NVIDIA GPU性能演进对比 | AI生成和翻译
NVIDIA GPU：2010年DirectX 11旗舰 vs 现代RTX显卡
2010年前后，NVIDIA支持DirectX 11的顶级消费级显卡是GeForce GTX 480（2010年3月发布，首款DX11显卡）和GTX 580（2010年11月发布，当时性能最强）。这两款显卡基于Fermi架构，拥有480-512个CUDA核心，1.5GB GDDR5显存，热设计功耗约250W。
现代对比型号：RTX 3090（安培架构，2020年）、RTX 4070（Ada Lovelace架构，2023年）和RTX 4090（Ada Lovelace架构，2022年）。RTX 4090 Ti从未发布——2023年曾有传闻但最终取消，截至2025年仍无更新消息。
FP32 TFLOPS（理论峰值单精度性能）
此项指标衡量着色器原始计算能力（数值越高代表理论浮点性能越强）。
| GPU | 架构 | FP32 TFLOPS | 相对GTX 480倍数 |
|---|---|---|---|
| GTX 480 | Fermi | 1.345 | 1x |
| GTX 580 | Fermi 2.0 | 1.581 | 1.18x |
| RTX 4070 | Ada | 29.15 | 21.7x |
| RTX 3090 | Ampere | 35.58 | 26.5x |
| RTX 4090 | Ada | 82.58 | 61.4x |
现代显卡凭借核心数量暴增（5,888-16,384个着色器）、更高时钟频率及架构效率，实现了20-60倍的原始浮点性能提升。
实际性能表现（以RTX 4090为100%基准）
- TechPowerUp相对性能：基于1,000+游戏/测试数据的平均值（聚焦1080p/1440p光栅化性能）。新架构凭借更优的任务调度、缓存技术及DLSS/光追等功能，在实际负载中表现更突出。
- PassMark G3D Mark：聚合性基准测试（用户提交分数平均值）。
| GPU | TechPowerUp相对性能（RTX 4090=100%） | PassMark G3D Mark（均值） | 相对GTX 480倍数（PassMark） |
|---|---|---|---|
| GTX 480 | 6% | ~4,075 | 1x |
| GTX 580 | ~7% | ~4,500 | ~1.1x |
| RTX 4070 | 53% | ~26,900 | ~6.6x |
| RTX 3090 | 58% | ~26,600 | ~6.5x |
| RTX 4090 | 100% | ~38,400 | ~9.4x |
- 核心洞察：
- 理论算力存在虚高：RTX 4090相较2010年显卡的实际性能提升”仅”为10-17倍，源于Fermi架构的低效性（缓存设计缺陷、高功耗高发热）。
- 现代游戏表现（1440p/4K、DX12 Ultimate、光追场景）：性能差距扩大至20-50倍以上，老款显卡受限于显存（1.5GB vs 12-24GB）且缺失光追/DLSS支持。
- 能效比：RTX 4090（450W）的每瓦性能约为GTX 480（250W）的4倍。
- 游戏实例：2010年游戏在GTX 480上可实现1080p高画质60帧，而RTX 4090现可达成4K极致画质+光追200+帧。
参考资料：
- TechPowerUp GTX 480规格
- TechPowerUp GTX 580规格
- TechPowerUp RTX 3090规格
- TechPowerUp RTX 4070规格
- TechPowerUp RTX 4090规格
- PassMark显卡基准测试