Επεξήγηση αρχιτεκτονικών βελτιώσεων AMD RDNA2

Στις 28 Οκτωβρίουου, Το 2020 το τμήμα Radeon της AMD ανακοίνωσε την πολυαναμενόμενη σειρά καρτών γραφικών RX 6000 με βάση την ολοκαίνουργια αρχιτεκτονική RDNA 2. Αυτές οι νέες κάρτες γραφικών παίρνουν την ήδη καθιερωμένη αρχιτεκτονική RDNA 1 και τη βελτιώνουν μαζικά, σε σημείο που αναμένουμε ότι οι νέες κάρτες γραφικών της AMD θα είναι επιτέλους ανταγωνιστικές με τις κορυφαίες προσφορές της Nvidia. Η AMD παρουσίασε μερικά από τα νέα χαρακτηριστικά της σε μια παρουσίαση στις 28 Οκτωβρίουουπου περιέχουν μερικές ενδιαφέρουσες τεχνολογικές βελτιώσεις. Σε αυτό το κομμάτι περιεχομένου, θα ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτό που έχει βελτιώσει η AMD όσον αφορά την αρχιτεκτονική και το σχεδιασμό των καρτών γραφικών RDNA 2.



Η αρχιτεκτονική RDNA 2 της AMD υπόσχεται τεράστια κέρδη απόδοσης κατά την τελευταία γενιά - Εικόνα: AMD

Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι η AMD έρχεται σε αυτή τη γενιά ως αουτσάιντερ με περισσότερο ή λιγότερο τίποτα να χάσει. Οι προσφορές RDNA 1 της AMD ήταν ανταγωνιστικές και έβαλαν την εταιρεία στο σωστό δρόμο, αλλά εξακολουθούν να μην αποτελούν άμεση απειλή για τις κορυφαίες προσφορές της Nvidia. Η ταχύτερη κάρτα AMD που βασίστηκε στην αρχιτεκτονική RDNA 1 ήταν το Radeon RX 5700 XT που ανταγωνίστηκε άμεσα με το RTX 2060 Super όσον αφορά την τιμολόγηση, αλλά διατρήθηκε πολύ πάνω από το βάρος του όταν έφτασε στην απόδοση. Λόγω των βελτιστοποιήσεων των οδηγών και μιας γενικά καλύτερης GPU, το RX 5700 XT ανταγωνίζεται τώρα άμεσα με το RTX 2070 Super και στην πραγματικότητα το ξεπερνά σε πολλούς σύγχρονους τίτλους, ενώ είναι 100 $ φθηνότερα. Αυτό σήμαινε ότι η GPU με βάση το RDNA 1 ήταν μια προφανής επιλογή για πολλούς παίκτες με προσανατολισμό στην αξία. Το RDNA 2 ελπίζει να βελτιώσει αυτή τη φόρμουλα και να ανταγωνιστεί άμεσα τις κορυφαίες προσφορές της Nvidia εκείνη τη στιγμή. η σειρά GPU RTX 3000.



Ανταγωνισμός με τη Nvidia

Η Nvidia ανακοίνωσε τρεις νέες κάρτες γραφικών με βάση την ολοκαίνουργια αρχιτεκτονική Ampere που συγκέντρωσε τεράστια διαφημιστική εκστρατεία και φέτος. Οι GeForce RTX 3090, RTX 3080 και RTX 3070 προσφέρουν εξαιρετική απόδοση για την τιμή σε σύγκριση με τη γενιά Turing. Οι κάρτες γραφικών της AMD αυτή τη φορά ελπίζουν να ανταγωνίζονται άμεσα με το απόλυτο καλύτερο που προσφέρει η Nvidia, κάτι που δεν έχει συμβεί εδώ και αρκετό καιρό. Σύμφωνα με τα πρώτα σημεία αναφοράς της AMD, το RX 6900XT ανταγωνίζεται άμεσα με το RTX 3090 ενώ είναι 500 $ φθηνότερο. Επιπλέον, το RX 6800XT ανταγωνίζεται άμεσα με το RTX 3080 ενώ είναι επίσης 50 $ φθηνότερο, και το RX 6800 προσφέρει κάπως καλύτερη απόδοση από το RTX 3070 ενώ είναι 80 $ ακριβότερα. Ας δούμε πώς η AMD κατάφερε να προσφέρει τόσο τεράστια κέρδη απόδοσης σε μία μόνο γενιά.



