预防核弹手册：RTX3080/3090显卡用电分析以及电源选购建议

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小伙伴们抢到RTX3080/3090吗？

双11马上要到了，大家买到RTX3080/3090的可能性也大了一些，所以这篇文章主要想和大家探讨下RTX3080/3090到底该用多大的电源，并在文章最后推荐了40多款电源供大家参考。

新显卡的性能增加确实大，但随之而来的功耗增加也是非常大，RTX3080和RTX3090的TDP分别为320w和350w，账面上就比RTX2080Ti的260w增加不少。

官方推荐RTX3080和3090最好使用额定750w的电源。还没发布的RTX3070的功耗控制还可以，TDP为220w，官方推荐的电源为650w。

功耗表测试

小熊正好也写了RTX3090的评测，RXT3090评测文章如下：

尝鲜秋天的第一块显卡：耕升RTX3090炫光开箱评测

具体测试平台如下

CPU:英特尔（intel） i7 10700k OC 5GHz

主板:华擎（ASRock） Z490 Phantom Gaming-ITX/TB3

内存:影驰（Galaxy）HOF OC Lab 大师 DDR4 4000 8G*2

显卡:耕升（GAINWARD）RTX 3090炫光

SSD:西部数据（Western Digital）WD_BLACK SN750 1TB

电源:安钛克(Antec) HCG 1000 Extreme

机箱:安钛克 (Antec) Striker 锋芒

▼首先来看显卡的GPU-Z数据，这款耕升RTX 3090炫光基本是公版参数，最大功耗也被死死地卡在了350w。

以下使用小米智能插座测试功耗

▼首先使用Furmark进行烤机测试，参数设定为1920*1080分辨率、0AA，帧数比较高，可以让GPU基本满载，GPU-Z看到功耗依然是350w，但频率减少到了可怜的1125MHz，明显碰到了功耗墙，整个平台的输入功耗为470w。

▼使用time spy的压力测试，这个测试帧数肯定高不了，不过CPU负载也有提高。频率可以维持在1700MHz左右（浮动变化较大），GPU-Z检测到最大频率为1995MHz，GPU-Z显示功耗为357w，稍稍超出350w一点。此时小米智能插座显示的输入功耗为~485w，比之前的Furmark也要高了一点。

▼再来看下CPU的情况，5G和默认频率（默认电压高）的FPU烤机功耗都差不多，小米智能插座显示的输入功耗为~290w，当然在实际游戏中CPU的负载不会很高。

▼古墓丽影：暗影的benchmark测试，4k分辨率最高画质开最高光追特效（没开DLSS），记录功耗最高值为~514w。

需要注意是测得的功耗为输入功耗，小熊使用的额定1000w的金牌电源，在500w左右（50%）是效率的最大值，算92%的效率，也只有不到500w的输入功耗，这么岂不是500w的电源都可以带着RTX3080/3090飞了？

然而实际上情况可能没那么简单

更专业的测试

小米智能插座是一种AC插座功率计，其原理是对输入电源的正弦波AC交流电进行采样、积分，最终得到了一个电源的AC输入平均功耗。再加上采样率不高（大概到秒），捕捉不到用电峰值的就是说插座功率计测下电费还成，是测不到主机最大的用电峰值的。

更测试方法是采用直接从DC端测量的方法来获得板卡功率，再加上的高采样率的测试设备才能测试到最真实的值。这种方法当然不是一般人能玩的起的，国内看到这么测电源的媒体有超能和fcpowerup，国外的有Tom’s Hardware等。

首先来看超能的测试

▼超能有御赐的PCAT（Power Capture Analysis Tool），直接可以测量显卡的功耗，而使用的功耗仪只能测量到整机的功耗。

▼超能这次RTX3080的首发测试就是采用了PCAT（每0.1秒检测一次功耗的），显卡最大功耗采用了3DMark Fire Strike压力测试，测定RTX3080的瞬时功耗最高到过415W，超了TDP大概100w。

再看fcpowerup的测试

▼fcpowerup使用了示波器截图为单显卡测试的结果，采样率更高。

▼显卡最大功耗采用了Furmark按住空格键的方法，测得了RTX3080峰值功耗Peak值约750W ，这个数值基本是TDP的快2倍了！当然这种测试方法和极端，而且这个值持续的实际只有660us，相当的短。

峰值（瞬时）功耗

这种峰值功耗由于芯片拥有更多的晶体管，更先进的工艺制造更窄的栅长，栅极二氧化硅绝缘层会变得更薄，漏电功耗占比加大。所以高性能芯片的峰值功耗越大，性能一般芯片的峰值功耗反而小。

