4K電競的最佳武器，GALAX GeForce RTX 2080Ti OC 顯示卡開箱測試報告 [XF]

前言

相信前幾個月Nvidia所發布的Turing架構系列的顯卡吸引了許多玩家的目光。依照往年的慣例，新架構的顯卡當然是從高階的型號開始首發。因此首發的幾款晶片分別為NVIDIA GeForce RTX 2080Ti 2080 及 2070這些型號。身為Nvidia的高端AIC優先合作夥伴的影馳GALAX當然不會錯過這樣的新產品。在這一次 RTX 2000 系列中當然也推出了相對應的產品，包含最高端的旗艦產品線名人堂HOF、EXOC、OC、SG、Dual Black這些版本。

這次所要介紹的是「GALAX GeForce RTX 2080Ti OC」，在PCB方面採用公版的PG150設計方案，確保了公版在設計上所優先考量到的用料與穩定性。在散熱器方面則是採用了GALAX自家設計的方案，具備厚實的銅底鋁鰭片均溫板，確保溫度的均勻散佈。並搭載兩枚具備RGB特效的90mm風扇。不僅確保足夠優秀的散熱表現，也有著不錯的外觀。

Turing架構的特色

另外這裡再介紹一下Nvidia最新的Turing架構系列顯卡的特色。相信各位玩家如果對於顯卡方面有些初步的瞭解了話，應該都會知道Nvidia在2007那時候首次推出了搭載CUDA平行運算技術的顯示卡:GeForce 8000系列。這使得顯卡從單純大家認為只能拿來玩遊戲或是從事工業繪圖，跨入到能夠在上面跑運算程式的新紀元。

CUDA目前可以應用的範圍可以說是非常廣泛，例如今年初所風行的挖礦。部分原理就是藉由顯示卡具備高效率平行運算與可編程性的特色所進行的。另外諸如現在許多大專院校與企業政府都在力挺的機器學習(ML)、深度學習(DL)、人工智慧(AI) 等等，也都是藉由諸如PyTorch、TensorFlow 等等的開發框架所開發的，開發這些東西底層都會運用到大量的數學，像是線性代數就是非常重要的。而這些數學僅利用CPU來運算確實是不夠有效率，因此藉由GPU來進行運算才是比較可行且高效率的方案。







Turing架構不僅強化 CUDA 核心的運算性能，更加入獨立的 Tensor Core 與 RT Core 新核心來進一步強化上述所提到的運算性能。Tensor Core 被用以處理大型且專門的矩陣數學運算，尤其是CUDA 9.0 所增加的 nvcuda :: wmma API 定義的矩陣模型 (諸如16*16*16、32*8*16、8*32*16等)。藉由這樣的獨立單元能夠在進行 ML/DL/AI 專案中的特定一部份取得更棒的效率。另外深度學習超高取樣(DLSS) 的效果在遊戲上的運用，部分也是有利用到Tensor Core的資源，因此不難思考為何以往僅有像是Telsa這類的運算專用卡中才比較可能開放的Tensor Core，會一併下放到供一般玩家進行遊戲定位的RTX系列上。





RT Core則是用於進行這一代對於遊戲玩家十分有看頭的光影追蹤技術 (Ray Tracing) 來進行加速，本質上他算是一個ASIC (特殊應用積體電路)。ASIC顧名思義，在特定用途上的效率將會是非常厲害的。如果有讀過計算機圖形學的玩家應該都會了解，面的基本填充單位是三角形，透過無數個三角形來做出拼接形成你在電腦上所看到的"面"。而 Triangle/Ray-Intersection 就是找出光線與面上三角形的交點作為所需要運算的單位。BVH Traversal 則是這次RT的重點，透過 BVH 能夠針對場景進行上述尋找光線與交點的預處理。當然在一個場景下會有相同光線的路徑，如果全部執行這些會耗費大量無用的資源，因此會將處理好的資料再丟回 Streaming Multiprocessor (SMs) 單元，藉由顯卡具備的 SIMD (Single Instruction Multiple Data) 的特性來減少重複執行的問題，達到所謂超高效率的光線追蹤的效果。



以下就來介紹這張搭載了最新最強大的RTX2080Ti 晶片: GALAX GeForce RTX 2080Ti OC 顯示卡

規格
繪圖核心：NVIDIA GeForce RTX 2080Ti
匯流排規格：PCI Express 3.0
GPU 時脈：Boost: 1620 MHz
CUDA 核心數：4352
記憶體：GDDR6 352-bit 11GB
記憶體時脈：14Gbps
記憶體介面：256-bit
輸出介面：1 x HDMI 2.0b、3 x DisplayPort 1.4、USB Type C VirtualLink
插槽數：2 Slot
電源：2 x 8-pin
尺寸：283 x 139 x 41 mm



