去年 4000 月发布的 Quadro RTX 4000 是 NVIDIA 专业 GPU 系列的一部分。 RTX XNUMX 专为 CAD 软件专业人士设计，可提供强烈的真实感和与其设计的沉浸式交互。 因此，这使他们能够在本地工作站上运行高级模拟和分析。
与其他 NVIDIA GPU 不同，RTX 4000 使用 NVIDIA Quadro 可扩展视觉解决方案 (SVS)。 因此，每个单独的 RTX 4000 卡最多可以支持四个 5Hz 的 60K 显示器，或双 8K 显示器。 当使用两个 Quadro Sync II 板时，一个系统最多可支持八个 RTX 4000 GPU，同步 32 个独立显示器。 NVIDIA 还声称带宽比上一代 Quadro P40 提高了 4000%，这在一定程度上要归功于 8GB 的 GDDR6 显存。
RTX 4000 采用 4.4” H x 9.5” L 单槽外形，使 GPU 能够适应各种工作站机箱。 在这种纤薄的外形中，NVIDIA 能够容纳 2304 个 CUDA 内核、288 个 Tensor 内核、36 个 RT 内核和 8GB GDDR6 内存。 该硬件专为密集的 AEC、DCC、AI、VR 和图形工作负载而设计。 RTX 4000 配备 VirtualLink，可简化与下一代高分辨率 VR 头戴式显示器的连接。
Quadro RTX 4000 规格
| 卓越 | 英伟达图灵 |
| GPU内存 | 8GB GDDR6 |
| 存储器接口 | 256 bit |
| 内存带宽 | 高达 416GB/秒 |
| NVIDIA CUDA核心 | 2,304 |
| NVIDIA 张量核心 | 288 |
| NVIDIA RT 核心 | 36 |
| 单精度性能 | 7.1 TFLOPS |
| 张量性能 | 57.0 TFLOPS |
| 系统介面 | PCI Express 3.0 x 16 |
| 能量消耗 | 总板功率：160W 显卡总功率：125W 热解决方案活跃 |
| 外形 | 4.4” 高 x 9.5” 长，单槽 |
| 最大同时显示 | 4x 3840×2160 @ 120 赫兹 4x 5120×2880 @ 60 赫兹 2x 7680×4320 @ 60赫兹 |
| VR就绪 | 是 |
| 图形 API | 着色器型号5.1 OpenGL 4.5 DirectX 12.0的 Vulkan 1.0 |
| 计算 API | CUDA 直接计算 OpenCL |
性能
为了测试NVIDIA Quadro RTX 4000 GPU新架构的性能，我们将其安装在运行Windows 10的联想ThinkSystem P920工作站中。为了全面了解每张显卡的性能，我们使用了多个行业基准测试和GPU加速软件，以充分发挥被测显卡的优势。我们不仅会将其与采用Turning架构的NVIDIA Quadro RTX 5000进行比较，还会将其与之前的Pascal Quadro系列显卡（包括P6000、P5000和P4000）进行比较。本次测试并非旨在比较哪款显卡更好，而是着重于分析所选GPU的预期性能。
为了更好地了解这些 GPU 如何从不同的架构扩展，我们提供了下表 RTX 的现状。 RTX 4000 显然是该系列中的入门级卡，P 系列卡从 P1000 开始。 当然，RTX 系列一直扩展到 RTX 8000，带来了更多的显存、带宽和内核。
| NVIDIA Quadro GPU | ||||
|---|---|---|---|---|
| RTX 4000 | RTX 5000 | RTX 6000 | RTX 8000 | |
| GPU内存 | 8GB GDDR6 | 16GB GDDR6 | 24GB GDDR6 | 48GB GDDR6 |
| 存储器接口 | 256 bit | 256 bit | 384 bit | 384 bit |
| 内存带宽 | 高达 416GB/秒 | 高达 448GB/秒 | 高达 672GB/秒 | 高达 672GB/秒 |
| NVIDIA CUDA核心 | 2,304 | 3,072 | 4,608 | 4,608 |
| NVIDIA 张量核心 | 288 | 384 | 576 | 576 |
| NVIDIA RT 核心 | 36 | 48 | 72 | 72 |
| 单精度性能 | 7.1 TFLOPS | 11.2 TFLOPS | 16.3 TFLOPS | 16.3 TFLOPS |
| 张量性能 | 57.0 TFLOPS | 89.2 TFLOPS | 130.5 TFLOPS | 130.5 TFLOPS |
我们的第一个基准测试是 LuxMark 跨平台 OpenCL 基准测试工具。 LuxMark 基于 LuxCore API，并作为 LuxCoreRender 套件的促销组件提供。 它使用一个新的基于微内核的 OpenCL 路径跟踪器作为其基准测试的渲染器，提供了一种独特的方式来对给定工作站中安装的 GPU 施加压力。
| 勒克斯马克 | |
|---|---|
| 图形处理器 | 功能验证 |
| P4000 | 15,303 |
| P5000 | 13,170 |
| P6000 | 21,297 |
