NVIDIA 3080显卡功耗分析及750W电源兼容性情况
有测试,有发言权。啊我好像没有签NDA。
要看懂本文,你应该了解显卡的功耗特性是脉冲的,近年来显卡的峰值功耗有几倍于芯片厂给出的TDP值而且周期规律跟帧数挂钩。详情可以看我之前的科普文『离显卡功耗实标还有多远?峰值功耗与电源关系终结篇』。
本篇测试的是AIC公版参考显卡,非FE版本,拥有2x8Pin供电接口,数据有普遍性,GPU/Memory/Boost频率分别为1440MHz、1188MHz、1710MHz。它被众多AIC厂家作为公版使用,所测试的数据具备参考价值。
示波器截图为单显卡测试的结果,功耗含PCIE插槽和8Pin外接供电的12V,不含CPU功耗。其中通道1紫色曲线为显卡12V输入电流,通道2橙色曲线为显卡12V输入电压。M通道蓝色曲线为1、2通道的乘积功耗POWER。
RTX3080显卡运行Furmark按住空格键的方法测得的峰值功耗Peak值约750W 持续660us。其他的游戏和Benchmark没有比它更高的值了。
以总的4秒时间的情况来分析,可以看到显卡的功耗脉冲周期非常有规律。测量到的平均最高功耗约335W,也就是正常玩家用GPUZ所测得的最高功耗值。功耗幅度在约460~700W之间为主,单个周期看持续时间接近50ms(持续时间跟键盘触发设置相关),然后再休息约20ms,功耗约50~60W。显卡峰值功耗的平台多数都高于440W,偶有脉冲尖刺(也就是上图所测量到的750W那类)。3080跑起来的负载特性跟RTX Titan是非常像的,整体功耗都非常高,跑任何测试都高,它的规模实在是太大。
电源的兼容性情况分析
测完看显卡的情况,我们来测一下有哪些电源带得动3080,因为NVIDIA官方就推荐的750W。
测试平台:
配置 | 型号 |
---|---|
处理器 / CPU | Intel i9-9900K @5GHz 1.28V |
主板 / MB | ASUS ROG Maximus XI APEX |
内存 / RAM | Kingston DDR4-4000 8Gx2 @4266 |
固态硬盘 / SSD | Samsung SM961 256G / Samsung 970EP 500G |
显卡 / Graphics Card | RTX3080 |
图片补上了 | |
散热器 / Cooler | NZXT Kraken X72 + GentleTyphoon GT3000 x3 |
显示器 / Monitor | DELL U2720QM / U2518D |
示波器 / Oscilloscope | Tektronix MDO3014 |
电流探头 / Current Probe | TCP0150 20MHz带宽+ TCP0030A 120MHz带宽 |
操作系统 / OS | Win10 |
测试软件 / Benchmark | LinX 0.65 |
Furmark 1.20.8+ | |
3DMARK | |
Heaven 4.0等等 |
跑起来测到CPU+显卡的功耗达到1050W,CPU接近300W,剩下的由显卡承包。一个750W的电源它要超载到140%才能承受得住,还没算上主板、内存、SSD等其他配件的功耗。
测试电源:
品牌/型号 | 测试结果 |
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Corsair 海盗船 RM750x 2018 | ✓通过测试 |
Corsair 海盗船 RM750 2019(线下才卖) | ✓通过测试 |
Corsair 海盗船 SF750 SFX | ✓通过测试 |
CoolerMaster 酷冷至尊 V Gold SFX 750W | ✓通过测试 |
CoolerMaster 酷冷至尊 V Gold V2 750W(更新,ATX版本) | ✓通过测试 |
SuperFlower 振华 Leadex III Gold ARGB 650W | ✓通过测试 |
Seasonic 海韵 PRIME TX-700 Fanless | ✓通过测试 |
Seasonic 海韵 FOCUS GX-750 | ✓通过测试 |
Seasonic 海韵 FOCUS SGX-650 | ✓通过测试 |
Segotep 鑫谷 GP850G(750W) | ✓通过测试 |
Apexgaming 艾湃电竞 AG750M | ✓通过测试 |
表格里如果没有你用的型号就评论区留言等以后再补。可以按照本次的测试和我以往积累的数据来分析。其中:
1、Corsair海盗船的RM750x 2018、RM750 2019、SF750都通过测试,可见海盗船的调校还是有两把刷子。
2、CoolerMaster酷冷至尊,我手上只有一颗V Gold SFX 是750W的,也通过测试。MWE Gold V2按推算也应该是可以过测试。
3、SuperFlower振华Leadex III Gold ARGB 650W,振华的宣传就是反向虚标100W,可以过测试。同样可以推出之前测试的Leadex Gold 650W以上型号都可以过测试。
