天天最资讯丨NVIDIA GeForce RTX 4060 首测 不到 100W 搭载 DLSS3 的性能小钢炮

时间:2023-06-29 09:15:33 来源: 中关村在线


RTX 40系入门级显卡,RTX 4060终于与大家见面。随着这张显卡的发布,RTX 40系产品,按照目前已知的进度,从常规型号到Ti系列,全线布局完成。


(资料图片仅供参考)

60级别的产品一直是最受玩家欢迎的,从Steam硬件调查榜可以看到,位列前五名的分别是GTX 1650、GTX 1060、RTX 3060、RTX 2060,以及RTX 3060 Laptop。

而在游戏分辨率的调查中显示,1080p分辨率仍以64.33%的绝对优势牢牢占据第一的位置。这张RTX 4060显卡的推出,可以把光追带给更多1080p的主流玩家。

根据NVIDIA官方统计,RTX GPU刚推出时,只有37%的RTX20系列玩家启用光线追踪,26%的人启用DLSS。而现在,83%的RTX40 系列游戏玩家会选择启用光线追踪,79%的人启用DLSS。

随着RTX技术日趋成熟,现在已有超过400个RTX加速的游戏、应用,且绝大部分玩家都会选择开启RTX以获得更好的体验。

在RTX 40系中,显卡位宽普遍减小,这也是用户抱怨的问题之一。但本代架构中超大的L2缓存也帮助提高性能,降低延迟。在位宽小于上一代的情况下,显卡最终等效带宽实现反超,能耗比显著提升。这也是为什么此次RTX 40系显卡即使是RTX 4070这样的中端产品,也能将游戏功耗控制在200W以内的主要原因。

本次MSRP版RTX 4060在6月28日晚21:00解禁,而各OC版显卡则在6月29日晚21:00解禁,也请大家留意后续的评测。

1 NVIDIA GeForce RTX 4060架构浅析

本次发布的GeForce RTX 40系显卡由全新的NVIDIA Ada Lovelace架构打造,采用TSMC 4N NVIDIA定制工艺,旗舰核心AD102达到了的760亿个晶体管,而在RTX 30系显卡中为280亿个。

与上一代NVIDIA Ampere相比,NVIDIA Ada Lovelace在相同功率下,具有2倍以上的性能提升,最高可达到90-TFLOPS的着色器数据吞吐量。

本次发布的RTX 4060共有3072个CUDA核心,提供了15-TFLOPS算力;24个第三代Ada RT Core拥有35 RT-TFLOPS;96个第四代Tensor Core可提供242 Tensor-TFLOPS。

另外在本次的规格说明上,NVIDIA官方也特别表明了L2 Cache容量以及最终的等效带宽,这是RTX 40在架构中变化比较大的地方,同时也是玩家对位宽减小有争议的"罪魁祸首"。

我们以两张图来简单说明L2缓存的作用。

如果把GPU内核比作网店店主,那么L1缓存就是在日常工作的屋子中堆放的可发货产品,但由于所有工作都要在这间屋子进行,堆放产品的空间有限;所以大部分产品就需要到L2缓存中,它就好比在工作室隔壁的仓库,虽然需要走出去,但仍然是很近的路程。

如果这个仓库还是放不下,那么只能到更远的显存中去调取产品。当然如果有爆显存的情况,那么这位"店主"可能还要打车去更远的系统内存区调取数据。

这中间的路程和耗费时间就好比GPU额外的工作量,如果绝大部分数据只存放在L2缓存就可以拿到,那么将极大节省功耗。并且由于不再需要频繁调取显存中的数据,所以显存位宽适当降低,对于运行效率也是没有影响的。

在真正的GPU中,内核是所有计算发生的地方,而这就是L1数据缓存的作用所在。每个SM都有一个超低延迟的L1数据缓存,紧挨其处理内核,使L1成为GPU寻找信息的首选。

