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顯卡|為什么顯卡功耗水漲船高？我們可能找到了答案

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顯卡|為什么顯卡功耗水漲船高？我們可能找到了答案

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顯卡|為什么顯卡功耗水漲船高？我們可能找到了答案

【顯卡|為什么顯卡功耗水漲船高？我們可能找到了答案】眾所周知 ， 如今對于整個PC行業來說 ， “顯卡”無疑已經成為了消費者最大的痛點 。 一方面是層出不窮的新品 ， 在性能、技術上確實進步極大 ， 老款顯卡在新系統與新游戲里的性能差距被越拉越大 ， “換卡”的需求客觀存在；另一方面則是嚴重的缺貨和猖獗的黃牛 ， 使得真正的玩家幾乎不可能用原價買到最近兩三年的新卡 ， 要么加價、要么憑運氣搶購也幾乎成為了顯卡市場的常態 。

不過除了以上這兩點外 ， 在最近這一兩代新款顯卡的設計上 ， 所標定的功耗也已經普遍“水漲船高” 。 舉例而言 ， 此前發布的NVIDIA GeForce RTX3090 ， 功耗已經比上代旗艦TITAN RTX（當然也包括2080Ti）高出了不少 。 而根據相關信息顯示 ， 前段時間剛剛亮相、至今尚未完全上市的RTX3090Ti ， 標定功耗還會繼續顯著增加 。
然而這還沒完 ， 近日有多方面消息顯示 ， NVIDIA下代旗艦顯卡的算力和功耗都將有極大幅度的提升 。 其主頻將可能達到2500MHz ， 單精度算力則會從3090Ti的40TFlops暴增至90TFlops、提升超過一倍 ， 但同時TDP也會來到550W、甚至600W 。 換而言之 ， 要想升級到下一代的旗艦顯卡 ， 1000W的電源功率基本已經成為了底線 。

回溯歷史不難發現 ， 旗艦顯卡的功耗其實并不是一直在上漲 。 例如很典型的例子就是曾經經典的GTX680 ， 在性能顯著提升的同時 ， 功耗也比上一代的GTX580大幅下降 。 而縱觀GTX680之后的多代顯卡產品 ， 從開普勒架構到伏打架構 ， 整整四代頂級旗艦顯卡的功耗其實也都一直維持在250W的水準 ， 并未發生太多改變 。
那么為什么最近這幾年的頂級顯卡 ， 功耗就突然“膨脹”起來了呢？為了探究這個問題 ， 我們三易生活統計了從GTX680到目前已有較為詳細信息的RTX4090規格 ， 并手動計算了其每W性能、每MHz性能、每核心性能等指標 ， 也發現了一些很有趣的數據 。

從這張表中可以看到 ， 從多年前的開普勒架構到尚未發布的洛夫萊斯架構 ， 它們的核心數量、主頻和功耗都呈現出逐漸上漲的趨勢 。
在這個過程中 ， 如果只看“能效比”、也就是單純只把算力除以功耗的話 ， 那么除了TITAN RTX、其他旗艦卡的能效比 ， 客觀上來說還是一直在提升的 。 也就是說 ， 雖然這兩三年來旗艦顯卡是越來越耗電了 ， 但它們的總體性能進步速度 ， 還是大于功耗增加的速度 。
但如果更進一步地將能效比細化到每一個核心、每1MHz的主頻 ， 那么情況就會完全不同了 。
首先 ， 從GTX680至今的旗艦顯卡 ， 每一個核心的“單位能效比”其實呈現出了一個先下降、再上升 ， 并且最近兩三代產品又開始滑坡的趨勢 。 說的更直白點 ， 就是如今的新架構雖然整體能效比有上升 ， 但單核心的能效比其實是退步了的 。

其次 ， 如果將核心數量與主頻的因素全部排除 ， 更是會發現 ， 從多年前的GTX680系列到尚未發布的RTX4090 ， 具體到每一個核心的每時鐘周期性能 ， 更是幾乎完全是在“原地踏步” 。
這意味著 ， 不同于CPU領域每年都要強調IPC（每時鐘周期）性能改進的做法 ， 在GPU領域每一代產品的性能“大幅提升” ， 幾乎完全是靠著更多的核心數量 ， 以及更高的運行主頻來“堆”出來的 。

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