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【IT之家评测室】硬核低调的黑色悍将:技嘉 GeForce RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 体验

2022-04-21 评测中心
技嘉目前已经推出了多款 GeForce RTX 3090 Ti 显卡,作为现阶段 RTX 30 系列显卡家族皇冠产品,这次 GeForce RTX 3090 Ti 显卡带来了强大的性能释放以及开挂似的 24GB GDDR6X 超大显存,带来了强大的图像渲染能力……

技嘉目前已经推出了多款 GeForce RTX 3090 Ti 显卡,作为现阶段 RTX 30 系列显卡家族皇冠产品,这次 GeForce RTX 3090 Ti 显卡带来了强大的性能释放以及开挂似的 24GB GDDR6X 超大显存,带来了强大的图像渲染能力,诸多专业功能也为创意设计人士带来丰富的使用场景体验。

这次技嘉推出的 GeForce RTX 3090 Ti GAMING OC 24G 显卡(以下简称“技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡”)继承了魔鹰家族低调硬核的颜值,三个技嘉风之力散热风扇配合正逆转技术,让技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡时刻保持冷静。

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接下来请跟随IT之家一起来看一下这次全新的技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡具体的性能表现如何。

外观

技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡采用整体低调硬朗的设计,正面金属拉丝纹路以及强大的技嘉风之力散热风扇,无处不现实其硬核的存在。

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技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡实际尺寸为 331 毫米 x 150 毫米 x 70 毫米,占据 3 个 PCIe 槽位。

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技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡正面采用技嘉风之力散热系统,提供 3 个 100 毫米的刀刃式风扇,支持正逆转功能,形成两路单独风道进行散热。

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技嘉魔鹰 RTX 3090 Ti 显卡采用大面积均热板设计,直接与 GPU 核心和显存等发热元件接触,加上复合式热管的引导,大幅提升散热效率。

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配合延长的散热鳍片能进一步提升散热面积。显卡背部采用高硬度材质金属背板,搭配几何纹理,为显卡提供坚实保护的同时,也进一步增加了显卡的颜值。

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在元器件的电气性能上,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡采用数字供电设计,有效降低 MOSFET 的工作温度,同时 MOSFET 还提供过温保护设计和负载平衡,以此延长固态电容、合金电感、低电阻式晶体管等电器元件的寿命,为显卡提供更加强劲的性能和使用寿命。

技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡还提供专门的显卡架,在显卡侧边提供专门的显卡架安装位,更好性能的同时,也可以对主板起到更好的支撑作用。

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技嘉魔鹰 RTX 3090 Ti 显卡提供超频和静音两种模式,通过显卡上开关即可切换。技嘉魔鹰 RTX 3090 Ti 显卡支持 NVIDIA NVLink 技术,两个相同的 GPU 通过 GeForce RTX NVLink 桥接器连接,提供更强大的性能体验。这里技嘉也推出了专门的桥接器产品供专业需求用户使用。

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供电方面,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡采用全新的 PCIe 5.0 供电,默认提供一根 3×8 Pin 转 12 Pin 的电源供电线。在提供充足电力保障的同时,也让我们看到未来显卡和电源的升级空间。

接口方面,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡提供 3 个 DP 1.4a 接口和 1 个 HDMI 2.1 接口,最大支持输出 8K 分辨率图像。

核心架构

技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡采用了 GA102-350 核心,基于三星 8nm 工艺研发,从官方核心示意图上看,GA102 核心包含 7 组 GPC 单元,每组 GPC 单元包含 12 组 SM 单元。

与此前的 RTX 3090 不同的是,这次 RTX 3090 Ti 的供电采用了 PCIe 5.0 供电接口,RTX 3090 Ti 采用了全新的 16 Pin 供电接口(12 Pin 供电 + 4 Pin 信号传输),最高可以为显卡提供 600W 的供电,不过技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡依旧为玩家提供的的是三个 8 Pin 转 12 Pin 的供电线,PCIe 5.0 供电接口的变化也让我们看到未来 RTX 40 系列显卡在供电上的改变。

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从 SM 单元架构上看,每个 SM 单元包含 4 个分区,每个分区包含第三代 Tensor Core,还包含由 16 个 FP32 单元、8 个 FP32+8 个 INT32 单元组成的混合单元,可执行 FP32 或 INT32 运算。

