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    卖好几万的图形显卡,游戏性能咋这么差?

      [  中关村在线 原创  ]   作者:十一

    前些天笔者在做一个台式工作站评测的时候,收到的一条相当“真实”的留言,大概是说工作站的价格过于昂贵,个人消费者无法承担。那么,这台机器贵在哪儿呢?首当其冲的就是售价已经突破4万元的RTX A6000。等等,RTX A6000?明明大家对显卡还停留在30系的印象,难道已经有60系显卡了吗???

    卖好几万的图形显卡,游戏性能咋这么差?

    事实当然不是如此,RTX A6000是NVIDIA为企业级专业应用市场打造的超高端显卡,属于Quadro的一员,但命名时去掉了标志性的Quadro,所以会稍稍有些迷惑性,但问题还是有:甭管你叫不叫Quadro,就这么一块显卡,它凭啥卖这么贵,而且它游戏性能好像也不行啊?

    首先要明确一个概念:专业显卡,也就是图形显卡,指的是一类为某些专业应用而优化的显卡,但是从本质上讲,专业显卡并不是从硬件层面上完全重新设计的新产品,比如2015年Nvidia的GTX 900系列、Titan系列游戏级GPU与M系列专业级GPU均使用的是Maxwell架构,虽然同架构的芯片用的都是同一个版图,晶体管的数量、排列结构连线结构都一样,但一张晶圆中心部分蚀刻出的坏晶体管数量最少,通常用于制造专业卡芯片。离中心越远蚀刻出的坏晶体管越多,如果将这些部分废弃不用会造成很大的浪费,于是芯片制造商会将这部分中的坏晶体管屏蔽起来,来制造中低端的GPU。

    当然,如果芯片制造商技术够硬,水平够好,坏晶体管数量完全可控,也会以普通游戏显卡为基础,使用对特定软件进行优化的驱动程序,然后在这些软件中提供较强性能。这也导致了相同规格的的专业显卡和游戏显卡在硬件层面上几乎没有多少区别,只有在显存接口上会有些不同。例如和RTX 3090相比,RTX A6000的显存是48G,是前者的两倍。

    卖好几万的图形显卡,游戏性能咋这么差?

    具体在接口方面,我们都知道OpenGL与DricetX只是3D设计程序的接口,在工业软件领域OpenGL是主流,游戏领域DricetX是主流。游戏卡与专业卡均能很好的支持二者,这也就造成了如果只是平面设计和简单的3D建模(Photoshop)的话,游戏卡与专业卡的差别并不明显。而且在图像渲染的时候,CPU占用往往更高一些,与其纠结是不是要上专业显卡,不如换个好点的CPU。

    那么Premiere Pro呢?很遗憾,其显卡加速功能来源于CUDA,因此也并不是专业显卡可以大展身手的地方。与之相对的还有某些游戏开发引擎比如UE4,在使用UE4开发的场景下,其实和玩游戏的场景是十分相似的,因此专业显卡这时候的性价比反而要低一些。

    卖好几万的图形显卡,游戏性能咋这么差?

    也就是说,最终造成专业显卡与游戏显卡价格的最大因素看起来只是驱动的不同,但对于某些特定人群来说,一个稳定且得到了优化的驱动才是专业卡的最大优势,因为专业卡能带来的价值可能要比这张卡的实际价值高很多。

    那么就可以断言专业图形显卡是智商税了吗?并不能。

    虽然游戏卡目前虽然可以都可以很好地支持各种OpenGL和Direct3D游戏,但是,它们更多地专注于游戏中需要的那些功能。为节约成本而计,对于在游戏中明显不会用到的那些功能如线框模式的抗混淆(反锯齿)、双面光照、3D动态剖切等功能一般是不会在硬件中予以支持的。

    首先来说说大显存的优势。首先3D软件领域里,虽然3D Max老早就用上了DricetX,也正如上文所说,游戏卡和专业卡都对DricetX的支持不错,但这种软件经常会打开巨大的场景,这点和游戏很不一样,游戏场景是可以做到很“优化”的,而在图形软件里不行,因为要编辑。另外图形软件在实现上,也会把很多编辑的历史纪录放到显存里,这样就让游戏显卡的显存显得有点吃紧了,所以影响3D Max在两种显卡上发挥的主要是显存大小,并不是单纯的性能差异。

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    另一方面,对于需要进行AI训练的人群来说,深度学习模型训练的一个要求就是大显存,具体而言,在深度学习模型训练过程中,48G的显存可以显著增大批处理数(每次输入的图片数量)的大小,可以显著提高模型的泛化能力以及稳定性。对于动辄需要数百G的训练集来说,这样的要求也合情合理。

    然后就是驱动不同导致的特定软件的性能差异。在SolidWorks、Siemens NX、AutoCAD、Catia之类的工程制图软件上,才是专业显卡真正可以大显身手的地方,基本上游戏显卡只有被吊打的份,究其原因,是因为像高级场景渲染、CAD/CAM、影视用三维动画等应用领域往往会遇上非常大规模的模型和许多光源,因此图形系统的几何与光线处理能力是至关重要的。从而导致了专业显卡要对更多、更广泛的OpenGL函数予以支持,拿GTX 1080与Quadro P5000举例,后者含有398个扩展函数,比前者要多7个,所以在双面光照测试中,GTX 1080对比Quadro P5000要有10倍以上的性能损失。

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    最后还有一个不得不提的专业显卡独享的特点:一般中端以上专业显卡至少有3个DP 1.2接口+1个dvi接口,理论上可以通过DP的chaining方式,连接至少7台显示器,这是游戏显卡无法胜任的。

    也正因如此,在衡量专业显卡性能的时候,往往要采用一些“非常规”的软件,像3D Mark这样的衡量电脑DirectX接口和光追性能的测试软件,基本上是为游戏显卡定制的,专业显卡跑出来的分数比较捉急,笔者通常选择使用C语言编写,用于测量运行在OpenGL应用程序接口之下硬件的3D图形性能的SPEC viewperf软件,它包含8个专业图形测试场景,具体是Energy、Medical、Catia、Cero、Maya、SNX以及主要基于OpenGL 4.0架构的Solidworks和首次添加基于DirextX架构的Showcase。基本上反应了被测试显卡和CPU在压力测试环境下的具体表现。

    卖好几万的图形显卡,游戏性能咋这么差?

    那么,回到我们最初的问题,为什么专业显卡玩游戏“渣”呢?其实,造成“渣”的原因也十分简单,首先专业显卡基本均采用公版设计,显卡散热器往往采用涡轮风扇的设计,频率和功耗也相对较低,并且显卡驱动没有对游戏做深度优化,同规格的游戏显卡相比专业卡的游戏性能更强一些,这是无可置疑的。而同价位的比较,基本上游戏显卡会把专业显卡的游戏性能按在地上打,毕竟后者的价格普遍都较高。

    但衡量一个显卡的好与差,有时候也并不能仅仅靠游戏性能的好坏来评判,即使屏幕前的你我,可能大部分都是游戏玩家。

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