新卡皇降世 NVIDIA RTX 2080Ti首測

2018年8月21日0點，NVIDIA在德國科隆舉辦了為期兩個多小時的新顯卡發布會，黃仁勛在會上總結了NVIDIA在圖形產業上的成果和歷史，並且發布了新一代基於圖靈架構的顯卡：GeForce RTX 2080/2080Ti，使波瀾不驚的DIY產生了一大片漣漪。而隨著20系顯卡的發布，也標誌著我們熟悉的GTX將由初入顯卡界的RTX取代。那麼究竟這代顯卡是否能夠擔負起這個重擔，還是NVIDIA跟某藍廠學壞了擠起了牙膏？別急，帶著這些疑問，讓我們走進今天的文章之中。

NVIDIA這次的公版包裝非常有質感

在本篇文章中，筆者將會對NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti Advanced OC顯卡做一次全面的技術解析和實測跑分，由此讓你對新一代20系顯卡有一個全面的了解，解除你對新顯卡的各種疑惑。首先讓我們來看一下外觀。

顯卡正面

顯卡的正面採用經典的煤氣灶...不是，採用了公版第一次使用的雙風扇設計，扇葉每片13葉，雖說老黃在發布會公布外觀時有很多發燒友認為NVIDIA的工業設計在倒退，但是當我們真正拿到這塊卡的時候，不得不說一句：真香！全金屬包圍，切割工藝非常高超。

NVIDIA 介面設計

在介面方面，NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti顯卡擁有著3×DP，1×HDMI，1×Type-C總共5個介面，取消了DVI介面。而此次加入Type-C介面的目的是為了服務於VR，擺脫以往VR設備需要連接眾多線纜的煩惱。

從名稱而言，NVIDIA一改原來以GeForce GTX的命名方式，改名為GeForce RTX作為抬頭，這不僅詮釋了NVIDIA將全面的進入RTX時代，更表明了對RTX技術所帶來的業界變革具有充足的信心。

那麼什麼是RTX技術？為什麼RTX技術這麼被NVIDIA看重？NVIDIA又憑什麼將其視為能夠引領接下來產業的風向標？別急，帶著這些疑問，讓我們進入今天的《走進...》，不是，走進接下來的技術解析之中。

什麼是RTX？2080 Ti核心技術解析

RTX，全稱Ray Tracing，光線追蹤技術。其是一種先進的實時渲染演算法，與微軟在DX12 API 子集中力推的DXR 技術站在相似的發展路線上，可以通過將光線擴展到整個場景中計算的方式打造出更加真實的環境，彌補了光柵化渲染的很多固有缺憾。

RTX OFF/ON 光影差異

為什麼現代的遊戲擁有足以比擬真實世界的材質卻依然帶給我們假的感覺？其原因之一就是光線處理方法不自然。現在的遊戲處理光線的方法是點光源通過物體反射到玩家的畫面中，而那些複雜的光線反射和折射則通過預先處理好的「假」陰影等進行預載入，那麼我們在玩遊戲時只需要計算那些沒有預載入的光線部分即可，效率很高但是很假。電影建模之所以有真實的視覺感受就是因為所有場景都是預渲染出來的，不需要在遊戲中實時渲染。

RTX工作原理示意（注意光線箭頭方向）

實時光線追蹤技術的原理是反推光線進程，以玩家的顯示器為出發點（相當於一台攝像機），通過計算光線從顯示器經過樹葉，玻璃等的反射再到光源這一系列產生的效應，把陰影細節等部分加以保留，真正的做到了實時渲染且不卡頓。而這一切則是通過本次全新的圖靈架構中的RT核心做到的。

TU102核心架構圖

此次GeForce RTX 2080 Ti使用了基於圖靈架構的TU102核心，架構如上圖。我們可以看到完整的TU102核心由6組GPC組成，每組GPC包含6組TPC，不同於Pascal架構每組TPC僅有一組SM的設計，Turing架構每組TPC包含2組SM單元，所以一個GPC就包含12組SM單元，整個TU102核心一共有72組SM單元。

SM單元架構圖

我們再來簡單剖析一下Turing架構的SM單元。可以看到，Turing架構的SM單元中已經沒有了我們所熟悉的排列整齊的CUDA，而是變成了主要由64個INT32+64個FP32+8個Tensor Cores+1個RT Core組成的集合，同時添加了獨立的INT數據路徑，類似於Volta GV100 GPU的獨立線程調度，支持FP32和INT32操作的並發執行。而Tensor Cores和RT Core則分別針對深度學習和實時光線追蹤進行加速。

需要注意的是，RTX 2080 Ti並非是完整版的TU102核心，其在SM單元上閹割了四組，由72組SM砍為68組，由此組成68×64=4352個CUDA單元、68×8=544個Tensor Cores以及68×1=68個RT Cores。

測試平台環境一覽

為保證此次評測能夠發揮顯卡的最佳性能，本次測試平台採用第八代Intel六核心十二線程的i7-8700K、七彩虹iGame Z370-X RNG Edition V20主板、超頻3 超神 3200MHz 8GB×2內存、顯示器為航嘉X2772CK、鑫谷 崑崙1080W的電源、機箱為金河田 崢嶸 MUT1。測試平台詳細信息請看下圖。

在測試成績上，基準測試採用3DMARK和FurMark，遊戲性能測試使用遊戲自帶Benchmark或同場景幀數對比，數值均為越高越好。

理論性能測試：

首先進行的是用來衡量顯卡DX11理論性能的3DMARK FS套：FS,FSE,FSU三者分別對應顯卡在1080P、2K、4K的理論性能，取顯卡分數實際測試結果如下：

