更親民的”圖靈“ 映眾GeForce RTX 2070黑金至尊顯卡首發評測

    8月20日，NVIDIA在科隆游戲展上發布了全新一代RTX 20系列顯卡，全新的Turing”圖靈“架構除了可觀的性能提升之外，還帶來了可以大幅度提升游戲畫質的實時光線追蹤技術（RTX）和大幅度優化高分辨率下游戲運行效率同時完成抗鋸齒作業的“深度學習超采樣”（DLSS）技術。而落實到實際產品，黃仁勛除了拿出新一代的旗艦RTX 2080Ti和次旗艦RTX 2080之外，還一起發布了全新的中端主力顯卡RTX 2070。隨著兩款高端顯卡的相繼解禁和上市銷售，RTX 2070也將在今晚迎來評測的解禁和首發銷售。我們也提前拿到了來自映眾的RTX 2070黑金至尊。RTX 2070是否能夠不負眾望，撐起未來至少一年里NVIDIA在中端顯卡市場的一片天空呢？

RTX 2070規格一覽

    RTX 2070使用12nm工藝制造的TU104-350 GPU核心，共2304個CUDA單元，約為RTX 2080Ti的53%。負責光線追蹤的RT Cores 達到36個，負責DLSS計算的Tenser Cores達到 288個。顯存方面使用了與RTX 2080相同的8GB GDDR6顯存，等效頻率達到14000MHZ，位寬256bit，映眾RTX 2070的標準Boost頻率達到1620MHz。TDP方面則只有175W。當然售價方面相比RTX 2080Ti和RTX 2080而言也要親民許多。 

核心架構解析

    RTX 2070和兩位“老大哥”一樣也采用了全新一代的“圖靈"架構，同樣也支持了全新的RTX實時光線追蹤和DLSS深度學習超采樣技術。

RTX 2070所使用的TU106顯示核心

    完整的TU102核心

    通過上面兩張圖可以看出來，RTX 2070所使用的TU106顯示核心事實上是在完整TU102的基礎上減半的結果，僅有36個SM單元，除顯存位寬外幾乎所有的規格都是TU102核心的一半。這與Pascal架構的GTX 1070所所使用的GP104為GP102一般的策略保持一致。

    每一組SM單元中都配備了一個RT Core，以及兩兩成對的TENSOR Cores?？梢钥闯觯辽俦砻嫔蟻砜瓷线@一代FP32和INT32單元所占據的晶體管比例其實相對不那么高。從底層來看，這的確是近12年來GPU核心架構變化最大的一代產品。

    把目光聚焦到Tensor Core本身，圖靈架構的Tensor Core相對于Pascal上搭載的相同結構的最大變化就是將處理方式從2D平面升級到了3D，這意味著效率將以指數級增長。

    GDDR6顯存是基于前一代產品GDDR5X的繼續優化產物，通過提升頻率到7000MHz（等效14000MHz）將帶寬提升到了14Gbps的水平，同時降低了40%的串擾。雖然性能仍然不能與HBM相比，但勝在成本低，良率高，可以持續大規模供貨，不會出現顯存供貨影響顯卡銷售的隱患。

　　光線追蹤與實時光線追蹤

　　傳統的光柵化渲染其實將一個3D圖形的幾何信息轉變為一個個柵格組成的2D圖像的過程，可以理解為在這個3D圖形的每個點都包含有顏色、深度以及紋理數據，經過一系列計算變換后，將其轉換為2D圖像的像素，進而呈現在顯示設備上。更多的是一種基于作者認為“這里應該有這個”的創作性質的圖形渲染方式，一定以上來說就是已知結果并把結果寫出來，而并不能知道這個結果是正確的還是錯誤的。

　　而光線追蹤技術則是通過通過光源位置、射線、和物體關系進行真實的光線模擬運算，來得出這里應該有哪些光線，有怎樣的反射關系。這樣得出的游戲畫面的光影效果也就更加真實。

　　光線追蹤在以往游戲中的應用都是在游戲的制作中提前進行運算，將得出的結果寫到游戲程序中，顯卡所做的也僅僅是將已經寫好的“臺詞”念出來。這樣的做法意味著無法實現大量且精細的光線追蹤，那將意味著海量的計算過程和無比巨大的供調用的結果數據。