| RTX 4000 | 28,338 |
| RTX 5000 | 29,404 |
虽然 Pascal GPU 在 LuxMark 上取得了不错的成绩，但在观察 Turning GPU 时，性能有了明显的提升。 RTX 4000 以 5000 的成绩仅次于 RTX 28,338。
接下来是 Arion，这是一个 CUDA 基准测试工具，由 RandomControl 开发，允许工作站在渲染应用程序中对 CPU 或 GPU 施加压力。 ArionBench 是一款基于 Arion 2 技术的软件工具，它通过模拟 3D 场景中的光流任务使 CPU/GPU 承受重压。
| 阿里昂 | |
|---|---|
| 图形处理器 | 功能验证 |
| P4000 | 1,865 |
| P5000 | 2,738 |
| P6000 | 3,731 |
| RTX 4000 | 4,484 |
| RTX 5000 | 6,193 |
从 Pascal 到 Turing，RTX 4000 的分数又一次大幅跃升，比 P6000 有了相当大的跃升。
我们的下一个基准测试利用 SolidWorks 2019 和四个 3D 模型，包括奥迪 R8、建筑挖掘机、喷气发动机和拉力赛车。 Solidworks 是行业领先的 GPU 加速 3D CAD 建模应用程序，可在基于 Windows 的系统上运行。 SolidWorks 由 Dassault Systèmes 开发，全球有超过 165,000 万名工程师和超过 2019 家公司在使用它。 出于基准测试目的，我们利用了 SolidWorks 4.5 中新的“性能管道”功能。该架构提供了响应速度更快的实时显示，尤其是对于大型模型。 它利用现代 OpenGL (XNUMX) 和硬件加速渲染在您平移、缩放或旋转大型模型时保持高水平的细节和帧速率。
在渲染每个模型后，我们的脚本将每个模型旋转五次并测量完成此任务所需的时间。 然后将其除以渲染的帧数，并计算每部分的平均帧数 (FPS) 分数。
| SolidWorks的 | |
|---|---|
| SolidWorks R8 | 一般 |
| P4000 | 198.0232 |
| P5000 | 214.9254 |
| P6000 | 217.9745 |
| RTX 4000 | 211.1824 |
| RTX 5000 | 208.8849 |
| Solidworks 挖掘机 | 一般 |
| P4000 | 186.4832 |
| P5000 | 211.9595 |
| P6000 | 230.9774 |
| RTX 4000 | 259.6056 |
| RTX 5000 | 294.2529 |
| Solidworks 喷气发动机 | 一般 |
| P4000 | 163.0573 |
| P5000 | 198.5351 |
| P6000 | 210.411 |
| RTX 4000 | 220.6897 |
| RTX 5000 | 283.2206 |
| Solidworks 拉力赛车 | 一般 |
| P4000 | 205.6225 |
| P5000 | 219.0114 |
| P6000 | 218.4922 |
| RTX 4000 | 214.4253 |
| RTX 5000 | 217.256 |
使用 Solidworks R8 和 Rally Car 时，Turing 模型的性能略有下降，但 Digger 和 Jet Engine 有很大的提升。 在我们的 Solidworks 测试中，我们使用了 beta 显示模式，这可能是 Audi R8 和 RallyCar 装配体上出现异常缩放的原因。
接下来是环境系统研究所 (Esri) 基准。 Esri 是地理信息系统 (GIS) 软件的供应商。 Esri 的性能团队设计了他们的 PerfTool 插件脚本来自动启动 ArcGIS Pro。 此应用程序使用“ZoomToBookmarks”功能来浏览各种预定义的书签，并创建一个日志文件，其中包含预测用户体验所需的所有关键数据点。 该脚本自动循环书签三次以说明缓存（内存和磁盘缓存）。 换句话说，该基准模拟了人们可能通过 Esri 的 ArcGIS Pro 2.3 软件看到的大量图形使用。
测试由三个主要数据集组成。 两个是宾夕法尼亚州费城和魁北克省蒙特利尔的 3-D 城市景观。 这些城市视图包含覆盖在地形模型和覆盖航拍图像上的带纹理的 3-D 多面体建筑物。 第三个数据集是俄勒冈州波特兰地区的二维地图视图。 此数据包含有关道路、土地利用地块、公园和学校、河流、湖泊和山体阴影地形的详细信息。
查看蒙特利尔模型的绘制时间，NVIDIA Quadro RTX 4000 的平均绘制时间为 00:01:31.284，而平均和最小 FPS 分别显示为 502.395 和 180.699。
| ESRI ArcGIS Pro 2.3 蒙特利尔 | |
|---|---|
| 抽奖时间 | 一般 |
| Quadro P4000 | 00:01:31.084 |
| Quadro P5000 | 00：01：31：082 |
| Quadro P6000 | 00:01:31.081 |
| 四核RTX 4000 | 00:01:31.284 |
