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NAVI着色器引擎设计消息是真实的,技术的进步带

时间:2019-11-22 14:55来源:服务器运维
胜利者从不缺乏赞美,赞美本身对胜利者以及旁观者都没有任何意义。只有找到导致问题的本源,并从由此探究更深层次的问题,我们才能明白图形界在过去的2012年里究竟经历了些什么

胜利者从不缺乏赞美,赞美本身对胜利者以及旁观者都没有任何意义。只有找到导致问题的本源,并从由此探究更深层次的问题,我们才能明白图形界在过去的2012年里究竟经历了些什么。友站ZOL今天就带我们一览了2012年里出现在我们面前的所有图形架构,并揭示了决定AMD/NVIDIA架构之战结局的原因。

从GCN到RDNA AMD NAVI系列显卡技术解析

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▲AMD 全球副总裁Radeon游戏产品部总经理Scott Herkelman

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▲AMD技术事业部工程研发高级副总裁David Wang

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▲AMD企业院士兼首席GPU架构师Mike Mantor

首先在会上,AMD全球副总裁Radeon游戏产品部总经理Scott Herkelman、AMD技术事业部工程研发高级副总裁David Wang,以及AMD企业院士兼首席GPU架构师Mike Mantor等专业人士为我们对AMD新一代NAVI显卡进行了详细介绍。与上一代产品相比,它主要有以下不同,包括:

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1.采用来源于GCN,但做出大幅改进、增强的RDNA架构;

2.采用更快、更小、拥有更多晶体管,但能耗比更高的7nm生产工艺;

3.更快GDDR6显存,相对GDDR5显存,带宽提升2倍;

4.采用PCIe 4.0接口,相对于PCIe 3.0显卡,接口带宽也提升了2倍;

5.采用具有更高解码与编码码率的Radeon媒体引擎

6.可以实现3倍无损压缩的Radeon显示引擎

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首先在计算单元组成上,RDNA架构与GCN架构由显著的不同。在GCN架构上原来是一个CU里含有4组16个流处理器(也就是SIMD16),共计64个流处理器,并搭配相应的标量、向量单元、调度器与寄存器;而在RDNA架构中,这64个流处理器被分为了两组,每组32个也就是说实现了SIMD32,并配备两倍数量的标量单元,两倍数量的调度器与向量单元。

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这有什么好处呢?简单来说在执行已经在很多游戏中应用的Wave64指令时,GCN架构需将这个Wave64指令拆分为4个SIMD16。由于只有一个调度器,所以需要等待前面一个SIMD16单元完成运算时才能进行下一个,所以完成这条指令需要4个时钟周期,各流处理器在整个运算周期里的利用率只有25%。而如由RDNA架构来执行该指令,它则可以将该指令拆分为两个Waver32即两个SIMD 32,并通过两个调度器将运算同时分配给这两组流处理器单元,这使得这一条Wave64指令只需要一个时钟周期就可完成,流处理器单元在运算单元中的利用率达到了100%。同理在执行Wave32指令时,RDNA架构也只需要一个时钟周期,GCN架构同样需要等待一个时钟周期。因此简单地说RDNA架构具备更高的运算效率。

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在缓存方面,RDNA架构也进行了大幅改进,包括加入128KB、16路L1缓存,将L0缓存与流处理器之间的载入带宽提升了2倍,大幅降低了缓存、显存的延迟。同时它还改进了DELTA COLOR COMPRESSION三色压缩技术的算法,着色器可以直接读取或写入压缩色彩数据,显示引擎可以直接读取压缩色彩数据。

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此外,RDNA架构还提升了图形流水线的效率,如通过架构的改进来提升性能,通过使用时钟门控技术来达成更高的能耗比,减少逻辑电平来达到更高的工作频率。最终在相同功耗、相同规模(如相同流处理器数量)配置的环境下,RDNA架构能获得50%的性能提升。这50%的性能提升里有60%要归功于每时钟周期的性能提升,如我们前面介绍的Wave64指令运行效率的提升,有25%归功于7nm生产工艺的采用,15%归功于工作频率与能耗的改进。

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虽然目前基于RDNA架构的NAVI GPU主要用于取代Vega56这类定位并不是太顶级的产品,但从绝对性能上来看,它相对于上代旗舰Vega64也有14%的领先,在显示核心面积上更从14nm Vega64的495平方毫米大幅缩减到251平方毫米。

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在大家比较关注的光追技术上,RDNA架构目前与GCN架构相同,还是通过着色器来实现,在下一代RDNA架构上才会实现硬件级的支持,毕竟当前支持光追的游戏很少,必要性并不高。另外AMD认为未来的云游戏也是体验光追游戏一个好的解决方案,通过远端的云计算来实现光追效果,这样对终端用户的硬件设备要求就不会有多高。

