達到182fps,和RTX 4090相比性能降低了5.2%。
《使命召喚》是沒光追的,所以RTX 4090 D即使不開DLSS也能跑到148fps,開啓DLSS質量模式後幀率可提升至159fps,再開啓幀生成後就能達到167fps,和RTX 4090相比性能降低了5.6%。
《瑞奇與叮當:時空跳轉》其實RTX 4090 D原本只跑到70fps,開啓DLSS質量模式後幀率可提升至103fps,再開啓幀生成後就能達到141fps,流暢度提升還是很明顯的,和RTX 4090相比性能只降低了2.3%。
《極限競速:地平線5》裏RTX 4090 D原本就能跑到133fps,開啓DLSS質量模式後幀率可提升至147fps,再開啓幀生成後就能達到183fps,和RTX 4090相比性能降低了1.1%,差距極低。
《消逝的光芒2》裏RTX 4090 D原本只能跑63fps,開啓DLSS質量模式後幀率可提升至107fps,再開啓幀生成後就能達到144fps,幀率提升了許多,和RTX 4090相比性能降低了5.9%。
《戰錘40K:暗潮》裏RTX 4090 D原本只能跑55fps,開啓DLSS質量模式後幀率可提升至86fps,再開啓幀生成後就能達到125fps,幀率提升了許多,和RTX 4090相比性能降低了6.6%。
整體而言在開啓DLSS 3之後,RTX 4090 D和RTX 4090之間的差距在5%左右,和上面的遊戲測試結果差不多,區别在于在幀率提升之後這性能差距更加可以忽略。
其實購買RTX 4090的不單只有遊戲玩家,實際上不少人都看上了它強大的算力,這也是RTX 4090被列入限制名單的原因,而作為替代品,RTX 4090 D在這方面又和RTX 4090有多大差距呢?
先來看一個理論性能測試,UL Procyon的AI推理測試,使用API自然是NVIDIA TensorRT,測試結果顯示,RTX 4090 D的單精度和雙精度浮點性能是RTX 4090的95%左右,而整數性能則是97%左右,性能降幅其實蠻低的。
接下來就是AIGC方面的測試,首先是比較常見的AI作圖測試,Stable Diffusion使用的是效率更佳的TensorRT,Batch size 1,Batch count 10,CFG Scale 7,Sampling Steps 50,在512*512分辨率裏面RTX 4090 D比RTX 4090慢10%左右,而768*768和1024*1024兩個更高的分辨率兩者出圖速度其實差不多,比低一檔的RTX 4080差不多。
而在ON1 Resize AI裏面,RTX 4090 D執行放大超分操作的速度比RTX 4090慢7%左右,依然要比RTX 4080快不少。
Davinci Resolve 18的AI Magic Mask遮罩功能,在這個測試中RTX 4090 D的耗時其實就比RTX 4090多一秒,慢了5.9%左右,依然比低一級的RTX 4080快不少。
渲染軟體D5 Render是支持DLSS 3.5的,開啓插幀功能後實時渲染幀率計劃直接翻倍,大幅提升畫面流暢度,在該負載下RTX 4090 D大概比RTX 4090低10%左右,不過畫面流暢度差别其實不大,開啓DLSS後平均幀率依然超過60fps。
Arnold for Maya渲染器中RTX 4090 D和RTX 4090的性能可以直接畫等号,測試中RTX 4090 D甚至還快一點,不過由于數字過于接近那點差距基本上可以算作誤差。
最後是Blender這款渲染工具的的官方Benchmark,RTX 4090 D的渲染速度要比RTX 4090大概低11%左右,這降幅其實復合核心規模的。
整體而言,RTX 4090 D在AI和生產力方面的表現其實和上面的遊戲測試差不多,雖然不同軟體間會有一些出入,整體上性能大概比RTX 4090下降了6%左右,基本可以接受。