4、EVGA G2、G3、P2、T2的750W也可以过测试,方案跟上面振华的基本一致,之前测过750P2,显卡兼容性的测试数据相当好。EVGA其他的型号比如GA、G5等等兼容性未知,但从EVAG之前给的推荐表格看,要弱一档,EVGA自己推荐值是850W。
5、Seasonic海韵,最近由于保护设计保守被集火最多的牌子,主力型号FOCUS GX-750测试通过,高端的钛金牌无风扇PRIME TX-700 Fanless测试通过,SFX-L规格的FOCUS SGX-650也可以过测试。
由此也可以推算,海韵系的以下FOCUS方案,也都可以通过3080的兼容性测试:
ROG华硕 Strix 750W-1000W、THOR雷神850W;
NZXT恩杰 E系列750W-850W、C系列750W-850W;
Antec安钛克 HCG 750W-1000W;
Phanteks追风者AMP750W;
6、Segotep 鑫谷 GP850G(750W)爱国版通过测试。
7、Apexgaming 艾湃电竞 AG750M,通过测试。
虽然以上的750W都可以过实际测试,而且数量不少,但我个人建议3080显卡的用户优先选择850W及以上瓦数电源。
电源本身有一个客观存在的原因是,电源所使用的元器件都存在一定的误差,无法确保每一颗不同的个体都拥有一致的过载保护,比如设计在140%~150%就会进入过载保护的电源,有一个个体可能是142%保护,有另外一个个体可能是在147%保护,都属于合规的情况。
而外部的主要原因是负载太高。运行测试的时刻,显卡大部分时间的功耗都在460W~750W之间,加上CPU的200~300W,差不多是时刻都处于660W~1050W之间的高负载状态(虽然功率插座看到的也就是500~600W),超出750W部分,电源都要以超载状态输出,无法确保输出规格合规。1050W的峰值状态下,750W的电源是以140%+的输出运行,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,且无法确保电源在5年、7年质保期内还能带其他更高规格的硬件。
750W电源的极限我认为就在这一档显卡了,已经处于翻车和不翻车的边缘,CPU规格比我高的请自觉加电源瓦数。3090的用户强烈不推荐选择750W电源。当然后续我还是会再进行一轮3090显卡的功耗分析和电源兼容性测试。
果然老黄没让大家失望[doge]
和2080ti差不多的样子
@uk: 比2080Ti高,更像是RTX Titan,因为规模太大了
振华 Gold带不带argb的差别就是光效吗?
@Qinggua1441: 不是,III代改良了DC-DC的保护设计,性能有所提升。当然表面上看ARGB灯是最大差异了
@fcpowerup: 那ARGB和HG的区别在哪?
@12450: ARGB的规格比较高,实测也是这样。HG从国外的评测看来是把风扇和OPP设计调低了
@fcpowerup: 超级花今明两年会有850-10000W新品吗?PG 15.6略有难受,但是又超级花信仰
老大,你這結果,那些想拿650W、750W硬推的人要高潮了
他們會說:「你看吧,果然推得動」「說要大瓦的都是PSU廠的陰謀」
(白眼
@z: 难,老黄推荐的值就是这样。所以测850W的显得没什么意思。但我之前已经给出了推荐值了,我的建议是给电源预留一些空间,避开很多故障点,还可以应对未来的配置变化,从去年写的文章就是这样的思路。希望一部分能理解这个问题的用户作出合理的选择。
这次老黄功耗优化还行。
750的电源已经极限了,为什么振华和海韵的650w还过了测试?
@light: 兄弟,通过测试和长期运行是两码事啊!
“1050W的峰值状态下,750W的电源是以140%+的输出运行,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,且无法确保电源在5年、7年质保期内还能带其他更高规格的硬件。”
320瓦的功耗被你跑出双倍多,可以啊兄弟
@哈哈哈: 瞬间功耗是客观事实存在的,主要是大佬的仪器能测到这个瞬间功耗,一般的测不出来而已
@CP3: 估计没上过初中,不懂电学啊。
rm850x问题不大吧
所以我的LEADEX G 650写的有100W余量,也说这款电源带3080+3700没有问题吧
倒不是价格的问题,主要是真不想折腾
@qf: 不想折腾后果就是等着你硬件寿命大幅缩短吧
@berrysmithy: 你直接说:电源会加剧电容老化,如果长时间超载使用,带载能力下降会导致黑屏的情况出现!
这样他才意识到,他的“真不想折腾”简直是在给自己挖坑!
看到AG750M倍感欣慰
老兄,看了你的文章我更糊涂了。比如多卡,长城巨龙2000W,到底能带动几块3080?我原来觉得可以带4块到5块和一个标称200W的EPYC、或者10980xe,现在觉得是不是得双电源了。
双电源安全吗?比如600W供CPU,2000W供四到五块3080。如果一个电源失效,会引发连锁反应损坏部件吗?什么东西插在哪个电源上也有问题了:PCIE槽主板供电,是和显卡一起接2000W上,还是和CPU一起接600W上呢?如果供显卡的电源失效,显卡从PCIE槽上吸取的电流是否会瞬时增大呢?
还有没有其它隐患?