最后,就是价格了,业内WCCF指出RX 3080售价为499美元,性能介于英伟达的RTX 2080和RTX 2070之间,而RX 3070售价399美元,定位介于RTX 2070和RTX 2060,此次AMD定价非常刁钻,很快一场大战就将开打,拭目以待。

主板:ROG CROSSHAIR Ⅷ FORMULA

相对于前代的Cayman构架,Tahiti构架有了诸多触及灵魂深处的改动。它改进了Cayman的双前端并行体系,用更加灵活且效率更高的CU单元替代了强调吞吐但在效率层面显得“笨重”的VLIW Core,首次引入完善的Unified Cache并大幅改进了过往架构带有明显缺陷的缓冲体系,进一步强化了任务管理、仲裁机制以及架构的几何处理能力。

降低延迟、提升画质、拒绝模糊,三大黑科技加身

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虽然暂时没有光追效果,但在NAVI架构上,AMD还是带来了三大功能方面的黑科技,首先是ANTI-LAG,它可以降低玩家按下鼠标、键盘后,游戏角色进行相应动作执行的响应时间,其主要原理是减少了处理器执行环节的等待时间。根据AMD的数据《守望先锋》的延迟从30ms降低到21ms、《堡垒之夜》的延迟从54ms降低到36ms,《绝地求生:大逃杀》的延迟从48ms降低到33ms。对于使用这些竞技游戏的玩家来说肯定是一个巨大的好消息,这意味着在对战中,他们有比对手更快的反应,取胜的概率更高。

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另外一大改进是AMD带来了RIS Radeon图形锐化功能,这是一个驱动级别的功能,可以支持几乎所有游戏,只要在驱动打开即可实现。该功能通过对对比度的调节、锐化来改善在开启抗锯齿环境下的图像清晰度。如上面这张图中,开启、关闭RIS功能前后的岩石清晰度、表面细节完全是天壤之别。此外开启该功能后,只会带来不到2%的性能损失。

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此外,AMD还在寻求在部分游戏中加入FIDELITY FX即高清晰效果的功能,该功能与RIS功能类似,但它将内置在游戏中,通过游戏里的菜单来打开或关闭。与RIS相比,FIDELITY FX的锐化效果被称为CAS对比度适应锐化功能,CAS将带来比RIS更精准的清晰度,毕竟这是AMD与游戏厂商一对一合作的成果,同时还可在专属游戏中加入更多后期效果。目前包括F1 2019、《无主之地3》等游戏大作都实现了对FIDELITY FX的支持。基于NAVI与VEGA架构的显卡都可以开启该功能。

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▲需要提醒玩家的是,预计在今年7月7日发布的ADRENALIN 19.7.1版本驱动就可支持以上功能,大家一定要记得去更新驱动哦。

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RDNA架构还是通过着色器来支持光线追踪技术,下一代RDNA架构上才会实现硬件级的支持。

3、负责处理运算任务及Pixel Shader的32个CUCompute Unit)集群,包含在CU内部负责处理材质以及特种运算任务如卷积、快速傅里叶变换等的Texture Array,二级线程管理机制以及与它们对应的shared+unified cache等缓冲体系。

除了现在热火朝天的锐龙系列处理器,作为一家历史悠久的传统芯片公司,凭借实力强劲的研发团队、以及像David Wang、Scott Herkelman等大神的领导带领下,AMD近几年在显卡上也为玩家、消费者带来了不少经典的产品。如首款将 HBM 和芯片堆叠技术集于一身的 AMD Radeon R9 和 R7 300 系列显卡、业内首款采用7nm工艺的GPU,即7nm Radeon Vega 架构的专业/数据中心 GPU;率先实现1TB/s显存带宽的 GPU,即面向数据中心的 AMD Radeon Instinct MI60 超快速、高扩展性、双精度的 PCIe 加速器。而在本次“AMD NEXT HORIZON GAMING TECH DAY”游戏技术大会上,倍受关注的AMD NAVI显卡也终于揭开了它神秘的面纱,为玩家带来了巨大的惊喜。

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在相同功耗和规模配置环境下,RDNA架构能获得50%的性能提升。

1、基于HKMG的台积电新28nm工艺。

7nm高能耗比,Radeon RX 5700系发布

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▲AMD总裁兼首席执行官苏姿丰博士、AMD全球副总裁Radeon游戏产品部总经理Scott Herkelman都在会上展示了Radeon RX 5700XT显卡。