Κόμβος διεργασίας RDNA 2

Η αρχιτεκτονική RDNA 2 του AMD βασίζεται ακόμα στη διαδικασία 7nm του TSMC όπως το RDNA 1. Αυτό δεν είναι απαραίτητα κακό, καθώς το RDNA 1 παρείχε τεράστια κέρδη απόδοσης σε σχέση με την παλαιότερη αρχιτεκτονική των 12nm Vega και έχει περιθώρια βελτίωσης επίσης. Το RDNA 2 ελπίζει να επωφεληθεί από αυτό το περιθώριο βελτίωσης και υπόσχεται έως και 1,8Χ απόδοση ανά watt βελτίωση έναντι του RDNA 1 στον ίδιο κόμβο διαδικασίας. Αυτό σημαίνει ότι διπλασιάζεται περίπου η απόδοση εντός του ίδιου στόχου ισχύος με την τελευταία γενιά, η οποία είναι μια αξιέπαινη βελτίωση σε σχέση με την αρχική αρχιτεκτονική RDNA.



Cache απείρου

Ένα από τα καθοριστικά νέα χαρακτηριστικά που έχει ενθουσιάσει τους λάτρεις των Η / Υ είναι η εισαγωγή ενός ολοκαίνουργιου συστήματος προσωρινής αποθήκευσης που είναι γνωστό ως Infinity cache. Ουσιαστικά, η AMD έχει εισαγάγει μια προσωρινή μνήμη υψηλής ταχύτητας που συμπληρώνει τη μνήμη GDDR6 για να αυξήσει αποτελεσματικά το εύρος ζώνης του ενσωματωμένου VRAM. Αυτή η προσωρινή μνήμη υποτίθεται ότι γεφυρώνει το κενό μεταξύ της μνήμης GDDR6 που χρησιμοποιεί η AMD και της μνήμης GDDR6X που υπάρχει στα RTX 3080 και RTX 3090 από τη Nvidia. Η νέα μνήμη G6X υποτίθεται ότι έχει διπλάσιο εύρος ζώνης από την τυπική μνήμη G6.

Το Infinity Cache υπόσχεται να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ G6 σε λεωφορείο 256-bit και λεωφορείο 384-bit - Εικόνα: AMD

Σε μια άλλη εκπληκτική κίνηση, η AMD κολλάει με ένα λεωφορείο πλάτους 256-bit και αντ 'αυτού βασισμένος σε αυτήν την προσωρινή μνήμη για να αντισταθμίσει τη μείωση του εύρους ζώνης . Η AMD ισχυρίστηκε ότι η «επαναστατική» τεχνολογία cache infinity μπορεί αποτελεσματικά να παρέχει 2X το εύρος ζώνης ως το κανονικό bus 256-bit με μνήμη GDDR6 και έτσι μπορεί να είναι η ιδανική λύση για τη διαφορά στην απόδοση μεταξύ των δύο σημάτων. Αυτό σημαίνει ότι εάν οι ισχυρισμοί της AMD είναι αληθείς, τότε η μνήμη G6 στο δίαυλο 256-bit σε συνδυασμό με το cache απείρου θα ήταν σημαντικά ταχύτερη από τη μνήμη G6 σε ένα λεωφορείο 384-bit. Η AMD λέει επίσης ότι το cache infinity θα βοηθήσει στην ελαχιστοποίηση των σημείων συμφόρησης DRAM, των προβλημάτων καθυστέρησης και της κατανάλωσης ενέργειας, ενώ ταυτόχρονα βοηθάει στο εύρος ζώνης.



Οργή μόδα

Πέρα από την αμφισβητούμενη επωνυμία, η νέα λειτουργία Rage Mode της AMD μπορεί πραγματικά να είναι πολύ χρήσιμη για την αύξηση της απόδοσης των νέων καρτών γραφικών σειράς RX 6000. Η λειτουργία Rage είναι βασικά ένα βήμα κάτω από το Auto-overclocking που είναι ενσωματωμένο στο λογισμικό Radeon (πρώην Wattman) για αυτές τις νέες κάρτες γραφικών. Η λειτουργία Rage Mode δεν επιχειρεί να 'overclock' τη συγκεκριμένη κάρτα, αλλά μάλλον αυξάνει το όριο ισχύος στη μέγιστη δυνατή τιμή. Αυτό μπορεί να είναι αρκετά χρήσιμο για άτομα που δεν είναι διατεθειμένα να ασχοληθούν με το overclocking, αλλά δεν θα τους πειράξει ένα δωρεάν χτύπημα στην απόδοση.

