虽迟但到。要读懂本文,你同样需要了解显卡的功耗特性是脉冲的,近年来显卡的峰值功耗有几倍于芯片厂给出的TDP值而且周期规律跟帧数挂钩。详情可以看我之前的科普文『离显卡功耗实标还有多远?峰值功耗与电源关系终结篇』。
你看到题图以为我要讲显卡背面的POSCAP和MLCC引发显卡黑屏跳出3DMARK的原因,其实不是。我跑了大量的Benchmark测试,都没有遇到那种问题,手上也没有足够的卡给我换电容测试。厂家要终结话题其实也很简单,只需要拿一个探头把不同组合的输出纹波测量一下就可以了。
供电:“你体质不行。”
GPU:“你电压没给足。”
但是事情吵到最后总是需要一个背锅的对不对?我把这一切的原因归结于GPU核心规模巨大、功耗太高,DVFS机制带来的高Boost频率成为了压垮显卡的最后一根稻草。
这一代显卡目前被一些故障所缠绕,所以必须做更多的测试来加深对它的了解。和上次测量3080的功耗一样,3090的功耗也是必须测量的项目,对研发端和市场端都有着指导性意义。
本次测试的3090也是AIC公版参考显卡,非FE版本,同样的2x 8Pin供电接口,GPU/Memory/Boost频率分别为1395MHz、1219MHz、1695MHz。它被众多AIC厂家作为公版使用,所测试的数据具备参考价值。3090同样基于GA102核心,和3080相比,TGP从320W增加到350W,最高TGP被限制在375W。这也是2x 8Pin供电显卡的协议上限功耗。
测试平台:
配置
型号
处理器 / CPU
Intel i9-9900K @5.1GHz 1.315V
主板 / MB
ASUS ROG Maximus XI APEX
内存 / RAM
Kingston DDR4-4000 8Gx2 @4266
固态硬盘 / SSD
Samsung SM961 256G / Samsung 970EP 500G
显卡 / Graphics Card
RTX3090
图片见下方
散热器 / Cooler
NZXT Kraken X72 + GentleTyphoon GT3000 x3
显示器 / Monitor
DELL U2720QM / U2518D
示波器 / Oscilloscope
Tektronix MDO3014
电流探头 / Current Probe
TCP0150 20MHz带宽+ TCP0030A 120MHz带宽
操作系统 / OS
Win10
驱动程序 / Drivers
456.55
测试软件 / Benchmark
Furmark 1.20.8+
3DMARK , LinX 0.65 , Heaven 4.0等等
卡长得跟上次的3080一模一样,GPU背面是POSCAP和MLCC混搭使用。感谢我的壕友在第一时间贡献出他的3090显卡。
显卡功耗含PCIE插槽和8Pin外接供电的12V两部分,不含CPU功耗。其中通道1紫色曲线为显卡12V输入电流,通道2橙色曲线为显卡12V输入电压。M通道蓝色曲线为1、2通道的乘积功耗POWER。
3090显卡运行Furmark按住空格键的方法测得的峰值功耗Peak值约940W 持续700us。这是目前测到的最高值,相比3080的750W提升了190W/25.3%。也比非超频模式的Vega 64 Liquid Cooling银水版本要高。
这个时候没有同时运行CPU的测试,PCIE接口的12V电压从12.35V跌落到11.61V,跌落幅度为740mV。我用的还是一颗电压调节性能非常强的电源来跑测试,12V电压表现没有超出Intel标准规定的±5%或者PCIE电气规格书的+5%~-8%,但掉落幅度不小。
示波器调到400ms/格,总的一个屏幕的时间是4秒。调节按空格键的频率,可以观察到3090显卡的极端表现是下图这样,每一次的触发峰值功耗都能达到约900W的水平。这意味着在一些特别吃显卡资源,跑起来帧数不高的游戏里面,显卡的负载特性会呈现这样的极端,对板卡供电和电源的压力更大。
上面的图放大之后,忽略掉峰值功耗部分,测量下面较为平缓的平台功耗,大约是600W,持续时间在2~3ms。对电源来说这是100来个开关周期。电源要长时间应对这样的功耗水平,同时应对持续时间更短的、更高的峰值功耗。
看一下整机的情况,同样是Furmark,加上CPU跑LinX的功耗之后,CPU+显卡可以跑出1140W的峰值功耗,1100W也是比较常见的值。
而如果只运行3DMark Time spy Stress是下图这样。大部分时间里,CPU+显卡的峰值功耗都小于800W,偶尔会达到900W。
手上这张3090显卡使用Afterburner拉高GPU核心频率之后功耗也没见明显上涨,应该是显卡的功耗被锁死了。要再往上测那得买一张华硕Strix 3090之类的拥有3个8Pin供电的显卡回来。
电源兼容性就等后面有空再补上,说一下我的观点。
1、3090峰值功耗940W,持续700μs。比3080提升190W/25%。
2、3090的功耗已经超过了Vega 64 LC,不过Vega 64 LC在超频之后功耗会反超,3090只是官方限制了超频。
3、需要超频的还是建议选择3x 8Pin的版本。
4、3080很多时候功耗会跑到460W以上,3090很多时候也可以跑到550W~600W。
5、加上一颗高端的CPU之后,在游戏或者是3D测试中,整机功耗是经常可以达到800W水平的。
6、750W电源超载到800W比较轻松,但是应对1150W级别的峰值,750W的电源需要跑到153%的额定功率。由此引发的电源过载保护也是正常的。
7、650W电源有极个别也可以带3090,但这部分厂家推荐的850W。3090应该有着与它相匹配的电源。
8、过载能力在140%以上的850W电源来带3090会相对合适,这个合适指的是相对经济,不铺张浪费。
9、3090显卡选择1000W的电源会多一些富余。