
为规避美国出口管制,NVIDIA 特别为中国市场推出 GeForce RTX 4090 D 型号,D 字是 Dragon 的意思,因为今年是龙年嘛,改用了採用 AD102-250 GPU,由 128 个 SM 减至 114 个 SM,拥有 14,592 个 CUDA Cores、114 个 RT Cores、456 个 Tensor Cores,相较 RTX 4090 运算单元数目减少了 10.94%,HKEPC 编辑部收到 Inno3D 送测 GeForce RT 4090 D X3,与 RTX 4080 SUPER 及 RTX 4090 作对比测试。
规避出口禁令的 D 计划
去年 10 月,美国商务部更新 ECCN 3A090 高科技出口管制要求,将会进一步收紧对中国禁运要求,新规定下连游戏市场的 GeForce RTX 4090 也不能销往中国,包括香港及澳门亦受到影响,由于中国市场相当庞大,NVIDIA 当然不愿意失去这块肥肉,因此 NVIDIA 决定针对中国市场再变阵, 推出中国独家 GeForce RTX 4090 D 型号,D 字是 Dragon 的意思,因为今年是龙年嘛,将 GPU 运算性能降低以符合法口法规。

据了解,GeForce RTX 4090 运算性能为 TPP = 2642.56*、PD = 4.34*,根据 ECCN 3A090b 次要高性能晶片规定,则要求晶片如介乎 TPP 2400 至 4800 之间同时 PD 介乎 1.6 至 5.92 之间,除非取得美国商务部许可,否则不准出口中国,因此 GeForce RTX 4090 D 的性能规格必需下降约 10% 才能满足要求。
*TPP =FP32 TFLOPS x 32 (Bit)
*PD = TPP / Die Size
NVIDIA AD102-250 绘图核心
GeForce RTX 4090 D 与 RTX 4090 一样,採用 NVIDIA AD102 绘图核心、型号为 AD102-250,为了满足 ECCN 3A090b 次要高性能晶片规定,GeForce RTX 4090 D 运算单元作出了进一步屏蔽,删减至 57 个 TPC 纹理处理群集及 114 个 SM 串流多处理器,具备 14,592 个 CUDA Cores、114 个 RT Cores 及 456 个 Tensor Cores。

▲ NVIDIA AD102-250 绘图核心
核心时脉方面,GeForce RTX 4090 D 预设时脉为 2,280MHz Base Clock、2,520MHz Boost Clock,为了令 RTX 4090 D 完全不会超出美国商务部的禁运要求,NVIDIA 限制了 RTX 4090 D 超频功能,以确保任何情况下都不会超标。

经过删减后,GeForce RTX 4090 D 的 FP32 TFLOPS 运算能力被降至 73.54,按照 TPP = FP32 TFLOPS x 32 (Bit) 计算公式,GeForce RTX 4090 D 的 TPP 为 2,353.28,完全符合 ECCN 3A090b 次要高性能晶片不超过 TPP 2,400 的规定。
记忆体子系统方面,GeForce RTX 4090 D 与 RTX 4090 完全一样,具备 24GB GDDR6X 记忆体容量,21Gbps GDDR6X 速度、384-bit 记忆体介面,总频宽同样为 1.008GB/s,L2 Cache 容量保持在 72MB 水平。
NVIDIA GeForce RTX 40 Family Full Specifications
| Graphics Card | GeForce RTX 4090 D | GeForce RTX 4090 |
| GPU Codename | AD102-250 | AD102-300 |
| GPU Architecture | NVIDIA Ada Lovelace | NVIDIA Ada Lovelace |
| TPCs | 57 | 64 |
| SMs | 114 | 128 |
| CUDA Cores / SM | 128 | 128 |
| CUDA Cores / GPU | 14592 | 16384 |
| Tensor Cores / SM | 4 (4th Gen) | 4 (4th Gen) |
| Tensor Cores / GPU | 456 (4th Gen) | 512 (4th Gen) |
| RT Cores | 114 (3rd Gen) | 128 (3rd Gen) |
| GPU Boost Clock (MHz) | 2520 | 2520 |
| Pixel Fill Rate | 443.5 | 443.5 |
| Texture Fill Rate | 1,149 | 1,290 |
| Peak FP16 TFLOPS (non-Tensor) | 73.54 | 82.6 |
| Peak FP32 TFLOPS (non-Tensor) | 73.54 | 82.6 |
| Peak FP64 TFLOPS (non-Tensor) | 1,149 | 1,290 |
| Frame Buffer Memory Size and Type | 24GB GDDR6X | 24GB GDDR6X |
| Memory Interface | 384-bit | 384-bit |
| Memory Clock (Data Rate) | 21 Gbps | 21 Gbps |
| Memory Bandwidth | 1,008 GB/sec | 1,008 GB/sec |
| ROPs | 176 | 176 |
| Texture Units | 456 | 512 |
| L2 Cache | 72 MB | 72 MB |
| Video Engines | 2x NVENC (Gen 8) 1x NVDEC (Gen 5) | 2x NVENC (Gen 8) 1X NVDEC (Gen 5) |
| TGP Power | 425W | 450W |
| Transistor Count | 76.3 Billion | 76.3 Billion |
| Die Size | 608.5 mm² | 608.5 mm² |
| Manufacturing Process | TSMC 4N | TSMC 4N |
| PCIe Interface | Gen4 | Gen4 |
Inno3D GeForce RTX 4090 D X3 显示卡

