AMD RDNA2 arkitektoniska förbättringar förklarade

Den 28 oktober^th, 2020 AMD: s Radeon-division tillkännagav sin efterlängtade RX 6000-serie grafikkort baserat på den helt nya RDNA 2-arkitekturen. Dessa nya grafikkort tar den redan etablerade RDNA 1-arkitekturen och förbättrar den massivt, så att vi förväntar oss att AMDs nya grafikkort äntligen kommer att vara konkurrenskraftiga med de bästa erbjudandena från Nvidia. AMD visade upp några av sina nya funktioner i en presentation den 28 oktober^th som innehåller några intressanta tekniska förbättringar. I det här innehållet kommer vi att titta närmare på vad AMD har förbättrat när det gäller arkitektur och design av RDNA 2-grafikkort.

Det är ingen överraskning att AMD kommer in i denna generation som en underdog med mer eller mindre inget att förlora. AMDs RDNA 1-erbjudanden var konkurrenskraftiga och satte företaget på rätt väg, men de var fortfarande inte direkt ett hot mot de bästa erbjudandena från Nvidia. Det snabbaste AMD-kortet baserat på RDNA 1-arkitekturen var Radeon RX 5700 XT som tävlade direkt med RTX 2060 Super när det gäller prissättning, men det slog långt över sin vikt när det gäller prestanda. På grund av föraroptimeringar och en generellt bättre GPU, konkurrerar RX 5700 XT nu direkt med RTX 2070 Super och slår faktiskt den i många moderna titlar, samtidigt som den är 100 $ billigare. Detta innebar att den RDNA 1-baserade GPU: n var ett självklart val för många värdeorienterade spelare. RDNA 2 hoppas kunna förbättra den formeln och direkt tävla med de bästa erbjudandena från Nvidia vid den tiden; RTX 3000-serien av GPU: er.

Tävling med Nvidia

Nvidia tillkännagav tre nya grafikkort baserade på den helt nya Ampere-arkitekturen som fick massiv hype och uppmärksamhet i år. GeForce RTX 3090, RTX 3080 och RTX 3070 levererar alla extremt solida prestanda till priset jämfört med Turing-generationen. AMDs grafikkort hoppas den här gången direkt tävla med det absolut bästa som Nvidia har att erbjuda, något som inte har hänt på ganska lång tid. Enligt AMD: s första parts riktmärken konkurrerar RX 6900XT direkt med RTX 3090 samtidigt som den är 500 $ billigare. Dessutom konkurrerar RX 6800XT direkt med RTX 3080 samtidigt som den är 50 $ billigare, och RX 6800 ger något bättre prestanda än RTX 3070 medan den är 80 $ dyrare. Låt oss se hur AMD har lyckats leverera så stora prestationsvinster under bara en generation.

RDNA 2-processnod

AMDs RDNA 2-arkitektur bygger fortfarande på TSMCs 7nm-process precis som RDNA 1. Detta är inte nödvändigtvis en dålig sak eftersom RDNA 1 gav massiva effektivitetsvinster jämfört med deras äldre 12nm Vega-arkitektur och har också utrymme för förbättringar. RDNA 2 hoppas kunna dra nytta av detta utrymme för förbättringar och lovar upp till 1,8 gånger prestanda per wattförbättring jämfört med RDNA 1 på samma processnod. Detta innebär ungefär dubbelt så mycket prestanda inom samma effektmål som förra generationen, vilket är en prisvärd förbättring jämfört med den ursprungliga RDNA-arkitekturen.

Infinity Cache

En av de definierande nya funktionerna som har fått PC-entusiasterna ganska glada är introduktionen av ett helt nytt caching-system som kallas Infinity-cache. I grund och botten har AMD introducerat en höghastighetscache som kompletterar GDDR6-minnet för att effektivt öka bandbredden för den inbyggda VRAM. Denna oändliga cache är tänkt att överbrygga klyftan mellan GDDR6-minnet som AMD använder och GDDR6X-minnet som finns i RTX 3080 och RTX 3090 från Nvidia. Det nya G6X-minnet ska ha dubbelt så mycket bandbredd som standard G6-minnet.

