NVIDIA RTX 3070值得入手吗?NVIDIA RTX 3070详细评测

大家都知道，距离NVIDIA GeForce RTX 30系显卡的发布会已经过去了将近两个月的时间，各个品牌的非公版显卡纷至沓来，RTX 3080/3090的喧嚣刚刚过去，现在RTX 3070也正式和大家见面了，感兴趣的朋友不要错过了。

70这个型号对于玩家来说有着非常大的魔力，乃至发布会中黄仁勋都亲口说道“70一直以来都是最受欢迎的型号，不管是970、1070还是2070”。

而这并不是毫无根据，以此次的RTX 3070为例，相比旗舰级产品RTX 3080的5499元售价，RTX 3070只要3899元，价格便宜1600元，但性能属于中高端行列，根据NVIDIA官方的描述，RTX 3070的性能甚至要比RTX 2080Ti还要强上一点。

NVIDIA GeForce RTX 3070

通过NVIDIA Ampere架构所带来的性能暴涨，究竟能不能让昔日的万元卡皇黯然失色，下面为大家带来NVIDIA GeForce RTX 3070 Founders Edition版显卡的首发评测。

01 NVIDIA GeForce RTX 3070 外观

首先来看GeForce RTX 3070显卡的外观，相比一同发布的另外两兄弟，RTX 3070要小巧不少，长宽比给人非常舒服的感觉。

在外包装上，一向是NV的极简风格，方方正正的硬纸盒子，主色调以黑色为主，辅以玫瑰金色纹路，与RTX 3080相同。

NVIDIA GeForce RTX 3070

RTX 3070的整体外观相较RTX 3080的差别还是比较大的，在之前的评测中我们讲过RTX 3080采用了一前一后的风扇散热设计，显卡尾部的风扇主动将热气排至上方再由整体的散热系统排出。

NVIDIA GeForce RTX 3070背板外露的散热鳍片

虽然RTX 3070正面的设计与上一代相同，但背面其实另有玄机。这款显卡依旧采用了超高密度的PCB板设计。

NVIDIA GeForce RTX 3070

相比RTX 3080的推拉式散热，RTX 3070采用推式风扇设计，显卡前端的风扇将热空气从机箱背部支架排出；显卡尾部直接由正面导流罩和大量的外露散热鳍片组成，形成中空状态，风扇依旧会将热气通过散热鳍片向上排出。根据官方的说法，与公版的RTX 2070相比，RTX 3070流式系统的静音提高16dBA，散热性能提升44%。

NVIDIA GeForce RTX 3070供电接口

NVIDIA GeForce RTX 3070电源转接线

除此之外的一些细节部分，侧面的GeForce RTX logo取消了LED灯，改为喷涂印刷。供电接口还是熟悉的单12pin，不过转接线却有些许不同，由于RTX 3070的功耗更小，采用了12pin转8pin。所以对于大部分玩家来说，意味着可以不用大动干戈换电源，直接升级显卡。

NVIDIA GeForce RTX 3070视频输出接口

在视频输出接口上，RTX 3070采用DP1.4a*3 + HDMI 2.1的4接口，同样可支持单线8K的视频输出。

NVIDIA GeForce RTX 3070

单从外观来讲，个人认为RTX 3070没有RTX 3080好看，但整体工艺同样精致，只有电源的转接线依然略有瑕疵，由于线材比较硬，从“双马尾”成了现在的“一柱擎天”，不过RTX 3070侧面的logo并不发光，所以倒也不是很显眼。

02 NVIDIA Ampere下的RTX 3070

NVIDIA GeForce RTX 3070同样采用了NVIDIA Ampere架构，我们首先来看一下RTX 3070的提升。

第一代RTX架构 Turing下的2070

第二代RTX架构 Ampere下的3070

相较于初代的Turing RTX架构，NVIDIA Ampere架构在算力上有着成倍的增长，这一点在RTX 3070中依旧有体现，每个时钟执行2次着色器运算，而Turing为1次，RTX 3070的着色器性能达到20.3 TFLOPS单精度性能，而Turing为7.9 TFLOPS。

NVIDIA Ampere架构翻倍了光线与三角形的相交吞吐量，RT Core达到39.7 RT TFLOPS，而Turing为23.8 RT TFLOPS。

全新的Tensor Core可自动识别并消除不太重要的DNN权重，处理稀疏网络的速率是Turing的两倍，算力高达162.6 Tensor TFLOPS，而Turing为60.3 Tensor TFLOPS。

NVIDIA GeForce RTX 3070的GPU核心拥有174亿个晶体管，392平方毫米的面积，基于三星的8nm NVIDIA定制工艺，另外在RTX 3070中我们都知道仍然采用了GDDR6显存，不过不同于RTX 3080的Micron，RTX 3070采用了三星的GDDR6显存。

