AMD RDNA2 arhitektuuri parendused on selgitatud

28. oktoobrilth, 2020 teatas AMD Radeoni divisjon oma väga oodatud graafikakaartide seeriast RX 6000, mis põhineb uhiuuel RDNA 2 arhitektuuril. Need uued graafikakaardid viivad juba väljakujunenud RDNA 1 arhitektuuri ja täiustavad seda tohutult, nii et eeldame, et AMD uued graafikakaardid on lõpuks Nvidia tipppakkumistega konkurentsivõimelised. AMD näitas 28. oktoobril esitluses mõnda oma uut funktsioonithmis sisaldavad huvitavaid tehnoloogilisi täiustusi. Selles sisutükis vaatleme lähemalt, mida AMD on RDNA 2 graafikakaartide arhitektuuri ja kujunduse osas parandanud.



AMD RDNA 2 arhitektuur lubab viimase põlvkonna puhul tohutut jõudluse kasvu - Image: AMD

Pole üllatav, et AMD tuleb sellesse põlvkonda allajääjana, kellel pole enam-vähem midagi kaotada. AMD RDNA 1 pakkumised olid konkurentsivõimelised ja viisid ettevõtte õigele teele, kuid siiski ei ohustanud neid Nvidia tipppakkumisi. Kiireim RDNA 1 arhitektuuril põhinev AMD-kaart oli Radeon RX 5700 XT, mis konkureeris hinnakujunduses otseselt RTX 2060 Superiga, kuid jõudluse osas löödi see kõvasti üle oma kaalu. Tänu draiverite optimeerimisele ja üldiselt paremale graafikaprotsessorile konkureerib RX 5700 XT nüüd otse RTX 2070 Superiga ja võidab seda tegelikult paljudes tänapäevastes pealkirjades, olles samal ajal 100 $ odavam. See tähendas, et RDNA 1-põhine GPU oli paljude väärtusele orienteeritud mängijate jaoks ilmne valik. RDNA 2 loodab seda valemit paremaks muuta ja konkureerida otse Nvidia toona pakutavate parimate pakkumistega; RTX 3000 seeria GPU-d.



Võistlus Nvidiaga

Nvidia kuulutas välja kolm uut graafikakaarti, mis põhinevad uhiuuel Ampere arhitektuuril ja mis pälvisid sel aastal tohutu hüppe ja tähelepanu. Nii GeForce RTX 3090, RTX 3080 kui ka RTX 3070 pakuvad Turingi põlvkonnaga võrreldes ülimalt head hinda. AMD graafikakaardid loodavad seekord konkureerida otseselt absoluutse parimatega, mida Nvidia pakub, mida pole juba mõnda aega juhtunud. AMD esimese osapoole võrdlusaluste kohaselt konkureerib RX 6900XT otse RTX 3090-ga, olles samas 500 dollarit odavam. Veelgi enam, RX 6800XT konkureerib otseselt RTX 3080-ga, olles samal ajal 50 $ odavam ning RX 6800 pakub mõnevõrra paremat jõudlust kui RTX 3070, olles samal ajal 80 $ kallim. Vaatame, kuidas AMD on suutnud saavutada nii tohutu jõudluse kasvu ainult ühe põlvkonna jooksul.



RDNA 2 protsessi sõlm

AMD RDNA 2 arhitektuur põhineb endiselt TSMC 7nm protsessil nagu RDNA 1. See pole tingimata halb asi, kuna RDNA 1 tõi nende vanema 12nm Vega arhitektuuri kasutamisel tohutult tõhusust ja sellel on ka arenguruumi. RDNA 2 loodab seda arenguruumi ära kasutada ja lubab sama protsessisõlme RDNA 1-ga võrreldes kuni 1,8-kordse jõudluse vati kohta. See tähendab umbes kahekordistavat jõudlust sama võimsuse sihtmärgi piires kui viimane põlvkond, mis on kiiduväärt edasijõudmine võrreldes algse RDNA arhitektuuriga.