最后还是让我们来看看基于NAVI架构的实际显卡,此次AMD在会上发布了两款产品——Radeon RX 5700XT与Radeon RX 5700,它们分别对标NVIDIA的RTX 2070、RTX 2060。两款显卡的区别在于Radeon RX 5700XT拥有40组CU即2560个流处理器,更高的工作频率。而Radeon RX 5700显卡的CU则减少到36个,流处理器数量为2304个,同时工作频率也要略低一些。此外两款显卡都配备了8GB GDDR6显存,64个ROP光栅处理单元、256个材质单元。

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▲Radeon RX 5700XT显卡实物与内部结构图

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▲Radeon RX 5700显卡实物图

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TDP上,Radeon RX 5700XT为225W,Radeon RX 5700为180W,相对于对标显卡要略高一点,但增加幅度不多。而这也使得显卡对供电的要求并不高,如Radeon RX5700XT仅需一个8pin与一个6pin接口,7相数字供电就能满足对电源的需求。

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而在性能上,Radeon RX 5700XT不仅大幅领先上代RX Vega 56显卡,更在大部分游戏中实现了对RTX 2070显卡的领先。同样的结果也出现在了Radeon RX 5700上,根据AMD官方公开的数据,Radeon RX 5700在展示的所有游戏测试中,都取得了对RTX 2060的领先。

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目前这两款显卡都将在今年7月上市,价格方面,5700 XT售价449美元,5700售价379美元。《微型计算机》预计其在国内的销售价格也与RTX 2070、RTX 2060相当,甚至略便宜一点,毫无疑问,只要价格合适,而且这两块显卡在性能上的表现还更具有竞争力,那么基于NAVI核心的Radeon RX 5700系列显卡必将成为今年暑期中高端显卡市场上的两大新热门。

澳门新濠3559,就发烧友目前掌握的消息,AMD NAVI着色器引擎设计消息是真实的,这个得到了业内朋友的证实,并表示新一代NAVI大幅提高计算单元利用率,可有效提高像素吞吐量,不过提升多少并没有给出具体。

在今年初,MC为大家分享了全球首款基于7nm生产工艺的游戏显卡AMD Radeon ⅤⅡ的首发评测。从测试结果我们发现,虽然在架构上没有太大改变,但得益于7nm生产工艺的加持,AMD Radeon ⅤⅡ的游戏性能和NVIDIA GeForce RTX 2080 FE相比互有胜互。此外在评测文章中我们也提到,基于VEGA架构的AMD Radeon ⅤⅡ显卡其实可以看作AMD在在7nm生产工艺上的 “试水”之作,而基于7nm生产工艺的战略性产品应该是下一代采用NAVI架构的消费级显卡。

AMD从2011年年中便曝光了全新一代的GCNGraphic Core Next)架构体系,其后陆续到来的Tahiti、Pitcairn以及Cape Verde均基于该体系。GCN的整个信息披露过程相当系统和全面。按照AMD公布的信息,GCN将会带来大量革命性的技术革新,几乎将先前AMD GPU架构的各种问题一扫而空。在这些新技术情报带来的希望中,人们迎来了GCN的首款核心——Tahiti。

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如图所示,我们看到AMD NAVI完整核心包括40个CU计算单元,每单元有64个核心流处理器,也就是说NAVI拥有2560个核心流处理器。一个核心拥有8个着色引擎,包含5个 CU单元和一个光栅后端。对比现有GCN架构, GCN架构一直无法突破4个着色器引擎,每个光栅后端包含16个ROP,所以导致GPU利用率不足问题,而此次NAVI这个改变很明显。

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如果孤立存在,即便再优秀再精妙的技术,也无法转变成任何对我们有益的结果。只有将这些技术系统的融合在一起,调整好彼此的关系并令其发挥最佳的效果,技术的进步才能为我们带来切实的好处。所以对技术融合在一起所形成的架构进行回顾,也就变得有意义了。

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果然,在“AMD NEXT HORIZON GAMING TECH DAY”游戏技术大会上,基于7nm生产工艺的AMD NAVI显卡终于揭开了它神秘的面纱。AMD在此次游戏技术大会上一共发布了两款NAVI显卡,它们分别是AMD Radeon RX 5700XT和AMD Radeon RX 5700,同时这两款显卡也于不久前抵达MC评测室。怀揣激动和期待的心情,我们对这两款显卡进行了一番详细评测,而测试结果也给我们带来了不小的惊喜。今晚9点,关于这两款显卡的评测内容终于解禁,我们也忍不住想要在第一时间将这些惊喜分享给大家。

