去年9月份,英伟达正式发布了GeForce RTX 4080 16GB,平心而论,这款显卡真正实力相当的竞品是AMD的Radeon RX 7900 XTX,后者价格便宜200美元,性价比更高,各有千秋。
但本文的主题不是拿它和AMD的竞品PK对比,而是进行纵向对比,评估一下GeForce GTX 1080和GeForce RTX 4080 16GB这两款跨了三代、发布时间相隔五年的产品性能差距有多大,如果升级可以获得多大的性能提升。
一、参数对比
GeForce GTX 1080发布于2016年5月27日,采用GP104 GPU,基于Pascal架构,台积电16纳米工艺,拥有2560个着色单元,64个光栅单元,160个纹理单元,20个多单元流处理器,L2级缓存为2MB。
标准运行频率为1607 MHz,最高运行频率为1733 MHz,搭载8GB GDDR5X显存,显存位宽为256 bit,显存速度为10 Gbps,显存带宽为320.3 GB/s,FP32浮点性能为8.873 TFLOPS,功耗为180W,建议零售价为599美元。
GeForce RTX 4080 16GB版发布于2022年9月20日,采用AD103 GPU,基于Ada Lovelace架构,台积电5纳米工艺,拥有9728个CUDA内核,76个光线追踪单元,112个光栅单元,304个纹理单元,304个张量内核,76个多单元流处理器,L2级缓存为64MB。
标准运行频率为2205 MHz,最高运行频率为2505 MHz,搭载16GB GDDR6X显存,显存位宽为256 bit,显存速度为22.4 Gbps,显存带宽为716.8 GB/s,FP32浮点性能为48.74 TFLOPS,功耗为320W,建议零售价为1199美元。
二、测试平台配置
主要硬件配置如下:
处理器为英特尔Core i9-13900K,主板是华硕ROG Strix Z790-E Gaming,内存是芝奇Trident Z5 RGB 32GB DDR5 6000MHz,显卡是GeForce RTX 4090 24GB,硬盘是两块三星970 EVO M.2 2280 1TB,操作系统是Windows 11。
三、游戏实测
以下将分别测试八款游戏,均采用1440P画质模式,左边代表GeForce GTX 1080,右边代表GeForce RTX 4080 16GB。
第一款游戏是《霍格沃茨之遗》。
GeForce GTX 1080平台的平均帧速为45 FPS,最低瞬时帧速为39 FPS,帧时间为23.4ms,CPU使用率为23%,功耗为40W,温度为46度,GPU使用率为99%,功耗为185W,温度为64度。
GeForce RTX 4080平台的平均帧速为160 FPS,最低瞬时帧速为124 FPS,帧时间为5.3ms,CPU使用率为64%,功耗为66W,温度为57度,GPU使用率为99%,功耗为261W,温度为61度。
在这款游戏中,GeForce RTX 4080平台的平均帧速和帧时间都将近领先对手4倍。二者的GPU使用率都是一样的,但是GeForce RTX 4080平台的CPU使用率高将近三倍,实际内存使用量高1GB,这说明GeForce GTX 1080有较大带宽瓶颈,无法发挥出CPU应有的性能。
以平均帧速按百分比计算,GeForce RTX 4080领先GeForce GTX 1080大约256%,差距主要来自于带宽瓶颈。
第二款游戏是《荒野大镖客救赎2》。
GeForce GTX 1080平台的平均帧速为46 FPS,最低瞬时帧速为36 FPS,帧时间为20.9ms,CPU使用率为46%,功耗为70W,温度为56度,GPU使用率为98%,功耗为185W,温度为65度。
GeForce RTX 4080平台的平均帧速为157 FPS,最低瞬时帧速为100 FPS,帧时间为5.8ms,CPU使用率为44%,功耗为117W,温度为60度,GPU使用率为96%,功耗为276W,温度为60度。
在这款游戏中,两个平台的CPU和GPU使用率比较接近,GeForce RTX 4080平台的内存使用量将近高1GB,性能差距主要不在于带宽瓶颈,而是显卡自身的性能。
按百分比计算,GeForce RTX 4080领先GeForce GTX 1080大约241%,帧时间领先4倍左右。
第三款游戏是《赛博朋克2077》。
GeForce GTX 1080平台的平均帧速为26 FPS,最低瞬时帧速为22 FPS,帧时间为38.8ms,CPU使用率为46%,功耗为68W,温度为66度,GPU使用率为99%,功耗为182W,温度为70度。
GeForce RTX 4080平台的平均帧速为97 FPS,最低瞬时帧速为86 FPS,帧时间为10.4ms,CPU使用率为26%,功耗为109W,温度为77度,GPU使用率为98%,功耗为281W,温度为62度。
在这款游戏中,两个平台的GPU使用率接近,但GeForce RTX 4080平台的CPU使用率低对手将近一半,这说明在GeForce GTX 1080平台,CPU是起了更多助力的,尽管如此,整体性能还是不敌对手。
