NVIDIA RTX 4080 FE 與 PCAT 功耗工具測試, 開 DLSS 3 更省電!

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NVIDIA 在上個月中(11)正式發布了 RTX 4080 ,也是 RTX 40 系列的第二個成員,而 RTX 4070 Ti 據傳會在1月5日推出。

RTX 40 系列都採用了新一代的 Ada Lovelace 架構,使用第三代的 RT Core 與第4代的 Tensor Core,製程相較於上一代的 Samsung 8nm 製程,換為台積電特規的 N4 製程。

RTX 4080 與 RTX 4090 在規格上有不小的差異,前者核心為9728個 CUDA,後者有16384個 CUDA,在記憶體搭配上 RTX 4080 使用 256bit GDDR6X 16GB ,而 RTX 4090 使用 384bit GDDR6X 24GB,當然這些規格反映於效能以及售價,雖然 RTX 4080 一直被說不香,但據傳有要調整售價,不過這未經過官方證實。

之前有開箱過 NVIDIA RTX 4090 FE ,這次是 NVIDIA RTX 4080 FE (Founders Edition),兩者使用相同的包裝設計。
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一樣帶有粗細的放射狀線條來呈現主物登場的震攝感。
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配件有一條電源轉接線,3個 PCIe 轉 12VHPWR。
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NVIDIA RTX 4080 Founders Edition 所用的散熱器與 RTX 4090 FE 是相同的,所以尺寸也一樣,可以想像在 RTX 4080 上面的散熱應該會更好。
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前後各一顆12公分風扇,前面進後面出,在機殼內可以往上排風。
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框架為香檳金,在正面風扇的右下側有 RTX 4080 刻印字樣。
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風扇扇葉的外緣還有一個框架相連,近期多數高階顯卡都採用這種方式設計,可以有更集中的風壓。
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黑色的部分是散熱鰭片,表面有霧面處理。
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尺寸是 304 x 137 x61 mm。
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三槽厚度,但安裝會需要四槽留點空間散熱。
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顯卡尾部有一個蓋子,側邊凹槽處可施力拆下。
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採用磁鐵固定,內部是兩個用於固定支撐架的小孔。
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頂部中間散熱鰭片側邊有 16pin 電源孔。
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GEFORCE RTX 字樣,這部分通電後有白色燈效。這部分無 RGB。
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採用 12VHPWR 電源接口。
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背部 PCB 的部分有背板披覆,上面有 RTX 4090 字樣,尾部則是一顆12公分軸向式風扇排風。
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輸出埠也與 RTX 4090 FE 一樣,有3個 DisplayPort 1.4a、1個 HDMI 2.1a。
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此次開箱的另一個主角 PCAT ,全名為 Power Capture Analysis Tool 也就是用來測顯卡功耗,隨著 RTX 4090 、 4080 使用 12VHPWR 接頭,也更新為 V2 版本。
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配件有2條 4x8pin 轉 12VHPWR、2條 12VHPWR、1條 PCIe 8pin、1條4pin板對板訊號線、1條 Micro USB to USB 連接線、 PCAT 板、PCIe 轉板。
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PCAT V2 板上有3進3出的電源接頭,2對 12VHPWR 以及1對 PCIe 8pin,左側的小液晶螢幕是用來顯示即時功耗。
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左邊有一個 Micro USB 孔,用來連接到主板 USB 埠搭配軟體進行功耗記錄。
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可以注意看到板上有標示箭號,這也是電源連接進出的方向,電源連接到板上,板上再連接到顯卡,接錯會燒掉。
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另外側邊有兩個小4pin,這是用來連接到 PCIe 轉卡上,用來採集 PCIe 上面提供的功耗。
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背面有絕緣板,也有標示電流方向性。
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PCIe 轉卡,偵測 PCIe 功耗。
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連接示意圖,右側邊連接電源供應器,左側邊連接到到顯卡,側邊4pin訊號線連接到 PCIe 轉卡,Micro USB 連接到 USB 擷取功耗數據。
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開機之後左側小螢幕會顯示即時功耗。
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三組的相關數據。
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測試平台
CPU: Intel Core i9-13900K
CPU Cooler: MSI MEG CORELIQUID S360
RAM: T-FORCE x VALKYRIE DELTA RGB DDR5-6000 16GBx2
MB: GIGABYTE Z790 AERO G
VGA: NVIDIA RTX 4080 FE
SSD: GIGABYTE AORUS RAID SSD 2TB
PSU: InWin 1065W
OS: Windows 11