然而,由于L1缓存需要离内核非常近,不可能非常大。

如果在L1缓存中找不到内核计算所需的数据,GPU将在L2数据缓存中寻找。这个显存系统位于GPU芯片上,并通过一个非常高速的横梁系统连接到所有的GPC(图形处理集群),每个GPC包括多个SM。如果在L2缓存中找到了信息,那么GPU就挑出这些数据并将其放入内核。

如果在L2缓存中找不到信息(被称为缓存缺失),那么GPU将通过显存接口在VRAM中寻找。这在整个GPU存储子系统中产生了很多额外的工作量,并降低了性能和功耗效率。

完整的AD102核心

完整的AD106核心

RTX 4060使用的AD107核心

本次RTX 4060罕见地使用了AD107芯片,与RTX 4060 Ti并不相同。采用了3组GPC,平分16组TPC,并且NVENC单元变为2个。

这张RTX 4060的L2缓存为24MB,而上一代RTX 3060为3MB;与RTX 4060 Ti和RTX 3060 Ti相同,都达到了8倍的差距。增加L2缓存的大小可以提高性能,降低延迟,并提高续航时长,数据访问在GPU上即可完成(否则GPU就要频繁从显存读取数据,过分依赖显存带宽)。所以,这也是为什么在RTX 40系显卡中,位宽带宽普遍偏小的原因。

2 测试平台简介

由于此次RTX 4060没有FE版显卡,所以外观方面我们直接略过,来看性能测试的成绩。

首先介绍一下测试平台,为了保障RTX 4060的性能发挥,我们的平台也进行了全面更新。

GPU-Z在2.54版本的更新中,已经能够识别RTX 4060 Ti和RTX 4060的信息。

RTX 4060采用AD107核心,拥有3072个CUDA,Boost频率为2460MHz,RTX 3060则为1777MHz,提升非常大。

采用8GB GDDR6显存,位宽为128bit,显存带宽272 GB/s(最终等效带宽453 GB/s),光栅单元和纹理单元为48和96。

3 理论性能测试

本次测试RTX 4060主要对比RTX 3060 12G,不过鉴于AMD刚刚发布了RX 7600,且价格为2149元,相差不多。所以测试中部分对比项加入了RX 7600,大家也能看看这两款本代入门级显卡的表现如何。

下面先进行的是用来衡量显卡DX11理论性能的3DMARKFS套装:FS,FSE,FSU三者分别对应显卡在1080P、2K、4K的理论性能,取显卡分数实际测试结果如下:

在FS测试中,一直是AMD的强项。RTX 4060相比RTX 3060,其中FS提升29%;FSE提升25%;FUS提升13%,综合提升22%。对比刚刚发布的RTX 4060 Ti,综合成绩相差21%左右。

而在与RX 7600的对比中,RTX 4060与之相差14%左右。

而在针对DX12环境下的Time Spy和Time Spy Extreme测试中,RTX 4060相较RTX 3060的提升分别为:TS提升21%;TSE提升21%,综合约为21%。对比RTX 4060 Ti,综合成绩相差21%左右。

而在DX12的测试中,虽然RX 7600虽然依旧有些优势,但几乎已经持平。

PortRoyal是3DMARK中专门针对光追性能的测试项,RTX 4060相较RTX 3060的提升约为18%。对比RTX 4060 Ti,相差25%左右。

而在光追测试中,RTX 4060相比RX 7600提升为12%左右。

综合来看,RTX 4060的传统理论性能相较RTX 3060的提升约为20%。

下面我们再来看看3DMARK中新增的一些具体应用场景的测试。

Speed Way测试是3DMARK最新更新的用于测试DirectX12 Ultimate 性能的显卡基准测试。要运行此测试,显卡必须支持 DirectX 12 Ultimate 并包含 6GB 及以上显存。

这项测试结合了实时光线追踪和传统渲染技术来测量显卡性能。场景含有光线追踪反射、实时全局光照、网格着色器、体积照明、粒子和后处理效果。所以SW的测试基本可以看做次世代3A游戏基准。