3DMARK FS套裝 GPU成績

在針對顯卡DX11性能的3DMARK FS套裝測試中，2080Ti在三種測試中均比1080Ti領先11%~15%左右，奇怪的是2080和2080Ti在FS套裝的成績差異較1080Ti更大，而實際遊戲效果卻和這次比較出入很大，後面會詳細提及。

3DMARK TS套裝 GPU成績

而在針對DX12性能的Time Spy和Time Spy Extreme測試中，2080Ti比1080Ti理論性能領先30%左右，2080比1080Ti領先10%左右。

那麼在實際遊戲中，三者的差距是否會像理論測試中表現的這樣呢？2080在DX11的表現就這麼不堪嗎？別急，馬上進入實機遊戲測試環節。

首先要說明的是，大家最關心的RTX在遊戲中的實際幀數和畫面表現目前並沒有一款在售遊戲支持，包括前兩天剛剛發布的，出現在NVIDIA官方演示中的《古墓麗影：暗影》市售版也並沒有出現RTX功能的選項，估計會在後續的遊戲補丁中放出，我們也會第一時間在支持RTX遊戲發售後進行評測。

DX12遊戲性能測試

在遊戲性能測試環節，我們選用了2款DX12遊戲：《殺手6》、《古墓麗影：暗影》和3款DX11遊戲：《刺客信條起源》、《絕地求生》、《孤島驚魂5》進行測試，測試解析度為2K和4K。測試中我們把畫面特效調至各遊戲中的最高選項，關閉垂直同步，選用適當的抗鋸齒，用遊戲自帶Benchmark或同場景使用Fraps記錄平均幀數。首先是DX12遊戲，結果如下：

《殺手6》幀數對比

《古墓麗影：暗影》幀數對比

接下來是DX11遊戲：

《刺客信條：起源》幀數對比

《絕地求生》幀數對比

《孤島驚魂5》幀數對比

在2K解析度下，以上三款顯卡均可以全程最高特效流暢運行，在幀數實際表現上，NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti 顯卡表現出了新卡皇的實力，同比領先上一代GTX 1080Ti將近15%~25%，而在20系顯卡最拿手的4K解析度下，2080Ti相比1080Ti幀數增長約25%~40%，毫不誇張的說，以前那些運行在4K卡成「PPT」的遊戲現在均可最高特效流暢運行。

有意思的是，在前一頁1080Ti在FS套裝中分數是要高於2080的，而在遊戲中實際表現2080在每項遊戲中都是高於1080Ti的。看來有時候3DMARK也不能完全反應顯卡在使用中的真實情況。

顯卡功耗及溫度測試

溫度方面的表現我們將採用大家熟悉的甜甜圈：FurMark來進行測試，不同於遊戲之間差異性導致的顯卡負載不同，FurMark可以將GPU晶元中的每一個運算單元完全滿載來達到拷機目的，從而得出最準確的成績。

顯卡拷機溫度為67℃（還在持續上升）

在拷機15分鐘之後，溫度曲線趨於平穩，最高溫度為69℃，核心頻率穩定在1900MHz左右，整個平台功耗大約在325W上下浮動。

拷機溫度對比

各卡功耗對比（平台功耗）

在平台待機功耗方面，搭載2080Ti的平台待機功耗為65W，相較於其他兩塊顯卡高出13W左右；而在滿載中，NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti 顯卡為325W，功耗相較於上代1080Ti提升1.6%。

卡皇降世 眾神退散

通過前面的測試數據我們可以發現，無論是從3DMark的基準理論測試，還是從實際遊戲性能出發，基於圖靈架構的NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti顯卡所表現出來的性能和溫度表現都是極其強悍的，其遊戲性能是上一代GTX 1080Ti的1.3倍，在4K遊戲性能下的表現更是無出其右，目前市售的所有遊戲其都可以保證最高特效4k 60幀以上流暢運行。

眾多玩家的遊戲利器

當然，如果立足於純參數對比，那麼最強卡皇的存在應該是 NVIDIA Quadro RTX 8000，畢竟其擁有完整的TU102核心，顯存位寬也達到了驚人的48GB。不過因為其用途並不在遊戲行業而是渲染、工程計算等，所以並不可相提並論。

而關於這次NVIDIA在新顯卡上大肆宣傳的RTX實時光線追蹤技術，筆者苦於沒有找到任何市售支持RTX的遊戲而無法施展。雖然目前NVIDIA官方給出了一段星球大戰的支持RTX技術的演示DEMO，但由於幀數測試軟體並不能運行而且自帶幀數並不能記錄，所以我只能用直觀視覺來表達我的感受。

2K下1080Ti能保證全程24幀不卡頓

我們都知道，一般電影的最高幀數是24幀，只要能夠保證這個幀數，畫面就會流暢。官方演示DEMO中解析度分別設置為2K和4K，雖然在4K下，目測平均幀數只有12幀，觀感上並不能流暢渲染，但是在2K環境下，NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti顯卡能夠保持全程24幀實時渲染光影不卡頓，這在原來的顯卡環境上是根本不存在的。

既然性能這麼強勁，其價格自然也得對得起它的身價，目前NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti顯卡京東預約價格9999元（我差的是那1塊錢嗎），是上代公版GTX 1080 Ti價格的1.6倍，彰顯其尊貴的身份，是眾多發燒友超高級的玩伴。

嗯，真香！

NVIDIA在本世代的顯卡中，將RTX放入了遊戲業內標準之中，並拉攏業內眾多遊戲廠商為其保駕護航，添磚加瓦，這勢必會對AMD的Vega系列造成很大的壓力。究竟AMD能不能頂住這波壓力制衡NVIDIA？還是Intel會橫亘一腳加入其中三足鼎立？NVIDIA後期依靠RTX又會有什麼技術上的延續？往後的顯卡市場戰況必將更加精彩，越發讓人期待！

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