Lõpmatuse vahemälu

Üks määratlevatest uutest funktsioonidest, mis on PC-entusiastid päris põnevil tekitanud, on uhiuue vahemälusüsteemi nimega Infinity vahemälu kasutuselevõtt. Põhimõtteliselt on AMD kasutusele võtnud kiire vahemälu, mis täiendab GDDR6-mälu, et tõhusalt suurendada rongisisese VRAM-i ribalaiust. See lõpmatuse vahemälu peaks ületama lõhe AMD kasutatava GDDR6-mälu ja Nvidia RTX 3080 ja RTX 3090-s oleva GDDR6X-mälu vahel. Uuel G6X-mälul peaks olema tavalise G6-mälu ribalaius topelt.

Infinity Cache lubab ületada lõhe G6 vahel 256-bitises ja 384-bitises bussis - Pilt: AMD

Veel ühe üllatava sammuna jääb AMD kinni 256-bitise laiusega bussiga ja on selle asemel loendades sellele lõpmatuse vahemälule, et kompenseerida ribalaiuse vähenemist . AMD on väitnud, et selle “revolutsiooniline” lõpmatuse vahemälu tehnoloogia suudab 2x ribalaiuse pakkuda tavalise 256-bitise siinina, millel on GDDR6 mälu, ja võib seega olla ideaalne lahendus kahe kaubamärgi läbilaskevõime erinevusele. See tähendab, et kui AMD väited vastavad tõele, siis oleks 256-bitise siini G6-mälu koos lõpmatuse vahemäluga oluliselt kiirem kui 384-bitise siini G6-mälu. AMD ütleb ka, et lõpmatuse vahemälu peaks aitama minimeerida DRAM-i kitsaskohti, latentsusprobleeme ja energiatarbimist, aidates samas ka ribalaiust.



Raev mood

Jättes kõrvale vaidlustatud kaubamärgi, võib AMD uus Rage Mode funktsioon olla uute RX 6000 seeria graafikakaartide jõudluse suurendamiseks tegelikult üsna kasulik. Rage-režiim on põhimõtteliselt samm alla automaatse kiirenduse, mis on nende uute graafikakaartide jaoks sisse ehitatud Radeoni tarkvarasse (endine Wattman). Rage Mode ei püüa konkreetset kaarti ennast üle kiirendada, pigem suurendab see võimsusepiiri maksimaalse võimaliku väärtuseni. See võib olla üsna kasulik inimestele, kes ei soovi end ise üle ajada, kuid neil ei oleks midagi selle vastu, kui esinemissagedus oleks tasuta.

Võimsusepiirangu ületamine pole iseenesest uus funktsioon, kuid see on esimene kord, kui tootja lisab selle ise oma esimese osapoole jõudlusnäitajatele, seega tuleb seda arvestada olulise funktsioonina. Tavaliselt on võimsuse liuguri suurendamine tavaliselt käsitsi ülikiirendamise esimene samm ja kasutajad saavad seda siiski oma valitud tarkvaraga koos RX 6000 seeriaga teha, kuid AMD juurutamine saab kindlasti värskendusi ja optimeerimisi, et täismahus kasutatavat ruumi ära kasutada saadaval nendel kaartidel.

Üldiselt on võimsuse liuguri suurendamine maksimaalsete võrkudeni umbes 50-100Mhz kaardi maksimaalse püsiva suurendamise kella (AMD poolt 'mängukell') suurenemine, nii et see võib normaalsetes tingimustes viia jõudluse suurenemiseni umbes 1-2% . AMD hoiatab, et täiustused sõltuksid suuresti mängust endast, nii et ka seda tuleks meeles pidada. Raevurežiim suurendab ka ventilaatori kõvera agressiivsust, et hoida kõrgemaid temperatuure kontrolli all.