RTX 4060对比RTX 3060,从1080p分辨率到4K提升依次为:14%/17%/17%。

对比A卡方面,由于DX12本身就是AMD弱项,而其中又加入了大量光影效果,无异于雪上加霜,所以分数下降的比较厉害。

另外我们使用3DMARK刚刚更新的DLSS 3进行了相关性能测试。不过由于RTX 3060无法开启,这里使用DLSS2进行对比测试。

在2K分辨率下DLSS开关相比RTX 3060的提升为34%/17%;4K分辨率由于关闭情况下显卡几乎无法正常运行,仅看开启状态,提升约为61%。

4 常规游戏 性能测试

在游戏测试中,如有提帧技术,AMD显卡开启FSR质量,NVIDIA则对应开启DLSS质量。

由于本次RTX 40系加入了DLSS 3新技术,所以后面会进行单独测试,这里依然选择主流的几款3A大作进行游戏性能对比。

在《极限竞速:地平线5》中,测试成绩非常有意思,看起来杂乱无章,毫无逻辑,不过我们细分析来看。

其中RTX 4060相比RTX 3060在1080p分辨率下提升明显,达到33%;而在2K和4K分辨率下被RTX 3060反超,RTX 3060拥有12G显存,而恰逢《极限竞速:地平线5》这种对GPU优化极佳的游戏,基本只要显存够,就能上分。

另外1080p分辨率中,RTX 4060与RTX 4060 Ti的分数相差不大,这是因为该分辨率下主要瓶颈在于CPU。

在《刺客信条:英灵殿》中,RTX 4060相比RTX 3060的提升分别为:1080p提升23%;2K提升17%;4K提升11%,综合提升17%。

在传统光栅化游戏中,RX 7600整体分数与RTX 4060差不多,不过刺客信条系列怎么说也是阿育传统游戏,按理说分数应当反超RTX 4060才对。

在《无主之地3》中,RTX 4060相比RTX 3060的提升分别为:1080p提升22%;2K提升20%;4K分辨率相差2帧。

另外A卡在《无主之地3》的测试中,表现一直比较稳定,在1080p分辨率下,与RTX 4060 Ti的差距只有不到10%。

本次的纯光追游戏测试中就不带A卡了,其实在SW测试中,与光追游戏场景相似。

《光明记忆:无限》的光追测试软件是独立于游戏的测试工具,比游戏中用到的光线追踪技术更多,测试条件为"RTX最高/DLSS质量"。

性能方面,RTX 4060相比RTX 3060的提升分别为:1080p提升31%;2K提升20%;4K提升6%,综合提升19%。

在另外一款国产游戏《边境》的跑分软件中,情况基本与《光明记忆:无限》相同,测试条件均在"RTX最高/DLSS质量"下进行。

在《边境》中,RTX 4060相比RTX 3060的提升分别为:1080p提升39%;2K提升24%;4K提升29%,综合提升31%。

最后的测试中我们在《赛博朋克2077》体会一下不同的光影模式。

超级画质

光追超级

光追过载

从上至下依次为超级画质/光追超级/光追过载。可以看到光追过载相比光追超级更贴近于真实效果。它模拟了真实的光线路径,其实相比之前的光线追踪模拟了更多光线在不同表面的反射,完整的计算出了场景的真实光照,避免了上一代光追中出现"死黑"的情况。

这也是NVIDIA致力于打造的下一代光追场景,但是截止目前它对硬件计算的需求太过庞大,即便是旗舰显卡,也无法在4K分辨率下流畅运行。

5 DLSS 3性能测试

截止目前,已有超过300款游戏和应用支持DLSS,其中已有38款游戏和应用支持最新的DLSS 3。

包括《逆水寒》、《微软模拟飞行》、《毁灭全人类2:重新探测》、《瘟疫传说:安魂曲》、《光明记忆:无限》、《暗影火炬城》、《F1 22》、《生死轮回》、《漫威蜘蛛侠:重制版》、《超级人类》、《极限竞速:地平线5》、《赛博朋克2077》、《红霞岛》、《暗黑破坏神IV》、《侏罗纪世界:进化2》等等。