由于 GeForce RTX 4090 D 并没有 Founder Edition,所以我们找来 Inno3D GeForce RTX 4090 D X3 显示卡进行测试,整卡设计与 RTX 4090 X3 版本完全相同,3 Slot 散热器设计,採用 3 Slot 散热器设计在众多 AIC 卡之中已经是最薄身了,但它的散热表现却非常理想,具备巨型 Vapor Chamber 大型均热板配搭 9 支纯铜导热管,升级 3 颗 10cm 轴向式 Scythe 顺逆向镰刀扇叶风扇,要应负 425W TDP 绝对不成问题。

Inno3D GeForce RTX 4090 D X3 显示卡尺寸为 336mm x 145mm x 60mm、重量约 1765g、三槽设计,黑、钛金色外壳配色,上半加入斜向拉丝纹表面处理,整体的外观设计具有时尚科技感,并充满硬朗的质感。


Inno3D RTX 4090 D X3 系列有个特别设计,显示卡在 Bracket 位置预载了金属负重支架,能够加强 PCB 刚性并增强承托力,从而避免 PCB 弯曲损坏,整张卡运作时只有顶端 INNO3D 字样会透出白色灯光,相当简约。

▲ 3 Slot 设计
Inno3D GeForce RTX 4090 D X3 OC 显示卡採用 3 Slot 设计,在众多 RTX 4090 D 之中算薄了,不过它的卡高也有14.5cm,由于要预留空间给 12VHPWR 接口,最好机箱 CPU 散热器支援 16.5cm 或以上,就能减低转接口严重屈曲的风险。

显示卡背面设有金属背板,能够加强 PCB 刚性并增强承托力,从而避免 PCB 弯曲损坏,金属背板加入了导热散热贴,可为显示卡背面 PCB 的被动元件作少许被动散热,特别加入 Hot Air Extraction 散热设计,背面开口将热力直接穿越至机箱上方,可让机箱内部温度变得较平均。
NVIDIA PG139 公板设计

Inno3D GeForce RTX 4090 D X3 完全採用 NVIDIA PG139 公板设计,供电设计方面, 14 相为 GPU 供电、3 相为 GDDR6X 供电,全面採用 Alpha & OMEGA BLN0 (AOZ5311NQI) Synchronous Buck Regulator,在单一封装内加入上下桥 MOSFET 及集成驱动器,单相能提供 50A 持续电流输出,配搭全封闭合金功率电感及固态电容,充份满足 AD102-250 显示核心的供电需求。
NVIDIA AD102-250 绘图核心

NVIDIA GeForce RTX 4090 D 採用了经删减后的 AD102-250 绘图核心,採用 TSMC 4N 制程、拥有 763 亿个电晶体、Die Size 约为 608.5mm²,部份单元作出了屏蔽,删减至 57 个 TPC 纹理处理群集及 114 个 SM 串流多处理器,具备 14,592 个 CUDA Cores、114 个 RT Cores 及 456 个 Tensor Cores。


时脉方面,Inno3D GeForce RTX 4090 D X3显示卡预设核心时脉为 2,280MHz Base Clock、2,520MHz Boost Clock,不提供任何超频选项,最高 Power Limit 预设为 425W,Power Limit 被锁上无法再调高 Power Limit。
384-bit 24GB GDDR6X 记忆体容量
记忆体方面,NVIDIA GeForce RTX 4090 D 具备 24GB GDDR6X 记忆体容量及 384-bit 记忆体控制器,记忆体频宽与 RTX 4090 一样保持 1008GB/s (1TB/s),L2 Cache 则由 74MB 略减至 72MB 容量。

▲ Micron D8BZC 21Gbps GDDR6X 记忆体
採用了12 颗 Micron D8BZC GDDR6X 颗粒编号,为 MT61K512M32KPA-21:U 并支援 ECC 功能,每颗单颗容量为 16Gbit (2GB),总供 24GB 绘图记忆体容量,採用单面 24GB GDDR6X 记忆体配置。和 RTX 4090 一样支援 ECC 功能,用家可以在 NVIDIA Control Panel 程式中打开选项。
3 Slot 均热板 + 9 Heatpipe 散热器

