|确实是核弹!RTX3080/3090显卡的电源选购攻略
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小伙伴们抢到RTX3080/3090吗?
双11马上要到了 , 大家买到RTX3080/3090的可能性也大了一些 , 所以这篇文章主要想和大家探讨下RTX3080/3090到底该用多大的电源 , 并在文章最后推荐了40多款电源供大家参考 。
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新显卡的性能增加确实大 , 但随之而来的功耗增加也是非常大 , RTX3080和RTX3090的TDP分别为320w和350w , 账面上就比RTX2080Ti的260w增加不少 。
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官方推荐RTX3080和3090最好使用额定750w的电源 。 还没发布的RTX3070的功耗控制还可以 , TDP为220w , 官方推荐的电源为650w 。
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功耗表测试
小熊正好也写了RTX3090的评测 , RXT3090评测文章如下:
略有束缚的显卡天花板:耕升RTX3090炫光评测分享
具体测试平台如下
CPU:英特尔(intel) i7 10700k OC 5GHz
主板:华擎(ASRock) Z490 Phantom Gaming-ITX/TB3
内存:影驰(Galaxy)HOF OC Lab 大师 DDR4 4000 8G*2
显卡:耕升(GAINWARD)RTX 3090炫光
SSD:西部数据 (Western Digital)WD_BLACK SN750 1TB
电源:安钛克(Antec) HCG 1000 Extreme
机箱:安钛克 (Antec) Striker 锋芒
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▼首先来看显卡的GPU-Z数据 , 这款耕升RTX 3090炫光基本是公版参数 , 最大功耗也被死死地卡在了350w 。
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以下使用小米智能插座测试功耗
▼首先使用Furmark进行烤机测试 , 参数设定为1920*1080分辨率、0AA , 帧数比较高 , 可以让GPU基本满载 , GPU-Z看到功耗依然是350w , 但频率减少到了可怜的1125MHz , 明显碰到了功耗墙 , 整个平台的输入功耗为470w 。
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▼使用time spy的压力测试 , 这个测试帧数肯定高不了 , 不过CPU负载也有提高 。 频率可以维持在1700MHz左右(浮动变化较大) , GPU-Z检测到最大频率为1995MHz , GPU-Z显示功耗为357w , 稍稍超出350w一点 。 此时小米智能插座显示的输入功耗为~485w , 比之前的Furmark也要高了一点 。
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▼再来看下CPU的情况 , 5G和默认频率(默认电压高)的FPU烤机功耗都差不多 , 小米智能插座显示的输入功耗为~290w , 当然在实际游戏中CPU的负载不会很高 。
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▼古墓丽影:暗影的benchmark测试 , 4k分辨率最高画质开最高光追特效(没开DLSS) , 记录功耗最高值为~514w 。
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需要注意是测得的功耗为输入功耗 , 小熊使用的额定1000w的金牌电源 , 在500w左右(50%)是效率的最大值 , 算92%的效率 , 也只有不到500w的输入功耗 , 这么岂不是500w的电源都可以带着RTX3080/3090飞了?
然而实际上情况可能没用那么简单
更专业的测试
小米智能插座是一种AC插座功率计 , 其原理是对输入电源的正弦波AC交流电进行采样、积分 , 最终得到了一个电源的AC输入平均功耗 。 再加上采样率不高(大概到秒) , 捕捉不到用电峰值的就是说插座功率计测下电费还成 , 是测不到主机最大的用电峰值的。
【|确实是核弹!RTX3080/3090显卡的电源选购攻略】
更测试方法是采用直接从DC端测量的方法来获得板卡功率 , 再加上的高采样率的测试设备才能测试到最真实的值 。 这种方法当然不是一般人能玩的起的 , 国内看到这么测电源的媒体有超能和fcpowerup , 国外的有Tom’s Hardware等 。