令人眼前一亮的Tahiti

目前还不确定Navi 10是否最多只有2560个核心流处理器,但可以确定新一代核心的执行效率会更好,不再一味堆核心数来拔高性能。

相信不少DIYer也知道,在AMD Navi显卡即将上市之前,NVIDIA抢先发布了GeForce RTX 2070 SUPER和GeForce RTX 2060 SUPER显卡,从而抢得了一定的市场先机。那么AMD的RX 5700XT、RX 5700显卡是否能够后来居上,将NVIDIA的这两款GeForce RTX SUPER系列显卡“斩落马下”呢?为了寻找答案,我们决定将GeForce RTX 2070 SUPER和GeForce RTX 2060 SUPER加入到参测显卡的行列中。

过去的2012年里,无论是AMD还是NVIDIA都在图形架构技术层面上锐意进取,为我们带来了Compute Unit以及GPU Boost等等先进的技术,这些技术对于显卡产品的推动和促进作用是显著的。但对于我们以及整个业界来说,光有这些技术的进步还远远不够。

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同样属于架构革新的2012

下周二,一年一度的COMPUTEX 2019就将开幕,关于AMD新Ryzen 3000和NAVI显卡消息满天飞,不过很多消息很快被证实系谣传,比如此前的RX3080规格,接下来我们来点真货,干货。

得益于7nm生产工艺,RX 5700XT的GPU芯片面积的确比较小。

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Tahiti构架特性

除了核心,前不久所曝光的Navi PCB板载的256bit位宽显存也是真实的,新一代NVAI会选择成本优势更好的GDDR6显存,而非HBM显存,据悉容量为8GB,专业卡为16GB。

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5、负责视频回放及处理的UVD3.0单元,以及全新的负责视频编码部分的VCE。

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NVIDIA GeForce RTX 2070 SUPER

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GCN的Tahiti架构打开了2012显卡架构年的大门

相信大家和我们一样,非常关心基于7nm生产工艺和RDNA架构的RX 5700XT和RX 5700显卡究竟拥有怎样的性能表现。因此,我们将会从3DMark理论性能、实际游戏性能,以及核心温度和平台总功耗这几个方面来重点考察。当然,为了让大家对上述两款RX 5700系列显卡的性能有更直观地认识,我们也会将它们的对标产品RTX 2070 FE和RTX 2060 FE作为对比显卡进行测试。

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HD7970构架

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过去的2012年里,无论是AMD还是NVIDIA都在图形架构技术层面上锐意进取,为我们带来了Compute Unit以及GPU Boost等等先进...

NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER

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此外,在RX 5700XT和RTX 2070 SUPER的较量中,两款显卡在3个3DMark Fire Strike测试场景中的性能基本上处于同一水准,彼此之间的差距在1%左右。不过在另外两个3DMark Time Spy场景中,RX 5700XT则要大幅落后于RTX 2070 SUPER。

Tahiti是GCN体系的旗舰级核心,拥有超过43亿的晶体管规模。与上代的Cayman构架相比,其运算资源总量提升到了2048个流处理器,纹理拾取和载入与存储单元则提升至恐怖的512个,纹理过滤单元由Cayman的96个增加到了128个,但同时构成后端的ROP光栅单元与Cayman维持相同,均为32个。HD7970拥有全新设计的MC结构,6个64bit双通道显存控制器组合形成了全新的384bit显存控制单元,HD7970也因此采用了容量达3072MB的显存体系。

RX 5700XT采用7+3相供电设计

2、包含了几何引擎、光栅化引擎以及一级线程管理机制的前端ACE Asynchronous Compute Engine)。

FIDELITY FX功能和RIS功能类似,但它需要内置在游戏中,并在游戏内单独开启。

Tahiti所做出的一系列改进不仅明快而且目的性强烈,它扭转了AMD“以吞吐换延迟”的错误GPU架构方向,补完了先前架构的种种缺失并一扫AMD传统GPU架构笨拙且低效的痼疾,非常积极地迎合了DirectX 11对运算灵活度和效率的要求,将整个架构的运算和动作效率提升到了全新的高度,更为AMD通往通用计算等先进应用领域打下了基础。

从市场定位上来看,RX 5700XT竞争产品为NVIDIA GeForce RTX 2070,而RX 5700的竞争产品则是NVIDIA GeForce RTX 2060。对比上述4款显卡的核心规格之后我们发现了一个有趣的现象,虽然它们的晶体管数量相差较小(RX 5700XT和RX 5700的晶体管数量为103亿个,RTX 2070和RTX 2060的晶体管数量为108亿个),但它们的芯片面积相差非常大——RX 5700XT和RX 5700的芯片面积为251mm²,而RTX 2070和RTX 2060的芯片面积则达到445mm²,其实这就是7nm生产工艺的优势之一,即能在更小面积的芯片内集成更多的电路。