在CPU方面，我们经常提到牙膏厂的95w/125w的TDP，烤个机就到200多w了，吐槽TDP的意义不大，但其实酷睿8、9、10系列的功率极限(Power Limit)一共有4档，功率从小到大依次是PL1、PL2、PL3、PL4。

PL1即平均功率，差不多就是TDP功率；

PL2即超过PL1之后的功率极限，对应Turbo Boost 2.0状态下的功率；

PL3是一个更高的功率极限；

PL4就是一个不可逾越的deadline。

而且牙膏厂给出了明确的供电电流需求，所以根据峰值电流其实是可以算出不同状态下的功耗。

但在显卡方面，A家和N家就没用牙膏厂那么老实了，基本上没法获得官方的峰值功耗数据（当然显卡相比CPU的峰值功耗持续时间更短）。

OCP/OPP过载保护机制

2018年大量使用Vega显卡的用户发生了重启现象，于是大家都认为问题出现在电源上。海韵官方给出了官方的回应（FOCUS+系列550w翻车的比较多，但也有其它品牌），表示其研发部门在测试双卡Vega 56 CrossFire时，抓到高达102A / 10ms的峰值功耗，相当于1200W的峰值功耗，单张显卡也有600w，还没算CPU和平台的功耗，叫一个额定550w的电源怎么带？

这次海韵的主动躺枪，让人们认识显卡峰值瞬时功耗的存在，而电源保护机制都是些啥呢？

OCP：逐周期bai电流限制保护，限制最大输出电流；

OPP：过载保护，限制最大输出功率；

OVP：过压保护，限制最高输入电压bai；

OTP：温度保护，限制工作时的最高温升

ESD：静电保护，即静电释放，避免由于静电引起芯片或者电子元件损坏；

UVLO：低压关闭，欠压锁定，限制最低入输入电压。

跟电源重启最密切相关就是OCP和OPP过载保护机制。由于现在的电源多为单路12V的电源，且12V的功率也接近了总功率，所以12V OCP过流保护其实已经等于整机的OPP(Over Power Protection)。

那么后来大家都用千瓦电源带Vega了吗？并没有！

海韵FOCUS的重启事件是OPP值较低并且灵敏度较高而导致的。所以海韵只是在2018年后的产品中把过流保护阈值调高了一些，并没有再作其它的大改动。

而如果是低OPP、低灵敏那就有花屏，黑屏，欠压的风险了。这是各个厂家对产品性能的取舍，也没有绝对的好坏之分。不过要是没有这些保护措施就很可怕了，轻则毁电源，重则毁显卡甚至主机。

而现在电源的OPP一般在额定功率的110%~160%，OCP超载电流的值也差不多是这个范围，也就说电源都可以超载使用，当然承受的超载时间是非常短的，通常以几百微秒μs或者几ms毫秒计。

但大多少厂商都没有公布电源的OPP和OCP值，现在数据完全来自于媒体评测，由于个体可能还有差异，所以也只能当个参考值。

电源选择

那么话说回来，RTX3080/3090的电源到底应该怎么选呢？

1.功率的选择

首先是显卡功率的确定

超能和fcpowerup都建议选择大一些，即大于官方建议的750w电源。超能还要温和一些，fcpowerup则更加激进一些，而且认为电源超载运行会带来更大的发热、噪音，加速元器件老化，长期下来对电源寿命有一定的影响。但如果按照fcpowerup测得的峰值数据，电源的额定功率包住整机的峰值功耗，那么就需要千瓦起步了。而且fcpowerup自己测试过很多750W都没有出现过问题。

对于追求绝对稳定和不差钱的用户，当然可以直接选择850w或千瓦电源。

对于想要控制一下预算，追求一些性价比的用户，小熊就来谈谈自己的看法。

超能的测试，可以看到在80s的测试时间内超过400w时的几率还是挺多的，而fcpowerup测试的峰值时间只有几百us，既然电源本身可以承受这些峰值功耗，不用这身本事好像挺可惜的，至于寿命问题，应该很少人会用一台PC十年以上吧！再者现在很多电源都提供了超长的保修。

所以个人认为在计算显卡功率时把官方给的RTX3080/3090的TDP再加上100w；而最终选择的电源额定功率值X1.3（取个OPP的平均值）可以包住2倍的RTX3080/3090的TDP即可。