本次DLSS 3的测试图表比较繁琐,并且增加了1% Low FPS和延迟的测试,1% Low FPS则是将一段时间内的帧数从大到小排列,取最小的1%出来,再对这1%的数求平均值。

在坐标轴左侧的为延迟(越低越好),坐标轴右侧的均为帧数(越高越好),并且由于牵扯到正负坐标,所以两侧的值有可能会不同。

在《侏罗纪世界:进化2》中,DLSS 3的表现非常亮眼,由于此类模拟经营游戏的特点就是同屏单位多,更加占用CPU资源,而DLSS 3能够进行帧生成,来突破CPU瓶颈限制。

不过帧生成并不是毫无弊端,这也是为什么此次测试加入了延迟。并且在开启DLSS 3后,NVIDIA Reflex是捆绑开启的。

在《巫师3》光线追踪的测试中,由于没有benchmark,我们选择画面元素较多的固定场景截取帧数,故1% Low帧数较高。

RTX 4060即便在DLSS 2开启的情况下也只有49帧,但开启DLSS 3后,能够达到80帧的流畅水准,并且延迟相较关闭DLSS有大幅提升。

《极限竞速:地平线5》是最新加入DLSS 3的游戏,在开启DLSS 2后有10帧左右的提升。

《暗影火炬城》在开启光追后对于性能要求明显提高。其中DLSS 3相比DLSS关的帧数提升了63%,DLSS 2的提升则达到了44%。

6 AV1编码测试

本次AV1编码测试选择了剪映专业版,它可以输出H.264/HEVC/AV1三种编码格式的视频。

剪映专业版目前自带AV1编码输出,在实际测试中,我们导出一段1分钟左右的视频。可以看到两个文件容量相差103MB。

由于AV1编码特性,生成文件的比特率更低,但视频清晰度则完全相同。所以如果生成同比特率,同容量的文件,AV1将会更清晰。

我们通过NVIDIA ICAT来进行两段视频的画面对比,图中左侧为H.264编码,右侧为AV1编码。在100%的细节对比中,几乎看不出任何区别。

7 D5渲染测试

D5是一款国内实时光线追踪渲染器,支持多种建模软件直读,包括SketchUp、3Ds MAX、Rhino、Revit、Archicad、Blender、C4D等。目前也已经支持DLSS 3,下面我们分别看看帧数和功耗的情况。

选择软件自带的默认场景【简约客厅】

在实时帧数表现上,由于D5采用实时GPU渲染,所以压力全在显卡。可以看到在DLSS关和DLSS 2的情况下两款显卡差别不大,但是采用DLSS 3帧生成后,RTX 4060一举达到70帧。对于不要求高帧率的渲染软件来说,能够流畅转动视角就够了。

功耗方面,RTX 4060的TDP为115W;RTX 3060的TDP为170W。关闭DLSS的情况下,两张显卡几乎都处于满载状态。DLSS 2开启后能够缓解一部分压力,DLSS 3则能够让RTX 4060仅用60W流畅运行软件。

8 RTX VSR(RTX Video Super Resolution)测试

目前RTX VSR(RTX Video Super Resolution)已经在部分浏览器中进行测试,首先玩家需要更新到NVIDIA最新驱动,在NVIDIA控制面板中的【调整视频图像设置】可以看到最新的RTX 视频增强超分辨率。

RTX VSR是 AI 图像处理的突破,它超越了传统的边缘检测和特征锐化技术,极大地提升直播视频内容的质量。

开启RTX VSR不仅需要最新版驱动,还需要使用RTX 40或30系列GPU,并且几乎适用于Google Chrome和Microsoft Edge浏览器中的所有视频内容(浏览器也需要更新到最新版本)。

开启后,目前已知的打开YouTube或者B站,都可以享受到RTX VSR效果的加成。

如果不确定,在全屏播放视频时,可以打开任务管理器,看到GPU负载增加,即为开启成功。

(点击放大查看原图)