3DMark 效能測試
Fire Strike Extreme:32099
Graphics Score:34177
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Fire Strike Ultra:17855
Graphics Score:17336
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Time Spy:27563
Graphics Score:28617
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Time Spy Extreme:14012
Graphics Score:14151
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Speed Way:7243
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Port Royal:17950
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DirectX Raytracing:84.94 FPS
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DLSS 2 (4K Performance)
off:39.6 FPS
on:102.88 FPS
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DLSS 3 (4K Performance)
off:39.18 FPS
on:166.07 FPS
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遊戲效能
分別測試 1080p、2K、4K 三種解析度,以下遊戲皆為圖形設定最高,無 DLSS,多數是使用遊戲自帶的 Benchmark 進行測試。

1920×1080
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2560×1440
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3840×2160
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DLSS 3遊戲效能
DLSS 3 可以說是 RTX 40 系列的重點之一,目前是 RTX 40 系列專屬,RTX 30 並不支援。新的 DLSS 3 簡單解釋就是,透過不犧牲太多畫質(肉眼可能難以分辨)來提高更多的遊戲效能。而這技術是靠 AI 運算而來,先以 1080p 解析度渲染幀畫面,透過 AI 計算輸出為 4K 畫面。
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第1幀有 3/4 的畫面是透過 DLSS 3 重建,而第2幀則是全部由 AI 計算幀到幀的運動方向和速度重建,原本渲染的第1幀、第2幀之間都會有一張新的幀,所以傳統渲染方式計算的只有 1/8,最終遊戲畫面有 7/8 都是靠 DLSS 3 算出來的,這也大大的提升了效率。
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官方所提供的效能差異,有些甚至能達到4倍以上。
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以下實測三款有支援 DLSS 3 的遊戲,《電馭叛客2077》、《瘟疫傳說:安魂曲》、《傳送門 Portal with RTX》。

測試皆套用最高畫質,DLSS 設為 Performance,RTX 3090 Ti 因為不支援 DLSS 3,所以是跑 DLSS 2 。

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功耗與溫度測試
功耗的部分就交由 PCAT 來進行測試,PCAT 的軟體介面如下,左上角會顯示顯卡功耗,包括即時、最低、最高、平均,下方則是時間與功耗測量的圖表,這部分可以直接錄製 Log 檔,另外也可以支援 FrameView 紀錄,只要開啟 PCAT 軟體,在 FrameView 紀錄畫面速率的同時也可以寫入 PCAT 測得的功耗。
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RTX 40 系列使用上新的 Ada Lovelace 架構,在能耗上面有更好的表現,雖然動不動 3~400W 以上的功耗,但相對帶來更優異的效能表現,且不同解析度、畫質設定,甚至開不開 DLSS 都有不同的功耗,以下針對 《電馭叛客2077》在三種不同解析度以及開 DLSS 差異進行功耗紀錄,使用內建的 Benchmark。
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RTX 4080 FE 在 1080p 解析度下約 260W,1440p 以及 2K 為 283W、282W 算是差不多,不過在開啟 DLSS 3 之後,功耗明顯下降,1080p 降到192W,比原本要低 68W,4K 解析度下也可以低約 16W,RTX 4090 則更明顯 4K 原本 419W,開 DLSS 3 只要 346W,差了 73W。

另外看到 RTX 3090 Ti ,DLSS 開啟之後在 1080p、2K 解析度下都有明顯功耗降低,不過 4K 解析度下就沒省到多少,主要 RTX 3090 Ti 只支援 DLSS 2 也有關。

溫度測試,溫度36.9度左右,Hot Spot 46.3度,記憶體溫度40度,風扇轉速為 0,還未達啟用溫度。
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Furmark 進行燒機測試10分鐘,GPU 溫度68.2度,Hot spot 79.3度,記憶體溫度66度,風扇轉速47%、42%,測得平均張526,最大532,差異很小,並沒有因溫度控制而掉速。
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小結
NVIDIA RTX 4080 FE 的效能相比之前所測的 ZOTAC GAMING RTX 4080 Trinity OC 還要更高一點,主要應該是這 Founders Edition 散熱器效能還不錯的關係,畢竟與 RTX 4090 FE 是一樣的,套在 RTX 4080 相對就很涼,Furmark 燒機約68度,記憶體66度,風扇轉速也不高,低於50%。

RTX 4080 整體效能大約超過 RTX 3090 Ti 約10~30%,依遊戲、解析度、API 不同有所差異性,在能耗表現上相較於上一代也更好,效能差異較大的還是在 DLSS 3 的支援,《電馭叛客2077》在 4K 解析度下開啟光追但無 DLSS 加持只有29張,開啟之後109張,效能增加 276%,《 傳送門 Portal with RTX 》在開啟之後也能增加 190%。

RTX 40 系列除了 DLSS 3 帶來倍數效能成長的優勢之外,在開啟後功耗上也能更為省電,RTX 4080 在《電馭叛客2077》2K 解析度下開啟 DLSS 3 可從 283W 降至 225W,4K 解析度從 282W 降至 266W;RTX 4090 2K解析度從 375W 降至 275W,4K 則是 419W 降至 346W。
 
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