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技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡显卡总共包含 10752 个 CUDA 核、336 个第三代 Tensor Core、84 个第二代 RT Core。同时还拥有 336 个纹理单元和 112 个光栅处理单元。其基础频率为 1560MHz,加速频率为 1905MHz,相比于公版 1860MHz 的加速频率,这次技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡可以说提升非常大了。

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负责光追运算的 RT Core 在 NVIDIA Ampere 架构上得到更新,其最大的更新是增加了动态模糊的加速运算支持,英伟达表示第二代 RT Core 光追效率是上一代的 8 倍。负责 AI 计算的 Tensor Core 这次在 NVIDIA Ampere 架构中也升级到第三代,作为显卡的 AI 大脑,Tensor Core 通过加速深度神经网络处理数据,相比第二代 Tensor Core,第三代的 Tensor Core 能效更高。

这次技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡显卡提供 40 TFLOPS 着色性能、320 TFLOPS 的张量性能、78 TFLOPS 的光追性能,而上代 TITAN RTX 的三项性能指标分别 16.3 TFLOPS、130.5 TFLOPS、49.2 TFLOPS,全新 RTX 3090 Ti 整体性能暴打上一代卡皇 TITAN RTX,一节更比两节强。

技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡显卡所采用 24GB GDDR6X 显存位宽达到 384bit,显存频率达到 21Gbps,而显存带宽达到了恐怖的 1008GB / s。GDDR6X 舍弃了 GDDR6 采用的 NRZ 编码方式转而采用对电压控制更加精细的 PAM4 编码。

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PAM4 编码方式可以通过四种不同的电平来代表 2 个 bit 的逻辑信息,分别是 00、01、10、11,而原先的 NRZ 编码方式则只能在单位时间内由高低电平表示 0、1 两个数据,因此 PAM4 编码的波特率仅为 NRZ 编码的一半,由此也为技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡显卡带了接近 1TB / s 的带宽,基本上是现阶段显卡显存的天花板,这样强大的显存表现更适合 3D 建模、渲染等创作场景。技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡显卡也对 AV1 编码格式以及 DP 1.4a、HDMI 2.1 接口进行了支持,HDMI 2.1 其传输能力更加强大,显卡可以输出 8K@60Hz 或者 4K@120Hz 视频内容。

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另外,基于第三代 Tensor Core、第二代 RT Core 等新特性,RTX 3090 Ti 显卡也增加了 NVIDIA Encoder、NVIDIA DLSS 2.3、NVIDIA Reflex、NVIDIA Broadcast 等功能,为游戏、直播创作等场景提供更好的性能表现。

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到目前为止,基于 GA102 核心的 RTX 30 系列显卡产品基本上全部亮相完毕,从纸面参数来看,无论是从核心还是显存 RTX 3090 Ti 都是 RTX 30 显卡的超强完全体。

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同时我们看到,RTX 3090 Ti 甚至还提供专业计算卡才有的 ECC 纠错功能,还有接近 1TB / s 的超强显存带宽无疑是创作人士以及有着专业计算需求用户的高性价比之择,对比动辄大几十万的 RTX A6000 Quadro 工作站等产品,RTX 3090 Ti 自然是香爆了。

当然我们通过纸面参数上也看到对于游戏用户来讲,RTX 3090 Ti 在核心数量上与 RTX 3080 Ti 其实差距并不大,只不过在显存能力更强,但现阶段很多游戏并无法全部吃满那么大的显存,游戏玩家如果想要出色的游戏体验,那么 RTX 3080 Ti 绝对就是天花板了。对比公版和技嘉 RTX 3090Ti 魔鹰 24G 显卡这样的非公版显卡,非公版在超频能力上更加强大,可以进一步推高 RTX 3090 Ti 显卡的频率表现。接下来,我们通过实际场景体验来看一下技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡具体表现如何。

性能表现

硬件平台

首先我们来看一下这次测试的硬件平台,信息如下:

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为了保证处理器和内存不影响技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡的性能发挥,这里采用了酷睿 i9-12900K 处理器以及技嘉 AORUS RGB 内存 32GB DDR5 套条,内存频率达到 6000MHz,时尚的外观配合强大的性能,为创意生产添砖加瓦。