4、负责完成fillrate过程以及输出最终画面的ROP阵列,显存控制器MCMemory Controller)以及PCI-Express3.0总线传输控制端。

散热器:NZXT Kraken X72一体式水冷散热器

Tahiti架构的特色由五个主要的部分组成:

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技术的进步带动了AMD及NVIDIA在GPU架构层面的进步,让2012年不仅是技术进步年,更是GPU架构进步年。先后出现的GCN和开普勒(Kepler)体系都是双方技术进步的集大成者,它们成功地将双方全部的技术进步转化成了产品性能的提升,但细化到架构内部,双方的表现却并不都是积极向好的。同样的甚至是彼此一一对应的各种先进技术所组成的Tahiti和开普勒,最终却并没有一起收获成功。

RX 5700采用的是6+3相供电设计

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值得玩家关注的高性价比之选

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虽然目前基于RDNA架构的NAVI GPU主要用于取代Vega56这类定位并不是太顶级的产品,但从绝对性能上来看,它相对于上代旗舰Vega64也有14%的领先,在显示核心面积上更从Vega64的495mm²大幅缩减到251mm²。

游戏性能实测

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拆解环节

了解完RDNA架构的诸多特性和“黑科技”,下面我们就来看看AMD Radeon RX 5700XT和AMD Radeon RX 5700(以下简称RX 5700XT和RX 5700)的核心规格参数。首先我们来看看它们的相同之处。RX 5700XT和RX 5700均配备容量达8GB的GDDR6显存,显存位宽为256bit,显存速率(Data Rate速率)为14Gbps,显存带宽达到了448GB/s,同时这两款显卡均配备64个ROP光栅处理单元、256个材质单元。不仅如此,它们均支持PCIe 4.0、DP 1.4规范和HDMI 4K分辨率视频输出。

RDNA架构:具备多级缓存结构

1.采用来源于GCN,但做出大幅改进、增强的RDNA架构;

电源:ROG THOR 1200W

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虽然暂时没有光追效果,但在NAVI架构上,AMD还是带来了三大功能方面的黑科技,它们分别是可降低键盘、鼠标相应时间的ANTI-LAG,可改善在开启抗锯齿环境下图像清晰度的RIS Radeon图形锐化功能。以及可为玩家带来比RIS更高清晰度的CAS对比度适应锐化功能。

Radeon Image Sharpening英文简称RIS,它这是一种驱动级别的功能,可以支持几乎所有游戏,只要在驱动打开即可实现。该功能通过对对比度的调节、锐化来改善在开启抗锯齿环境下的图像清晰度。如上图中,开启RIS功能后的岩石清晰度、表面细节有小幅提升。值得一提的是,开启RIS功能后,只会带来不到2%的性能损失。

AMD Radeon RX 5700

3.更快GDDR6显存,相对GDDR5显存,带宽提升2倍;

在测试平台总功耗方面,相比4款参测的NVIDIA GeForce RTX 显卡,RX 5700XT和RX 5700的测试平台总功耗仍然要稍高一些,但好在得到7nm生产工艺的加持,RX 5700XT和RX 5700的测试平台总功耗并没有高太多,和对比显卡之间的差距控制在50W以内,所以玩家在装机时基本上不必特意为RX 5700XT和RX 5700搭配额定功率更高的电源(官方建议电源功率为600W)。

RX 5700XT和RX 5700在规格上的不同主要是流处理器数量、工作频率和功耗。首先,RX 5700XT拥有40组CU(每组CU拥有64个流处理器),所以其流处理器数量达到2560个。此外,其核心基础频率为1605MHz,游戏频率为1755MHz,核心Boost频率可达1905MHz。RX 5700方面,其CU单元数量为36个,所以其流处理器数量为2304个,同时其工作频率比RX 5700XT稍低——核心基础频率为1465MHz,游戏频率为1625MHz,核心Boost频率可达1725MHz。此外在功耗方面,RX 5700XT的TDP为225W,而RX 5700的TDP则为180W。值得一提的是,RX 5700XT和RX 5700的纹理单元数量也有所不同,前者有160个纹理单元,而后者则为144个。

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RX 5700XT的视频输出面板上采用3个DP接口和1个HDMI接口的组合

RX 5700系列核心示意图

RX 5700系列显卡鉴赏

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RX 5700XT显卡PCB板正面全貌

RX 5700的GPU芯片面积和RX 5700XT相同,均为251mm²。

RX 5700XT和RX 5700均采用直触式纯铜散热底座,并且显存芯片和供电电路部分均配备散热贴片。

虽然基于RDNA架构的NAVI GPU的定位比上代旗舰Vega64略低,但前者的性能更强,功耗更低,并且核心面积也大幅缩小。

RX 5700XT还配备了一体式金属背板,这是RX 5700不具备的。

在此次游戏技术大会上,AMD全球副总裁Radeon游戏产品部总经理Scott Herkelman、AMD技术事业部工程研发高级副总裁David Wang,以及AMD企业院士兼首席GPU架构师Mike Mantor等专业人士为我们对AMD新一代NAVI显卡进行了详细介绍。他们提到,与上一代产品相比,NAVI显卡的不同之处主要有以下几点:

RDNA架构缓存结构示意图

测试平台方面,我们为上述参测显卡搭配的是AMD锐龙9 3900X处理器、ROG CROSSHAIR Ⅷ FORMULA主板和芝奇皇家戟DDR4 3600 16GB双通道内存等硬件。此外,考虑到RX 5700XT和RX 5700显卡的绝大部分目标用户都没有在4K分辨率下运行游戏的需求,所以在游戏实测环节,我们将重点在1080p和2.5K分辨率下对参测显卡的性能进行考察。

从我们的测试结果可以看到,本次测试的两款RX 5700系列显卡在游戏性能上已经能够完胜其对标产品RTX 2070 FE和RTX 2060 FE。不仅如此,和NVIDIA不久前推出的RTX 2070 SUPER和RTX 2060 SUPER相比,这两款RX 5700系列显卡的游戏性能也基本上能够逼近,甚至在部分性能测试项目中超越上述两款NVIDIA GeForce RTX SUPER系列显卡。对于游戏玩家和AMD的粉丝来说,这的确是一个不小的惊喜。不仅如此,RX 5700XT和RX 5700的游戏性能也完全有实力打破在玩家心目中“AMD游戏显卡性能羸弱”的固有印象。

RX 5700XT采用8Pin+6Pin供电设计,同时我们还可以看到这款显卡的顶部加入了红色条纹设计。

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其实不仅是游戏性能,RX 5700XT和RX 5700的价格对游戏玩家来说也有着非常高的诱惑力。这两款显卡在7月3日开启预售时,RX 5700XT的预售价格为3599元,RX 5700的预售价格为2999元。不过就在昨天,AMD官宣了一个好消息——上述两款显卡在上市前大降价。其中,RX 5700XT的价格降至3099元,RX 5700的价格降至2699元。此番降价之后,RX 5700 XT比RTX 2060 Super便宜100元,RX 5700 XT 50周年纪念版则要比RTX 2070 Super便宜400元。

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RDNA架构还提升了图形流水线的效率,如通过架构的改进来提升性能,通过使用时钟门控技术来达成更高的能耗比,减少逻辑电平来达到更高的工作频率。

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不得不说,在临上市前的这一突然降价的行为让Radeon RX 5700 XT和5700的性价比实现了最大化效应,相信多少也让NVIDIA有些措手不及,这也无疑让Radeon RX 5700 XT和5700成为了市场上非常值得选购的中高端游戏显卡,一时间变得炙手可热。而推出SUPER来制衡Navi的NVIDIA,面对这一突然而至的降价,又该采取怎样的应对措施呢?可以想到的是,NVIDIA肯定不会冷眼旁观,相信后续还会有更多的动作出来应对这一市场竞争。而对于游戏玩家来说,越激烈的竞争越能带来高性价比的产品,玩家选择越多,市场才会越发活跃。

7nm高能耗比,Radeon RX 5700系来袭

RX 5700XT和RX 5700均搭载的是来自三星的GDDR6显存

6.可以实现3倍无损压缩的Radeon显示引擎

RX 5700采用8Pin+6Pin供电设计

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RX 5700XT和RX 5700都采用了和VEGA 64风冷版和VEGA 56相同的设计语言

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NVIDIA GeForce RTX 2070 FE

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AMD正在寻求在部分游戏中加入FIDELITY FX即高清晰效果的功能,该功能与RIS功能类似,但它将内置在游戏中,通过游戏里的菜单来打开或关闭。与RIS相比,FIDELITY FX的锐化效果被称为CAS对比度适应锐化功能,CAS将带来比RIS更精准的清晰度,毕竟这是AMD与游戏厂商一对一合作的成果,同时还可在专属游戏中加入更多后期效果。目前包括《F1 2019》《无主之地3》等游戏大作都实现了对FIDELITY FX的支持。基于NAVI与VEGA架构的显卡都可以开启该功能。

值得一提的是,本次AMD还推出了一款RX 5700XT 50周年纪念版显卡。相比RX 5700XT,RX 5700XT 50周年纪念版显卡的核心频率更高,性能更强,同时黑色+金色的色彩搭配也更显尊贵范儿。当然,RX 5700XT 50周年纪念版显卡的价格要稍高一些,达到3599元。感兴趣的A粉和游戏玩家们不妨去电商平台详细了解一下。

