大家都知道，全新的RTX 30系顯卡截至目前已經(jīng)解禁了RTX 3070/3080/3090三款顯卡，今天要給大家?guī)?lái)的則是NVIDIA GeForce RTX 3060 Ti的評(píng)測(cè)，感興趣的朋友不要錯(cuò)過(guò)了。

對(duì)于這款顯卡突然出現(xiàn)相信大家和筆者一樣，非常迷惑。“60 Ti”這個(gè)型號(hào)自常規(guī)系列的GTX 760 Ti之后就沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)（16系顯卡除外），可以說(shuō)近兩年的甜品顯卡“Ti”這個(gè)后綴非常罕見(jiàn)，而且如果出現(xiàn)Ti作為后綴的情況，按照以往的慣例也應(yīng)該是先發(fā)布旗艦產(chǎn)品，如GeForce RTX 2080 Ti，所以本文我們也來(lái)研究研究這款RTX 3060 Ti有何過(guò)人之處。

GeForce RTX 3060 Ti顯卡背板

目前這款GeForce RTX 3060 Ti的售價(jià)為2999元起，與上一代的RTX 2060 SUPER售價(jià)相同，但性能相差懸殊，這在下面的測(cè)試中也會(huì)有所體現(xiàn)。

作為一款甜品級(jí)顯卡，以往系列的定位大致在1080P至2K分辨率之間，也就是說(shuō)在3A游戲中2K分辨率下基本可以流暢運(yùn)行，想要體驗(yàn)更高幀率，1080P分辨率是最好選擇。不過(guò)采用NVIDIA Ampere架構(gòu)的30系顯卡自然不會(huì)如此“平庸”，下面就讓我們進(jìn)入評(píng)測(cè)正題，先來(lái)看看外觀。

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01 GeForce RTX 3060 Ti外觀

在外包裝上，GeForce RTX 3060 Ti與前幾款發(fā)布的顯卡相同，NV標(biāo)識(shí)性的極簡(jiǎn)風(fēng)格，方方正正的硬紙盒子，主色調(diào)以黑色為主，輔以玫瑰金色紋路。

GeForce RTX 3060 Ti

GeForce RTX 3060 Ti顯卡外觀

RTX 3060 Ti的整體外觀相較RTX 3070的差別不大，相比RTX 3080/3090要小巧不少，長(zhǎng)寬比給人非常舒服的感覺(jué)。在之前的評(píng)測(cè)中我們講過(guò)RTX 3080采用了一前一后的風(fēng)扇散熱設(shè)計(jì)，顯卡尾部的風(fēng)扇主動(dòng)將熱氣排至上方再由整體的散熱系統(tǒng)排出。而RTX 3060 Ti與RTX 3070則是采用了傳統(tǒng)的雙風(fēng)扇設(shè)計(jì)。

GeForce RTX 3060 Ti

GeForce RTX 3060 Ti背板散熱鰭片

相比RTX 3080的推拉式散熱，RTX 3060 Ti采用推式風(fēng)扇設(shè)計(jì)，顯卡前端的風(fēng)扇將熱空氣從機(jī)箱背部支架排出；顯卡尾部直接由正面導(dǎo)流罩和大量的外露散熱鰭片組成，形成中空狀態(tài)，風(fēng)扇依舊會(huì)將熱氣通過(guò)散熱鰭片向上排出。

GeForce RTX 3060 Ti側(cè)邊

GeForce RTX 3060 Ti供電轉(zhuǎn)接線(xiàn)

除此之外的一些細(xì)節(jié)部分，側(cè)面的GeForce RTX logo取消了LED燈，改為噴涂印刷。供電接口還是熟悉的單12pin，不過(guò)轉(zhuǎn)接線(xiàn)采用了12pin轉(zhuǎn)單8pin。所以對(duì)于大部分玩家來(lái)說(shuō)，意味著可以不用大動(dòng)干戈換電源，直接升級(jí)顯卡。另外RTX 3060 Ti的邊框顏色相比RTX 3070顏色更淺，呈現(xiàn)亮銀色。

GeForce RTX 3060 Ti 視頻輸出接口

在視頻輸出接口上，RTX 3060 Ti采用DP1.4*3+HDMI 2.1的4接口設(shè)計(jì)，同樣新的HDMI 2.1協(xié)議可支持單線(xiàn)8K的視頻輸出。