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技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡强大的供电需求以及 12 代酷睿的整体功耗输出是非常巨大的,虽然官方推荐采用 850W 的电源,但为了更加保险的体验,这里我们采用了技嘉铂金雕 AP1200PM 全模组电源,最高可以带来 1200W 的电力输出,并拥有专业的 LCD 数字监控显示屏,支持多重电路保护设计。让玩家更好了解到 PC 的整体运行状态。

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接下来,我们通过 3DMark 理论测试来看看技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡表现如何。

理论性能

此次测试版本的显卡驱动为 512.16,在 Windows 11 系统下进行相关测试。虽然 技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡已经采用了最新的 PCIe 5.0 供电,但 PCIe 总线依旧采用 4.0 版本。默认核心频率为 1560MHz,Boost 频率为 1905MHz。支持 DirectX 12 Ultimate。

首先,我们来看一下技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡的 3DMark 理论跑分表现,测试分数如下:

  • Time Spy:21764

  • Time Spy Extreme:11373

  • Fire Strike:52914

  • Fire Strike Extreme:27085

  • Fire Strike Ultra:14150

  • Port Royal:14735

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为了更好对比技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡的整体性能定位,这里我们选取了与之定位相近的几款产品的 3DMark 跑分平均数据,其中我们看到技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡,在基于 DirectX 12 的 Time Spy 测试、基于 DirectX 11 的 Fire Strike 测试以及光追测试 Port Royal 中表现均远超同为 GA102 核心的 RTX 30 系列产品。

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我们以上一代 TITAN RTX 为基准对数据进行归一化处理,相比于 TITAN RTX,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡理论性能提升平均为 43%,其中提升较为明显的是光追性能,提升达到 49%。相比于同代的 RTX 3090 显卡,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡显卡理论性能提升平均为 10%;相比于主要面向玩家的 RTX 3080 Ti 显卡,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡理论性能平均提升 11%。

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通过 3DMark 测试我们看到,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡其理论性能已经突破了英伟达显卡的天花板,游戏对于技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡而言已经不再话下,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡更加专注有着创作需求和科学计算的专业人士,接下来,我们通过几款游戏来看一下技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡游戏表现。

游戏表现

游戏部分我们采用了《赛博朋克 2077》、《刺客信条:奥德赛》、《孤岛惊魂:新曙光》、《CS:GO》、《德军总部:新血脉》几款游戏对技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡进行测试。

测试均在最高画质进行,光追质量采用最高(如果游戏支持),DLSS 场景默认开启自动或质量模式,测试的分辨率分别为 1080P、1440P、2160P 和 4320P,其中 4320P 是通过英伟达 DSR 动态超级分辨率实现的,DSR 平滑度为 33%,由于 DSR 只是以更高、更细腻的分辨率渲染游戏再将画面智能地缩放至显示器的原生分辨率,因此其实际表现与真实硬件条件测试场景会有 3-5% 的损失。

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《CS:GO》测试中,在默认最高画质下,1080P 和 1440P 场景帧率也几乎达到游戏允许的上限,450 帧上下;2160P 场景下帧率达到 365 帧;即便是在 4320P DSR 场景下,帧率都超过了 100 帧。

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《赛博朋克 2077》这款游戏支持光线追踪和 DLSS 功能,在 DLSS 自动情况下,1080P 帧率几乎已经达到游戏允许的上限,因此即便开启 DLSS 超性能实际帧率都没有明显的提升。而在 2K、4K 以及 8K DSR 场景下,开启 DLSS 超性能模式,画面帧率提升非常大,即便是在 4K 场景下都有 90 帧的流畅体验。

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《刺客信条:奥德赛》在默认极高画质下,1080P 场景下帧率达到 101 帧,1440P 场景下帧率达到 90 帧,2160P 场景下达到 72 帧,4320P DSR 场景下达到 30 帧。

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《孤岛惊魂:新曙光》游戏测试中,在默认极高画质下,1080P 和 1440P 场景基本上已经到达游戏帧率的上限,约在 123 帧上下,4K 场景游戏帧率更是达到 100 帧以上,8K 场景下帧率接近 40 帧。

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《德军总部:新血脉》与其他游戏类似,在开启光追、最高画质,默认 DLSS 情况下,1080P 与 1440P 场景下几乎完全跑满,帧率在 240 帧上下,即便是在 2160P 下仍旧有 200 多 帧,4320P DSR 帧率 90 帧。