我們的GPU散熱測試均在裸機狀态(如果安裝在機箱内,GPU温度會高出5℃左右)下進行測試,測試環境温度約為24℃。待機温度是開機以後記錄5分鍾,滿載温度則是完成3DMark壓力測試後記錄下,數據通過GPU-Z的Log to File功能記錄,以下為温度測試曲線。
影馳RTX 4090 D金屬大師支持風扇待機停轉,所以待機温度都是被動散熱下的温度,經過5分鍾的待機測試,從開始的35.7攝氏度上升到38.8攝氏度左右,5分鍾待機過程中最熱點温度則是最低是開始的46.3攝氏度,偏後段是49.8攝氏度。
滿載狀态下,最高温度位67.2攝氏度,對于高端顯卡來説這温度并不高。關注最熱點温度的話,最高也才76.1攝氏度,影馳RTX 4090 D金屬大師的這個散熱器 就是RTX 4090的同款,原版是能跑到450W的,用來壓425W的RTX 4090 D肯定綽綽有餘。
透過GPU-Z來看,影馳RTX 4090 D金屬大師在待機時風扇是會停轉的,讓它在待機狀态下完全無任何噪音,當負載和温度超過一定程度後風扇就會啓動,滿載狀态下,風扇最高轉速在1300RPM,轉速并不高。
通過我們手中的PCAT套件,可以分别精确地測量顯卡PCI-E、外接電源接口瓦特數,顯卡最大功耗在3DMark Time Spy Extreme壓力測試中獲得,待機功耗則是在進入系統後記錄1分鍾取平均值。
統計功耗測試的結果算出,這張影馳RTX 4090 D金屬大師的整卡待機功耗平均為25.5W,滿載功耗平均為408W,峰值功耗到過461W。對于這樣級别的顯卡功耗來説,電源的話如果平台其他部件的功耗不高那麼可以850W的電源來帶動,如果其他部件的功耗也較高建議1000W甚至更高的電源 。
上面的測試所知顯卡滿載時風扇最高轉速是1300RPM,PWM大概是42%左右,我們是把顯卡放進了環境噪音只有18 dBA的消音房,把其風扇調成同樣轉速,然後在50厘米的距離上測試其噪音水平,由于顯卡在待機時風扇是停轉的,所以就不用測試了。
在消音房中影馳RTX 4090 D金屬大師顯卡所測得的噪音水平是非常低的,只有36.5dBA,是一個非常低的噪音值,基本上你不仔細去聽的話是基本不會察覺的。
由于目前沒有軟體能拉動RTX 4090 D的功耗設定,所以只能維持在425W TGP來超頻, 本來以為不能超多少,但實際結果GPU核心頻率被我們拉高了200MHz,通過了3DMark Time Spy測試,此時顯卡得分為35368分,比默認性能提高了2.3%左右,這已經是默認TGP的極限了,不知道以後這功耗能不能解鎖。
RTX 4090 D的性能比RTX 4090低是正常的,如果它的性能比RTX 4090還高的話這卡就不會出現在我們面前,不過嘛,核心規模削減了11%,但性能只降低了5~6%,性能降幅這麼低是我們沒想到的,大家可以看到RTX 4090 D依然位于我們顯卡天梯榜的第二位。
顯卡迷你天梯榜 (完整顯卡天梯榜)
實際上這麼小的性能降幅對于實際遊戲體驗來説基本感覺不到,大家可以看上面的遊戲幀率,RTX 4090 D與RTX 4090之間的幀率差距其實是很少的,特别是在DLSS 3的加持下,開啓幀生成後兩者的幀率都相當的高,均可提供極佳的4K高刷光追遊戲體驗,當然你實在要去糾結數字那也沒辦法。
至于生產力方面,性能降幅也和遊戲類似,RTX 4090 D也比RTX 4090低了5%左右,不過即使性能低了些,它依然是消費級市場上能買到的顯卡裏面生產力最強的產品,特别是AI方面的應用,RTX 4090 D比低一級的RTX 4080強多了,至于AMD那邊,由于軟體的兼容性方面問題,A卡确實不是大家的首選項,在AI PC元年,RTX 4090 D的AI性能将使它依然傲視群雄。
RTX 4090 D在規格被削弱,性能降低的情況下,依然是目前中國大陸地區能買到的最強顯卡,畢竟RTX 4090是賣一張少一張,而且現在價格巨貴,RTX 4090 D就成了目前發燒玩家最好的選擇,價格雖然維持在12999元沒變,但與那些價格暴漲的RTX 4090比起來确實好多了。
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