首先来看超能的测试
▼超能有御赐的PCAT(Power Capture Analysis Tool) , 直接可以测量显卡的功耗 , 而使用的功耗仪只能测量到整机的功耗 。
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▼超能这次RTX3080的首发测试就是采用了PCAT(每0.1秒检测一次功耗的) , 显卡最大功耗采用了3DMark Fire Strike压力测试 , 测定RTX3080的瞬时功耗最高到过415W , 超了TDP大概100w 。
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再看fcpowerup的测试
▼fcpowerup使用了示波器截图为单显卡测试的结果 , 采样率更高 。
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▼显卡最大功耗采用了Furmark按住空格键的方法 , 测得了RTX3080峰值功耗Peak值约750W, 这个数值基本是TDP的快2倍了!当然这种测试方法和极端 , 而且这个值持续的实际只有660us , 相当的短 。
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峰值(瞬时)功耗
这种峰值功耗由于芯片拥有更多的晶体管 , 更先进的工艺制造更窄的栅长 , 栅极二氧化硅绝缘层会变得更薄 , 漏电功耗占比加大 。 所以高性能芯片的峰值功耗越大 , 性能一般芯片的峰值功耗反而小 。
在CPU方面 , 我们经常提到牙膏厂的95w/125w的TDP , 烤个机就到200多w了 , 吐槽TDP的意义不大 , 但其实酷睿8、9、10系列的功率极限(Power Limit)一共有4档 , 功率从小到大依次是PL1、PL2、PL3、PL4 。
PL1即平均功率 , 差不多就是TDP功率;
PL2即超过PL1之后的功率极限 , 对应Turbo Boost 2.0状态下的功率;
PL3是一个更高的功率极限;
PL4就是一个不可逾越的deadline 。
而且牙膏厂给出了明确的供电电流需求 , 所以根据峰值电流其实是可以算出不同状态下的功耗 。
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但在显卡方面 , A家和N家就没用牙膏厂那么老实了 , 基本上没法获得官方的峰值功耗数据(当然显卡相比CPU的峰值功耗持续时间更短) 。
OCP/OPP过载保护机制
2018年大量使用Vega显卡的用户发生了重启现象 , 于是大家都认为问题出现在电源上 。 海韵官方给出了官方的回应(FOCUS+系列550w翻车的比较多 , 但也有其它品牌) , 表示其研发部门在测试双卡Vega 56 CrossFire时 , 抓到高达102A / 10ms的峰值功耗 , 相当于1200W的峰值功耗 , 单张显卡也有600w , 还没算CPU和平台的功耗 , 叫一个额定550w的电源怎么带?
这次海韵的主动躺枪 , 让人们认识显卡峰值瞬时功耗的存在 , 而电源保护机制都是些啥呢?
OCP:逐周期bai电流限制保护 , 限制最大输出电流;
OPP:过载保护 , 限制最大输出功率;
OVP:过压保护 , 限制最高输入电压bai;
OTP:温度保护 , 限制工作时的最高温升
ESD:静电保护 , 即静电释放 , 避免由于静电引起芯片或者电子元件损坏;
UVLO:低压关闭 , 欠压锁定 , 限制最低入输入电压 。
跟电源重启最密切相关就是OCP和OPP过载保护机制 。 由于现在的电源多为单路12V的电源 , 且12V的功率也接近了总功率 , 所以12V OCP过流保护其实已经等于整机的OPP(Over Power Protection) 。
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那么后来大家都用千瓦电源带Vega了吗?并没有!
海韵FOCUS的重启事件是OPP值较低并且灵敏度较高而导致的 。 所以海韵只是在2018年后的产品中把过流保护阈值调高了一些 , 并没有再作其它的大改动 。
而如果是低OPP、低灵敏那就有花屏 , 黑屏 , 欠压的风险了 。 这是各个厂家对产品性能的取舍 , 也没有绝对的好坏之分 。 不过要是没有这些保护措施就很可怕了 , 轻则毁电源 , 重则毁显卡甚至主机 。
而现在电源的OPP一般在额定功率的110%~160% , OCP超载电流的值也差不多是这个范围 , 也就说电源都可以超载使用 , 当然承受的超载时间是非常短的 , 通常以几百微秒μs或者几ms毫秒计 。
但大多少厂商都没有公布电源的OPP和OCP值 , 现在数据完全来自于媒体评测 , 由于个体可能还有差异 , 所以也只能当个参考值 。
电源选择
那么话说回来 , RTX3080/3090的电源到底应该怎么选呢?
