测试数据

3090

2020-11-06 09:14:40 NJTST 56



介绍

在Puget Systems,我们的客户范围从需要相对适中工作站的客户到需要最强大系统的客户。这些极限工作站曾经是双CPU或四CPU系统,但是最近转移到了四GPU设置。拥有如此强大的GPU功能可以为包括渲染,科学计算在内的许多行业提供令人难以置信的性能,甚至还可以用于DaVinci Resolve等视频编辑应用程序。

借助NVIDIA最新的GPU(GeForce RTX 3080 10GB和3090 24GB),单个GPU可以提供的性能大幅提高。不幸的是,这些卡所需的电量(反过来,它们产生的热量)也增加了。此外,NVIDIA和3rd party制造商提供的几乎所有GPU型号都不是专为在多GPU配置中使用设计的,在许多情况下,您只能使用一张或两张卡。

但是,技嘉最近推出了鼓风机式RTX 3090,这应该为我们提供了在工作站中使用三个或四个RTX 3090的最佳机会:GeForce RTX 3090 TURBO 24G


图片关键词

对于多GPU配置,这种类型的鼓风机式冷却系统要好得多,因为它可以将大部分热量直接从机箱背面排出。当我们处理四个350瓦的视频卡时,我们当然希望尽快从系统中散发出1400瓦的热量。

虽然冷却器设计可能可以帮助散热,但我们也存在总功耗问题。我们应该能够使用一个1,600瓦特的电源为1,400瓦特供电,但这并不会为任何电压尖峰留下太大的余地,更不用说有足够的能量为CPU,主板,RAM,存储设备以及内部的其他设备供电了。电脑。

这就引出了一个问题:在台式工作站内安装四个RTX 3090是否切实可行?还是热量和功率消耗太多以至于无法处理?



测试设置

为了查看我们是否甚至想考虑使用Quad RTX 3090,我们想对测试进行多种配置以查看性能,温度和功耗。我们将使用的主要系统具有以下规格:

测试平台
中央处理器英特尔至强W-2255 10核
CPU散热器Noctua NH-U12DX i4
母板华硕WS C422 SAGE / 10G
内存8个DDR4-3200 16GB REG ECC(总共128GB)
显卡1-4倍技嘉RTX 3090 TURBO 24G
硬盘三星970 Pro 512GB
电源模块1-2倍EVGA超新星P2 1600W
软件Windows 10 Pro 64位(2004版)

虽然我们最多可以测试三个RTX 3090,但是当我们最多配置四个GPU时,我们会严重担心功耗。我们将尝试仅使用具有库存设置的单个1600W电源,还要尝试将每块卡的功率限制设置为300W(这应该使我们舒适地低于1600W max),并使用双PSU设置来确保没有一张卡饿死了。

Quad RTX 3090功耗

功耗消耗是Quad RTX 3090的一个令人担忧的问题

对于我们的测试,我们将使用OctaneBenchRedShiftV-Ray NextPugetBench for DaVinci Resolve基准测试的GPU Effects部分来查看性能,功耗和GPU温度


性能-OctaneBench


  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词


OctaneBench通常是我们的GPU基准测试之一,因为它可以在多个视频卡上运行得非常好。如您在上表中所见,从一张扩展到四张RTX 3090卡几乎是完美的,四张卡的得分正好是单个RTX 3090的四倍。

实际上,最大的意外是将每个GPU限制为300W只会使性能降低1%以上。当我们稍后将更详细地讨论功耗时,我们会嘲笑限制GPU会降低整体系统功耗约16%,这对于性能的微小下降是一个很好的回报。

性能-V-Ray下一个


  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词


V-Ray Next迅速成为我们GPU测试的另一种主要方式,因为它不仅具有与OctaneRender一样好的缩放能力,而且实际上导致总体系统功耗稍高,这使其成为承受GPU压力的理想基准。

在这里,再无话可说了。最多可扩展四张RTX 3090卡,并且限制GPU的功耗会使基准测试结果降低不到1%。我们也没有看到双电源的性能有任何提高,这意味着到目前为止,单个1600W电源似乎运行良好。

性能-RedShift


  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词


RedShift之所以有趣,是因为它的缩放能力不及OctaneRender或V-Ray,但它最近被Maxon(Cinema4D的制造商)收购了,这意味着在不久的将来我们可能会看到更多的人在使用它。需要注意的一件事是,该基准测试以秒为单位返回结果,因此,较低的结果更好(与其他测试相反)。

在RedShift中,我们没有看到很好的扩展性,但是四张RTX 3090卡仍然比单张卡快3.6倍。再一次,限制卡的电源并使用双电源不会在很大程度上影响性能。

表演-达芬奇决心


  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词


为了完善我们的测试,我们想看看没有渲染的东西。实际上,我们将包括其他一些测试,例如NeatBench和CUDA NBody仿真,但是对于多个GPU来说,缩放比例不是很好,或者由于RTX 3090的新版本,我们在运行它时遇到了问题。

但是,我们的DaVinci Resolve基准测试支持这些显卡,并且基准测试的“ GPU效果”部分最多可以扩展到三个GPU。我们没有看到四张RTX 3090卡的性能显着提高,这可能部分是由于我们选择了CPU。此测试将给处理器带来比其他任何处理器更多的负载,尽管这不能完全解释性能壁垒,但这可能是一个因素。