02 NVIDIA Ampere架構(gòu)中的RTX 3060 Ti

NVIDIA GeForce RTX 3060 Ti采用了NVIDIA Ampere架構(gòu)，我們首先來(lái)看一下RTX 3060 Ti的提升。

第一代RTX架構(gòu) Turing下的2060 SUPER

第二代RTX架構(gòu) Ampere下的3060 Ti

相較于初代的Turing RTX架構(gòu)，NVIDIA Ampere架構(gòu)在算力上有著成倍的增長(zhǎng)，這一點(diǎn)在RTX 3060 Ti中依舊有體現(xiàn)，每個(gè)時(shí)鐘執(zhí)行2次著色器運(yùn)算，而Turing為1次，RTX 3060 Ti的著色器性能達(dá)到16.2 TFLOPS單精度性能，而Turing為7.2 TFLOPS。

NVIDIA Ampere架構(gòu)翻倍了光線(xiàn)與三角形的相交吞吐量，RT Core達(dá)到31.6 RT TFLOPS，而Turing為21.7 RT TFLOPS。

全新的Tensor Core可自動(dòng)識(shí)別并消除不太重要的DNN權(quán)重，處理稀疏網(wǎng)絡(luò)的速率是Turing的兩倍，算力高達(dá)129.6 Tensor TFLOPS，而Turing為57.4 Tensor TFLOPS。

NVIDIA GeForce RTX 3060 Ti采用GA104核心擁有174億個(gè)晶體管，392平方毫米的面積，基于三星的8nm NVIDIA定制工藝，另外在RTX 3060 Ti中我們都知道仍然采用了GDDR6顯存，不過(guò)不同于RTX 3080的Micron，RTX 3060 Ti采用了三星的GDDR6顯存。

我們?cè)诎l(fā)布會(huì)中經(jīng)常聽(tīng)到性能翻倍的說(shuō)法，其實(shí)是因?yàn)楸敬蜰VIDIA Ampere的SM在Turing基礎(chǔ)上增加了一倍的FP32運(yùn)算單元，這就使得每個(gè)SM的FP32運(yùn)算單元數(shù)量提高了一倍，同時(shí)吞吐量也就變?yōu)榱艘槐丁?/p>

而通常我們計(jì)算顯卡的CUDA數(shù)量，并不是把SM中的所有單元加起來(lái)計(jì)數(shù)，而是只統(tǒng)計(jì)FP32單元的數(shù)量，所以這樣一來(lái)，SM中的【FP32 : INT32】 從 1:1 變?yōu)?2:1。

RTX 3060 Ti共有4864個(gè)CUDA，其實(shí)它有2432個(gè)INT32單元，但由于內(nèi)部的FP32數(shù)量翻了一倍，所以最終實(shí)現(xiàn)了4864這個(gè)驚人的數(shù)字。

而這樣粗暴的提升CUDA數(shù)量對(duì)于游戲其實(shí)有著非常大的幫助，通常在游戲中浮點(diǎn)運(yùn)算相比整數(shù)計(jì)算要常用的多，圖形、算法以及各種計(jì)算操作中著色器工作負(fù)載通常需要混合使用FP32算數(shù)指令，而FP32的加速也有助于光線(xiàn)追蹤降噪著色器。

光追工作原理示意

在此次的NVIDIA Ampere架構(gòu)中，NVIDIA官方宣布為第二代RT Core，它和第一代有什么不同呢。首先要知道RT Core的工作原理是，著色器發(fā)出光線(xiàn)追蹤的請(qǐng)求，交給RT Core來(lái)處理，它將進(jìn)行兩種測(cè)試，分別為邊界交叉測(cè)試（Box Intersection testing）和三角形交叉測(cè)試（Triangle Intersection testing）。基于BVH算法來(lái)判斷，如果是方形，那么就返回縮小范圍繼續(xù)測(cè)試，如果是三角形，則反饋結(jié)果進(jìn)行渲染。

而光線(xiàn)追蹤最耗時(shí)的正是求交計(jì)算，因此，要提升光線(xiàn)追蹤性能，主要是對(duì)兩種求交（BVH/三角形求交）進(jìn)行加速。

RT Core的變化

在Turing的RT Core中，可以每個(gè)周期完成5次BVH遍歷、4次BVH求交以及一次三角形求交，在第二代RT Core 里，NVIDIA增加了一個(gè)新的三角形位置插值模塊以及一個(gè)的額外的三角形求交模塊，這樣做的目的是為了提升諸如運(yùn)動(dòng)模糊特效時(shí)候的光線(xiàn)追蹤性能。

運(yùn)動(dòng)模糊渲染原理

第二代RT Core可以讓光線(xiàn)追蹤與著色同時(shí)進(jìn)行，進(jìn)行的光線(xiàn)追蹤越多，加速就越快，它將光線(xiàn)相交的處理性能提升了一倍，在渲染有動(dòng)態(tài)模糊的影像時(shí)，按照NVIDIA自己的實(shí)測(cè)，比Turing快8倍。

