图灵架构
从架构到实际体验：深度解析GPU能耗比
提起CPU、GPU， “能耗比” 是一个绕不开的话题。它代表着产品的性能与其功耗的比值，更高的能耗比意味着 “事半功倍”，自然更受消费者青睐。提升GPU能耗比，通常需要从架构设计和制程工艺两方面着手，两者兼顾才能发挥最大效益。
剖析能耗比：并非简单的数字游戏
英伟达全新RTX 30系列显卡采用Ampere架构和更先进的三星8nm制程工艺。官方数据显示，在游戏《控制》中，60 FPS帧率下，Ampere架构GPU相比Turing架构GPU功耗降低了1.9倍，换言之，能耗比提升了1.9倍。
深入了解能耗比，就会发现远非如此简单。同一张显卡的能耗比并非恒定不变，它会随着核心频率的变化而波动。就如同上图曲线所示，纵坐标代表性能，横坐标代表功耗，如果能耗比固定，曲线应该是一条直线，但实际上却是一条斜率逐渐减小的曲线。
Max-Q显卡：高能耗比的典范
英伟达Max-Q显卡很好地诠释了这一点。桌面端显卡对散热和功耗要求相对宽松，设计重点在于追求极致性能，因此在性能功耗曲线上处于右上方。而移动平台对散热和功耗要求苛刻，同时又要保证游戏性能，因此Max-Q显卡设计需要在性能和功耗之间取得平衡，在性能功耗曲线上处于左下方，斜率更大，意味着能耗比更高。
揭秘Ampere架构1.9倍能耗比提升的真相
回到英伟达的宣传图，可以发现，1.9倍的能耗比提升是基于Turing架构高功耗区域和Ampere架构中等功耗区域的对比得出的。这样的计算方法并没有错，但与消费者实际体验有所出入，毕竟消费者购买Ampere显卡后，并不会一直将其运行在中等功耗区域。
我们需要以结果为导向，以实际购买的显卡默认性能和功耗来对比不同架构显卡的能耗比差异。换言之，抛开GPU核心功耗、显存功耗等细枝末节，直接对比不同架构显卡在默认设置下的整卡能耗比。
需要说明的是，即使是同一代架构的桌面端显卡，不同型号的频率也不尽相同，但由于GPU Boost技术和显卡整体设计，它们在默认设置下的能耗比相差无几。本次测试选择了影驰RTX 2070 SUPER HOF Classic和影驰RTX 2060 SUPER金属大师OC两款Turing架构显卡，读者可以通过它们的能耗比表现来佐证这一点。
新一代RTX 30系列显卡则选择了影驰RTX 3080金属大师，同时加入了AMD Radeon RX 5700 XT公版显卡进行对比。
测试平台
考虑到部分显卡支持PCIe 4.0，本次测试搭建了AMD平台，具体配置如下：
性能测试
游戏性能测试存在较大误差，无法精准体现显卡性能，因此本次测试仅采用理论性能测试。选用3DMark作为基准测试软件，测试项目包括Fire Strike、Fire Strike Extreme、Fire Strike Ultra、Time Spy、Time Spy Extreme，分别测试显卡在不同DX版本和分辨率下的性能指数。由于AMD Radeon RX 5700 XT不支持实时光线追踪，因此未加入Port Royal测试项目。具体成绩如下表所示，表中数据为3DMark显卡单项得分：
性能对比
根据以上性能测试数据，以RTX 3080性能为基准（100分），计算出RTX 2070 SUPER、RTX 2060 SUPER和RX 5700 XT的性能指数，结果如下表所示：
满载功耗测试
本次测试采用英伟达PCAT工具进行功耗测试。PCAT套装包含PCI-E转接卡、PCAT模块和软件，能够精确记录PCI-E插槽的功耗数据。
PCAT模块通过4P接口接收PCI-E转接卡传输的功耗数据，并在OLED屏幕上实时显示功耗和电压信息。
(此处省略功耗测试数据和能耗比分析)
总结
通过以上测试和分析，我们可以更全面地了解GPU能耗比的概念和影响因素，避免被简单的数字游戏误导。 (此处可根据实际测试结果进行总结)
深入解析：RTX 3080 与图灵架构显卡功耗及能耗比对比
为了全面评估显卡功耗，我们使用改装后的PCI-E转接卡、PCAT模块以及专业的PCAT功耗分析软件进行测试。该软件能够实时监控显卡功耗，并记录最高、最低和平均功耗值，还能生成直观的功耗图表，方便用户深入分析。
满载功耗对比
上图展示了测试过程中各款显卡在2分钟内的瞬时功耗曲线。通过计算各曲线在时间轴上的平均值，我们可以得到更直观的平均功耗对比：
结果显而易见，RTX 3080 虽然基于全新安培架构，性能相比 RTX 2070 SUPER、RTX 2060 SUPER 和 RX 5700 XT 有显著提升，但功耗也随之增加。
能耗比大比拼
结合性能测试结果和功耗数据，我们计算出四款显卡的能耗比指数：
从结果来看：
图灵架构内部对比：RTX 2070 SUPER 和 RTX 2060 SUPER 虽然核心频率不同，但由于 GPU Boost 技术和整体设计，两者能耗比几乎一致（差距小于1%，可视为误差）。
跨架构对比：采用安培架构和三星 8nm 工艺的 RTX 3080，相较图灵架构显卡能耗比提升了 12%，相较 AMD 首代 RDNA 架构显卡提升了 18%。
总结
作为安培架构的首发产品，RTX 3080 无论性能还是价格都令人惊喜。测试表明，它能够在最高画质下流畅运行各种游戏，是追求 4K 游戏体验玩家的理想选择。 虽然功耗有所增加，但能耗比的提升依然值得肯定，体现了 NVIDIA 在架构和工艺上的进步。