下面就要考虑CPU的功耗

以小熊的粗浅见识还真不知道能让CPU和GPU都达到满载的实际应用，渲染和转码应该不会，游戏就更不要说了，当然也许专业领域会有这样的应用，所以这里还是为游戏应用来计算电源功耗。

通过自己的测试可以看到一般游戏时的CPU负载并不会高，也就是TDP的水平吧，所以就取CPU的TDP，另外其它主板、内存等等的功耗算为50w。

小熊的电源功率计算公式

以CPU划为三档：

（1）165w TDP的CPU：比如I9-10980XE之类的，搭配RTX3090。

[（165w+50w）+（350w+100w）]/0.8=831w，除0.8是为了实际功率在所选电源额度功率的80%，作为余量。

峰值功耗为（165w+50w）+350wX2=915W，850w电源按1.3的OPP算为1100w，也完全能包住峰值功耗，剩下的余量为CPU的峰值功耗准备吧。

（2）125w TDP的CPU：比如I7-10700k之类的，搭配RTX3080。

[（125w+50w）+（320w+100w）]/0.8=744w，

峰值功耗为（125w+50w）+320wX2=815W，750w电源按1.3的OPP算为975w，也能包住峰值功耗。

（3）65w TDP的CPU：比如I5-10400/1050,R5-3600之类的，搭配RTX3080。

[（65w+50w）+（320w+100w）]/0.8=668w，

峰值功耗为（125w+50w）+320wX2=755W，650w电源按1.3的OPP算为845w，也能包住峰值功耗。

其它型号可以自行带入计算，要强调这只是小熊的一家之言。

2.80PLUS认证

▼过了80PLUS认证不一定就是好电源，好电源也不一定过了80PLUS认证，但好歹是个可依据标准。

▼现在好一些金牌都可以达到50%下92%的效率（标准是90%），而更高级的白金和钛金也只能多2~3%，所以建议选择金牌就可以了。

▼另外也不是电源瓦数越大越耗电，如果是千瓦级的金牌电源和小瓦数铜牌电源相比，反而在一定范围内的低负载有优势。

3.12V多路/单路选择

现在基本是单路12v的天下了，Intel在ATX12V v2.52规范中已经把12V多路设计去掉，毕竟现在12v应用是大头，12V分多路设计的电源，使用高功率的显卡更容易触发单一路的OCP导致重启。

4.线材的选择

现在很多电源PCI-E显存的设计都是2个接头用1组模组线，高负载时其实是1组端子在扛，而端子以及电线能承担的电流都是有限的，所以对于高功率的显卡，如果有2个8pin接口，就尽量使用2根PCI-E线供电，不要用1根线上的2个接口；如果是超公版的显卡使用了3个pin接口，同理也要尽量使用3根PCI-E线供电，这就对于电源接口和线材设计有了一定的要求。

实际电源推荐

电源推荐选择了650w，750w，850w和1000w4个级别，筛选标准为80plus 金牌，CPU接口要有2个（满足现在的超频主板），PICE接口也至少2个，当然有3个或更多PICE接口是个加分项，也会单独说明。这个档位的电源大多采用了主动式PFC+LLC谐振+同步整流+DC to DC结构，大多LLC谐振是半桥的，好一些是全桥。

650w电源推荐

650w的电源有2个CPU接口的电源比较少，所以PASS很多电源，不过推荐这个电源所使用平台是64wTDP的CPU，搭配主板很可能也就只需要一个CPU接口。好吧，你把它看成是对RTX3070的电源推荐也行（只是想减少些工作量）。

1.长城（Great Wall）额定650W G6

大陆品牌，提供了五年质保，价格还不错，每w不到1块。

2.追风者(PHANTEKS) AMP额定650W

机身14cm长度对机箱的兼容性不错，质保10年。

750w电源推荐

750w~850w电源是搭配RTX3080/3090主流区间。

1.鑫谷（Segotep）额定750W GP850G全模爱国版

每w才0.67元，香不香？即使把它当作一款650w的电源来使用都是有性价比的！5年质保这个价位应该也可以接受，拓步结构宣传说使用了自主研发的LLC PRO，看名字应该是LLC谐振的一种改进(or suoshui？），小熊只所以敢推荐这款电源，因为fcpowerup拿它配合RTX3080做过测试，并没有出现问题。另外还有价格相同的先马（SAMA）金牌750W模组可以参考，不过要注意新版有2根CPU线材，旧版只有一根。

2.长城（Great Wall）额定750W G7

五年质保，5个CPU/PICE。