I ett annat överraskande drag håller AMD fast med en 256-bitars bred buss och är istället räknar med denna oändliga cache för att kompensera för minskningen av bandbredd. AMD har hävdat att dess "revolutionerande" infinity-cache-teknik effektivt kan ge 2X bandbredden som den vanliga 256-bitarsbussen med GDDR6-minne, och därmed kan vara en idealisk lösning för skillnaden i genomströmning mellan de två märkena. Detta innebär att om AMD: s påståenden är sanna, skulle G6-minnet på 256-bitarsbussen i kombination med oändligt cache vara betydligt snabbare än G6-minnet på en 384-bitars buss. AMD säger också att infinity-cachen borde hjälpa till med att minimera DRAM-flaskhalsar, latensproblem och strömförbrukning samtidigt som det hjälper till med bandbredd.

Ursinnesläge

Bortsett från kontroversiellt varumärke kan AMD: s nya Rage Mode-funktion faktiskt vara till stor hjälp för att öka prestanda för de nya RX 6000-seriens grafikkort. Rage-läge är i grunden ett steg under automatisk överklockning som är inbyggd i Radeon Software (tidigare Wattman) för dessa nya grafikkort. Rage Mode försöker inte "överklocka" själva kortet utan snarare ökar effektgränsen till maximalt värde. Detta kan vara till stor hjälp för människor som inte är villiga att överklocka sig själva men inte har något emot en gratis bump i prestanda.

Maximering av effektgränsen är inte en ny funktion i sig själv, men det är första gången som en tillverkare inkluderar den i sina förstaparts prestanda riktmärken själv, så detta måste räknas som en viktig funktion. Normalt är det vanligtvis det första steget i manuell överklockning att öka skjutreglaget och användare kan fortfarande göra det i valfri programvara med RX 6000-serien, men AMD: s implementering kommer säkert att få uppdateringar och optimeringar för att perfekt dra nytta av det kraftutrymmet som är finns i dessa kort.

Generellt ökar effektreglaget till sitt maximala nät runt 50-100Mhz ökning av den maximala långvariga boost-klockan (kallad "spelklocka" av AMD) så att den kan översättas till cirka 1-2% ökning av prestanda under normala förhållanden . AMD varnar för att förbättringarna skulle vara mycket beroende av själva spelet, så det är också något att tänka på. Rage-läge ökar också fläktkurvens aggressivitet för att hålla de högre temperaturerna i kontroll.

Smart Access-minne

Förmodligen den mest intressanta och samtidigt polariserande funktionen i RX 6000-serien av grafikkort är Smart Access Memory eller SAM-funktionen. Den här funktionen skulle endast vara tillgänglig för användare med en processor i Ryzen 5000-serien, ett moderkort i 500-serien och ett Radeon RX 6000-seriens grafikkort. Smart Access Memory tillåter i huvudsak CPU: n att få tillgång till hela mängden GDDR6-minne som finns på RX 6000-serien av grafikkort. Vanligtvis har CPU endast tillgång till VRAM är 256 MB block. GDDR-minnet är traditionellt mycket snabbare än det vanliga DDR-minnet som normalt används av processorer. Ryzen 5000-serien av processorer kan komma åt detta snabbare minne och kan därmed leverera ytterligare nivåer av prestanda. AMD presenterade en bild som visar att SAM kan bidra till en ökning av prestanda från 2% -8% i genomsnitt med vissa spel som ger upp till 12% mer prestanda med både SAM och Rage Mode påslagen.

Detta är första gången som ett företag släpper en funktion som låser upp ytterligare prestanda beroende på medföljande hårdvara som användaren har. Detta beslut möttes med ett blandat svar från samhället, med hälften av människorna verkligen glada över den extra prestandan som nu kan utnyttjas med en All-AMD-byggnad, och hälften av folket besvikna över att AMD låser ut den extra prestandan till processorer av endast 5000-serien. Varken någon Intel-processor eller någon äldre Ryzen-processor kan utnyttja den extra prestandan som kan bli en besvikelse för användarna av dessa plattformar som vill köpa en GPU i RX 6000-serien.

Nvidia var snabb att hoppa in i situationen med ett tillkännagivande att det för närvarande arbetar med en liknande funktion som Smart Access Memory för deras RTX 3000-serie av grafikkort, och det kommer snart att släppas i en drivrutinsuppdatering för dessa kort. Nvidia hävdar att tekniken bakom SAM-funktionen är en standard inkludering i PCIe-specifikationen och att Nvidias alternativ kommer att fungera på både Intel- och AMD-processorer med ett större utbud av moderkort också. Nvidia hävdade också att deras interna tester visar liknande prestanda som AMDs påstådda prestanda med SAM.