　　而“實時光線追蹤”就是將光線追蹤的運算過程拿到游戲過程中來，實時地計算出光線應該投影和反射形成的效果。如果性能足夠強大，不僅可以在同樣的場景中做到更高數量級的光線追蹤效果，游戲畫面可以得到顯著的提高，還能大幅度降低游戲開發者的運算量。

　　如果把圖形渲染比喻成一場考試，那么光柵化渲染基本上約等于不會做題目所有的選項都靠直覺來答題；而“光線追蹤”則是將盡可能多的題目死記硬背，靠題海戰術來完成答卷;而“實時光線追蹤”(RTX)技術則是將做題的方式學會，通過聰明的大腦來運算解決遇到的每一個題目。這樣毫無疑問，最后一種方式所得到的分數必然要遠勝前兩者。

　　落實到游戲的話，目前宣稱支持光線追蹤的游戲并不多，由于微軟DXR的延期，《古墓麗影：暗影》等游戲雖然已經承諾支持，但并未在首發版本中加入。而另一款NVIDIA演示的RTX游戲《戰地V》也延期上市。所以目前還不能玩到支持實時光線追蹤技術的游戲。但是相信不久的將來，在NVIDIA的推動下，會有更多的支持RTX技術的游戲來到我們面前。

DLSS深度學習超采樣技術

　　基于AI人工智能技術的“深度學習超級采樣”(DLSS)技術是RTX 20系列顯卡除光線追蹤外的另一項“黑科技”， 這也是圖靈GPU核心中的數量龐大的Tensor Core的用途所在。

　　原理是這樣的，NVIDIA 使用自己的超級計算機以64 倍于標準分辨率的分辨率運行游戲，繪制出極多的超高畫質的畫面，再用一定的方式挑選出一些細分畫面作為完美渲染的“標準答案”。然后通過DLSS深度學習，將標準分辨率的畫面和這些畫面進行對比，生成一張最優畫面，然后再與全尺寸(64倍超采樣)進行對比，得出差別，然后將這些差別反推到神經網絡中，進行循環訓練。在幾輪之后就人工智能網絡就可以學會如何將標準畫面渲染到接近64倍分辨率原圖的方法。

　　這些學習結果定期通過軟件更新提供給圖靈GPU的顯卡，通過Tensor Cores，就可以進行實時比對，將較低分辨率的畫面“腦補”為正確的高分辨率畫面，從而實現畫面細節的提升。超采樣也消滅了畫面中可能存在的鋸齒。

　　最終的效果就是，要得出一個4K分辨率的高畫質反鋸齒畫面，通過DLSS技術并不需要真的在4K分辨率下渲染畫面，實際渲染一個低分辨率畫面，通過DLSS技術即可達到需要的效果。這樣不僅畫質有所保證，還可以大幅度降低游戲的性能需求，游戲的運行效率將大幅度提升。

　　雖然效率提升，但畫質方面卻并不會因為DLSS技術而受到損失，相反的，相比TAA(時間性反鋸齒)，DLSS技術大量的機器學習可以避免拖影和細節錯位，從而獲得更好的反鋸齒效果。

　　相比需要更深度技術基礎的實時光線追蹤而言，DLSS更加容易實現，所以很多現有的游戲很快就可以經過NVIDIA的運算后支持DLSS技術，運行效率，尤其是4K下的性能會顯著提升。目前NVIDIA承諾的DLSS技術游戲包括《絕地求生》《古墓麗影：暗影》《劍俠情緣三》等眾多我們熟悉的作品。

　　由于需要硬件層面的支持，DLSS技術也是圖靈架構GPU的專屬功能，前代顯卡并不能通過這一技術得到性能上的提高。

    本次我們拿到的是來自映眾的GeForce RTX 2070黑金至尊，這是一款采用了公版PCB設計的小尺寸顯卡。

    由于采用的是短卡方案，所以散熱器方面也將風扇縮減到了兩個，正面純黑色的外殼十分低調，也沒有花哨的裝飾和“光污染”存在。

    背板上碩大的INNO3D表示顯示了它的身份，鋁合金材質的背板在GPU核心的位置進行了鏤空設計，在起到加固作用的同時也盡可能保證了更好的散熱。

    接口部分并沒有按照公版方案設計，而是令人意外地將DVI接口進行了回歸，以更好適配老款顯示器。除此之外，兩枚DP1.4接口和一枚HDMI2.0接口均可以支持4K  HDR輸出。另外這一代還準備了一枚用于VR頭顯的USB-C接口。

