NVIDIA GeForce RTX 4060 Ti 8G已经发布,作为用户关注比例最多的入门或者主流级别产品,RTX 4060 Ti 8G显卡国内定价3199元起,对于装机预算6000元左右的玩家来说,终于等来了相对平价的40系显卡。
根据型号定位来看,90/80级别产品为旗舰、准旗舰,对应4K分辨率;70级别对应2K分辨率;60级别则对应1080P。
RTX 4060 Ti 8G显卡虽然同样定位1080p分辨率,但多了一些前缀,就是光追以及DLSS 3。相信大家还记得RTX 2060发布时的场景,作为第一代“蹒跚学步”的光追显卡,虽然让我们见到了游戏中的另一番光影,但帧数着实难以驾驭。
而本代RTX 4060 Ti 8G则可以在开启光追和DLSS的情况下,3A游戏达到百帧水准。
与上一代产品相比,RTX 40系显卡大幅提升了Tensor算力,今天评测的RTX 4060 Ti 8G相比RTX 3060 Ti的Tensor算力,几乎达到1.7倍的提升,这在AI创作以及DLSS上的应用帮助相当大,后面我们也会对目前大火的Stable Diffusion AI绘画进行测试。
在RTX 40系中,超大的L2缓存也帮助提高性能,降低延迟,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。
另外本次MSRP版RTX 4060 Ti 8G在5月23日晚21:00解禁,而各OC版显卡则在5月24日晚21:00解禁,也请大家留意后续的评测。
1 NVIDIA GeForce RTX 4060 Ti 8G FE概览
首先还是来看下外观,本次RTX 40系显卡的外包装全部采用了黑色掀盖的礼盒式包装,外包装依旧采用了哑光黑色硬纸盒。不过尽管体积和包装相同,但RTX 4060 Ti 8G拿到手后明显感觉轻了不少。
打开后显卡周围的装饰纹路自带“震惊”效果,卡身半镶嵌在包装盒内,更利于收藏和展示。
本次RTX 4060 Ti 8G包装内附赠的是一根16pin转单8pin的转接线,整卡功耗160W,推荐电源550W。不过这样一根转接线实在有点浪费,完全没必要。
好在目前大部分AIC产品都已使用传统的单8pin供电,更方便用户升级。
NVIDIA GeForce RTX 4060 Ti 8G FE显卡的整体尺寸约为240×97×40mm(不含挡板),占用2槽空间,重量约为1kg。
经过我们测试,这张显卡与不久前发布的RTX 4070整体的尺寸及重量都相同。相比来说,RTX 4060 Ti 8G在外观上最大的区别,就是原本香槟金的金属框架变成了纯银色。
这张RTX 4060 Ti 8G整体设计依旧沿用了RTX 30系显卡的外观,可以看到风扇尺寸相比RTX 30系增大,基本已经达到了显卡整体框架的直径,而在散热风扇增大的基础上,最大气流动态增加20%,同噪音等级的气流动态增加15%。
视频输出接口上,依旧采用了HDMI 2.1 DP 1.4a*3的四接口设计。
另外由于公版采用的双轴流散热系统,所以在视频输出接口部位能够看到大量的散热鳍片,这一点与上一代相同。
本次RTX 4060 Ti 8G公版的整卡功耗为160W,采用单16pin的辅助供电。相比此前最夸张的8pin*4转接16pin来说,这次只有单8pin。
需要注意的是,目前适用于RTX 30系列的12pin接口和电源转接器与RTX 40系列显卡不兼容。
2 NVIDIA GeForce RTX 4060 Ti 8G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达到了恐怖的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 Ti 8G共有4352个CUDA核心,提供了22-TFLOPS算力;34个第三代Ada RT Core拥有51 RT-TFLOPS;136个第四代Tensor Core可提供353 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。
其实如果只对比传统的光栅性能,RTX 4060 Ti 8G的进步并没有很大,但在AI逐渐发展的今天,需要大量逻辑推理运算,所以可以看到相比30系的Tensor算力,几乎达到1.7倍的提升。
完整的AD102核心
完整的AD106核心
RTX 4060 Ti 8G使用的AD106核心
本次RTX 4060 Ti 8G使用了AD106芯片,采用了3组GPC,其中1组少了1组TPC,并且NVENC单元变为2个。