Nutikas juurdepääsumälu

Ilmselt on RX 6000 seeria graafikakaartide kõige huvitavam ja samaaegselt polariseeriv omadus funktsioon Smart Access Memory või SAM. See funktsioon oleks saadaval ainult Ryzen 5000 seeria protsessori, 500 seeria emaplaadi ja Radeon RX 6000 seeria graafikakaardiga kasutajatele. Nutikas juurdepääsumälu võimaldab protsessoril pääseda juurde kogu RD 6000 seeria graafikakaartide GDDR6 mälule. Tavaliselt on protsessoril juurdepääs ainult VRAM-ile, mis on 256 MB plokke. GDDR-mälu on traditsiooniliselt palju kiirem kui tavaline DDR-mälu, mida protsessorid tavaliselt kasutavad. Ryzen 5000 seeria protsessorid pääsevad sellele kiiremale mälule juurde ja suudavad seeläbi pakkuda täiendavat jõudlust. AMD esitles slaidi, mis näitab, et SAM võib kaasa aidata jõudluse suurenemisele vahemikus keskmiselt 2–8%, kui mõned mängud pakuvad kuni 12% suuremat jõudlust, kui nii SAM kui ka Rage Mode on sisse lülitatud.

See on esimene kord, kui ettevõte on välja lasknud funktsiooni, mis avab täiendava jõudluse sõltuvalt kaasasolevast riistvarast, mis kasutajal on. See otsus leidis kogukonna vastukaja, pooled inimestest olid tõesti põnevil lisajõudluse pärast, mida saab nüüd kasutada kõigi AMD-de ehituse abil, ja pooled inimesed olid pettunud, et AMD lukustab lisajõudluse keskprotsessoritele ainult 5000 seeria. Ükski Inteli protsessor ega ükski vanem Ryzeni protsessor ei saa kasutada lisajõudlust, mis võib pettumust valmistada nende platvormide kasutajatele, kes soovivad osta RX 6000 seeria GPU.

Vastupidiselt tavapärasele 256 MB-le võimaldab SAM-funktsioon CPU-l juurdepääsu kogu kaardil olevale VRAM-i basseinile - Pilt: AMD

Nvidia jõudis olukorda kiiresti teadaandega, et töötab praegu oma RTX 3000 seeria graafikakaartide jaoks sarnase funktsiooniga nagu Smart Access Memory ja see ilmub peagi nende kaartide draiveri värskenduses. Nvidia väidab, et SAM-i funktsiooni taga olev tehnoloogia on standardne kaasamine PCIe spetsifikatsiooni ja et Nvidia alternatiiv töötab nii Inteli kui ka AMD protsessorite puhul, millel on ka laiem valik emaplaate. Nvidia väitis ka, et nende sisemine testimine näitab sarnast jõudlust AMD väidetava jõudlusega SAM-i abil.

Kiirekiirendid

RX 6000 seeria üks oodatumaid omadusi on reaalajas kiirte jälgimise toe kaasamine. AMD on selle funktsiooni rakendamisel Nvidia tagant põlvkond, kuna Nvidia tutvustas oma RTX-kaartide seeriat juba 2018. aastal täieliku riistvara kiirjälgimisvõimalustega, kuid lõpuks on see koos RX 6000 seeria GPU-dega. AMD lähenemisviis on siiski veidi erinev. Kui Nvidia kasutab reaalajas kiirtejälgimise käsitlemiseks spetsiaalseid riistvara Raytracing südamikke, kasutab AMD Microsofti DXR-i juurutamist omal moel. Spetsiaalsed RT-kiirendid on olemas igas arvutusüksuses, kuid nende RT-kiirendite ja nende tegeliku kohta on avalikult vähe teavet.

AMD praegune lähenemine kiirtejälgimisele toetab kõike, mis on kaetud Microsofti DXR 1.0 ja 1.1 versioonidega, kuid kõike, mis on Nvidia RTX-i jaoks kohandatud või omandatud, AMD kiirtejälgimise versioon ei toeta. See on omamoodi metsiku lääne lähenemine kiirtejälgimisele, kuna see lisab nüüd lisateguri küsimusele „Kas see mäng toetab kiirtejälgimist?” nagu nüüd peame teadma, millise kiirtejälgimise versiooniga mäng tegelikult kõige paremini töötab. Üha rohkem mänge peaks siiski AMD lähenemisviisiga hästi töötama, kuna konsoolide sees olevad RDNA 2 GPU-d kasutavad ka sarnast kiirte jälgimise vormi kui AMD töölaua graafikakaardid.