Η μεγιστοποίηση του ορίου ισχύος δεν είναι μια νέα δυνατότητα από μόνη της, αλλά είναι η πρώτη φορά που ένας κατασκευαστής το συμπεριλαμβάνει στα ίδια σημεία αναφοράς απόδοσης του πρώτου κατασκευαστή, επομένως αυτό πρέπει να μετρηθεί ως σημαντικό χαρακτηριστικό. Κανονικά, η αύξηση του ρυθμιστικού ισχύος είναι συνήθως το πρώτο βήμα στο μη αυτόματο overclocking και οι χρήστες μπορούν ακόμα να το κάνουν στο λογισμικό επιλογής τους με τη σειρά RX 6000, αλλά η εφαρμογή της AMD είναι βέβαιο ότι θα λάβει ενημερώσεις και βελτιστοποιήσεις για να εκμεταλλευτεί τέλεια το power headroom που είναι διαθέσιμο σε αυτές τις κάρτες.

Σε γενικές γραμμές, η αύξηση του ρυθμιστικού ισχύος στα μέγιστα δίχτυα της αυξάνει κατά 50-100Mhz στο μέγιστο ρολόι συνεχούς ώθησης (που ονομάζεται 'ρολόι παιχνιδιού' από την AMD) της κάρτας, οπότε μπορεί να μεταφραστεί σε αύξηση περίπου 1-2% στην απόδοση υπό κανονικές συνθήκες . Η AMD προειδοποιεί ότι οι βελτιώσεις θα εξαρτηθούν σε μεγάλο βαθμό από το ίδιο το παιχνίδι, οπότε αυτό είναι κάτι που πρέπει να θυμάστε επίσης. Η λειτουργία Rage θα αυξήσει επίσης την επιθετικότητα της καμπύλης του ανεμιστήρα για να διατηρήσει τον έλεγχο των υψηλότερων θερμοκρασιών.

Μνήμη έξυπνης πρόσβασης

Πιθανώς το πιο ενδιαφέρον και ταυτόχρονα πολωτικό χαρακτηριστικό της σειράς καρτών γραφικών RX 6000 είναι η δυνατότητα Smart Access Memory ή SAM. Αυτή η δυνατότητα θα είναι διαθέσιμη μόνο σε χρήστες με CPU Ryzen 5000, μητρική πλακέτα 500 σειρών και κάρτα γραφικών σειράς Radeon RX 6000. Η Έξυπνη Πρόσβαση Μνήμη επιτρέπει ουσιαστικά στην CPU να έχει πρόσβαση σε ολόκληρη την ποσότητα μνήμης GDDR6 που βρίσκεται στη σειρά καρτών γραφικών RX 6000. Συνήθως, η CPU έχει μόνο πρόσβαση στο VRAM είναι 256MB μπλοκ. Η μνήμη GDDR είναι παραδοσιακά πολύ ταχύτερη από την τυπική μνήμη DDR που χρησιμοποιείται συνήθως από CPU. Η σειρά επεξεργαστών Ryzen 5000 μπορεί να αποκτήσει πρόσβαση σε αυτήν τη γρηγορότερη μνήμη και έτσι να προσφέρει επιπλέον επίπεδα απόδοσης. Η AMD παρουσίασε μια διαφάνεια που δείχνει ότι το SAM μπορεί να συμβάλει σε αύξηση της απόδοσης που κυμαίνεται από 2% -8% κατά μέσο όρο, με ορισμένα παιχνίδια να προσφέρουν έως και 12% περισσότερη απόδοση με το SAM και το Rage Mode ενεργοποιημένο.

Αυτή είναι η πρώτη φορά που μια εταιρεία κυκλοφόρησε μια δυνατότητα που ξεκλειδώνει επιπλέον απόδοση ανάλογα με το συνοδευτικό υλικό που διαθέτει ο χρήστης. Αυτή η απόφαση συναντήθηκε με μια μικτή ανταπόκριση από την κοινότητα, με τους μισούς ανθρώπους πραγματικά ενθουσιασμένοι για την επιπλέον απόδοση που μπορούν τώρα να αξιοποιηθούν με μια κατασκευή All-AMD και οι μισοί άνθρωποι απογοητεύτηκαν που η AMD αποκλείει την επιπλέον απόδοση σε CPU του μόνο η σειρά 5000. Ούτε οποιοσδήποτε επεξεργαστής Intel ούτε κάποιος παλαιότερος επεξεργαστής Ryzen μπορεί να αξιοποιήσει την επιπλέον απόδοση που μπορεί να απογοητεύσει τους χρήστες αυτών των πλατφορμών που θέλουν να αγοράσουν μια GPU σειρά RX 6000.

