![[arxiv weekly] 分布式，并行计算，集群计算论文速递 [2021.05.31]](https://www.ijkxs.com/wp-content/themes/b2/Assets/fontend/images/default-img.jpg)
一、前言：变态堆料的GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC
2020年12月1日，GeForce RTX 3060 Ti正式发布，这是目前为止唯一一款定价在3000元以下的安培显卡，性能却要比上代6000元的RTX 2080 SUPER更强。
GeForce RTX 3060 Ti基于NVIDIA Ampere构架，核心代号为GA104-200。新的安培构架统一了INT32与FP32单元，原本只能做整数运算的INT32单元现在既能做整数运算，也能做单精度浮点运算。最大化的利用了每一个流处理器的运算资源。
因此，安培GPU只需付出很少的晶体管数量作为代价，就将FP32单元的数量翻倍，也可以理解为流处理器数量翻倍。于是我们就看到了拥有10496个流处理器的RTX 3090、8704个流处理器的RTX 3080、5888个流处理器的RTX 3070以及4864个流处理器的RTX 3060 Ti。在图灵时代这本身是不可想象的事情，但是安培做到了。
海量的流处理器数量不仅带来了夸张的浮点性能，而且在一些对浮点运算要求较高的游戏中能带来非常明显的性能提升。比如RTX 3060 Ti凭借4864个里流处理器几乎可以达到RTX 2060近乎二倍的性能，比上代高端型号RTX 2080 Super也要强了不少。
今日我们收到了七彩虹iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC，下面让我们一起来看看。
作为一张GeForce RTX 3060 Ti级别的显卡，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC配备了与GeForce RTX 3090 Vulcan OC相同的散热系统，5条8mm纯铜镀镍热管、3个90mm风扇、名为“iGame真空冰片技术”的真空均热板。
目前非公GeForce RTX 3060 Ti里面使用均热板技术的，也只有七彩虹火神。
在供电系统方面，设计了18相供电电路，其中14相是GPU核心，4相是显存。供电电路大量使用了昂贵的钽电容、I.P.P一体成型电感。PCB则经过了超量镀银处理，可以提高超频的稳定性，除了本身默认频率就已经很高之外，还有相当大的可超频空间。
更夸张的是，GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC使用了3个8pin供电接口，真实不可思议。
GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC的屏幕也有很多玩法。七彩虹附赠了一条Type-C数据线，连接到主板的USB 2.0插针上之后就可以自由上传图片、文字以及GIF动图，在屏幕上显示任何你想要看到的内容。
当然iGame标志性的“一键超频”功能也没少。
超频BIOS的加速频率从1665MHz提升到了1815MHz，增加了150MHz，另外GPU的功耗上限会从200W增加到240W。
二、安培构架带来了哪些改进
相较上一代图灵构架的GeForce RTX 20系列显卡，安培构架主要带来的如下改进：
1、8nm制程工艺
2、整合INT32与FP32单元
图灵的INT32单元只能做整数运算，闲置率很高。
为了解决这个问题，提升INT32单元的利用率，NVIDIA改进了INT32单元，使之不仅可以运行整数运算，也能进行单精度浮点运算，相当于整合了INT32和FP32单元，因而使得以FP32单元计数的GPU流处理器数量直接翻倍，单精度浮点性能也同样翻倍。
3、将ROP单元从内存控制器中分离
传统的ROP单元被集成在内存控制器中，阉割GPU位宽会降低ROP单元数量。而NVIDIA安培构架将ROP单元变成了GPC的一部分，每个GPC含有16个ROP单元，只要GPC数量不被阉割，ROP单元数量就不会减少。
比如GeForce RTX 3070与GeForce RTX 3080一样都有6组GPC，ROP单元数量同样都是96个。
4、第二代RT Core
NVIDIA通过提升插值算法，提升了光线追踪技术在动态模糊效果下的精确度，使得NVIDIA安培构架的光追性能得到了翻倍提升。第一代RT Core可以提供10Giga Rays/s的性能，第二代RT Core可以达到20Giga Rays/s。
5、第三代Tensor Core
第三代Tensor Core的效率是第二代的4倍，即便安培构架将每个SM多单元流处理器中的Tensor Core减半，它依然能达到图灵2倍的效能。
6、RTX IO技术
不过这项技术需要微软DirectStorage API的支持，预计2022年会正式开始应用。
除了以上技术之外，NVIDIA安培构架还支持PCIe 4.0、NVIDIA Reflex等技术，就不再一一叙述了。
三、外观：5条8mm热管 + 可翻转LCD屏幕
iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC正面有3个90mm，三围是323*158*60 mm，重量高达2.1kg。
3个DP 1.4a与1个HDMI 2.1接口。另外还有一个iGame独有的一键超频按钮。
底部视角图。
顶部视角图。GeForce RTX 3060 Ti这个级别的显卡竟然也用了3x8pin供电接口。
顶部的LCD屏幕可以翻转。
将LCD翻转过来的效果。
不同于其他高端显卡的背板，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC背置了一张被称为“灵视背板”的金属背板，除了能够加固PCB板和辅助散热的作用之外，背板的后面的RGB发光灯条。
金属背板自带2条纯铜热管和导热垫，能对PCB板背部的显存以及GPU背面的电容进行散热，散热效果肯定是远远强于普通的背板。
尾部有2个接口，左边的一个是连接主板的5V-ARGB插针上可以实现与整机的神光同步效果。
右边的Type-C接口可以使用附赠的Type-C数据线，连接到主板的USB 2.0插针上之后就可以自由上传图片、文字以及GIF动图，在屏幕上显示任何你想要看到的内容。
iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC的底座使用的是名为“iGame真空冰片技术”的真空均热板，真空均热板占据了整个散热器一半的面积。
热管方面，5条8mm纯铜热管算是市面上非公GeForce RTX 3060 Ti中最豪华的配置，1条8mm热管的效能大致等于2条6mm热管。
显卡PCB上面的主要发热部件—显存、钽电容、电感、MOSFET均有导热帖覆盖，可以迅速将温度传导至散热器。
整个散热系统与iGame GeForce RTX 3090 Vulcan OC几乎完全相同，唯一的差别就是热管少了一根。
拆掉散热片后的PCB本体，经过了超量镀银处理，可以提高超频的稳定性。14+4相供电对于GeForce RTX 3060 Ti这个级别显卡来说显得非常夸张。
输入部分采用来自KEMET的钽电容，在拥有更加更加优秀的电气效能的同时可以降低整个电子元器件的高度，增加散热器的面积。
电感是iGame自家研制的I.P.P一体成型电感，可以缓解显卡啸叫。
供电电路特写。
GPU核心周围是三星GDDR6显存，一共有8颗，单颗容量1GB，总容量8GB。频率14GHz，位宽256Bit，显存带宽448GB/s。
四、理论性能测试：比公版强4~6% 默频可以跑到2025MHz
1、3DMark
在2K分辨率3DMark Fire Strike Extreme测试中，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC图形分数达到了14952分，核心温度最高56℃，核心运行最高频率为2025MHz，最高风扇转速1260RPM，最高功耗226W。
在4K分辨率3DMark Fire Strike Ultra测试中，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC图形分数达到了7585分，核心温度最高56℃，核心运行最高频率为2025MHz，最高风扇转速1239RPM，最高功耗234W。
在3DMark的测试中，2K分辨率下，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC比公版快了3%，比GeForce RTX 2080 SUPER快了11%。
到了4分辨率，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC比公版要快了4%，比GeForce RTX 2080 SUPER强了14%。
2、3DMark Time Spy
在2K分辨率3DMark Time Spy测试中，iGame RTX 3060 Ti Vulcan OC图形分数达到了12388分，核心温度最高61℃，核心运行最高频率为2025MHz，最高风扇转速1427RPM，最高功耗240W。
在4K分辨率3DMark Time Spy Extreme测试中，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC图形分数达到了6079分，核心温度最高61℃，核心运行最高频率为2025MHz，最高风扇转速1458RPM，最高功耗243W。
在3DMark Time Spy测试中，2个分辨率下，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC的性能都比公版要高出6%，比GeForce RTX 2080 SUPER则高了9~16%。
五、光线追踪游戏测试：2K分辨率下可畅玩
1、德军总部：新血脉
最高画质下，2K分辨率开启RTX的帧率是97FPS。
开启RTX之后同时打开DLSS技术，帧率提升到了164FPS。
2K分辨率下，开启光线追踪之后，帧率从169FPS掉到了97FPS，打开DLSS之后，帧率又回到了164FPS。