这张RTX 4060 Ti 8G的L2缓存为32MB,而上一代RTX 3060 Ti为4MB,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。
由于整体架构分析篇幅较长,关于NVIDIA Ada架构的其他新特性就不在这里介绍了,将在文章末尾以附录的形式展开说明,有兴趣的用户可翻至最后。
3 测试平台简介
首先介绍一下测试平台,为了保障RTX 4060 Ti 8G的性能发挥,我们的平台也进行了全面更新。
目前GPU-Z版本尚未更新,部分信息无法识别,简单参考即可。
RTX 4060 Ti 8G采用AD106核心,拥有4352个CUDA,Boost频率为2535MHz,RTX 3060 Ti则为1665MHz,提升非常大。
采用8GB GDDR6显存,位宽为128bit,显存带宽288 GB/s(最终等效带宽554 GB/s),光栅单元和纹理单元为48和136。
4 理论性能测试
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:
在针对显卡DX11性能的3DMARKFS套装测试中,RTX 4060 Ti 8G主要对比上一代RTX 3060 Ti,其中FS提升了18%;FSE提升了16%;FSU提升了3%,综合来看相比RTX 3070 Ti的性能提升约为12%。
而对比刚刚发布的RTX 4070,综合成绩相差24%左右。
而在针对DX12环境下的Time Spy和Time Spy Extreme测试中,RTX 4060 Ti 8G相较RTX 3060 Ti的提升分别为:TS提升14%;TSE提升8%,综合约为11%。
PortRoyal是3DMARK中专门针对光追性能的测试项,RTX 4060 Ti 8G相较RTX 3060 Ti的提升约为17%。
综合来看,RTX 4060 Ti 8G的传统理论性能相较RTX 3060 Ti的提升约为13%。
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。并且有意思的是,Speed Way测试支持自由探索场景,可查看光照及摄像机设置的改变如何影响视觉效果。
对比RTX 3060 Ti显卡,从1080p分辨率到4K提升依次为:14%/12%/8%。
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 Ti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 Ti的提升为23%/16%;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51%。
5 常规游戏 性能测试
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,加入了DLSS 3,我们在后面会进行相关测试,这里仅看常规对比。
性能方面,RTX 4060 Ti 8G相比RTX 3060 Ti的提升分别为:1080p提升12%;2K提升8%;4K提升8%,综合提升9%。
由于RTX 4060 Ti 8G这张显卡本身定位1080p分辨率,在部分2K游戏中会爆显存,所以在越高的分辨率下其实对比RTX 3060 Ti的优势不大。
在《刺客信条:英灵殿》中,RTX 4060 Ti 8G相比RTX 3060 Ti的提升分别为:1080p提升12%;2K提升7%;4K提升2%,综合提升7%。
在《无主之地3》中,RTX 4060 Ti 8G相比RTX 3060 Ti的提升分别为:1080p提升13%;2K提升11%;4K提升5%,综合提升10%。
《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”。所以测试帧数相对较低,但实际游戏配置相当亲民。
性能方面,RTX 4060 Ti 8G相比RTX 3060 Ti的提升分别为:1080p提升25%;2K提升23%;4K提升5%,综合提升18%。
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 Ti 8G相比RTX 3060 Ti的提升分别为:1080p提升34%;2K提升23%;4K提升17%,综合提升25%。
在《赛博朋克2077》中,游戏新增了光追过载画质,我们分别进行了测试。