按百分比计算,GeForce RTX 4080领先GeForce GTX 1080大约273%,帧时间领先4倍左右。
第四款游戏是《极限竞速地平线5》。
GeForce GTX 1080平台的平均帧速为62 FPS,最低瞬时帧速为40 FPS,帧时间为16.3ms,CPU使用率为11%,功耗为41W,温度为44度,GPU使用率为99%,功耗为159W,温度为65度。
GeForce RTX 4080平台的平均帧速为212 FPS,最低瞬时帧速为133 FPS,帧时间为4.8ms,CPU使用率为30%,功耗为83W,温度为58度,GPU使用率为99%,功耗为269W,温度为59度。
在这款游戏中,情况和第一款比较类似,两个平台的GPU使用率相同,但是GeForce RTX 4080平台的CPU使用率高将近三倍,GeForce GTX 1080无法发挥出CPU应有的性能。
按百分比计算,GeForce RTX 4080领先GeForce GTX 1080大约242%,帧时间领先4倍左右。
第五款游戏是《绝地求生》。
GeForce GTX 1080平台的平均帧速为53 FPS,最低瞬时帧速为39 FPS,帧时间为17.5ms,CPU使用率为7%,功耗为65W,温度为51度,GPU使用率为99%,功耗为206W,温度为60度。
GeForce RTX 4080平台的平均帧速为212 FPS,最低瞬时帧速为118 FPS,帧时间为6.3ms,CPU使用率为12%,功耗为92W,温度为55度,GPU使用率为97%,功耗为277W,温度为59度。
在这款游戏中,情况和前一款差不多,两个平台的GPU使用率接近,但是GeForce RTX 4080平台的CPU使用率更高,但只高5%。
按百分比计算,GeForce RTX 4080领先GeForce GTX 1080大约300%,帧时间领先3倍左右。
第六款游戏是《蜘蛛侠》。
GeForce GTX 1080平台的平均帧速为48 FPS,最低瞬时帧速为29 FPS,帧时间为20.0ms,CPU使用率为10%,功耗为60W,温度为52度,GPU使用率为98%,功耗为175W,温度为70度。
GeForce RTX 4080平台的平均帧速为166 FPS,最低瞬时帧速为119 FPS,帧时间为5.6ms,CPU使用率为63%,功耗为120W,温度为62度,GPU使用率为84%,功耗为209W,温度为56度。
在这款游戏中,整体情况更夸张,GeForce RTX 4080平台的GPU使用率比对手低14%,CPU使用率高将近6倍,GeForce GTX 1080的带宽瓶颈非常明显,以至于CPU基本没有干活,在围观偷懒。
按百分比计算,GeForce RTX 4080领先GeForce GTX 1080大约246%,帧时间领先4倍左右。
第七款游戏是《地平线零之曙光》。
GeForce GTX 1080平台的平均帧速为49 FPS,最低瞬时帧速为45 FPS,帧时间为20.7ms,CPU使用率为31%,功耗为82W,温度为51度,GPU使用率为99%,功耗为184W,温度为62度。
GeForce RTX 4080平台的平均帧速为169 FPS,最低瞬时帧速为123 FPS,帧时间为7.6ms,CPU使用率为76%,功耗为132W,温度为67度,GPU使用率为93%,功耗为283W,温度为60度。
在这款游戏中,在这款游戏中,整体情况也差不多,GeForce RTX 4080平台的GPU使用率比对手低6%,CPU使用率高了两倍多。
按百分比计算,GeForce RTX 4080领先GeForce GTX 1080大约245%,帧时间接近领先3倍左右。
第八款游戏是《巫师3》。
GeForce GTX 1080平台的平均帧速为27 FPS,最低瞬时帧速为8 FPS,帧时间为40.6ms,CPU使用率为19%,功耗为41W,温度为51度,GPU使用率为99%,功耗为180W,温度为70度。
GeForce RTX 4080平台的平均帧速为111 FPS,最低瞬时帧速为83 FPS,帧时间为6.8ms,CPU使用率为24%,功耗为86W,温度为56度,GPU使用率为99%,功耗为283W,温度为59度。
在最后一款游戏中,两个平台的GPU使用率相同,GeForce RTX 4080平台的CPU使用率高5%,发挥出了更多的CPU性能。
按百分比计算,GeForce RTX 4080领先GeForce GTX 1080大约311%,帧时间接近领先6倍左右。
四、对比结论
综合以上数据平均计算,GeForce RTX 4080整体领先GeForce GTX 1080大约246%。请注意这种说法和结论并不严谨,因为领先不只是来自于绝对的图形性能,还包括高带宽,能发挥出更多高端处理器的性能。
可能有些朋友觉得GeForce GTX 1080性能还行,即使上了12代或者13代酷睿中高端处理器仍然舍不得淘汰,继续凑合用,其实这种想法是错误的,因为它喂不饱高端处理器,无法发挥出整个平台的应有性能,应该果断地断舍离。
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