2023年11月25日发(作者：)

2021各显卡满载功耗天梯图显卡能耗⽐天梯图

如何选择⼀款优秀的显卡？每个⼈看的⽅式是不⼀样的，消费者看重性价⽐，专业⼈⼠看重能耗⽐。如果你想知道⼀款的

显卡再怎么样，从显卡耗能天梯图⼀看就很清楚了，这⾥⼩编为⼤家带来2021年最新的显卡耗能天梯，快来看看吧！

2021各显卡满载功耗天梯图：

决定显卡能耗⽐的关键因素是制程和架构，这仿佛看上去“同架构显卡”的能耗⽐是相同的。但实际上，就算同⼀张显卡，

它的能耗⽐不是固定的，在不同核⼼频率，能耗⽐不⼀样。

要制作“能耗⽐天梯图”，就必须要解决这个难题——动态⽐值静态化。

1、每⼀个架构的系列产品中，选择“旗舰型号”（特殊情况除外），⽤【FSE+TS】分数作为性能值。

2、功耗则采⽤GCP/TBP，这项值不会⾮常精确，⽆论在测试还是具体应⽤中，功耗始终在变化。

注：

GCP（Graphics Card Power）：图形卡功率，NVIDIA的叫法。

TBP：（Typical Board Power）：典型板卡功耗，AMD称TBP或GPU POWER，仅从字⾯意思，后者仿佛仅仅是图形芯

⽚的功耗，但实际都是指整卡功耗。

GCP/TBP能否作为计算依据？

显卡的供电有两条路径，⼀个是PCI-E插槽供电，⼀个是外接供电，功耗需要测试流⼊显卡的电流和电压，这需要借助于

专业PCAT测试套件。

上图的实测功耗，不带⼩数点的来⾄于超能⽹，测试环境为3DAMRK FSE，有⼩数点的来⾄于太平洋电脑⽹。注意是平

均功耗，不是峰值。

在显卡功耗名称的旧爱新宠：TDP、TBP和GCP（估算功率的懒⼈公式）中有更多型号的对⽐，均证实了官⽅给出的整

卡功耗值的可靠性，因此，能耗⽐可以使⽤GCP/TBP值来计算。

NVIDIA显卡能耗⽐统计表

从上图看出，每⼀代的能耗⽐都处于⼀个区间内，第六和七代N卡在40内，第九代（麦克斯韦）不会超过65，第⼗代（帕

斯卡）不超95，第⼗⼀代（图灵）最⾼110，到了最新的安培架构，就把120踩在了脚下。

在上图中，你还会发现，RTX3070和RTX3060Ti显卡的能耗⽐要⾼于⽼⼤哥RTX3080/RTX3090，原因之⼀是其采⽤的

GDDR6显存，功耗低于GDDR6X。

AMD显卡能耗⽐统计表

例如：

R9 280X/280核⼼代号Tahiti（塔西提岛），R9 270X则是Curacao（库拉索岛）核⼼，这是HD7870的Pitcairn（⽪特凯

恩群岛）核⼼的马甲。R7 250X核⼼代号为cape verde（佛得⾓），他们都属于GCN1.0。

R9 290X/290核⼼代号Hawaii （夏威夷岛），属于GCN2.0，R9 285是Tonga（汤家）核⼼，属于GCN3.0。

2XX系列显卡贯穿了GCN1.0~3.0三个版本，3XX系列也不会⽰弱。

R9 370X/370核⼼代号Trinidad （特⽴尼达岛），属于GCN1.0

R9 390X/390核⼼代号Grenada（格林纳达岛），属于GCN2.0

R9 380X/380核⼼代号Antigua （安提⽠岛），属于GCN3.0

以上仅为举例，实际情况更杂乱。因此，在AMD显卡能耗⽐统计表中，站长采⽤了GCN1.0、2.0、3.0。这样的标注法，

看起来要清晰许多。

注：

AMD最初对GCN 版本命名是1.0、1.1、1.2，在2016年的Polaris核⼼发布后，命名⽅式将GCN1.1改为GCN2.0、GCN

1.2改为GCN3.0，Polaris（北极星）为GCN4.0。

VEGA是GCN架构的巅峰，Radeon VII是AMD于2019年2⽉发布的全球⾸款7nm游戏显卡，凭借制程优势，在VEGA能耗

