Vysvetlenie architektonických vylepšení AMD RDNA2

28. októbrath, 2020 divízia AMD Radeon oznámila svoju očakávanú sériu grafických kariet RX 6000 založenú na úplne novej architektúre RDNA 2. Tieto nové grafické karty využívajú už zavedenú architektúru RDNA 1 a vylepšujú ju masívne až do tej miery, že očakávame, že nové grafické karty AMD budú konečne konkurencieschopné so špičkovou ponukou od spoločnosti Nvidia. Spoločnosť AMD predviedla niektoré zo svojich nových funkcií v prezentácii 28. októbrathktoré obsahujú niekoľko zaujímavých technologických vylepšení. V tomto obsahu sa bližšie pozrieme na to, čo AMD vylepšilo, pokiaľ ide o architektúru a dizajn grafických kariet RDNA 2.



Architektúra AMD RDNA 2 sľubuje oproti minulej generácii obrovský nárast výkonu - Obrázok: AMD

Nie je žiadnym prekvapením, že AMD prichádza do tejto generácie ako outsider s viac-menej čo stratiť. Ponuky AMD RDNA 1 boli konkurencieschopné a spoločnosť sa dostala na správnu cestu, stále však priamo neohrozovali najlepšie ponuky od spoločnosti Nvidia. Najrýchlejšou kartou AMD založenou na architektúre RDNA 1 bol Radeon RX 5700 XT, ktorý cenovo konkuroval priamo RTX 2060 Super, ale čo sa týka výkonu, vyrazil vysoko nad svoju váhu. Vďaka optimalizácii ovládačov a všeobecne lepšiemu GPU teraz RX 5700 XT konkuruje priamo s RTX 2070 Super a v skutočnosti ho prekonáva v mnohých moderných tituloch, pričom je o 100 dolárov lacnejší. To znamenalo, že GPU založené na RDNA 1 bolo zrejmou voľbou pre mnohých hráčov orientovaných na hodnotu. RDNA 2 dúfa, že tento vzorec zdokonalí a bude priamo konkurovať špičkovým ponukám spoločnosti Nvidia v tom čase; séria grafických kariet RTX 3000.



Konkurencia s Nvidiou

Nvidia ohlásila tri nové grafické karty založené na úplne novej architektúre Ampere, ktoré si tento rok získali obrovský humbuk a pozornosť. Všetky GeForce RTX 3090, RTX 3080 a RTX 3070 poskytujú mimoriadne solídny výkon za cenu v porovnaní s generáciou Turing. Grafické karty AMD tentokrát dúfajú, že budú priamo konkurovať tomu najlepšiemu, čo Nvidia ponúka, čo sa za dosť dlhú dobu nestalo. Podľa benchmarkov AMD prvej strany konkuruje RX 6900XT priamo RTX 3090, pričom je o 500 $ lacnejší. Okrem toho RX 6800XT konkuruje priamo s RTX 3080, pričom je tiež o 50 dolárov lacnejšia, a RX 6800 poskytuje o niečo lepší výkon ako RTX 3070, pričom je o 80 dolárov drahší. Pozrime sa, ako sa spoločnosti AMD podarilo dosiahnuť taký obrovský nárast výkonu iba za jednu generáciu.



Uzol procesu RDNA 2

Architektúra AMD RDNA 2 od AMD je stále založená na 7nm procese TSMC rovnako ako RDNA 1. To nemusí byť nevyhnutne zlá vec, pretože RDNA 1 poskytla oproti staršej 12nm architektúre Vega obrovské zvýšenie efektívnosti a tiež má priestor na zlepšenie. RDNA 2 dúfa, že využije tento priestor na zlepšenie a sľubuje až 1,8-násobné zlepšenie výkonu na watt oproti RDNA 1 v rovnakom procesnom uzle. To znamená zhruba dvojnásobný výkon v rámci rovnakého cieľového zdroja ako minulá generácia, čo je chvályhodné zlepšenie oproti pôvodnej architektúre RDNA.