我们打开YouTube随意观看视频,在打开RTX VSR后,可以清晰明显的看到水下珊瑚的质量明显提高,边缘更为清晰,并且极大减少了失真现象。

9 温度及功耗测试

功耗测试中,我们选择FurMark软件进行拷机测试,并采用GPU-Z检测温度,功耗仅计算显卡自身。

可以看到RTX 4060这张显卡但通过1小时左右的拷机测试,温度一直控制在60℃左右,热点温度在70℃左右。不过这张卡并非FE公版,所以这里注意功耗即可。

游戏动态功耗测试

本次我们在拷机测试中最大板载功耗为115W左右。但在实际游戏测试中要低很多。

由于不同游戏负载不同,GPU的实际功耗是动态变化的,类似于FPS随时间的变化,RTX 40系列很难触及功耗墙。

RTX 4060 3A游戏平均功耗

RTX 3060 3A游戏平均功耗

在实际的游戏功耗测试中,我们选择《刺客信条:英灵殿》自带benchmark,画面设置最高、2K分辨率,来拉满两张显卡的性能极限,检测我们实际应用场景的功耗。

可以看到两款显卡虽然均为60级别,但刚刚发布的RTX 4060平均功耗只有94W,而RTX 3060则是158W,低了64W,这的确是一个惊人的成绩。

游戏平均不到百瓦的功耗,对于长时间使用电脑,或者像我这种不爱关机的用户来说,确实能够有效降低电费,尤其是在南方,这种电费奇高的地区。

或者在一些相对极端的使用环境中,如网咖,电脑基本都是24小时满载运转。RTX 40系的超低功耗,对于网咖老板确实是极大地利好消息。

10 不到100W的性能小钢炮

目前NVIDIA已经推出两张60级别显卡,RTX 4060 Ti定位1080p分辨率下百帧光追游戏,而RTX 4060则是能够流畅运行。在有DLSS 3加持下的情况,也能够达到差不多的成绩。

不过通篇测试下来,我还有一些个人见解:

RTX 4060主要的用途并不是和谁飚光追成绩,更大的意义在于纯粹的迭代60级别显卡。

本次RTX 4060相比RTX 3060综合提升在20%左右,而RTX 4060 Ti相比RTX 3060 Ti的综合提升在12%左右。光栅单元与RTX 4060 Ti相同,都是48个,其实算是诚意满满,不过想必大家一定还会吐槽显存缩减。

享受过12GB大显存的好处,此次RTX 4060又回到了标准的8GB,显然让人难以接受。

在1080p分辨率下无所谓显存大小,但在2K分辨率差距逐步显露,甚至让RTX 3060扳回一城。不过对于游戏玩家来说能购买RTX 4060,大概率也不指望在2K分辨率下玩游戏。

但显存缩减对于很多入门的内容创作者,有较大影响。毕竟像D5这种很快集成DLSS 3的应用并不多,大量软件在实时预览时仍是靠显存支撑。

功耗方面,这张RTX 4060再次带给人很大惊喜,实际使用功耗不到100W,这基本是梦回GTX 1060的级别了。想想我自用的30系显卡,满载打游戏,整机功耗瞬间400W以上。在南方的话,长时间可是一笔不小的开支。

最后,想必大家也会关心RTX 4060与RX 7600如何选择的问题。

价格方面,RX 7600首发售价2149元;RTX 4060首发售价2399元,差了250……

这两张显卡如何选择,还要看玩家倾向于什么类型的游戏。如果日常喜欢尝试光追,或一些次世代大作,以DX12游戏为主,那么选择RTX 4060无需犹豫。

如果日常以网游,或传统光栅化游戏为主,那么RX 7600显然更有性价比。

本次RTX 4060首发价格2399元,相比上一代RTX 3060 12G还便宜100元,综合提升达到20%,对于5000元预算装机的用户,它称得上一张很好的60级别迭代产品。

尽管目前很多第三方RTX 3060 12G显卡价格已经跌破2000元,但别忘了那场几乎颠覆行业的"矿潮",所带来的后续影响。

而且RTX 4060确实能给1080p主流玩家,带来更好的光追游戏体验,一张【全新】的RTX 4060,它不香吗?

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