回到功率,如果按700W算,四块卡就是2800W,2000W电源带的动么?回到单电源,我真正糊涂的是,按您的说法,其实不要追求覆盖尖峰功率,我是不是还是应该老老实实2000W带一个类似10980xe这样的CPU和4块显卡?
最后,长城巨龙和振华价格差异巨大,我不在乎性能,只说安全性,对于4块3080和一块10980xe来说,有区别么?真不是说缺这一两千块钱差价,就是不知道我的需求,振华能比长城具体好在哪里。如果只相信钱的话,我觉得我就白长脑子了,即便买振华,我也需要知道我买的具体是什么。从印象里我是信任长城的,当然它可能不杰出,可我要求的也仅仅是够用哪。
@ile: 带多少张这个得问NV或者实测,似乎现在也不能SLI Gaming。多显卡需要看负载场景,跑游戏交错渲染的情况下,显卡的峰值功耗应该不会都叠一起,错开。
多电源,有电源失效的时候就是对应的CPU、显卡会关掉。主板24pin的12V是跟CPU的12V隔开的,但一般推荐CPU和主板都接在一个电源。显卡的电源失效,显卡就下线了,不会再工作。
对可靠性需求那么高就得多电源,按最宽裕的情况来设计,而不是追求够用。
@fcpowerup: 现在的多卡一般有两个用处:跑计算类的;游戏直接支持DX12、Vulkan的多显卡渲染。对计算,如果是程序自己分配计算任务的,峰值功耗未必不会叠加,当然也不好说;游戏类随着多卡的API变化,和原来的SLI也不见得一样了。
您的意思是2000W带320W的四卡有危险?或者起码同一个电源别供CPU了?
显卡的电源失效这个情况,我是想,如果主板CPU接在同一个电源,显卡接的另外一个电源失效了,此时PCIE还却能供电,会造成什么情况呢?
另外就是,电源标称的功率越大,保护就越慢,而就您所说,现在的电源已经考虑了峰值超载的情况,保护相对迟钝。那么如果板卡发生漏电,大功率电源会坚持时间更长,这岂不是也很不利。要是有灵敏型保护(当然目前恐怕没有),然后干脆覆盖峰值,最安全了,是这么理解吗?
@ile: 多卡的情况测试样本不足,只能靠推算,而且推算也不一定准确,这个要以后有数据再来分析。
我认为可以让单个电源带主板、CPU和存储。剩下的显卡让另外的电源带。
PCIE插槽还能供电,最多就是显卡离线,显卡本身有检流电路来控制取电不超出PCIE协议限定值。
不是电源标称功率越大保护越慢,我没有这样说过。而是不同的电源,它的保护设计不同,OPP的瓦数、触发时间都不同。大瓦数的电源它的OPP瓦数肯定是更高的。偏灵敏的保护,会让电源更容易重启。覆盖峰值从可靠性上出发是好的,只是需要投入更多成本,经济上不划算。
@fcpowerup: “保护越慢”这是我用词不当,我理解就是大电源超载冗余更多,容忍的电流更大,所以如果是阻值较大的短路和漏电,更不容易引起保护,这个是不是反而倒危险了。
真正想比较的是:比如按4卡每卡350,CPU 300算,2000W的电源带1700W的东西,如果板卡漏电就保护了。如果按每卡700的尖刺算,一个2000W带峰值2800W,CPU主板再来一个电源。这个正常使用应该不会保护。
但是当其中一卡,不是峰值700W,而是出毛病了,这块卡本身就跑出平均700W甚至1400W(有一定电阻值的短路?),另外三卡加一起平均不过1050W,一共2450W,这个2000W的电源扛得住,而且倾向于不保护。一卡1400W跑半秒可能就烧掉了吧。
我的困惑是:后一种情况会不会出现?如果一卡烧掉会有什么连锁反应么?如果真会这样,不是更不可靠了吗?
@ile: 前一个问题:
贴吧有个跑390X 1200W 单卡+一个4核I7 跑游戏,直接保护了。 R9可是出了名的供电管理漏洞,管理失控导致的超高的峰值电流,设计好的电源都是可以正常保护的。
后一个问题:
许多电电源都有短路保护的,EVGA的650 铜牌的那个电源的12V短路之后,整条线都是烧焦了,但是并没有因为这路的短路保护而关机。在运行过程中的短路也并没有影响正在运行的显卡。
如果是显卡发生短路,那么该发生短路的显卡会烧毁。
但是,390X 290W TDP瞬间供电失控飙升到2000W甚至更高的值,电源必须保护,如果保护不及时,有可能出问题;但是如果保护及时,显卡是不会出问题的。
@Jao: 对,您这个例子更单纯。如果出现“390X 290W TDP瞬间供电失控飙升到2000W甚至更高的值”,1200W可能会保护,而如果是个2000W的电源,就很有可能不会保护?我就是担心,这不成了当功率足够用以后,电源越大越不安全了。
EVGA那个例子,我琢磨,如果烧毁的是显卡,显卡就