| 四核RTX 5000 | 00:01:31.067 |
| 平均 FPS | 一般 |
| Quadro P4000 | 432.327 |
| Quadro P5000 | 489.889 |
| Quadro P6000 | 521.551 |
| 四核RTX 4000 | 502.395 |
| 四核RTX 5000 | 527.636 |
| 最低帧率 | 一般 |
| Quadro P4000 | 164.546 |
| Quadro P5000 | 194.218 |
| Quadro P6000 | 190.336 |
| 四核RTX 4000 | 180.699 |
| 四核RTX 5000 | 190.775 |
接下来是我们的费城模型，其中 RTX 4000 的平均绘图时间为 00:01:00.231，而平均和最小 FPS 分别显示为 434.170 和 196.825。
| ESRI ArcGIS Pro 2.3 费城 | |
|---|---|
| 抽奖时间 | 一般 |
| Quadro P4000 | 00:02:53.928 |
| Quadro P5000 | 00:01:01.109 |
| Quadro P6000 | 00:01:01.245 |
| 四核RTX 4000 | 00:01:00.231 |
| 四核RTX 5000 | 00:01:01.111 |
| 平均 FPS | 一般 |
| Quadro P4000 | 304.340 |
| Quadro P5000 | 451.826 |
| Quadro P6000 | 469.879 |
| 四核RTX 4000 | 434.170 |
| 四核RTX 5000 | 531.315 |
| 最低帧率 | 一般 |
| Quadro P4000 | 160.152 |
| Quadro P5000 | 212.910 |
| Quadro P6000 | 207.879 |
| 四核RTX 4000 | 196.825 |
| 四核RTX 5000 | 224.341 |
我们的最后一个模型是波特兰。 此处，RTX 4000 的平均绘制时间为 00:00:32.646。 平均 FPS 显示为 2,821.928，而最低 FPS 显示为 1,083.260。
| ESRI ArcGIS Pro 2.3 波特兰 | |
|---|---|
| 抽奖时间 | 一般 |
| Quadro P4000 | 00:00:32.426 |
| Quadro P5000 | 00:00:32.310 |
| Quadro P6000 | 00:00:32.552 |
| 四核RTX 4000 | 00:00:32.646 |
| 四核RTX 5000 | 00:00:32.541 |
| 平均 FPS | 一般 |
| Quadro P4000 | 2,051.053 |
| Quadro P5000 | 2,057.395 |
| Quadro P6000 | 2,343.948 |
| 四核RTX 4000 | 2,821.928 |
| 四核RTX 5000 | 2,783.547 |
| 最低帧率 | 一般 |
| Quadro P4000 | 1,179.974 |
| Quadro P5000 | 1,189.524 |
| Quadro P6000 | 1,282.045 |
| 四核RTX 4000 | 1,083.260 |
| 四核RTX 5000 | 1,007.309 |
结语
NVIDIA Quadro RTX 4000 是较低级别的图灵架构 GPU，但这并不意味着它不强大。 RTX 4000 配备 2304 个 CUDA 内核和 8GB GDDR6 GPU。 与所有 Quadro RTX 一样，4000 能够在其易于访问的单插槽外形中提供加速的光线追踪、深度学习和高级着色。 这可以让创意专业人士更快地获得洞察力，同时加快他们的创意工作。 RTX 4000 还配备了 VirtualLink，可简化与下一代高分辨率 VR 头戴式显示器的连接。
在性能方面，RTX 4000 表现非常出色，尤其是考虑到它处于新 GPU 的低端。 在我们的 LuxMark 基准测试中，它几乎是 Pascal 基准的两倍，甚至超过了 P6000。 在 Arion 中，RTX 4000 是 P4000 的两倍多，再次轻松超过 P6000。 在我们的 Solidworks 基准测试中，RTX 4000 轻松超越了 P4000，并且在 Digger 和 Jet Engine 基准测试中表现更出色。 在 ESRi 中，RTX 4000 的性能比 P4000（在某些情况下是 P5000）好得多，但在某些工作负载中，P6000 的性能更好。 请记住，RTX 4000 处于 Turing 架构的低端，而 P6000 处于 Pascal 架构的高端。
总而言之，Quadro RTX 4000 是 NVIDIA 大量令人印象深刻的 GPU 产品线中广受欢迎的新成员，它为入门级显卡提供了令人印象深刻的性能数据，同时价格仅为 900 美元左右。
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