Inno3D GeForce RTX 4090 D X3 显示卡的散热器,设计与 RTX 4090 版本完全相同,採用 3 Slot 均热板 + 9 Heatpipe 散热器,巨型 8500mm² Vapor Chamber 均热板,以其封闭于板状腔体中作动流体之蒸发凝结循环运作,拥有快速均热、快速热传导及热扩散的特性和功能,更能平衡及迅速把核心晶片的废热传递到整个散热器上。


均热板连接 9 支 6mm 纯铜导热管并贯穿到整个大面积散热鳍片散热器,整个 Heatpipe 长度达 2716 mm,整个铝散热鳍片面积高达 1,006,164 mm²,能完全满足 425W TDP 的 RTX 4090 D 散热需求。
採用 12VHPWR / 12V2x6 供电接口

使用了经过改进的 12VHPWR / 12V-2x6 连接器,相较旧有 12VHPWR 感应引脚仅向入偏移量 0.45mm,因此 RTX 40 新卡已使用具有向入偏移 1.7 mm 的感应引脚,更短的感应引脚可以检测连接器是否完全插入。如果没有完全插入这样,GPU 就不会被限制最大功率负载,理论上讲应该可解决过去发生连接器烧毁问题,然而效果仍有待观察,随产品就附连了一条 PCIe 8-Pin x 3 转 12VHPWR / 12V2x6 转接线 (450W)。

提供了 3 组 Display Port 1.4a + DSC 及 1 组 HDMI 2.1 影像输出接口,两种输出介面皆可提供最高 4K@240Hz 或 8K@60Hz 12bit HDR 解析度输出,支援 VESA DSC 1.2 无损压缩显示功能,单卡能提供最高 2 个 8K@60Hz HDR 显示输出,或是组合 2 组 DisplayPort 接口提供单一 8K@120Hz HDR 输出。
效能测试︰
HKEPC 编辑部收到由 Inno3D GeForce RTX 4090 D X3 显示卡样本,同时亦找来同时亦找来 RTX 4070 Ti、RTX 4080 作对比测试,以了解这 NVIDIA GeForce RTX 4070 Ti SUPER 的效能水平。

▲ Furmark 2 测试最高温度 63°C
散热方面,显示卡在约 22°C 的室温环境下闲置约 30分钟,GPU温度维持在 39°C。接着採用 Furmark 进行 3D 负载测试,将 GPU 完全负载 30 分钟后,温度会提升至 63°C,GPU 时脉保持在 2,385MHz,TDP 450W / TGP 393W。
测试平台︰
Intel Core i9-12900K CPU
ASUS ROG Z790 Maximus APEX
ANACOMDA DDR5-6400 CL36-38-38-68 32GB x 2 @1.35V
Windows 11 Professional 23H2
NVIDIA GeForce Driver 551.23 WHQL





3DMark Ray-Tracing 测试︰


3DMark DLSS 测试︰

3DMark DirectX Raytracing feature test 测试

游戏效能测试:
以下的游戏测试除另外指明外,全部皆以 3840 x 2160 解析度全屏幕执行,画质皆设定为最高品质,若游戏支援光线追踪技术则同时将光追品质全开。而 DLSS 方面则统一使用 Performance 设定,当中 GeForce RTX 40 系列会启用 DLSS 3 中新增的 Frame Generation 技术。
A Plague Tale:Requiem 瘟疫传说:安魂曲 (RT + DLSS 3)
Control (RT + DLSS2)
CyberPunk 2077 RT Ultra (RT+ DLSS 3)
F1 22 (RT + DLSS 3)
Forza Horizon 5 (DLSS 3)
Tom Clancy's Rainbow Six Siege 虹彩六号:围攻行动
Microsoft Flight Simulator 微软模拟飞行 (DLSS 3)
Watch Dogs Legion (RT + DLSS)
UL Procyon AI 测试


▲ RTX 4090


▲ RTX 4090 D
在 UL Procyon AI Inference Benchmark (Windows) AI 推理基准测试中,使用常见的电脑视觉的神经网络模型,透过 CPU 或 GPU 运行相同操作进行比较,以测量 AI 加速器的性能,并设有浮点数或整数的测试方式。
测试採用 14700K、RTX 4090 / RTX 4090 D 配置、float32 精度。在 Microsoft Windows ML 版本及 NVIDIA Tensor RT 版本中,RTX 4090 分别获得 1353 和 1951 分数,而 RTX 4090 D 分别获得 1325 和 1878 分数。AI 运算性能跑分方面,全新的 RTX 4090 D 相比 RTX 4090 大约相差 2% ~ 4%效能。
Stable Diffusion AI 生成应用测试