我们在发布会中经常听到性能翻倍的说法，其实是因为本次NVIDIA Ampere的SM在Turing基础上增加了一倍的FP32运算单元，这就使得每个SM的FP32运算单元数量提高了一倍，同时吞吐量也就变为了一倍。

而通常我们计算显卡的CUDA数量，并不是把SM中的所有单元加起来计数，而是只统计FP32单元的数量，所以这样一来，SM中的【FP32 : INT32】 从 1:1 变为 2:1。

RTX 3070共有5888个CUDA，其实它只有2944个INT32单元，但由于内部的FP32数量翻了一倍，所以最终实现了5888这个惊人的数字。

而这样粗暴的提升CUDA数量对于游戏有帮助吗？答案是有，不仅有提升还很大。其实通常在游戏中浮点运算相比整数计算要常用的多，图形、算法以及各种计算操作中着色器工作负载通常需要混合使用FP32算数指令，而FP32的加速也有助于光线追踪降噪着色器。

光追工作原理示意

在此次的NVIDIA Ampere架构中，NVIDIA官方宣布为第二代RT Core，它和第一代有什么不同呢。首先要知道RT Core的工作原理是，着色器发出光线追踪的请求，交给RT Core来处理，它将进行两种测试，分别为边界交叉测试（Box Intersection testing）和三角形交叉测试（Triangle Intersection testing）。基于BVH算法来判断，如果是方形，那么就返回缩小范围继续测试，如果是三角形，则反馈结果进行渲染。

而光线追踪最耗时的正是求交计算，因此，要提升光线追踪性能，主要是对两种求交（BVH/三角形求交）进行加速。

RT Core的变化

在Turing的RT Core中，可以每个周期完成5次BVH遍历、4次BVH求交以及一次三角形求交，在第二代RT Core 里，NVIDIA增加了一个新的三角形位置插值模块以及一个的额外的三角形求交模块，这样做的目的是为了提升诸如运动模糊特效时候的光线追踪性能。

运动模糊渲染原理

第二代RT Core可以让光线追踪与着色同时进行，进行的光线追踪越多，加速就越快，它将光线相交的处理性能提升了一倍，在渲染有动态模糊的影像时，按照NVIDIA自己的实测，比Turing快8倍。

稀疏深度学习

除了光线追踪的强化，Ampere架构的Tensor Core也得到了极大地加强，在第三代Tensor Core中，NVIDIA引入了稀疏化加速，可自动识别并消除不太重要的DNN（深度神经网络）权重，同时依然能保持不错的精度。

首先原始的密集矩阵会经过训练，删除掉稀疏矩阵，再经过训练稀疏矩阵，从而实现稀疏优化，进而提高Tensor Core的性能。

与此次RTX 30系显卡一同发布的还有一项新技术——RTX IO。目前很多游戏动辄几十G甚至百G的安装空间，对于存储空间的负担暂且不提，但存放在硬盘中的数据，如果显卡想要读取到，需要先由CPU从硬盘中读取压缩过的数据，经过解压缩再发送到显存中。

虽然随着NVMe SSD的推出，读取速度相较机械硬盘能够快20倍，但受制于传统I/O限制，NVMe高达7GB/秒的高速读写对于CPU是极大的负担。

传统的数据交换

在这个过程中，会占用多个CPU核心，压力急剧增大，占用较多的内存，而此时其实GPU是处于闲置状态的。RTX IO的作用就是越过CPU解压再传输数据这一步，直接从PCIE总线读取硬盘上经过压缩的数据，并且完成无损GPU解压，降低CPU占用，变向提升了性能。

RTX IO可以极大解放CPU负担

当然这项技术作为系统底层的运行方式改变，还需要借助微软发布的DirectStorage来实现，对于目前容量的游戏来说，RTX IO的改善效果有限，但假以时日等游戏容量上百G成为常态的时候，这项技术将会发挥巨大的功效。

同时搭配新增的HDMI2.1接口，可以支持单线8K的视频输出，而上一代HDMI2.0仅支持4K 98Hz的视频输出，如果想要连接8K电视，则需要更多的线缆支持。

03 3DMARK 理论性能测试

首先介绍一下测试平台，为了保证此次评测能够发挥RTX 3070显卡的最佳性能，主板和CPU采用了目前桌面旗舰级配置，具体如下。

在测试成绩上，基准测试采用3DMARK，游戏性能测试使用游戏自带Benchmark，同时为了减小误差，每项测试成绩均测试3遍取平均值。

GPU-Z参数

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