1.功率的选择
首先是显卡功率的确定
超能和fcpowerup都建议选择大一些 , 即大于官方建议的750w电源 。 超能还要温和一些 , fcpowerup则更加激进一些 , 而且认为电源超载运行会带来更大的发热、噪音 , 加速元器件老化 , 长期下来对电源寿命有一定的影响 。 但如果按照fcpowerup测得的峰值数据 , 电源的额定功率包住整机的峰值功耗 , 那么就需要千瓦起步了 。 而且fcpowerup自己测试过很多750W都没有出现过问题 。
对于追求绝对稳定和不差钱的用户 , 当然可以直接选择850w或千瓦电源 。
对于想要控制一下预算 , 追求一些性价比的用户 , 小熊就来谈谈自己的看法 。
超能的测试 , 可以看到在80s的测试时间内超过400w时的几率还是挺多的 , 而fcpowerup测试的峰值时间只有几百us , 既然电源本身可以承受这些峰值功耗 , 不用这身本事好像挺可惜的 , 至于寿命问题 , 应该很少人会用一台PC十年以上吧!再者现在很多电源都提供了超长的保修 。
所以个人认为在计算显卡功率时把官方给的RTX3080/3090的TDP再加上100w;而最终选择的电源额定功率值X1.3(取个OPP的平均值)可以包住2倍的RTX3080/3090的TDP即可 。
下面就要考虑CPU的功耗
以小熊的粗浅见识还真不知道能让CPU和GPU都达到满载的实际应用 , 渲染和转码应该不会 , 游戏就更不要说了 , 当然也许专业领域会有这样的应用 , 所以这里还是为游戏应用来计算电源功耗 。
通过自己的测试可以看到一般游戏时的CPU负载并不会高 , 也就是TDP的水平吧 , 所以就取CPU的TDP , 另外其它主板、内存等等的功耗算为50w 。
小熊的电源功率计算公式
以CPU划为三档:
(1)165w TDP的CPU:比如I9-10980XE之类的 , 搭配RTX3090 。
[(165w+50w)+(350w+100w)]/0.8=831w , 除0.8是为了实际功率在所选电源额度功率的80% , 作为余量 。
峰值功耗为(165w+50w)+350wX2=915W , 850w电源按1.3的OPP算为1100w , 也完全能包住峰值功耗 , 剩下的余量为CPU的峰值功耗准备吧 。
(2)125w TDP的CPU:比如I7-10700k之类的 , 搭配RTX3080 。
[(125w+50w)+(320w+100w)]/0.8=744w ,
峰值功耗为(125w+50w)+320wX2=815W , 750w电源按1.3的OPP算为975w , 也能包住峰值功耗 。
(3)65w TDP的CPU:比如I5-10400/1050,R5-3600之类的 , 搭配RTX3080 。
[(65w+50w)+(320w+100w)]/0.8=668w ,
峰值功耗为(125w+50w)+320wX2=755W , 650w电源按1.3的OPP算为845w , 也能包住峰值功耗 。
其它型号可以自行带入计算 , 要强调这只是小熊的一家之言 。
2.80PLUS认证
▼过了80PLUS认证不一定就是好电源 , 好电源也不一定过了80PLUS认证 , 但好歹是个可依据标准 。
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▼现在好一些金牌都可以达到50%下92%的效率(标准是90%) , 而更高级的白金和钛金也只能多2~3% , 所以建议选择金牌就可以了 。
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▼另外也不是电源瓦数越大越耗电 , 如果是千瓦级的金牌电源和小瓦数铜牌电源相比 , 反而在一定范围内的低负载有优势 。
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3.12V多路/单路选择
现在基本是单路12v的天下了 , Intel在ATX12V v2.52规范中已经把12V多路设计去掉 , 毕竟现在12v应用是大头 , 12V分多路设计的电源 , 使用高功率的显卡更容易触发单一路的OCP导致重启 。
4.线材的选择
现在很多电源PCI-E显存的设计都是2个接头用1组模组线 , 高负载时其实是1组端子在扛 , 而端子以及电线能承担的电流都是有限的 , 所以对于高功率的显卡 , 如果有2个8pin接口 , 就尽量使用2根PCI-E线供电 , 不要用1根线上的2个接口;如果是超公版的显卡使用了3个pin接口 , 同理也要尽量使用3根PCI-E线供电 , 这就对于电源接口和线材设计有了一定的要求 。
实际电源推荐
电源推荐选择了650w , 750w , 850w和1000w4个级别 , 筛选标准为80plus 金牌 , CPU接口要有2个(满足现在的超频主板) , PICE接口也至少2个 , 当然有3个或更多PICE接口是个加分项 , 也会单独说明 。 这个档位的电源大多采用了主动式PFC+LLC谐振+同步整流+DC to DC结构 , 大多LLC谐振是半桥的 , 好一些是全桥 。
650w电源推荐
650w的电源有2个CPU接口的电源比较少 , 所以PASS很多电源 , 不过推荐这个电源所使用平台是64wTDP的CPU , 搭配主板很可能也就只需要一个CPU接口 。 好吧 , 你把它看成是对RTX3070的电源推荐也行(只是想减少些工作量) 。
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750w电源推荐
750w~850w电源是搭配RTX3080/3090主流区间 。
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850w电源推荐
RTX3080的超公版 , RTX3090 , 或者是高功耗的CPU还是建议850W电源 。
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1000w电源推荐
买得起1000w以上的 , 貌似也不用推荐了 , 这个价位的产品参数够用 , 品质放心 , 我就随便写了2个 。
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总结
推荐电源是个吃力不讨好的活 , 推荐高功率的 , 会被说成电源厂的卧底 , 推荐低功率 , 翻车也会被骂 。 但总体而已小熊推荐的电源瓦数其实还算偏保守的 , 毕竟N家官方使用TDP 165W的I9 10980XE才推荐750w电源 , 小熊则是TDP 125W的CPU就推荐750w电源 , 当然这只是一家之言 , 仅供大家参考 。
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最后小熊应该会评测RTX3070 , 还请大家继续支持 , 到时候见咯!
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