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对于技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡来讲,1080P 和 1440P 场景毫无压力,游戏帧率的上限几乎可以轻松跑满,即便是 2160P 场景下,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡也依旧可以非常流畅的运行常见的光追游戏,通过 DLSS 的智能画质提升,4320P 也有着流畅可玩的体验。

创作体验

技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡现阶段的主要瞄准专业的创意设计人士,比如 3D 渲染、建模等场景,这些场景往往需要巨大的显存作为支持。这里我们首先来看一看英伟达面向专业创意设计群体推出的免费 3D 设计开发平台 NVIDIA Omniverse。

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NVIDIA Omniverse 集合了多种 3D 设计开发工具以及测试 Demo,这些开发工具包括 Omniverse Audio2Face、Omniverse Code、Omniverse Create、Omniverse View 等,帮助实现快速的开发。另外用户也可以通过与 Omniverse 连接,互联多种应用工程,如 AutoDesk 3DS MAX、AutoDesk Arnold、Blender、Maxon Cinema 4D、Adobe Photoshop、AutoDesk Revit、Chaos V-Ray、Epic Games UE 4 等。

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这里我们通过 Omniverse Audio2Face 还有几个 Omniverse 提供的光追体验工具来看一下 Omniverse 的体验如何。Omniverse Audio2Face 只需上传音频,就可以通过预先训练的神经网络生成数字人。未来生成的数字人也可以通过眨眼、面部表情、头部运动等方式表达情绪。

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Omniverse 还提供 Omnivores Marbles RTX、Showroom 等工具,展示光线追踪技术以及实时渲染能力等场景。用户可以通过这些 Demo 程序了解到英伟达显卡产品的强大之处。

超大的显存对于创作来说无疑是锦上添花的,这里我们通过几款 3D 渲染和建模工具对技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡进行体验。首先我们来看一下 OctaneRender 这款渲染工具,这款工具可以通过显卡强大的硬件性能进行快速渲染,通过大型文件渲染可以充分利用技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡巨大的显存优势。

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在 4 头工程文件的渲染测试时,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡显存仅使用了 14GB 进行渲染。由于渲染将缓存文件完全放在显存中,因此渲染时间也更快。

我们再使用 Blender 进行大型工程文件渲染,直接渲染工程文件瞬时显存占用达到 8GB,如果提前在 Viewport 中实时渲染,再进行最终渲染,这时候显存占用达到 16GB,但这离着技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡的 24GB 显存上限还有很大空间。

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整体来看,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡超大的显存带来的创作体验是极为出色的,许多专业的创作工具往往要求硬件有足够大的显存,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡很好的解决了这个问题,对于重度内容创作者来讲,大显存的 技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡自然是他们创作的重要选项。

功耗与散热

技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡配备技嘉风之力散热系统,3 个 100 毫米的刀刃式风扇支持正逆转功能,形成两路单独风道进行散热。作为非公版产品技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡其 TGP 设定为 480W,支持超频功能。这里IT之家使用 Furmark 甜甜圈压力测试对技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡不同情况下进行温度、功耗测试。

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在默认情况下,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡单烤风扇转速为满载的 75%,平均功耗达到 478.5W,显卡温度为 66.1 度。

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在风扇满载情况下,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡平均功耗为 478W,显卡温度为 57.8 度。

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在风扇满载、功耗最大情况下,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡平均功耗为 485.7W,显卡温度为 58 度。

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通过不同情况下的对比我们看到,技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡风之力散热系统,为核心、显存等发热部件带来了很好的温度控制。

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大体积的散热鳍片配合铜管高效导热可以让技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡时刻保持冷静,保证核心区的散热需求。

总结

技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡作为一款低调的性能王者,在外观上延续了家族式的硬汉式外观,超大的散热单元为 GPU 核心以及显卡的高热部件带来高效的散热体验。

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技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡强悍的显卡性能,足以击破市面上现有游戏的帧率上限,即便是在 8K 场景下畅玩《CS:GO》这类 FPS 游戏,也可以轻松有着 60 帧的流畅体验。

24GB 的超大显存,也为创意生产带来了更快的专业体验。如果你有着 3D 建模、视频渲染以及科学计算这些需求,那么技嘉 RTX 3090 Ti 魔鹰 24G 显卡这款低调的显卡绝对是你的菜。

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