Strålacceleratorer

En av de mest efterlängtade funktionerna för RX 6000-serien är inkluderingen av raytracing-stöd i realtid. AMD är en generation bakom Nvidia när det gäller att implementera den här funktionen då Nvidia introducerade sin RTX-kortserie redan 2018 med full kapacitet för strålspårning av hårdvara, men det är äntligen här med RX 6000-serien av GPU: er. Det synsätt som AMD tar är dock lite annorlunda. Medan Nvidia använder dedikerad hårdvara för Raytracing för att hantera raytracing i realtid använder AMD Microsofts DXR-implementering på sitt eget sätt. Dedikerade "RT Accelerators" finns i varje beräkningsenhet, men det finns liten eller ingen information offentligt tillgänglig om nämnda RT-acceleratorer och vad de faktiskt är.

AMDs nuvarande strategi för Raytracing stöder allt som täcks via Microsofts DXR 1.0- och 1.1-versioner, men allt som är anpassat eller äganderätt till Nvidia RTX stöds inte på AMDs version av raytracing. Detta är ett slags vilda västsätt när det gäller raytracing eftersom det nu introducerar ytterligare en faktor i frågan "Stöder detta spel Raytracing?" som nu måste vi veta vilken version av raytracing som spelet faktiskt fungerar bäst med. Fler och fler spel bör dock fungera bra med AMDs strategi, eftersom RDNA 2 GPU: er i konsolerna också använder en liknande form av raytracing som AMD: s grafiska grafikkort.

DLSS-konkurrent

DLSS eller Deep Learning Super Sampling är en av de bästa funktionerna som släpptes med RTX-grafikkorten 2018. Denna funktion uppskalar smart en bild som har gjorts med en lägre upplösning för att ge mycket bättre prestanda med liten eller ingen förlust i visuell kvalitet. Vi har redan förklarat in-och-outs för DLSS i den här artikeln, men det korta och korta är att det är en utmärkt funktion för spelare som levererar mer FPS med ungefär samma visuella kvalitet.

AMD har för närvarande inget alternativ till DLSS (som är Nvidias egenutvecklade teknik), men planerar att släppa ett alternativ snart. AMD hävdar att dess alternativ kommer att fungera på samma sätt som DLSS men det skulle vara intressant att testa, till skillnad från Nvidia har AMD ingen hårdvarutensor eller Deep Learning-kärnor för att beräkna all den uppskalningsinformationen. Nvidia använder också en superdator för att hantera de flesta beräkningar avseende DLSS som den sedan kommunicerar till grafikkortet och möjliggör uppskalningsfunktioner. Det verkar inte som om AMD kommer att gå den vägen vid denna tidpunkt.

Tävlar med de allra bästa

Oavsett om AMD vinner eller förlorar mot Nvidia är det uppenbart att de faktiska vinnarna i denna generation faktiskt är spelarna. AMD tävlar äntligen i den mycket avancerade med Nvidia. Det är svårt att ens komma ihåg förra gången att de hade den enskilt mest grafiska GPU på marknaden. Nvidia har varit ganska dominerande i den här avdelningen och till skillnad från Intel har de inte heller varit självbelåtna. AMD ger sträng konkurrens till Nvidia för denna generation och det leder till fler val och alternativ för spelarna. Om AMD lyckas optimera sin Raytracing-prestanda och leverera en solid DLSS-konkurrent, kan de till och med göra ett mer övertygande alternativ för spelare än Nvidias bästa erbjudanden. Under tiden kommer spelare på äldre AMD-kort som RX 400- eller 500-serien eller RX Vega-kort att njuta av ett enormt hopp i prestanda och livskvalitetsfunktioner om de väljer att uppgradera till RDNA 2-baserade kort.

Slutord

AMDs RDNA 2-arkitektur tog den befintliga solida baslinjen som fastställdes av RDNA-arkitekturen och förbättrades avsevärt genom att lägga till kvalitetsfunktioner som Raytracing-stöd, Rage-läge och Smart Access Memory under vägen. Dessa funktioner gör RX 6000-kortserier till ett extremt konkurrenskraftigt alternativ till Nvidias bästa erbjudanden, och med viss ytterligare optimering i raytracing-avdelningen kan AMD till och med ta den övergripande ledningen inom ren spelprestanda. Sammantaget är denna generation en vinst för spelarna eftersom denna konkurrens mellan Nvidia och AMD leder till att extremt solida produkter från båda sidor släpps till konkurrenskraftiga priser.