在超级画质中,RTX 4060 Ti 8G相比RTX 3060 Ti的提升分别为,1080p提升13%;2K提升4%;4K提升6%,综合提升8%。
在光追超级画质中,提升分别为,1080p提升18%;2K提升16%;4K提升15%,综合提升16%。
在光追过载画质中,由于对性能需求实在变态,所以仅测试1080p及2K分辨率,提升分别为,1080p提升26%;2K提升41%。
这里分别为大家展示一下三种不同画质,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。
6 DLSS 3性能测试
截止目前,已有超过300款游戏和应用支持DLSS,其中超过30款游戏已经支持最新的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4》、《侏罗纪世界:进化2》等等。
下面就让我们来实际测试,拥有全新的DLSS 3的游戏,能达到何种帧率。
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,普通的FPS好理解,那么这个1% Low FPS是什么意思。
首先,游戏benchmark通常测试的FPS即为,一段时间内的游戏平均帧。而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。
其实简单来说,这两个数值都不能代表我们在游玩时,具体哪一刻的感受,但FPS更注重整体,而1% Low FPS则是从最差的里面求平均,更谨慎一些。
看懂了1% Low FPS,我们再来看这张图表,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。但相对于绝大部分的非竞技游戏来说,32毫秒的延迟在实际体验中的感受并不强。
在《赛博朋克2077》中的数据反映比较真实,可以看到在DLSS关/光追超级的情况下,RTX 4060 Ti 8G显卡只有45帧,并且延迟达到了42.5毫秒。
而在开启DLSS 3后,帧数为121,提升了169%。虽然相比DLSS 2的延迟高了13毫秒左右,但依然维持在较低的水平。
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 Ti 8G即便在DLSS 2开启的情况下也仅能勉强维持流畅帧数,但DLSS 3能够提供百帧的流畅体验。
《极限竞速:地平线5》是最新加入DLSS 3的游戏,可以看到,即便在开启DLSS 2的情况下,帧数受到CPU瓶颈限制,几乎相同。而在开启DLSS 3后,一下跃至144帧,提升18%。
《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49%,DLSS 2的提升则达到了35%。
不过此次《暗影火炬城》,相比刚刚发布时,1% Low帧数有明显下降,在实际游玩中也能明显感受到异于常理的突然卡顿……大概是游戏随着版本更新,优化还没有跟上。
在UE5提供的测试游戏中,方便的给出了DLSS的快捷测试,这里分为DLSS关(超分辨率关 帧生成关 Reflex关);DLSS 2(超分辨率性能 帧生成关 Reflex开);DLSS 3(超分辨率性能 帧生成开 Reflex开)三档测试。
另外,由于Lyra帧数均为静态所得,1% Low的分数相比其他游戏更高一些。
7 Stable Diffusion AI绘画测试
除了游戏之外,AI也是目前大火的领域,尤其以Stable Diffusion为最,现在很多AI生成的图片完全能够以假乱真,下面我们也来测试一下RTX 4060 Ti 8G在这方面的表现。
Stable Diffusion可以说几乎没有门槛,但本地部署的繁琐程度劝退了很多用户。上图为操作界面用户可根据自己想要生成的图片细节丰富关键词。
按照NVIDIA提供的关键词,我们生成了10批,共20张图片。并对比了刚刚发布的RTX 4070和上一代RTX 3060 Ti显卡。
RTX 4070运算时间 2m24.79s 约合 7.2秒一张图
RTX 4060 Ti 8G运算时间3m18.26s 约合 9.9秒一张图
RTX 3060 Ti运算时间3m40.86s 约合 11秒一张图
Stable Diffusion对于显卡的要求比较高,这就需要显卡拥有较强的Tensor算力。
另外它对于显存的要求非常高,此次RTX 4060 Ti 8G显存使用率已达到97%,如果有条件的话尽量选择大容量显存的显卡。