⽐⼤赛中赢得⾦牌。选⼿VEGA56的能耗⽐达到了72，表现⼗分出⾊，获得银牌。⽐较有意思的是RX VEGA64这位选⼿，“跑

吐⾎才得了个铜牌”。由于Radeon VII⽐较特殊，因此在下⾯的能耗⽐天梯图中，GCN5.0的代表仍然选择RX VEGA64。

显卡选购藏宝图

能耗⽐天梯图，如同⼀台X光机，让您能看到显卡内在的⼀些东西，它也如同⼀部战争影⽚，能看到AMD和NVIDIA两家

近⼏年交战的胜败场景。

1、此图仅代表桌⾯版，移动版显卡的能耗⽐普遍⾼于桌⾯版。例如RTX2060移动（90W）能耗⽐值可达153，RTX2080

MAX-Q可达197.由此可见，桌⾯版显卡更多的考虑是“性能”，⽽移动版更注重“能耗⽐”。

2、以架构为排序单位，并选取旗舰型号作为该架构的代表（特殊情况除外）

决定显卡能耗⽐的关键因素是制程和架构，只要是同架构产品，它的能耗⽐是相近的，但并不完全相同。

kepler选择：GTX780Ti

maxwell选择：GTX980Ti

pascal选择：GTX1080Ti

turing选择：RTX2080Ti

ampere选择：RTX3070（注：这⾥不能选RTX3090/RTX3080，其原因是GDDR6X显存功耗较⾼，拖累了整卡的分数，

⽽显卡能耗⽐更重要的是体现GPU本⾝的能⼒）

GCN1.0选择：R9 280X（注：不能选R9 290X，它属于GCN2.0）

GCN2.0选择：R9 390X

GCN3.0选择：R9 FURY X

GCN4.0选择：RX 590

GCN5.0选择：RX VEGA64（注：这⾥不能选Raden VII，它是7nm制程，在VEGA家族⾥⾯不具备代表性）

RDNA选择：RX 5700XT

RDNA2选择：RX 6900XT

3、RDNA2领先图灵有三个原因：

制程，整体优化和⽆限缓存技术。RDNA相⽐GCN属于质变，提升幅度⼤尚在意料之中。RDNA2相⽐RDNA并不是质

变，然⽽提升幅度也如此巨⼤，其中原因⼤部分凭实⼒但还有些运⽓成分，以后再扯扯这闲事，此⽂略过。

4、为了让全部型号采⽤统⼀标准，计算时未考虑光追。如采⽤“361”对⽐法（即让光追成绩占10%权重），安培和

RDNA2的差距会缩⼩。

⽤官⽅公布数据验证，结果基本相符

AMD官⽅公布的数字是：RDNA相对GCN提升50%（注1），我们采⽤FET⽅法计算的结果是：［（92.9/59.7）-

1］X100%=55.6%，⼆者是基本吻合的。

再看RDNA2，官⽅宣称提升幅度为65%，我们采⽤FET，结果是［（150.3/92.9）-1］X100%=61.8%，⼆者也是基本吻

合的。

通过和AMD官⽅数据对⽐，印证了此⽂采样标的以及FET计算⽅法的合理性。

AMD提供的RDNA2能耗⽐提升幅度数据有两个，⼀是发布会的65%，另⼀张官⽅PPT的数据是54%。

对于RDNA相⽐GCN的幅度，站长认为，官⽅的50%偏低了，因为AMD曾经公布过“perf-per-watt improvement

roadmap”（每⽡性能改进路线图），⾥⾯的RDNA和RDNA2提升幅度均为50%，实际产品不可能和路线图完全⼀致，幅度通

常会⼤于⽬标值。

总结

能耗⽐天梯图在某种程度上可说是“藏宝图”，这项参数不会在任何显卡中标注。在现实⽣活中，甲⼄两位学⽣付出相同的

努⼒，但甲每次考试的分数都⾼于⼄，这就是“学习⽅法”的问题。

有些显卡（特别是⽼旧的⼆⼿⾼端卡）看起来很便宜，貌似性价⽐很⾼，但只要根据藏宝图查询，就能知道它便宜的内在

原因。

虽然RDNA2在能耗⽐领域取得了暂时性领先，但仅属于⼀场战役的胜利，距离“战略”上压制对⼿还有很长的路，NVIDIA

在光追、专业领域、⽤户⼝碑等均有明显优势。因此，选购显卡只看“性价⽐”不⾏，只看“能耗⽐”也不⾏，全⾯综合权衡⽅为

上策。