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外接显卡性能损耗研究（含最终结论），给希望外接显卡坞的人参考

自从外接显卡后，性能的损耗率·一直是个谜。有的人说损耗率和显卡本身的性能有关，性能越高的卡损耗越大；也还有人说，损耗和帧数有关，帧数越高损耗越大，众说风云，但是究竟损耗在哪里？比例怎么计算，谁也没有一个准确的方案，所以我决定自己动手，把其中的具体相关关系理出来，供大家参考。
平台介绍：DELL Latitude 7490
CPU:i7-8650U
RAM：8G*2 2400MHZ
外接方案：雷电3满血版 雷电3芯片：JHL6340
外接显卡：MSI 万图师 RTX2080
屏幕：外接屏幕（直连外接显卡DP线） 4K 60HZ




我们先把手头可以拿来跑分的工具先跑一遍：








然后我们得到以下表格：


虽然你做这个初衷挺好的，但是雷电三外接损耗相比其他外接方案都可以无视了。。


通过上面的表格我们发现：跑分似乎飘忽不定，有的很低，有的又很接近内置显卡的分数值，那我们把网上内置显卡的跑分放上来，作为对比。因为手上没有合适的台式机作为参考，且网上找不到MSI万图师RTX2080的跑分图，所以3Dmark的分数我直接引用了ZOL上测得的同样是MSI的RTX2080,但价格更贵的暗黑龙爵系列作为标准，而鲁大师和3DMark11，我也多方查找了资料，最后从别人的评测里取了一个可信值。



试试不同显卡用M.2接口在不同PCIE通道下还有点价值，有其他接口也可以试试


我们把以上标准分数列入表格，计算损耗值，得出以下表格：


通过以上表格，我们可以发现：外接损耗和帧数在同一项目中是正相关的，但是一旦切换项目，就无法相关了，只能证明帧数只是影响损耗的原因之一或者间接原因，还不是根本原因。
这个时候我突然想到：显卡的性能损耗就是显卡的计算力损耗，也就是说：问题可能出在频率或者负载上，正好手头有HWINFO64，可以监控频率和负载状况。
于是，我又把所有跑分重新跑了一遍！！！同时利用外接副屏监控频率和负载率。
然后我发现：所有跑分，核心频率都维持在1900MHZ左右，显存频率维持在7000MHZ，变化小的可以忽略不计，问题出在：核心负载率上！



把所有跑分的核心负载率引入表格，得出以下表格：


这个时候，我们发现：显卡核心负载率在所有跑分中都是不一样的，然后我计算出了显卡核心空载率（空载率=100%-负载率），然后惊人的事情出现了：空载率似乎和所有的损耗值都呈正相关函数关系！


我马上把这个函数关系做成了图形，请看：


然后我可以下结论了：两者关系为：显卡损耗值≈核心空载率*2.3


最后我总结一下：
（1）外接显卡的损耗为计算力损耗，损耗的具体形式以显卡核心空载体现出来；
（2）因为PCI-E 3.0 X4的带宽十分拥堵（好比16车道改为了4车道），容易造成数据堵车，当数据交换率越高，堵车越严重，显卡核心喂不饱，空载率也越高，所以性能损失也越大；
（3）在同样的测试项目中（比如同一类型测试或者同一游戏），帧数越高，这个时候CPU与显卡数据交换越频繁，通道越堵，损耗越大。所以损耗和帧数正相关；
（4）在同样的测试环境中，显卡性能越好，跑出的帧数越高，损耗也越大，所以损耗和显卡性能（等级）正相关。


（5）显卡等级越高，配分辨率越高的屏幕，减低一定的帧数，可以相对的减少CPU与显卡的数据交换量，从而从一定程度上减轻损耗。
（6）如何随时的监控自己游戏的损耗呢？查看显卡核心的利用率，然后按公式去计算。我结论中的“显卡损耗值≈核心空载率*2.3”，暂时只针对我的配置，其他环境：比如外接方式为M.2，显卡为其他类型，2.3这个数字可能会变化，但是我相信整个计算方法是一致的。


另外我想说的是：外接显卡的损耗，和CPU拉不动显卡本质上是一样的，都是CPU与显卡数据交换不足，喂不饱显卡造成的（CPU拉不动的情况下，显卡也会出现空载跑不满的情况）。


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