Infinity Cache

Jednou z definujúcich nových funkcií, ktoré nadšencov PC poriadne nadchli, je zavedenie úplne nového systému ukladania do vyrovnávacej pamäte známeho ako Infinity cache. Spoločnosť AMD v podstate predstavila vysokorýchlostnú vyrovnávaciu pamäť, ktorá dopĺňa pamäť GDDR6, aby efektívne zvýšila šírku pásma integrovanej pamäte VRAM. Táto nekonečná vyrovnávacia pamäť má preklenúť priepasť medzi pamäťou GDDR6, ktorú používa AMD, a pamäťou GDDR6X, ktorá je k dispozícii v procesoroch RTX 3080 a RTX 3090 od spoločnosti Nvidia. Nová pamäť G6X má mať dvojnásobnú šírku pásma oproti štandardnej pamäti G6.

Infinity Cache sľubuje prekonanie medzery medzi G6 na 256-bitovej zbernici a 384-bitovej zbernici - Obrázok: AMD

V ďalšom prekvapujúcom kroku sa AMD drží 256-bitovej zbernice a je namiesto nej rátanie s touto nekonečnou medzipamäťou na kompenzáciu poklesu šírky pásma . Spoločnosť AMD tvrdila, že jej „revolučná“ technológia nekonečnej medzipamäte môže efektívne poskytnúť dvojnásobnú šírku pásma ako bežná 256-bitová zbernica s pamäťou GDDR6, a môže tak byť ideálnym riešením rozdielu v priepustnosti medzi týmito dvoma značkami. To znamená, že ak sú tvrdenia spoločnosti AMD pravdivé, potom by pamäť G6 na 256-bitovej zbernici spojená s nekonečnou medzipamäťou bola podstatne rýchlejšia ako pamäť G6 na 384-bitovej zbernici. Spoločnosť AMD tiež tvrdí, že nekonečná vyrovnávacia pamäť by mala pomôcť s minimalizáciou úzkych miest na DRAM, problémami s latenciou a spotrebou energie a zároveň pomôcť so šírkou pásma.



Rage Fashion

Okrem kontroverzných značiek môže byť nová funkcia AMD Rage Mode skutočne užitočná pri zvyšovaní výkonu nových grafických kariet série RX 6000. Režim Rage je v podstate krok pod automatickým pretaktovaním, ktoré je zabudované do softvéru Radeon (predtým Wattman) pre tieto nové grafické karty. Režim Rage sa nepokúša „pretaktovať“ samotnú konkrétnu kartu, skôr skutočne zvyšuje limit napájania na maximálnu možnú hodnotu. To môže byť celkom užitočné pre ľudí, ktorí nie sú ochotní pretaktovať sa, ale nevadil by im náraz do výkonu.

Vyčerpanie limitu napájania nie je samo osebe novou funkciou, je to však prvýkrát, čo ho výrobca začleňuje do svojich výkonnostných testov prvej strany, takže ho treba považovať za významnú vlastnosť. Za normálnych okolností je zväčšenie posúvača napájania zvyčajne prvým krokom v manuálnom pretaktovaní a používatelia to môžu stále robiť vo svojom softvéri podľa vlastného výberu so sériou RX 6000, ale implementácia spoločnosti AMD určite získa aktualizácie a optimalizácie, aby dokonale využila výhodu rezervy napájania, ktorá je dostupné na týchto kartách.

Všeobecne platí, že zvýšenie posúvača napájania na maximum sa zvýši o približne 50 - 100 Mhz v maximálnom trvalom zosilňovacom režime karty (od AMD označovanom ako „herné hodiny“), čo za normálnych podmienok môže znamenať zvýšenie výkonu o približne 1–2%. . AMD varuje, že vylepšenia budú veľmi závisieť od samotnej hry, takže je treba mať na pamäti tiež. Režim Rage tiež zvýši agresivitu krivky ventilátora, aby udržiaval vyššie teploty pod kontrolou.

