大家都知道，距離NVIDIA GeForce RTX 30系顯卡的發(fā)布會已經(jīng)過去了將近兩個月的時間，各個品牌的非公版顯卡紛至沓來，RTX 3080/3090的喧囂剛剛過去，現(xiàn)在RTX 3070也正式和大家見面了，感興趣的朋友不要錯過了。

70這個型號對于玩家來說有著非常大的魔力，乃至發(fā)布會中黃仁勛都親口說道“70一直以來都是最受歡迎的型號，不管是970、1070還是2070”。

而這并不是毫無根據(jù)，以此次的RTX 3070為例，相比旗艦級產(chǎn)品RTX 3080的5499元售價，RTX 3070只要3899元，價格便宜1600元，但性能屬于中高端行列，根據(jù)NVIDIA官方的描述，RTX 3070的性能甚至要比RTX 2080Ti還要強上一點。

NVIDIA GeForce RTX 3070

通過NVIDIA Ampere架構(gòu)所帶來的性能暴漲，究竟能不能讓昔日的萬元卡皇黯然失色，下面為大家?guī)鞱VIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition版顯卡的首發(fā)評測。

01 NVIDIA GeForce RTX 3070 外觀

首先來看GeForce RTX 3070顯卡的外觀，相比一同發(fā)布的另外兩兄弟，RTX 3070要小巧不少，長寬比給人非常舒服的感覺。

在外包裝上，一向是NV的極簡風(fēng)格，方方正正的硬紙盒子，主色調(diào)以黑色為主，輔以玫瑰金色紋路，與RTX 3080相同。

NVIDIA GeForce RTX 3070

RTX 3070的整體外觀相較RTX 3080的差別還是比較大的，在之前的評測中我們講過RTX 3080采用了一前一后的風(fēng)扇散熱設(shè)計，顯卡尾部的風(fēng)扇主動將熱氣排至上方再由整體的散熱系統(tǒng)排出。

NVIDIA GeForce RTX 3070背板外露的散熱鰭片

雖然RTX 3070正面的設(shè)計與上一代相同，但背面其實另有玄機。這款顯卡依舊采用了超高密度的PCB板設(shè)計。

NVIDIA GeForce RTX 3070

相比RTX 3080的推拉式散熱，RTX 3070采用推式風(fēng)扇設(shè)計，顯卡前端的風(fēng)扇將熱空氣從機箱背部支架排出；顯卡尾部直接由正面導(dǎo)流罩和大量的外露散熱鰭片組成，形成中空狀態(tài)，風(fēng)扇依舊會將熱氣通過散熱鰭片向上排出。根據(jù)官方的說法，與公版的RTX 2070相比，RTX 3070流式系統(tǒng)的靜音提高16dBA，散熱性能提升44%。

NVIDIA GeForce RTX 3070供電接口

NVIDIA GeForce RTX 3070電源轉(zhuǎn)接線

除此之外的一些細節(jié)部分，側(cè)面的GeForce RTX logo取消了LED燈，改為噴涂印刷。供電接口還是熟悉的單12pin，不過轉(zhuǎn)接線卻有些許不同，由于RTX 3070的功耗更小，采用了12pin轉(zhuǎn)8pin。所以對于大部分玩家來說，意味著可以不用大動干戈換電源，直接升級顯卡。

NVIDIA GeForce RTX 3070視頻輸出接口

在視頻輸出接口上，RTX 3070采用DP1.4a*3 + HDMI 2.1的4接口，同樣可支持單線8K的視頻輸出。

NVIDIA GeForce RTX 3070

單從外觀來講，個人認為RTX 3070沒有RTX 3080好看，但整體工藝同樣精致，只有電源的轉(zhuǎn)接線依然略有瑕疵，由于線材比較硬，從“雙馬尾”成了現(xiàn)在的“一柱擎天”，不過RTX 3070側(cè)面的logo并不發(fā)光，所以倒也不是很顯眼。

02 NVIDIA Ampere下的RTX 3070

NVIDIA GeForce RTX 3070同樣采用了NVIDIA Ampere架構(gòu)，我們首先來看一下RTX 3070的提升。

第一代RTX架構(gòu) Turing下的2070

第二代RTX架構(gòu) Ampere下的3070

相較于初代的Turing RTX架構(gòu)，NVIDIA Ampere架構(gòu)在算力上有著成倍的增長，這一點在RTX 3070中依舊有體現(xiàn)，每個時鐘執(zhí)行2次著色器運算，而Turing為1次，RTX 3070的著色器性能達到20.3 TFLOPS單精度性能，而Turing為7.9 TFLOPS。

NVIDIA Ampere架構(gòu)翻倍了光線與三角形的相交吞吐量，RT Core達到39.7 RT TFLOPS，而Turing為23.8 RT TFLOPS。

全新的Tensor Core可自動識別并消除不太重要的DNN權(quán)重，處理稀疏網(wǎng)絡(luò)的速率是Turing的兩倍，算力高達162.6 Tensor TFLOPS，而Turing為60.3 Tensor TFLOPS。

NVIDIA GeForce RTX 3070的GPU核心擁有174億個晶體管，392平方毫米的面積，基于三星的8nm NVIDIA定制工藝，另外在RTX 3070中我們都知道仍然采用了GDDR6顯存，不過不同于RTX 3080的Micron，RTX 3070采用了三星的GDDR6顯存。