    散熱器方面由于體積的限制，所以并沒有像黑金至尊系列的RTX 2080Ti和RTX 2080一樣采用均熱板設計，轉而使用了效率更高的純銅底座+四熱管方案，可以在有限的體積下實現盡可能優良的散熱效能。

    PCB部分采用的是NVIDIA公版方案設計，共8相數字供電，接口部分則使用單8Pin。19厘米左右的長度讓這塊PCB顯得非常緊湊。

    顯存顆粒部分采用的是來自鎂光的GDDR6產品，單顆容量1GB，總容量8GB。

    顯示核心代號TU106-400-A1，而沒有像人們意料中那樣采用TU104加后綴的代號來命名，核心的默認頻率1410MHz，Bosst頻率達到1620MHz，擁有2304個CUDA核心。

    測試平臺方面，我們采用了與RTX系列顯卡首測相同的硬件配置，盡可能避免意外因素對成績的影響。

    酷睿i7-8086K處理器采用Coffee Lake架構，擁有6個物理核心和12個線程，最高睿頻可以達到驚人的5.0GHz，是目前游戲性能最為強悍的處理器產品。

    為了更好的展現逼真的游戲畫面，我們特意找到了一臺來自明基的PD2700U顯示器，這是一款27英寸的超窄邊框4K HDR顯示器產品。采用標準16:9比例的3840x2160分辨率原生10bit面板，并支持HDR10標準。色域方面達到了99% sRGB，除了游戲之外，專業修圖也可以勝任。支架也支持旋轉升降，使用十分方便。

    為了實時監控系統功耗情況，我們使用了一款來自NZXT的E850全模組電源，額定功率達到850W，轉化率達到80Plus金牌認證標準，當然我們選擇它的主要原因是自帶了負載軟件監測功能，可以非常方便地查看顯卡、CPU等硬件的實時功耗數據。

基準性能測試

可以看到，在DX11項目中映眾RTX 2070的性能水平與GTX 1080非常接近，且擁有著5%左右的性能優勢。

    而在DX12項目中RTX 2070的性能明顯有所增強，相比GTX 1080有著12%的性能優勢，甚至已經十分接近GTX 1080Ti的水平，這說明新一代的圖靈架構運行DX12程序的效率有明顯的提升。

1080P游戲性能測試

2K游戲性能測試

4K游戲性能測試

    整體來看，映眾RTX 2070的游戲性能相比GTX 1080有一定的性能優勢，在大多數游戲測試中都取得了更好的游戲表現。從絕對幀數來看，RTX 2070的性能完全可以在2K分辨率下流暢運行大多數高畫質大作。1080P分辨率下也可以保證電競游戲打滿144Hz以上的高刷新顯示器。

    最后是關于NVIDIA黑科技 DLSS技術的測試，從結果來看，在不開啟DLSS技術的情況下，RTX 2070的性能基本與GTX 1080保持一致，而開啟DLSS技術之后性能表現提升了高達38%，甚至表現已經超越了上代旗艦GTX 1080Ti！事實證明DLSS技術的確可以很大幅度地提高游戲的運行效能。但可惜的是截至目前，暫未有一款完整的支持DLSS技術的游戲面世，我們還需要耐心等待。

功耗發熱測試

    功耗發熱測試我們在室溫25攝氏度的室內采用FurMark進行一段時間的烤機測試，記錄最高溫度情況。

    雙風扇設計的映眾RTX 2070黑金至尊滿載烤機溫度約78攝氏度，不影響正常使用。在僅僅19厘米的超小尺寸下實現這樣的散熱表現，還是值得肯定的。

    功耗方面，通過CPU和顯卡雙滿載測試，使用CAM軟件記錄功耗情況。滿載峰值功耗在325W左右。實際使用推薦選擇450W以上的電源產品。

總結

    RTX 2070作為全新一代的中端主力，在一定程度上相比RTX 2080Ti和RTX 2080有著更多的受眾和出場機會。性能上與GTX 1080相仿，實際游戲則有一定的優勢存在。完全可以滿足最高2K分辨率下的高畫質流暢體驗。市場零售價預計3999元左右的RTX 2070和價位接近的GTX 1080誰更加值得購買呢？筆者認為，對于畫質革命——“實時光線追蹤”技術的支持以及未來通過DLSS技術大幅度提升游戲表現的潛力都意味著RTX 2070是一款更具購買價值的產品。當然如果使用小型機箱，映眾這款RTX 2070黑金至尊將是你一個非常不錯的選擇。

本文編輯：孫斌

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