我们对比了RTX 4060 Ti 8G和RTX 3060 Ti在相同设置下的运算时间,两款显卡在生成20张图片的时间差距为22秒,差距还是比较大的。
另外我们也测试了使用CPU,在相同设置下生成图片,但如图片所示,保守估计需要3小时30分左右。
8 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。通过200%的细节放大,几乎看不出任何区别。
9 Blender渲染测试
Blender是一款专业的三维渲染软件,目前推出了固定的benchmark跑分软件,省去了安装软件下载素材的麻烦,最新版本为3.5。
这款跑分软件只需下载好启动程序,软件会自动渲染测试monster/junkshop/classroom共三个场景。
上图为本次发布的RTX 4060 Ti 8G显卡得分,分别为2254/1081/1147分(四舍五入取整数位),平均1494分;下图为RTX 3060 Ti显卡得分,分别为1531/947/810分,平均1096分。
得益于RTX 40系更强的Tensor算力,不难发现在三维渲染方面提升也非常明显,达到了36%,这对于以帧为渲染单位的动画来说,能够大幅度节省时间。
10 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。
11 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 Ti 8G这张显卡但通过20分钟左右的拷机测试,温度一直控制在65℃左右,热点温度在77℃左右。
游戏动态功耗测试
值得一提的是,本次我们在拷机测试中最大板载功耗为160W左右,TDP达到了100%。但在实际游戏测试中,大部分3A游戏仅需要140W左右功耗。
所以在实际的使用过程中,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 Ti 8G 3A游戏平均功耗
RTX 3060 Ti 3A游戏平均功耗
在实际的游戏功耗测试中,我们选择《赛博朋克2077》自带benchmark,画面设置为光追超级、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 Ti 8G平均功耗为136W,而RTX 3060 Ti则是219W,低了83W,这的确是一个惊人的成绩。
12 一张真正的入门光追显卡
还记得在RTX 2060显卡发布时,虽然拥有光追单元,也能玩光追游戏,但帧数实在惨不忍睹。所以玩家都戏称,2060的光追就是让你看看,没什么实际作用。
经过两代产品迭代,这张RTX 4060 Ti 8G在光追游戏中的表现完全可以用亮眼来形容,当然受限于规格限制,仅仅是在1080p分辨率下。
通过游戏的对比不难发现,一些传统3A游戏,如《无主之地3》,《刺客信条:英灵殿》这张RTX 4060 Ti 8G提升不算大,甚至在传统的理论性能测试中,它的成绩都不能用升级迭代来形容。
但是像《光明记忆无限》、《边境》这样的纯粹光追和DLSS测试中,1080p分辨率下的平均提升在25-35%之间,而这才是RTX 4060 Ti 8G真正的用途。
就像NVIDIA家的产品,历代60级都是定位1080p游戏,即便在现在GTX 1060也能流畅玩大部分。
诚然,如果只是玩一些独立游戏,或是老的3A游戏,你手中又是RTX 3060 Ti显卡,那么确实没有升级的必要。
其实上一代RTX 3060 Ti在性能定位上,也是可以流畅运行一些2K分辨率下的3A游戏,但彼时的重点仍然不在光追和DLSS上。如果拿RTX 4060 Ti 8G去运行那些游戏,同样要更强一些。
虽然RTX 4060 Ti有很多好的地方,但它确实也有一些槽点,这张显卡稳稳地卡在1080p光追游戏上,分毫不让。玩家想“既要又要”,那不可能。而且这张显卡与RTX 4070的差距确实也比较大,不知道后续NVIDIA还有没有填补这个空缺的打算。
功耗方面,RTX 4060 Ti 8G继承了RTX 40系显卡优良传统,3A游戏平均140W左右,建议电源550W起步,让我们又回到了四五年前的标准,毕竟RTX 30系整体的功耗确实有点吓人。
这张RTX 4060 Ti 8G定价3199元,对于预算5000-6000元攒机的玩家,它是一张很好地入门级光追显卡,更出色的能耗比加上更出色的光追/AI性能,都是非常诱人的。
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