RDNA架构:提升图形流水线效率

5.采用具有更高解码与编码码率的Radeon媒体引擎;

就目前来看,AMD在消费级显卡领域并没有收获太多的市场占有率,更多的则是被竞争对手NVIDIA所占据。不过在得到7nm生产工艺和RDNA架构的加持之后,RX 5700系列显卡的上市或许将成为AMD在消费级显卡领域的翻盘点,因为RX 5700系列显卡拥有非常高的性价比。

RDNA架构还改进了DELTA COLOR COMPRESSION三色压缩技术的算法,着色器可以直接读取或写入压缩色彩数据,显示引擎可以直接读取压缩色彩数据。

满载核心温度和测试平台总功耗

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首先在计算单元组成上,RDNA架构与GCN架构有明显不同。在GCN架构上是一个CU里含有4组16个流处理器(也就是SIMD16),共计64个流处理器,并搭配相应的标量、向量单元、调度器与寄存器;而在RDNA架构中,这64个流处理器被分为了两组,每组32个也就是实现了SIMD32,并配备两倍数量的标量单元,两倍数量的调度器与向量单元。

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FIDELITY FX

RX 5700XT的表面增加了条纹设计,而没有这种条纹设计的RX 5700外观上要更加朴实一些。

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我们如何测试

内存:芝奇皇家戟DDR4 3600 8GB×2

Radeon Image Sharpening

NVIDIA GeForce RTX 2060 FE

在测试环节中,我们选用了《古墓丽影:暗影》《地铁:离去》等6款游戏对参测显卡的性能进行了考察。从结果来看,这两款RX 5700系列显卡的表现值得点赞。首先在RX 5700XT方面,这款显卡的游戏测试成绩完胜RTX 2070 FE,并且前者的部分测试成绩领先RTX 2070 FE达10fps左右。此外和RTX 2070 SUPER相比,虽然RX 5700XT的个别测试成绩能够达到甚至超过前者,但RX 5700XT的综合表现还是要稍逊一筹。

和RX 5700XT一样,RX 5700也采用的是涡轮散热设计。

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显卡:AMD Radeon RX 5700XT

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从GCN到RDNA,AMD NAVI系列显卡技术解析

RDNA架构的计算单元组成与GCN架构存在较大差异

ANTI-LAG可以降低玩家按下鼠标、键盘后,游戏角色进行相应动作执行的响应时间,其主要原理是减少了处理器执行环节的等待时间。根据AMD的数据《守望先锋》的延迟从30ms降低到21ms、《堡垒之夜》的延迟从54ms降低到36ms,《绝地求生:大逃杀》的延迟从48ms降低到33ms。对于使用这些竞技游戏的玩家来说肯定是一个巨大的好消息,这意味着在对战中,他们有比对手更快的反应,取胜的概率更高。

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RDNA架构:更高的运算效率

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ANTI-LAG

在《生化危机2》中,ANTI-LAG技术科明显降低延迟。

开启FIDELITY FX之后,轮胎和路面的图像清晰度明显提升。

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RX 5700同样采用3个DP接口和1个HDMI接口的组合

处理器:AMD锐龙9 3900X

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从我们以往的测试经验来看,RX 5700XT和RX 5700采用的这种涡轮散热设计的效率并不算高,但得到7nm生产工艺加持的它们在满载核心温度方面究竟如何呢?从我们的测试成绩来看,RX 5700XT在满载半个小时之后,其最高核心温度为86℃,发热量的确不低。相比RX 5700XT,RX 5700的满载核心温度要略低一些,为78℃。此外和4款参测NVIDIA GeForce RTX显卡相比,RX 5700XT和RX 5700的满载核心温度也要更高一些。我们认为其主要原因在于RX 5700XT和RX 5700所采用的涡轮散热设计的确稍显落后,如果能够采用更为高效的散热方案,相信其满载核心温度还有进一步降低的空间。

此外,RDNA架构还提升了图形流水线的效率,如通过架构的改进来提升性能,通过使用时钟门控技术来达成更高的能耗比,减少逻辑电平来达到更高的工作频率。最终在相同功耗、相同规模(如相同流处理器数量)配置的环境下,RDNA架构能获得50%的性能提升。这50%的性能提升里有60%要归功于每时钟周期的性能提升,如我们前面介绍的Wave64指令运行效率的提升,有25%归功于7nm生产工艺的采用,15%归功于工作频率与能耗的改进。

从目前上市的Radeon RX 5700和5700 XT的情况来看,Navi显卡的这两位先锋的性价比的确足够出色,相信会赢得不少玩家的欢心。不过NVIDIA的图灵家族仍然还有足够的空间做文章,而且实时光线追踪还是图灵核心目前暂时无法被超越的优势。一面倒的情况我们认为不太可能出现,而竞争态势的加剧则是板上钉钉的事情,就让我们来拥抱这一个游戏显卡市场的大时代吧!