在4K分辨率下，开启光追之后帧率会低于60FPS，不过在打开DLSS之后帧率会提高到98FPS。
2、古墓丽影：暗影
iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC在2K分辨率下开启光线追踪的帧率是62FPS。
2K分辨率同时打开RTX与DLSS之后，帧率上升到了73FPS。
在2K分辨率下，开启RTX之后，帧率依旧有60FPS，继续打开DLSS，帧率只提升了20%。
至于4K分辨率，不太适合GeForce RTX 3060 Ti这个级别的显卡。不过我们也能看到在4K分辨率下，开启DLSS的收益会更高一些。
3、光明记忆
《光明记忆：无限》在4K分辨率下开启光追，帧率会暴跌到27FPS，打开DLSS之后，帧率又回到了68FPS，流畅度没有什么问题了。
至于2K分辨率，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC不论是否开启光追都能流畅运行。
4、控制
iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC在2K分辨率最高画质下的帧率死86FPS。
开启RTX技术之后，帧率跌到了50FPS。
同时开启RTX + DLSS时，帧率又回到了82FPS。
iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC只能在2K分辨率下获得比较流畅的体验，同时打开RTX + DLSS能有86FPS的帧率。4K分辨率下，需要适当降低部分特效才行。
六、温度与功耗测试：烤机只有63度
1、温度测试
使用Furmark来对iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC进行烤机测试，测试是室温为24度。
在对超频BIOS进行压力测试时，将Furmark的参数设定为1920*1080分辨率、0AA。运行将近18分钟之后，iGame GeForce RTX 3060 Ti的温度稳定在63度附近，显卡的功耗维持在240W上下，满载时风扇转速为1630RPM，
2、功耗测试
分别测试待机、Furmark烤机功耗，另外我们还会加上游戏功耗测试，测试的游戏项目为《巫师3》。
测试所用的电源为威刚XPG CORE REACTOR 850 GOLD金牌电源。
待机时，几块显卡的功耗差距都不是太大。
与公版相比，iGame GeForce RTX 3060 Ti在运行《巫师3》时整机功耗会高出29瓦，烤机时功耗则要高了40瓦左右。
与GeForce RTX 2080 SUPER相比，不论是游戏还是烤机，iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC平台的功耗都要低20W以上。
七、总结：能畅玩光追的甜点级GPU
NVIDIA Ampere架构设计了全新的RT Core(光线追踪核心)、Tensor Core(张量核心)和SM(流式多处理器)。新的RT Core在处理光线追踪相关的计算时，是初代RT Core的1.7倍效率， Tensor Core则有2.7倍的AI性能提升，能耗比相比较于图灵架构提升接近1.9倍，进步非常明显。
因此即便是GeForce RTX 3060 Ti这个级别的显卡，在绝大多数支持光追游戏中开启RTX + DLSS技术之后，2K分辨率下都能获得60FPS以上的帧率。
Ampere GPU的到来，让3000元的甜点GPU就能畅玩光追，也进一步加速了光追游戏的发展。
再来说说这张iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC显卡。
七彩虹显卡在堆料的路上已经完全放飞自我。要说iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC的做工在非公GeForce RTX 3060 Ti中排第二的话，恐怕没有其他显卡敢称第一。
iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC是目前散热与温度表现最平衡的非公GeForce RTX 3060 Ti显卡。
独家真空均热板、5条8mm热管以及超重的散热器可以在3DMark中将最高温度压制在56度以内。在240W功耗下即便是进行长时间FurMark烤机测试，GPU的温度也就只有63度，同时风扇的转速仅有1600RPM，无论是噪音还是温度都无人能出其右。
另外，很多显卡的背板主要功能是加固PCB板，背板本身不会接触PCB板，散热效能非常有限。iGame GeForce RTX 3060 Ti Vulcan OC在金属背板还设计了2条纯铜热管，可以带走PCB板背部显存的热量，另外还有大量的导热垫也能对芯片背面的电容进行散热。
当然，如果你想要更好的静音效果，可以切换到默认BIOS，此时很多性能依然稍强于公版，但是功耗、噪音、温度都会有比较明显的改善，满载的时候几乎听不到GPU风扇的声音。
至于性能，这块显卡的Boost频率比公版多了150W，功耗高了40W，再配合顶级的散热系统，它的性能表现能比公版高出4~6%左右，同样也是顶级非公的该有的表现。