Kiirjälgimine on üks põhifunktsioone, mille AMD on selle põlvkonna kasutusele võtnud - Image: AMD

DLSS-i võistleja

DLSS ehk Deep Learning Super Sampling on üks parimatest omadustest, mis tulid välja RTX-graafikakaartide väljaandmisega 2018. aastal. See funktsioon suurendab nutikalt pilti, mis on renderdatud madalama eraldusvõimega, et pakkuda palju paremat jõudlust, vähese kadumisega visuaalne kvaliteet. Oleme juba selgitanud DLSS-i hädavajalikke külgi selles artiklis , kuid pikem ja lühem on see, see on mängijatele suurepärane funktsioon, mis pakub rohkem FPS-i umbes sama visuaalse kvaliteediga.

AMD-l pole praegu DLSS-ile (mis on Nvidia patenteeritud tehnoloogia) alternatiivi, kuid plaanib peagi alternatiivi välja anda. AMD väidab, et selle alternatiiv toimib sarnaselt DLSS-iga, kuid seda oleks huvitav testida, sest erinevalt Nvidiast pole AMD-l riistvara Tensori ega Deep Learning südamikke kogu selle kõrgendatud teabe arvutamiseks. Nvidia kasutab superarvutit ka suurema osa DLSS-ga seotud arvutuste käsitlemiseks, mille ta seejärel graafikakaardile edastab ja suurendusfunktsioonid võimaldab. Tundub, et AMD sellel hetkel seda teed ei lähe.

Võistlevad parimatega

Kas AMD võidab või kaotab Nvidia vastu, on selge, et selle põlvkonna tegelikud võitjad on tegelikult mängijad. AMD konkureerib lõpuks Nvidiaga väga kõrgel tasemel. Raske on isegi meenutada viimast korda, kui neil oli turul kõige paremini toimiv üksik GPU. Nvidia on selles osakonnas olnud üsna domineeriv ja erinevalt Intelist pole nad ka leplikud olnud. AMD pakub Nvidiale selle põlvkonna pärast ranget konkurentsi ning see toob mängijatele rohkem valikuid ja võimalusi. Kui AMD suudab optimeerida oma Raytracing'i jõudlust ja pakkuda kindlat DLSS-konkurenti, võivad nad mängijatele pakkuda isegi veenvamat võimalust kui Nvidia parimad pakkumised. Vahepeal saavad mängijad, kes kasutavad vanemaid AMD-kaarte, nagu RX 400 või 500-seeria või RX Vega -kaardid, jõudlust ja elukvaliteedi funktsioone tohutult hüppavad, kui nad otsustavad minna üle RDNA 2-põhistele kaartidele.

Lõppsõnad

AMD RDNA 2 arhitektuur võttis kasutusele RDNA arhitektuuri seatud olemasoleva kindla baasjoone ja täiustas seda märkimisväärselt, lisades teekonnal selliseid kvaliteedifunktsioone nagu Raytracing tugi, Rage mode ja Smart Access Memory. Need funktsioonid muudavad RX 6000 kaardiseeria Nvidia parimate pakkumiste jaoks äärmiselt konkurentsivõimeliseks võimaluseks ning kiirtejälgimisosakonna mõningase täiendava optimeerimisega võib AMD võtta puhta mängutegevuse osas isegi üldise juhtpositsiooni. Üldiselt on see põlvkond mängijatele võit, kuna see konkurents Nvidia ja AMD vahel toob kaasa mõlema poole ülimalt kindlate toodete konkurentsivõimelise hinnaga väljaandmise.