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NAVI架构简图及主要特点j

下面我们再来看看RX 5700的表现。从测试成绩可以看到,RX 5700在3DMark的测试总分完胜RTX 2060 FE,并且前者在3DMark Fire Strike测试场景中的领先幅度更是高达22%。此外,RX 5700和RTX 2060 SUPER的较量中,两款显卡也是各有胜负。不得不说,RX 5700的表现的确非常喜人。

4.采用PCIe 4.0接口,相对于PCIe 3.0显卡,接口带宽也提升了2倍;

RDNA架构每个CU里面的64个流处理器被分为两组,而GCN架构的每个CU中的64个流处理器则被分为4组。

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从我们的测试成绩来看,AMD这两款RX 5700系列显卡的表现可圈可点。我们首先来看看RX 5700XT的测试成绩。和对标产品RTX 2070 FE相比,RX 5700XT在3个3DMark Fire Strike测试场景中的总分更高,领先优势在8.7%~10.1%左右。而在另外两个3DMark Time Spy测试场景中,RX 5700XT则要小幅落后于RTX 2070 FE。

细看之下我们可以发现,RX 5700XT的顶部还特别地加入了弯折设计,显得别具一格。

2.采用更快、更小、拥有更多晶体管,但能耗比更高的7nm生产工艺;

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测试平台一览

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这有什么好处呢?简单来说在执行已经在很多游戏中应用的Wave64指令时,GCN架构需将这个Wave64指令拆分为4个SIMD16。由于只有一个调度器,所以需要等待前面一个SIMD16单元完成运算时才能进行下一个,所以完成这条指令需要4个时钟周期,各流处理器在整个运算周期里的利用率只有25%。如果由RDNA架构来执行该指令,它则可以将该指令拆分为两个Waver32(即两个SIMD32),并通过两个调度器将运算同时分配给这两组流处理器单元,这使得这一条Wave64指令只需要一个时钟周期就可完成,流处理器单元在运算单元中的利用率达到了100%。同理在执行Wave32指令时,RDNA架构也只需要一个时钟周期,GCN架构同样需要等待一个时钟周期。因此简单地说,RDNA架构具备更高的运算效率。

开启FIDELITY FX之后,墙面上的蜂窝状图案变得更加清晰。

降低延迟、提升画质、拒绝模糊,三大黑科技加身

3DMark显卡理论性能测试

RX 5700XT和RX 5700在外观设计上的另一个不同之处就是RX 5700XT的尾部多了一个散热口

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开启RIS之后,延迟表面的清晰度得到小幅提升

ANTI-LAG技术可将延迟降低31%

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在缓存方面,RDNA架构也进行了大幅改进,包括加入128KB、16路L1缓存,将L0缓存与流处理器之间的载入带宽提升了2倍,大幅降低了缓存、显存的延迟。同时它还改进了DELTA COLOR COMPRESSION三色压缩技术的算法,着色器可以直接读取或写入压缩色彩数据,显示引擎可以直接读取压缩色彩数据。

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RX 5700XT拆解图

RDNA架构的多级缓存结构设计具备更低延迟、更低功耗和更高带宽

在玩家们比较关注的光线追踪技术上,RDNA架构目前与GCN架构相同,还是通过着色器来实现,在下一代RDNA架构上才会实现硬件级的支持,毕竟当前支持光追的游戏很少,必要性并不高。另外AMD认为未来的云游戏也是体验光追游戏一个好的解决方案,通过远端的云计算来实现光追效果,这样对终端用户的硬件设备要求就不会有多高。

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相比RX 5700XT,RX 5700在游戏实测环节的表现更加亮眼。这款显卡不仅在所有参测游戏中完胜其对标产品RTX 2070 FE,同时在于RTX 2060 SUPER的较量中,RX 5700的综合性能也不落下风。

RX 5700显卡PCB板正面全貌

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开启RIS功能只会带来不到2%的性能损失

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RIS可提升抗锯齿环境下的图像清晰度

硬盘:闪迪Extreme Ⅱ 240GB SSD+希捷1TB HDD

在《Apex英雄》《绝地求生:大逃杀》等7款游戏中,ANTI-LAG技术都能大幅降低动作执行的响应时间。

RDNA架构加入128KB、16路L1缓存

编辑:服务器运维 本文来源:NAVI着色器引擎设计消息是真实的,技术的进步带

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