Inteligentná prístupová pamäť

Pravdepodobne najzaujímavejšou a súčasne polarizačnou vlastnosťou grafických kariet série RX 6000 je funkcia Smart Access Memory alebo SAM. Táto funkcia by bola k dispozícii iba používateľom s procesorom Ryzen série 5000, základnou doskou radu 500 a grafickou kartou série Radeon RX 6000. Smart Access Memory v podstate umožňuje CPU prístup k celému množstvu pamäte GDDR6, ktorá sa nachádza na grafických kartách série RX 6000. CPU má obvykle prístup iba k VRAM, je to 256 MB blokov. Pamäť GDDR je tradične oveľa rýchlejšia ako štandardná pamäť DDR, ktorú CPU bežne používajú. Séria procesorov Ryzen 5000 má prístup k tejto rýchlejšej pamäti a môže tak poskytovať ďalšie úrovne výkonu. Spoločnosť AMD predstavila snímku, ktorá ukazuje, že SAM môže prispieť k zvýšeniu výkonu v priemere od 2% do 8%, pričom niektoré hry poskytujú až o 12% vyšší výkon so zapnutým režimom SAM aj Rage.

Toto je prvýkrát, čo spoločnosť vydala funkciu, ktorá odomkne ďalší výkon v závislosti od sprievodného hardvéru, ktorý má používateľ k dispozícii. Toto rozhodnutie sa stretlo so zmiešanou reakciou komunity, pričom polovica ľudí bola skutočne nadšená pre extra výkon, ktorý je teraz možné využiť pri zostavení All-AMD, a polovica ľudí bola sklamaná, že AMD blokuje dodatočný výkon pre CPU iba séria 5000. Ani jeden procesor Intel, ani žiadny starší procesor Ryzen nedokáže využiť extra výkon, ktorý by mohol byť sklamaním pre používateľov týchto platforiem, ktorí chcú kúpiť GPU série RX 6000.

Oproti obvyklým 256 MB umožňuje funkcia SAM procesoru prístup k celému fondu VRAM na karte - Obrázok: AMD

Spoločnosť Nvidia rýchlo naskočila do situácie oznámením, že v súčasnosti pracuje na funkcii podobnej funkcii Smart Access Memory pre svoje grafické karty série RTX 3000, ktorá bude čoskoro uvedená v aktualizácii ovládačov pre tieto karty. Spoločnosť Nvidia tvrdí, že technológia, ktorá stojí za funkciou SAM, je štandardným začlenením do špecifikácie PCIe a že alternatíva spoločnosti Nvidia bude fungovať na procesoroch Intel aj AMD so širším výberom základných dosiek. Spoločnosť Nvidia tiež tvrdila, že ich interné testovanie ukazuje podobný výkon ako výkon AMD pri použití SAM.

Lúčové urýchľovače

Jednou z najočakávanejších funkcií série RX 6000 je zahrnutie podpory raytracingu v reálnom čase. Spoločnosť AMD je generáciou, ktorá v implementácii tejto funkcie stojí za spoločnosťou Nvidia, pretože spoločnosť Nvidia predstavila svoju sériu kariet RTX už v roku 2018 s plnými možnosťami raytracingu hardvéru, ale konečne je tu so sériou GPU RX 6000. Prístup, ktorý AMD uplatňuje, je trochu odlišný. Zatiaľ čo Nvidia používa na zvládnutie raytracingu v reálnom čase vyhradené hardvérové ​​jadrá Raytracing, AMD využíva implementáciu DXR od spoločnosti Microsoft vlastným spôsobom. V každej výpočtovej jednotke sú prítomné vyhradené „urýchľovače RT“, avšak o uvedených urýchľovačoch RT a o tom, čo to v skutočnosti sú, sú k dispozícii iba málo alebo žiadne verejné informácie.

