顯卡功率測試方法更新

張祖強

NVIDIA PCAT簡介

這款顯卡功率測試套件的英文全稱為Power Capture Analysis Tool（中文直譯為功率捕獲分析工具，下文簡稱PCAT），其作用是提供非常精確的顯卡總功率和每瓦性能，設計目的自然是為了降低顯卡功率數據的采集和分析難度。PCAT包含了多個硬件和一款軟件，硬件方面的核心主要是PCAT模塊、PCAT PCIe轉接板，同時還包含一些配套設備，如O LED模塊、1根4Pin杜邦數據線、1根Micro-USB轉USB-A數據線、3根8Pin PCIe供電線。通常情況下，顯卡供電主要通過PCIe插槽和電源，而P C AT模塊和P C ATPCIe轉接板的作用是捕獲PCIe插槽和電源給顯卡的電力數據，并通過處理之后在OLED模塊上實時顯示。相比其他顯卡功率測試方法，PCAT有以下幾大優勢：

·讓PCIe顯卡的功率測試更簡單，且結果詳實;

·適用于任何GPU供應商，不依賴于私有的API調用;

·直接測量電路板總功率，不再猜測和推斷;

·取決于測得的電壓，精確到千瓦的一千分之一以內;

·無須焊接

當然，PC也能通過Micro-USB轉USB-A數據線連接PCAT模塊，從而讀取實時功率數據，并通過名為“PCATUtilit y”的軟件進行實時顯示。這款軟件UI設計簡潔明了，上半部分主要顯示的是功率（包括顯卡的實時、平均、最大總功率）以及電壓和電流等數據，而下半部分則主要顯示功率變化的折線圖，同時我們還可以根據實際需求來調整折線圖顯示的項目和時間等。對了，PCAT Utility還有一項非常重要的功能—數據記錄。我們可以簡單理解為一個顯卡功率的Benchmark，它可以將指定時間段內采集到的顯卡功率數據生成表格，所以相比查看左上角的臨時統計數據，PCAT Utility的數據記錄功能要更加準確、實用。值得一提的是，PCAT還可以和 FrameView協同工作，我們在使用FrameView記錄游戲幀率的同時，還可以通過FrameView生成的日志查看每瓦性能和PCAT總顯卡功率（該功能僅限NVIDIA顯卡）。

PCAT顯卡功率實測

有了PCAT，我們就能直接測量顯卡的功率，所以在實測環節中我們首先想要得到的答案是顯卡在待機和烤機時的功率到底是多少。為此我們特別找來5款NVIDIA GeForce RTX 30系顯卡，并通過PCAT Utility分別在待機和烤機（使用Furmark在1080p分辨率下烤機10分鐘）狀態下觀察它們的功率情況。事實上，我們可以從多個方面來分析PCAT測得的數據。例如同一款顯卡在運行不同游戲，以及不同分辨率下運行同一款游戲的功率如何。不僅如此，我們還可以將PCAT測得的數據做成折線圖，以此考察顯卡在運行過程中的功率變化情況，所以除了觀察參測顯卡在待機和滿載狀態下的功率，我們會把測得的數據從以上幾個方面進行解讀。

從我們的測試成績來看，參測這款RTX 3060顯卡在使用Furmark烤機10分鐘后，其功率約為174W。相比使用功率測試儀測試整個測試平臺的總功率（約324W），使用PCAT測得的功率更加準確，而且不會受到測試平臺硬件（如處理器電源、散熱器）更換的影響，所以PCAT的測試數據具有更高的參考價值。

通過測試成績我們可以看到，同一款顯卡在運行不同游戲時的幀率也有所不同。例如RTX3060在1080p分辨率和最高畫質下運行《銀河破裂者》Benchmark時的平均功率約為130W，運行《德軍總部：新血脈》和《極限競速：地平線4》這兩款游戲的Benchmark時，RTX 3090的平均功率約為117W。此外，通過對比RT X3060在1080p和4K分辨率下運行參測游戲時的功率，我們不難看出，分辨率越高顯卡的功率也越高。所以我們也提醒那些近期想要入手更高分辨率顯示器的玩家，請注意你現有電源可提供的功率是否足夠。

在本次測試中，我們還選擇了3款性能比較接近的顯卡（RTX 3060Ti、RTX 2080 Ti、RX 6700XT）來對比他們在運行3DMark和不同游戲時的功率情況。綜合我們的測試結果來看，RT X 2080 Ti在大多數測試項目中的平均功率最高，RT X 3060 Ti的平均功率最低。從這3款參測顯卡運行《德軍總部：新血脈》《銀河破裂者》《極限競速：地平線4》的功率變化曲線我們不難看出，RX 6700XT在測試中的功率波動幅度最小，而RTX3060 Ti和RTX 2080 Ti的功率波動幅度要稍大一點，功率曲線圖對于廣大游戲玩家來說沒有太大意義，但能幫助研發工程師了解顯卡的功率變化情況，并對顯卡進行相應的優化。

小結

相比使用功率測試儀和GPU-Z、H W i N F O64等軟件偵測顯卡功率，PCAT測得的顯卡功率更加準確，同時也具有更高的可對比性。此外，PCAT還可以每秒生成10個詳細的顯卡功率數據，方便我們更直觀地了解顯卡在運行過程中的功率變化情況。配合PCAT，FrameView還可以生成顯卡能耗比，通過這一數據，我們就能分析基于不同生產工藝和架構的顯卡在能耗比方面的差異，這對于我們今后的顯卡評測也具有非常高的參考價值。

所以在今后的顯卡功率測試中，我們會增加PCAT的測試結果，同時保留功率儀測得的整個測試平臺總功率，方便大家參考。