Σε αντίθεση με το συνηθισμένο 256MB, η δυνατότητα SAM επιτρέπει στην CPU να έχει πρόσβαση σε ολόκληρη την ομάδα VRAM στην κάρτα - Εικόνα: AMD

Η Nvidia πήγε γρήγορα στην κατάσταση με μια ανακοίνωση ότι επί του παρόντος εργάζεται σε μια παρόμοια δυνατότητα με τη μνήμη Smart Access για τη σειρά καρτών γραφικών RTX 3000 και θα κυκλοφορήσει σύντομα σε μια ενημέρωση προγράμματος οδήγησης για αυτές τις κάρτες. Η Nvidia ισχυρίζεται ότι η τεχνολογία πίσω από τη δυνατότητα SAM είναι μια τυπική συμπερίληψη στις προδιαγραφές PCIe και ότι η εναλλακτική λύση της Nvidia θα λειτουργήσει τόσο σε επεξεργαστές Intel όσο και σε AMD με μια ευρύτερη επιλογή μητρικών καρτών. Η Nvidia ισχυρίστηκε επίσης ότι οι εσωτερικές δοκιμές τους δείχνουν παρόμοια απόδοση με την αξιωμένη απόδοση της AMD χρησιμοποιώντας SAM.

Επιταχυντές Ray

Ένα από τα πιο αναμενόμενα χαρακτηριστικά για τη σειρά RX 6000 είναι η συμπερίληψη υποστήριξης ακτινοβολίας σε πραγματικό χρόνο. Η AMD είναι μια γενιά πίσω από τη Nvidia στην εφαρμογή αυτής της δυνατότητας, καθώς η Nvidia παρουσίασε τη σειρά καρτών RTX το 2018 με πλήρεις δυνατότητες raytracing υλικού, αλλά τελικά είναι εδώ με τη σειρά GPU RX 6000. Η προσέγγιση που ακολουθεί η AMD είναι λίγο διαφορετική. Ενώ η Nvidia χρησιμοποιεί ειδικούς πυρήνες Raytracing υλικού για να χειριστεί το raytracing σε πραγματικό χρόνο, η AMD χρησιμοποιεί την εφαρμογή DXR της Microsoft με τον δικό της τρόπο. Αφιερωμένοι 'RT Accelerators' υπάρχουν σε κάθε μονάδα υπολογισμού, ωστόσο, υπάρχουν ελάχιστες ή καθόλου πληροφορίες διαθέσιμες στο κοινό σχετικά με τους εν λόγω επιταχυντές RT και τι είναι στην πραγματικότητα.

Η τρέχουσα προσέγγιση της AMD στο Raytracing υποστηρίζει όλα όσα καλύπτονται μέσω των εκδόσεων DXR 1.0 και 1.1 της Microsoft, ωστόσο, οτιδήποτε είναι προσαρμοσμένο ή ιδιόκτητο για το Nvidia RTX δεν θα υποστηρίζεται στην έκδοση AMD της raytracing. Αυτό είναι ένα είδος άγριας δυτικής προσέγγισης στο raytracing καθώς εισάγει τώρα έναν επιπλέον παράγοντα στην ερώτηση 'Αυτό το παιχνίδι υποστηρίζει Raytracing;' όπως τώρα πρέπει να ξέρουμε με ποια έκδοση του raytracing λειτουργεί το παιχνίδι στην πραγματικότητα. Όλο και περισσότερα παιχνίδια πρέπει να λειτουργούν καλά με την προσέγγιση της AMD, ωστόσο, καθώς οι GPU RDNA 2 μέσα στις κονσόλες χρησιμοποιούν επίσης παρόμοια μορφή raytracing με τις κάρτες γραφικών της AMD.