外包裝與本體一覽

外包裝採用GALAX從以前開始就很喜歡使用的水藍偏青的顏色為主題，左方標記產品型號以及簡要規格。


外盒背面則有產品的詳細特色與序號、型號、安規、製造日期等等相關的標籤貼紙。


在台灣市場由建達國際引進代理，並提供三年的保固。


內部盒裝採全黑色的穩重設計，上面印有WHAT’S YOUR GAME?。


內部除了顯卡外，其他配件包含說明書與兩條大Molex 4-pin 轉 PCI-E 8-pin的轉接線材。


顯卡本體，可以看到在黑色外殼上還有罩上一層透明塑膠外殼，彰顯RGB的燈光效果。


搭載9cm RGB風扇兩枚。


顯卡上方寫有GEFORCE RTX的信仰文字，以及GALAX這一代的產品形象口號WHAT’S YOUR GAME?。


另外在RTX2080Ti具備NVLink設計，前身可以算是SLI。但與先前的傳統SLI技術相比，傳輸速讀提高高達 50 倍。


額外輸入電源採雙8 pin 供電的設計。


顯示輸出I/O則是採用與公板相同的標準配置：3 xDisplayPort 1.4 、1 x HDMI 2.0b、與用於VR相關設備的VirtualLink USB Type-C 組成。






實際以尺量測顯卡大小，卡長約 26.5 cm、寬約 13 cm、厚約 4 cm。


顯卡背面一覽，背面有著完整的金屬背板覆蓋，使用了大量螺絲釘固定，更加能夠防止板彎。







實際上機，燈光具有RGB的LED特效。上方 WHAT’S YOUR GAME? 的字樣與風扇中間均可以發光。



顯卡本體內部一覽

整體採用了三件式的設計，顯卡本身-散熱器-PCB加強背板。




GALAX GeForce RTX 2080Ti OC PCB本體一覽。


GPU核心代號為TU102-300A-K1-A1，由台積電12nm FinFET (FFT) 版本的製程所生產。並且由日月光投控所封裝。其中具備 6 組 GPC (Graphics Processing Clusters) 與 68 組 SM(Streaming Multiprocessor) 單元的架構， CUDA 核心數為4352個、另外具備544 組 Tensor Core 與 68 組 RT Core。


顯示記憶體目前來說都是由美光獨佔，採用GDDR6的高速記憶體，蝕刻為8RA77 D9WCW，完整型號為MT61K256M32JE。




VRM介紹，這張顯卡採用了8+3+2相的供電配置，並且均使用整合上下橋的Mosfet元件。GPU方面每相用上 ON-Semi 的FDMF3170，隸屬 DrMOS 系列，算是有著 Fairchild 靈魂的產品 (On-Semi 在 2016年時收購仙童半導體公司 Fairchild)。

此系列整合上下橋、Driver，以及電流與溫度偵測元件，最高可承受導通電流為70A。PWM控制器採用兩枚力智uPI的uP9512P，一枚對應GPU，另一枚對應VRAM。

由於單枚 uP9512P 最大僅支持獨立8 Phase，因此其中5組供電擁有並聯兩顆 FDMF3170 的設計。另外GPU供電方面，每個 FDMF3170 後端都接上 1 個 0.22μH 電感與並聯數量不等的 Panasonic SP-Cap 330μf 電容器。另外，uP9512P支援NVIDIA Open VReg Type 4i + PWM VID標準技術，具備自動相數檢測功能，在低功耗與待機時，可自動關閉不必要的相數以節省電力。

另外在 VRAM 的部分同樣採用了ON-Semi 的 FDMF3170，每相各配置一個，並在後端接上每個0.47 μH 的電感與 SP-Cap 電容器。


在顯示輸出(I/O)方面則是採用了兩枚GStek GS9216，內部包含PWM Controller、Driver、以及上下橋的Mosfet。


PCB靠近外接電源輸入那邊另外有安排 2 顆 ON Semiconductor NCP45491 4通道電壓與上橋電流分流器的監控晶片。


另外顯卡的BIOS使用華邦電W25Q80EWNIG ，容量為1MB。




簡單整理一下供電與晶片的位置示意圖，正面綠框處為GPU供電的部分，黃框為VRAM供電，紅色的部分則是I/O供電。
在正背面各有一顆橘色框的分別是uP9512P，籃框為兩枚 NCP45491，紫框則為W25Q80EWNIG 。