功耗,散热和噪声

性能非常好看,但是我们想要进行此测试的主要原因之一是发现将四张RTX 3090卡放入台式工作站是否可行。更高的功率消耗和热量输出意味着甚至只有技嘉RTX 3090 TURBO 24G(带有鼓风机式散热器)的卡才有机会,但是这些卡的额定功率仍为350W。

功耗是我们最大的担忧之一,因此我们决定从这里开始:

Quad RTX 3090 24GB功耗

我们在每个基准测试期间测量了墙壁的功耗,这向我们展示了一些非常有趣的结果。首先,发挥最大功效的基准实际上是我们的达芬奇Resolve GPU Effects测试。这可能是因为它不仅使用GPU,而且还给CPU带来了相当大的负担。因此,对于“日常”情况下系统可能承受的最大负载,该测试可能会更加准确。

总体而言,我们发现,尽管Quad RTX 3090s能够使用单个1600W电源运行,但切割非常接近。请记住,这是从墙上汲取的功率,按照我们使用的EVGA单元的额定92%效率来计算,我们的峰值功率(1717瓦)应该仅在内部转换为1,580瓦。剩下整整20瓦!

在测试期间,我们没有关闭系统,但是对于长期使用来说,这太接近了。更不用说如果我们使用更耗电的CPU,甚至只是添加更多的存储驱动器,我们可能会被淘汰。因此,尽管我们在单个1600W电源上成功实现了四个RTX 3090,但绝对不是我们推荐的选择。

您可以使用更大的电源,直到2400W为止,但是到那时,您将需要请电工来确保您的插座可以承受功率消耗。由于我们使用的是120V电路,因此我们看到的1717瓦功率转换为14.3安培的功率,并且大多数家庭和办公室插座将连接至15安培的断路器。几乎没有空间容纳显示器,扬声器和其他外围设备。如果确实采用2400W PSU的路由,则需要确保使用20安培电路。

但是撇开功耗,技嘉卡如何处理这些卡产生的热量?1700瓦的热量比大多数空间加热器发出的热量要多,这在计算机机箱中很难处理。


  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

  • 图片关键词

在上面的两个图表中,我们正在查看每张卡的峰值GPU温度,以及OctaneBench中每种配置的峰值GPU风扇速度。我们也记录了其他测试的结果,但是OctaneBench是唯一运行了足够长时间才能真正使系统达到温度的测试。

令人惊讶的是,温度一点也不差。即使所有四个GPU都以全速运行,温度范围也从底部GPU的73C到顶部卡上的80C不等。但是要记住,GPU的温度仅为图像的一半。GPU冷却器(以及与此相关的CPU冷却器)已进行了调整,以逐渐提高风扇速度,这意味着温度不仅必须可以接受,而且必须有足够的风扇速度裕量,以应对更高的环境温度和更长的加载时间,以及将来可能安装的其他组件产生的热量。

在这种情况下,Quad RTX 3090s达到了最大风扇速度的88%的峰值。对我们来说,这已经开始使其关闭,但是从技术上讲,它应该有足够的净空-尤其是如果您使用额外的前部或侧面风扇来增强机箱冷却的话。

我们要考虑的最后一件事是噪音。这些卡的温度实际上相当不错,但是如果系统听起来像喷气发动机,那对于许多用户来说可能是不可接受的。噪声是非常难以得到过,但我们决定最好的办法是记录每一个配置的简短视频,这样你至少可以听到的相对差异。



考虑到所有因素,四张RTX 3090卡的噪声水平还不错。当然,这不是任何人都可以称之为安静的,但是对于这些卡能够提供的计算能力而言,大多数最终用户可能会认为它可以接受。

Quad RTX 3090-可行还是幻想?

有趣的是,实际上让四个RTX 3090卡在台式工作站上工作几乎没有问题。当然,必须使用技嘉(Gigabyte)的RTX 3090 TURBO 24G这样的鼓风式卡,但是即使在负载下,GPU温度也要保持在80C以下,而不会超过最大GPU风扇速度的90%。

我们遇到的唯一真正的问题是功耗。我们测得的墙壁最大功率消耗为1717瓦,这不仅超过了1600W电源所能承受的最大功率,而且还意味着,如果可能,应使用20安培的断路器运行系统。在美国,大多数房屋和办公室插座将使用15安培的电路,这可能意味着如果您决定使用很少的2400W电源之一,则可以聘请电工来进行一些电气工作。

Quad RTX 3090 24GB在台式机工作站中的基准性能功耗温度

那么,我们将提供四路RTX 3090工作站吗?在一些非常自定义的配置之外,由于功耗的考虑,我们可能不会向公众提供这种设置。另一方面,我们可能会追求三重RTX 3090,尽管它尚未通过我们的完整认证程序。但是,即使是三块RTX 3090卡也要比四块RTX 2080 Ti设置提供非常健康的性能提升,这对于需要更快渲染时间的用户或从事AI / ML开发工作的用户来说是个好消息。


解决方案