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。
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。
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:
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Radeon Image Sharpening
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
处理器:AMD锐龙9 3900X
主板:ROG CROSSHAIR Ⅷ FORMULA
内存:芝奇皇家戟DDR4 3600 8GB×2
硬盘:闪迪Extreme Ⅱ 240GB SSD+希捷1TB HDD
散热器:NZXT Kraken X72一体式水冷散热器
显卡:AMD Radeon RX 5700XT
NVIDIA GeForce RTX 2070 FE
NVIDIA GeForce RTX 2060 FE
NVIDIA GeForce RTX 2070 SUPER
NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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!
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。
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