這裡順便看一下散熱器拆卸後的樣子，與GPU核心接觸的底座如同前面所說，採用大面積銅底且完全覆蓋。另外VRAM、VRM的部分也有黏上導熱膠以藉由散熱器散熱。


側面觀看，散熱器確實採用鋁鰭片銅底均溫板設計。

GALAX XTREME TUNER 軟體簡介
GALAX 同樣提供自家的「XTREME TUNER」超頻軟體，可讓玩家藉由超頻獲得更多的性能。另外亦有 RGB 燈光調整與風扇轉速調整。


↑ 基本超頻設置

↑ RGB 顏色與特效調整。

↑ 風扇調整。



效能測試

測試平台一覽:
CPU: AMD Ryzen5 2600
RAM: Micron Ballistix Sport DDR4 2666 8Gx2 Kit
MB: GIGABYTE AB350 Gaming 3
VGA: GALAX GeForce RTX 2080Ti OC
SSD: KLEVV Neo N500 480G
PSU: Thermaltake TOUGHPOWER GRAND RGB 850W GOLD
OS: Win10 x64 Workstation Pro 1809
MONITOR: DELL U3011
AC input: 110V@60Hz

在測試平台方面我們使用算是目前很主流的AMD組的配置，Ryzen5 2600、16G RAM、以及SSD這樣所組成的平台進行，以下測試包含 3DMark、VRMark、Unigine Benchmark等基準性能方面的測試，以及FFXIV與實際遊戲下的性能表現，並在部分項目以幾種不同解析度運行。


最近廠商亦放出新版本的BIOS，因此我們先將BIOS更新後再行測試，根據描述應該是能夠更進一步降低TDP。


根據傳統慣例，先上一張GPU-Z的截圖，可以看到 GALAX GeForce RTX 2080Ti OC 的顯卡資訊。核心代號為 TU102 ，Die Size 為 754mm2，CUDA核心數為 4352 組，美光的11GB GDDR6 顯示記憶體，時脈方面預設為 1350 MHz、Boost 後時脈 可達1620MHz。

另外OpenCL並沒有被打勾，這點筆者認為可能是誤判而導致的。基本上在相關的SDK裡面甚至都有諸如 cl_nv_ 這樣子 vendor proposed 的 API 可供開發者使用，因此支援 OpenCL 應該也是當然且必要的，當然效率上可能不如自家推廣且更加深耕的 CUDA 還要好。


DXVA Checker 判讀結果，基本上硬解支援度算是跟上一代GTX1000系列差不多，最高支持到HEVC、VP9 10bit VLD 等級的8K解析度影片。當然相對於競爭對手還在4K等級來說算是更勝一籌了。

首先我們先測試業界最標準的跑分軟體 UL 3Dmark 系列，由於 RTX2080Ti 隸屬於頂規的顯卡，因此項目我們就測試 Fire Strike 與 Time Spy 兩個類別。

Fire Strike以目前還是比較常見的DX11 API為基礎做為測試，一般的 Fire Strike 解析度為1080p，Extreme 則是1440p。另外Ulrta就是4K級別的測試，主要針對多 GPU 的平台。在此次測試中Fire Strike 項目獲得21829分、Fire Strike Extreme 14398分、Fire Strike Ultra 則獲得8015分。


↑ 3DMark Fire Strike Ultra。

↑ 3DMark Fire Strike Extreme。

↑ 3DMark Fire Strike。

Time Spy 則是採用DX12 API來進行，在一般的Time Spy 項目測試分數為11485，Time Spy Extreme 則是5329。


↑ 3DMark Time Spy Extreme。

↑ 3DMark Time Spy 。


另外一個項目是API Overhead 測試，這個項目主要是測試用不同API下運行同個環境場景之間的效能差異。可以看到DX12比DX11高了快10倍。當然這也是在以底層代碼且大量優化的情況下的數據。一般遊戲畢竟大多以現成引擎所製作，甚至還有CPU的因素在，總使分成DX11與DX12版本，還是確實很難有這樣的差距。

VRMark 則是以VR為測試角度，衡量電腦是否有足夠的性能運行 VR 虛擬實境，因此測試畫面可以看到分成兩塊，就是對應左右眼的畫面。

Orange Room 屬於基準測試，主要用以測試是否能夠滿足諸如 HTC Vive 、 Oculus Rift 這些常見的消費級 VR 設備。而 Blue Room 測試則是採用兩眼加起來高達 5120 × 2880 的解析度與大量的光線，要求更為嚴苛。Cyan Room則是採用DX12作為API來測試。

這張GALAX GeForce RTX 2080Ti OC在Orange Room 獲得8883分、Blue Room獲得4581分、Cyan Room則獲得9496分。


