NVIDIA 3090显卡功耗分析

虽迟但到。要读懂本文，你同样需要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』。

你看到题图以为我要讲显卡背面的POSCAP和MLCC引发显卡黑屏跳出3DMARK的原因，其实不是。我跑了大量的Benchmark测试，都没有遇到那种问题，手上也没有足够的卡给我换电容测试。厂家要终结话题其实也很简单，只需要拿一个探头把不同组合的输出纹波测量一下就可以了。

供电：“你体质不行。”

GPU：“你电压没给足。”

但是事情吵到最后总是需要一个背锅的对不对？我把这一切的原因归结于GPU核心规模巨大、功耗太高，DVFS机制带来的高Boost频率成为了压垮显卡的最后一根稻草。

这一代显卡目前被一些故障所缠绕，所以必须做更多的测试来加深对它的了解。和上次测量3080的功耗一样，3090的功耗也是必须测量的项目，对研发端和市场端都有着指导性意义。

本次测试的3090也是AIC公版参考显卡，非FE版本，同样的2x 8Pin供电接口，GPU/Memory/Boost频率分别为1395MHz、1219MHz、1695MHz。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。3090同样基于GA102核心，和3080相比，TGP从320W增加到350W，最高TGP被限制在375W。这也是2x 8Pin供电显卡的协议上限功耗。

测试平台：

卡长得跟上次的3080一模一样，GPU背面是POSCAP和MLCC混搭使用。感谢我的壕友在第一时间贡献出他的3090显卡。

显卡功耗含PCIE插槽和8Pin外接供电的12V两部分，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。

3090显卡运行Furmark按住空格键的方法测得的峰值功耗Peak值约940W 持续700us。这是目前测到的最高值，相比3080的750W提升了190W/25.3%。也比非超频模式的Vega 64 Liquid Cooling银水版本要高。

这个时候没有同时运行CPU的测试，PCIE接口的12V电压从12.35V跌落到11.61V，跌落幅度为740mV。我用的还是一颗电压调节性能非常强的电源来跑测试，12V电压表现没有超出Intel标准规定的±5%或者PCIE电气规格书的＋5%~-8%，但掉落幅度不小。

示波器调到400ms/格，总的一个屏幕的时间是4秒。调节按空格键的频率，可以观察到3090显卡的极端表现是下图这样，每一次的触发峰值功耗都能达到约900W的水平。这意味着在一些特别吃显卡资源，跑起来帧数不高的游戏里面，显卡的负载特性会呈现这样的极端，对板卡供电和电源的压力更大。

上面的图放大之后，忽略掉峰值功耗部分，测量下面较为平缓的平台功耗，大约是600W，持续时间在2~3ms。对电源来说这是100来个开关周期。电源要长时间应对这样的功耗水平，同时应对持续时间更短的、更高的峰值功耗。

看一下整机的情况，同样是Furmark，加上CPU跑LinX的功耗之后，CPU+显卡可以跑出1140W的峰值功耗，1100W也是比较常见的值。

而如果只运行3DMark Time spy Stress是下图这样。大部分时间里，CPU+显卡的峰值功耗都小于800W，偶尔会达到900W。

手上这张3090显卡使用Afterburner拉高GPU核心频率之后功耗也没见明显上涨，应该是显卡的功耗被锁死了。要再往上测那得买一张华硕Strix 3090之类的拥有3个8Pin供电的显卡回来。

电源兼容性就等后面有空再补上，说一下我的观点。

1、3090峰值功耗940W，持续700μs。比3080提升190W/25%。

2、3090的功耗已经超过了Vega 64 LC，不过Vega 64 LC在超频之后功耗会反超，3090只是官方限制了超频。

3、需要超频的还是建议选择3x 8Pin的版本。

4、3080很多时候功耗会跑到460W以上，3090很多时候也可以跑到550W~600W。

5、加上一颗高端的CPU之后，在游戏或者是3D测试中，整机功耗是经常可以达到800W水平的。

6、750W电源超载到800W比较轻松，但是应对1150W级别的峰值，750W的电源需要跑到153%的额定功率。由此引发的电源过载保护也是正常的。

7、650W电源有极个别也可以带3090，但这部分厂家推荐的850W。3090应该有着与它相匹配的电源。

8、过载能力在140%以上的850W电源来带3090会相对合适，这个合适指的是相对经济，不铺张浪费。

9、3090显卡选择1000W的电源会多一些富余。