我們在發(fā)布會中經(jīng)常聽到性能翻倍的說法，其實是因為本次NVIDIA Ampere的SM在Turing基礎(chǔ)上增加了一倍的FP32運算單元，這就使得每個SM的FP32運算單元數(shù)量提高了一倍，同時吞吐量也就變?yōu)榱艘槐丁?/p>

而通常我們計算顯卡的CUDA數(shù)量，并不是把SM中的所有單元加起來計數(shù)，而是只統(tǒng)計FP32單元的數(shù)量，所以這樣一來，SM中的【FP32 : INT32】 從 1:1 變?yōu)?2:1。

RTX 3070共有5888個CUDA，其實它只有2944個INT32單元，但由于內(nèi)部的FP32數(shù)量翻了一倍，所以最終實現(xiàn)了5888這個驚人的數(shù)字。

而這樣粗暴的提升CUDA數(shù)量對于游戲有幫助嗎？答案是有，不僅有提升還很大。其實通常在游戲中浮點運算相比整數(shù)計算要常用的多，圖形、算法以及各種計算操作中著色器工作負載通常需要混合使用FP32算數(shù)指令，而FP32的加速也有助于光線追蹤降噪著色器。

光追工作原理示意

在此次的NVIDIA Ampere架構(gòu)中，NVIDIA官方宣布為第二代RT Core，它和第一代有什么不同呢。首先要知道RT Core的工作原理是，著色器發(fā)出光線追蹤的請求，交給RT Core來處理，它將進行兩種測試，分別為邊界交叉測試（Box Intersection testing）和三角形交叉測試（Triangle Intersection testing）?；贐VH算法來判斷，如果是方形，那么就返回縮小范圍繼續(xù)測試，如果是三角形，則反饋結(jié)果進行渲染。

而光線追蹤最耗時的正是求交計算，因此，要提升光線追蹤性能，主要是對兩種求交（BVH/三角形求交）進行加速。

RT Core的變化

在Turing的RT Core中，可以每個周期完成5次BVH遍歷、4次BVH求交以及一次三角形求交，在第二代RT Core 里，NVIDIA增加了一個新的三角形位置插值模塊以及一個的額外的三角形求交模塊，這樣做的目的是為了提升諸如運動模糊特效時候的光線追蹤性能。

運動模糊渲染原理

第二代RT Core可以讓光線追蹤與著色同時進行，進行的光線追蹤越多，加速就越快，它將光線相交的處理性能提升了一倍，在渲染有動態(tài)模糊的影像時，按照NVIDIA自己的實測，比Turing快8倍。

稀疏深度學(xué)習(xí)

除了光線追蹤的強化，Ampere架構(gòu)的Tensor Core也得到了極大地加強，在第三代Tensor Core中，NVIDIA引入了稀疏化加速，可自動識別并消除不太重要的DNN（深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）權(quán)重，同時依然能保持不錯的精度。

首先原始的密集矩陣會經(jīng)過訓(xùn)練，刪除掉稀疏矩陣，再經(jīng)過訓(xùn)練稀疏矩陣，從而實現(xiàn)稀疏優(yōu)化，進而提高Tensor Core的性能。

與此次RTX 30系顯卡一同發(fā)布的還有一項新技術(shù)——RTX IO。目前很多游戲動輒幾十G甚至百G的安裝空間，對于存儲空間的負擔(dān)暫且不提，但存放在硬盤中的數(shù)據(jù)，如果顯卡想要讀取到，需要先由CPU從硬盤中讀取壓縮過的數(shù)據(jù)，經(jīng)過解壓縮再發(fā)送到顯存中。

雖然隨著NVMe SSD的推出，讀取速度相較機械硬盤能夠快20倍，但受制于傳統(tǒng)I/O限制，NVMe高達7GB/秒的高速讀寫對于CPU是極大的負擔(dān)。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換

在這個過程中，會占用多個CPU核心，壓力急劇增大，占用較多的內(nèi)存，而此時其實GPU是處于閑置狀態(tài)的。RTX IO的作用就是越過CPU解壓再傳輸數(shù)據(jù)這一步，直接從PCIE總線讀取硬盤上經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)，并且完成無損GPU解壓，降低CPU占用，變向提升了性能。

RTX IO可以極大解放CPU負擔(dān)

當(dāng)然這項技術(shù)作為系統(tǒng)底層的運行方式改變，還需要借助微軟發(fā)布的DirectStorage來實現(xiàn)，對于目前容量的游戲來說，RTX IO的改善效果有限，但假以時日等游戲容量上百G成為常態(tài)的時候，這項技術(shù)將會發(fā)揮巨大的功效。

同時搭配新增的HDMI2.1接口，可以支持單線8K的視頻輸出，而上一代HDMI2.0僅支持4K 98Hz的視頻輸出，如果想要連接8K電視，則需要更多的線纜支持。

03 3DMARK 理論性能測試

首先介紹一下測試平臺，為了保證此次評測能夠發(fā)揮RTX 3070顯卡的最佳性能，主板和CPU采用了目前桌面旗艦級配置，具體如下。

在測試成績上，基準測試采用3DMARK，游戲性能測試使用游戲自帶Benchmark，同時為了減小誤差，每項測試成績均測試3遍取平均值。

GPU-Z參數(shù)

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