↑ VRMark Orange Room。

↑ VRMark Cyan Room。

↑ VRMark Blue Room。

Unigine項目方面則也是有著不錯的表現，主要測試使用Unigine引擎所帶來的性能基準測試。當年Unigine Heaven 推出的時候由於其極致的DX11 曲面細分(tessellation) 特效，使得當年最高階卡王GTX480都難以順暢運行。另外Unigine 2引擎則是更加加強仿真方面的應用。

Unigine 2 SIM 甚至是市面上極少數支持雙精度64-bit的引擎。就已經自帶光影追蹤 Unique SSRTGI (Screen-Space Ray-Traced Global Illumination) dynamic lighting technology 的效果，當然目前來說這方面並未動用到這次 RTX2080Ti 的RT Core 來實現，僅是利用DirectX、OpenGL中既有的API與額外的數學運算來實現。畢竟這個引擎早在2017年就release了。當然其效果筆者認為在擬真方面幾乎是所有市場上最厲害的引擎了。


↑ Unigine 相關測試。
從測試來看，不管是Heaven 還是Vally，最高的Present 都能夠順暢的跑超過60FPS，另外採用Unigine 2的SUPERPOSITION 縱使在4K全開下也是超過60FPS。

FFXIV系列的Benchmark。這裡全部都使用4K全開的畫質來進行測試，基本上都達到7000+ 非常に快適的標準了。

↑ FFXIV Benchmark 測試。



遊戲測試
這次所測試的遊戲有以下幾個項目，包含對特效方面比較相對不吃重的《絕地求生 PUBG》、《虹彩六號》這些。相對比較吃特效的《戰地風雲 1 : 阿爾貢森林地圖》、《FarCry 5》。以及另外近期幾個很夯的大作遊戲《魔物獵人：世界》、《刺客教條：奧德賽》這幾項。

另外測試分成三種解析度，分別是目前還是主流的1080p、越來越常見的1440p (2k)，以及2160p 4k這三種級別進行並製作成表格。


↑ 遊戲測試。

從結果來看，基本上來說一些比較相對上不吃硬體的遊戲，諸如PUBG、虹彩六號這些。基本上不管在1080p還是2K的解析度上都有破百的表現。縱使在4k下也能夠超過60張。如果您有4K螢幕或是1080p 144Hz的高刷新率螢幕，相信RTX2080Ti能夠更完美的應付這些遊戲。

另外在BF1與FarCry5這兩款特效方面也不低的遊戲來說，4k與1080p之間的差距確實是不太大，兩者都能夠在4K下維持60FPS以上的水準。至於刺客教條：奧德賽確實就是這一代的顯卡殺手，當然RTX2080Ti 也還是不負眾人所望繳出了在1080p與2k超過60張的成績。魔物獵人：世界則是由於由家機移植，因此在優化上確實可能相對比較不太好。當然在2k下同樣有超過60張的成績。



功耗與溫度測試

顯卡功耗與溫度測試分別使用 3DMark Fire Strike Stress test 與 FurMark 1024*768 stress test 進行測試10分鐘，同時記錄 GPU 溫度與整台電腦功耗。風扇的轉速則是全數交由顯卡自動控制。


↑ 溫度測試。

功耗方面，RTX 2080 Ti 在壓力測試下，以及結合CPU (AMD R5 2600) 的超頻並且一起燒機後。整台電腦最高耗電來到 478W，因此筆者建議裝機時建議至少選擇 600W 左右大廠可靠的電源供應器。


↑ 功耗測試。



總結

GALAX 這次所發表的 GeForce RTX 2080Ti OC 顯卡，在外觀上採用黑色為主題並搭載透明外殼的設計，確實是比較創新些。本體具備RGB LED的燈光效果，符合現今在電腦零組件外觀上大眾的喜好。另外在散熱方面雖然沒有採用其他廠牌較偏好的熱導管組成，但是以大面積銅底均溫板搭配大量的鰭片與兩枚10公分的風扇，散熱表現確實還是可圈可點的。

再來看到玩家們比較在意的遊戲部分，實際測試下基本上一些比較一般的大作遊戲，像是紅到現在都還蠻多人在玩的PUBG來說，1080p下有超過120張，以及4K下也有超過60張的水準。這樣的水準更甚至滿足也跟上了使用高刷新率電競螢幕的玩家所需要的效能。當然在特效要求極高的顯卡殺手遊戲，例如刺客教條：奧德賽確實沒辦法在4k下順暢運作，但是在1080p甚至2k下基本上穩穩跑60張以上都是沒問題的。綜觀以上的測試結果，相信這張GALAX GeForce RTX 2080Ti OC的顯卡能夠滿足更加頂規玩家對遊戲方面的需求。

謝謝大大分享