Súčasný prístup spoločnosti AMD k Raytracingu podporuje všetko, čo je obsiahnuté vo verziách DXR 1.0 a 1.1 spoločnosti Microsoft, avšak všetko, čo je pre Nvidia RTX vlastné alebo chránené, nebude vo verzii raytracingu AMD podporované. Jedná sa o akýsi prístup divokého západu k raytracingu, pretože teraz zavádza ďalší faktor do otázky „Podporuje táto hra Raytracing?“ pretože teraz musíme vedieť, s ktorou verziou raytracingu hra skutočne pracuje najlepšie. Stále viac a viac hier by malo fungovať dobre s prístupom AMD, pretože grafické karty RDNA 2 vo vnútri konzol používajú aj podobnú formu raytracingu ako stolové grafické karty AMD.

Raytracing je jednou z kľúčových funkcií, ktoré AMD predstavilo pre túto generáciu - Obrázok: AMD

Konkurent DLSS

DLSS alebo Deep Learning Super Sampling je jednou z najlepších funkcií, ktorá priniesla vydanie grafických kariet RTX v roku 2018. Táto funkcia inteligentne upscaluje obraz, ktorý bol vykreslený v nižšom rozlíšení, aby poskytoval oveľa lepší výkon s malou alebo žiadnou stratou vizuálna kvalita. Už sme vysvetlili vstupy a výstupy DLSS v tomto článku Je to však skvelá vlastnosť pre hráčov, ktorá poskytuje viac FPS pri zhruba rovnakej vizuálnej kvalite.

AMD v súčasnosti nemá žiadnu alternatívu k DLSS (čo je vlastná technológia spoločnosti Nvidia), plánuje však čoskoro vydať alternatívu. AMD tvrdí, že jeho alternatíva bude fungovať podobne ako DLSS, čo by však bolo zaujímavé otestovať, pretože na rozdiel od Nvidie nemá AMD žiadne hardvérové ​​jadrá Tensor ani Deep Learning, ktoré by vypočítali všetky tieto upscalingové informácie. Nvidia tiež používa superpočítač na spracovanie väčšiny výpočtov týkajúcich sa DLSS, ktoré potom komunikuje s grafickou kartou a umožňuje funkcie upscalingu. Nezdá sa, že by AMD v tomto okamihu išlo touto cestou.

Súťažiť s tými najlepšími

Či už AMD nad Nvidiou zvíťazí alebo prehrá, je zrejmé, že skutočnými víťazmi tejto generácie sú vlastne hráči. AMD konečne súťaží na veľmi vysokej úrovni s Nvidiou. Je ťažké si spomenúť, kedy naposledy mali najvýkonnejší jeden GPU na trhu. Nvidia bola v tomto oddelení dosť dominantná a na rozdiel od Intelu sa neuspokojila ani s uspokojením. Spoločnosť AMD venuje tejto generácii prísnu konkurenciu spoločnosti Nvidia, čo vedie k ďalším možnostiam a možnostiam pre hráčov. Ak sa spoločnosti AMD podarí optimalizovať výkon Raytracingu a dodať solídneho konkurenta DLSS, môže byť pre hráčov dokonca atraktívnejšou voľbou ako najlepšia ponuka spoločnosti Nvidia. Medzitým si hráči na starších kartách AMD, ako sú karty RX 400 alebo 500 alebo RX Vega, užijú obrovský skok v oblasti výkonu a kvality života, ak sa rozhodnú upgradovať na karty založené na RDNA 2.

Záverečné slová

Architektúra AMD RDNA 2 prevzala existujúcu pevnú základňu stanovenú architektúrou RDNA a výrazne sa jej vylepšila a popri tom pridala kvalitné funkcie, ako je podpora Raytracing, režim Rage a pamäť Smart Access. Vďaka týmto vlastnostiam je séria kariet RX 6000 mimoriadne konkurenčnou voľbou pre najvyššiu ponuku spoločnosti Nvidia a s ďalšou optimalizáciou v oddelení raytracingu by AMD mohlo dokonca zaujať celkové prvenstvo v čistom hernom výkone. Celkovo je táto generácia pre hráčov výhodou, pretože táto konkurencia medzi Nvidiou a AMD vedie k vydaniu mimoriadne solídnych produktov z oboch strán za konkurenčné ceny.