稀疏深度學(xué)習(xí)

Tensor Core可以看作是GeForce RTX GPU上的AI大腦?？杉铀儆糜谏疃壬窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)處理功能的線(xiàn)性代數(shù)，這是現(xiàn)代AI的基礎(chǔ)。例如用于AI超分辨率的NVIDIA DLSS和用于AI增強(qiáng)的聲畫(huà)處理技術(shù)NVIDIA Broadcast應(yīng)用。

在本次的NVIDIA Ampere架構(gòu)的Tensor Core也得到了極大地加強(qiáng)，在第三代Tensor Core中，NVIDIA引入了稀疏化加速，可自動(dòng)識(shí)別并消除不太重要的DNN（深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）權(quán)重，同時(shí)依然能保持不錯(cuò)的精度。

首先原始的密集矩陣會(huì)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，刪除掉稀疏矩陣，再經(jīng)過(guò)訓(xùn)練稀疏矩陣，從而實(shí)現(xiàn)稀疏優(yōu)化，進(jìn)而提高Tensor Core的性能。

與此次RTX 30系顯卡一同發(fā)布的還有一項(xiàng)新技術(shù)——RTX IO。目前很多游戲動(dòng)輒幾十G甚至百G的安裝空間，對(duì)于存儲(chǔ)空間的負(fù)擔(dān)暫且不提，但存放在硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)，如果顯卡想要讀取到，需要先由CPU從硬盤(pán)中讀取壓縮過(guò)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)解壓縮再發(fā)送到顯存中。

雖然隨著NVMe SSD的推出，讀取速度相較機(jī)械硬盤(pán)能夠快20倍，但受制于傳統(tǒng)I/O限制，NVMe高達(dá)7GB/秒的高速讀寫(xiě)對(duì)于CPU是極大的負(fù)擔(dān)。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換

在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)占用多個(gè)CPU核心，壓力急劇增大，占用較多的內(nèi)存，而此時(shí)其實(shí)GPU是處于閑置狀態(tài)的。RTX IO的作用就是越過(guò)CPU解壓再傳輸數(shù)據(jù)這一步，直接從PCIE總線(xiàn)讀取硬盤(pán)上經(jīng)過(guò)壓縮的數(shù)據(jù)，并且完成無(wú)損GPU解壓，降低CPU占用，變向提升了性能。

RTX IO可以極大解放CPU負(fù)擔(dān)

當(dāng)然這項(xiàng)技術(shù)作為系統(tǒng)底層的運(yùn)行方式改變，還需要借助微軟發(fā)布的DirectStorage來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于目前容量的游戲來(lái)說(shuō)，RTX IO的改善效果有限，但假以時(shí)日等游戲容量上百G成為常態(tài)的時(shí)候，這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)發(fā)揮巨大的功效。

同時(shí)搭配新增的HDMI 2.1接口，可以支持單線(xiàn)8K的視頻輸出，而上一代HDMI 2.0僅支持4K 98Hz的視頻輸出，如果想要連接8K電視，則需要更多的線(xiàn)纜支持。

03 3DMARK 理論性能測(cè)試

首先介紹一下測(cè)試平臺(tái)，為了保證此次評(píng)測(cè)能夠發(fā)揮RTX 3060 Ti顯卡的最佳性能，主板和CPU采用了目前桌面旗艦級(jí)配置，具體如下。

在測(cè)試成績(jī)上，基準(zhǔn)測(cè)試采用3DMARK，游戲性能測(cè)試使用游戲自帶Benchmark，同時(shí)為了減小誤差，每項(xiàng)測(cè)試成績(jī)均測(cè)試3遍取平均值。

GPU-Z參數(shù)

首先看一下GPU-Z的參數(shù)，RTX 3060 Ti目前的核心代號(hào)在軟件上還未知，不過(guò)三星8nm是肯定的了，芯片面積未知，擁有4864個(gè)CUDA，頻率為1410-1665MHz，采用8GB GDDR6顯存，位寬為256bit，顯存帶寬達(dá)到了448GB/s，光柵單元和紋理單元雖然軟件顯示為80和405，但顯然紋理單元的數(shù)據(jù)有些錯(cuò)誤。

下面先進(jìn)行的是用來(lái)衡量顯卡DX11理論性能的3DMARK FS套裝：FS,FSE,FSU三者分別對(duì)應(yīng)顯卡在1080P、2K、4K的理論性能，取顯卡分?jǐn)?shù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果如下：

3D MARK FS套裝測(cè)試

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