Stable Diffusion 是于 2022 年发佈的深度学习 text-to-image 模型工具,只需要输入文字内容,配合含有大量素材的训练模型,便可即时绘画(AI 生成)图像。透过不同的文字内容和特定主题的训练模型,Stable Diffusion 主要用于生成真实人像、二次元人像、不同艺术风格等图像类型,带来千变万化、创意无限的图片内容,更是现时 2023 年热门使用的 AI 创作工具。

Stable Diffusion 支援 WebUI 介面,可在浏览器中显示图形化界面,能让一般电脑用家也能轻松使用及调整不同的选项,亦相容不同的系统平台及电脑硬件,加上不是太过复杂的安装过程,深受不同程度的电脑用家欢迎。不过 Stable Diffusion 对于电脑硬件中的 GPU VRAM 容量有一定的需求,太低 VRAM 容量将会影响图片生成时的速度或是生成变化,普偏建议使用 8GB VRAM 容量或以上的显示卡。

笔者参考至这个网站文章,採用 Stable Diffusion + ControlNet 以生成面包文字主题图片,仅以简单设定来执行标准 Stable Diffusion GPU Benchmark 跑分测试,可让其他使用者也能模拟参考比较,并以首次生成之后的生成的完成时间为数据,而整个 AI 生成的峰值 VRAM 容量不超过 8GB。
在不超过 8GB VRAM 容量下,RTX 4090 24GB 完成时间为 7.7 秒,而 RTX 4090 D 24GB 为 8.0 秒,两者相差 0.3 秒。RTX 4090 与少许规格下降的 RTX 4090 D 24GB 在低需求的 AI 图像生成只有非常轻微的差异。


NVIDIA 于 2023 年 11 月推出全新 TensorRT Extension 工具,适用于 Stable Diffusion WebUI 安装及使用的扩充插件。TensorRT Extension 可把一般的 Checkpoint 或 LoRA等模型,转换到 TensorRT 格式的设定档,并可自订设定档的数值设定,目前支援 Text-2-image、Image-2-image、Stable Diffusion 1.5 / 2.1 / XL、LoRA 等。NVIVIDA 表示运行 TensorRT Extension 时,将会使用 NVIDIA GPU 的 Tensor Core 计算,Stable Diffusion 的效能可提升 1 倍以上。

测试使用 Stable Diffusuion 模组的 SDXL Turbo 1.0,并使用 TensorRT Extension 工具,转换合适的设定置。以 1024x1024 解析度、Step 20、Batch count 10、Batch size 1、CFG Scale 7、简单的提示词等设定运行,并分别开启或关闭 xformers 指令、开启或关闭 TensorRT 功能。

在运行 SDXL Turbo 模式时,预载时已超过 8GB VRAM 容量,以 1024x1024 解析度算图时,更会超出 12GB 或以上 VRAM 容量。在 PyTorch、PyTorch + xformers、TensorRT 框架运算下,RTX 4090 24GB 完成时间为 51.7 秒、41.6 秒、33.4 秒,而 RTX 4080 16GB 完成时间分别为 52.3 秒、42.4 秒、34.7 秒,两者时间相差 1% ~ 4%。相比 RTX 4090 24GB,少许规格下降的 RTX 4090 D 24GB 实际完时间只是慢一点点,效能下降并不太明显。
在使用 Stable Diffusion 高需求模组并以高解析度运行时,所需的 VRAM 容量随即增加,在使用 xfomers 指令后,虽然完成时间减少了,但 VRAM 容量佔用反而更多,失去了原来减少 VRAM 佔用的优点。在使用 TensorRT 框架后,相比纯 PyTorch 运算,VRAM 容量佔用明显降低,而且缩减了 30% ~ 40% 完成时间,对于 AI 生产图片更有帮助。
Inno3D GeForce RTX 4090 D X3 显示卡实测
售价︰HK$13,200
查询︰ESONEX (2728-2109)
编辑评语︰
虽然运算单元数目减少了 10.94%,但测试结果性能下降约 5~7% 左右,NVIDIA 解释是游戏和程序不可能每一次都完全充份填满,因此减少了的单元数目不会完全转化成性能的损失,因此 GeForce RTX 4090 D 与 RTX 4090 的差距并没有想像中大。
由于香港市场上的 RTX 4090 现货越来越少,售价变得相当昂贵,相反 RTX 4090 D 没什么炒价,如果以性价比来说可能更高,由于美国 - 香港政策法已被取消,美国对中国的科技禁运将包括香港地区在内,现有 RTX 4090 D 作为代替品已经不错了,下一代性能更强可能连 80 都买不到了,香港人就面对现实吧。