Το Raytracing είναι ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά που η AMD έχει εισαγάγει αυτήν τη γενιά - Image: AMD

Ανταγωνιστής DLSS

Το DLSS ή το Deep Learning Super Sampling είναι μια από τις καλύτερες δυνατότητες που κυκλοφόρησε με την κυκλοφορία των καρτών γραφικών RTX το 2018. Αυτή η λειτουργία αναβαθμίζει έξυπνα μια εικόνα που έχει αποδοθεί σε χαμηλότερη ανάλυση για να παρέχει πολύ καλύτερη απόδοση με ελάχιστη ή καθόλου απώλεια οπτική ποιότητα. Έχουμε ήδη εξηγήσει τα ins-and-out του DLSS σε αυτό το άρθρο , αλλά το μεγάλο και σύντομο είναι, είναι ένα εξαιρετικό χαρακτηριστικό για τους παίκτες που προσφέρει περισσότερα FPS με περίπου την ίδια οπτική ποιότητα.

Η AMD προς το παρόν δεν έχει εναλλακτική λύση έναντι του DLSS (που είναι η αποκλειστική τεχνολογία της Nvidia), ωστόσο, σχεδιάζει να κυκλοφορήσει μια εναλλακτική λύση σύντομα. Η AMD ισχυρίζεται ότι η εναλλακτική της θα έχει παρόμοια απόδοση με το DLSS, αλλά αυτό θα ήταν ενδιαφέρον να δοκιμαστεί, διότι σε αντίθεση με το Nvidia, η AMD δεν διαθέτει πυρήνες Tensor ή Deep Learning για να υπολογίσει όλες αυτές τις αναβαθμισμένες πληροφορίες. Η Nvidia χρησιμοποιεί επίσης έναν υπερυπολογιστή για να χειριστεί τους περισσότερους υπολογισμούς σχετικά με το DLSS που στη συνέχεια επικοινωνεί με την κάρτα γραφικών και επιτρέπει τις δυνατότητες αναβάθμισης. Δεν φαίνεται ότι η AMD θα ακολουθήσει αυτή τη διαδρομή αυτή τη στιγμή.

Ανταγωνίζονται με τα καλύτερα

Είτε η AMD κερδίζει είτε χάνει εναντίον της Nvidia, είναι σαφές ότι οι πραγματικοί νικητές αυτής της γενιάς είναι στην πραγματικότητα οι παίκτες. Η AMD συναγωνίζεται επιτέλους το Nvidia. Είναι δύσκολο να θυμόμαστε ακόμη και την τελευταία φορά που είχαν το single GPU με την υψηλότερη απόδοση στην αγορά. Η Nvidia ήταν αρκετά κυρίαρχη σε αυτό το τμήμα και, σε αντίθεση με την Intel, δεν ήταν ούτε ικανοποιητική. Η AMD δίνει αυστηρό ανταγωνισμό στη Nvidia για αυτή τη γενιά και αυτό οδηγεί σε περισσότερες επιλογές και επιλογές για τους παίκτες. Εάν η AMD καταφέρει να βελτιστοποιήσει την απόδοση Raytracing και να προσφέρει έναν συμπαγή ανταγωνιστή DLSS, μπορεί να κάνουν ακόμη και μια πιο συναρπαστική επιλογή για τους παίκτες από τις κορυφαίες προσφορές της Nvidia. Εν τω μεταξύ, οι παίκτες σε παλαιότερες κάρτες AMD όπως οι κάρτες RX 400 ή 500 ή RX Vega θα απολαύσουν ένα τεράστιο άλμα στις λειτουργίες απόδοσης και ποιότητας ζωής, εάν επιλέξουν να κάνουν αναβάθμιση σε κάρτες που βασίζονται στο RDNA 2.

Τελικές λέξεις

Η αρχιτεκτονική RDNA 2 του AMD πήρε την υπάρχουσα σταθερή βασική γραμμή που ορίστηκε από την αρχιτεκτονική RDNA και βελτιώθηκε σημαντικά, προσθέτοντας ποιοτικά χαρακτηριστικά όπως υποστήριξη Raytracing, λειτουργία Rage και Smart Access Memory. Αυτές οι δυνατότητες καθιστούν τη σειρά καρτών RX 6000 μια εξαιρετικά ανταγωνιστική επιλογή για τις κορυφαίες προσφορές της Nvidia, και με κάποια περαιτέρω βελτιστοποίηση στο τμήμα raytracing, η AMD μπορεί ακόμη και να πάρει το συνολικό προβάδισμα στην καθαρή απόδοση παιχνιδιού. Συνολικά, αυτή η γενιά είναι μια νίκη για τους παίκτες, καθώς αυτός ο ανταγωνισμός μεταξύ Nvidia και AMD οδηγεί στην κυκλοφορία εξαιρετικά στερεών προϊόντων και από τις δύο πλευρές σε ανταγωνιστικές τιμές.