Pojasnjene arhitekturne izboljšave AMD RDNA2

28. oktobrath, 2020 AMD-ov oddelek Radeon je napovedal svojo težko pričakovano serijo grafičnih kartic RX 6000, ki temeljijo na povsem novi arhitekturi RDNA 2. Te nove grafične kartice sprejemajo že uveljavljeno arhitekturo RDNA 1 in jo močno izboljšujejo do te mere, da pričakujemo, da bodo nove grafične kartice AMD končno konkurenčne vrhunski ponudbi Nvidie. AMD je nekatere svoje nove funkcije predstavil v predstavitvi 28. oktobrathki vsebujejo nekaj zanimivih tehnoloških izboljšav. V tem vsebinskem delu bomo podrobneje preučili, kaj je AMD izboljšal v smislu arhitekture in oblikovanja grafičnih kart RDNA 2.



AMD-ova arhitektura RDNA 2 obljublja izjemno večjo zmogljivost v primerjavi z zadnjo generacijo - Slika: AMD

Ni presenetljivo, da AMD v tej generaciji prihaja kot spodrsljaj, ki bolj ali manj nima kaj izgubiti. Ponudbe AMD-jeve RDNA 1 so bile konkurenčne in so postavile podjetje na pravo pot, vendar še vedno niso neposredno ogrožale Nvidijine ponudbe. Najhitrejša kartica AMD, ki temelji na arhitekturi RDNA 1, je bila Radeon RX 5700 XT, ki se je cenovno neposredno kosala z RTX 2060 Super, a je glede zmogljivosti dosegla precej večjo težo. Zaradi optimizacij gonilnikov in na splošno boljšega grafičnega procesorja RX 5700 XT zdaj konkurira neposredno RTX 2070 Super in ga v resnici premaga v številnih sodobnih naslovih, hkrati pa je 100 dolarjev cenejši. To je pomenilo, da je bil GPU, ki temelji na RDNA 1, očitna izbira za številne igralce, usmerjene v vrednost. RDNA 2 upa, da bo to formulo izboljšal in neposredno konkuriral najboljšim ponudbam Nvidie v tistem času; GPU serije RTX 3000.



Konkurenca z Nvidijo

Nvidia je napovedala tri nove grafične kartice, ki temeljijo na popolnoma novi arhitekturi Ampere, ki so letos pritegnile ogromen hrup in pozornost. GeForce RTX 3090, RTX 3080 in RTX 3070 zagotavljajo izjemno dobre zmogljivosti glede na ceno v primerjavi z generacijo Turing. AMD-jeve grafične kartice tokrat upajo, da se bodo neposredno kosale z absolutnim najboljšim, kar ponuja Nvidia, česar se že kar nekaj časa ni zgodilo. Po AMD-jevih referencah za prve stranke RX 6900XT konkurira neposredno RTX 3090, hkrati pa je cenejši za 500 USD. Poleg tega RX 6800XT neposredno tekmuje z RTX 3080, hkrati pa je za 50 dolarjev cenejši, RX 6800 pa prinaša nekoliko boljše zmogljivosti kot RTX 3070, hkrati pa je za 80 dolarjev dražji. Poglejmo, kako je AMD uspel doseči tako velik napredek v zmogljivosti v samo eni generaciji.



Procesno vozlišče RDNA 2

AMD-ova arhitektura RDNA 2 še vedno temelji na 7-nanometrskem postopku TSMC, tako kot RDNA 1. To ni nujno slabo, saj je RDNA 1 zagotovila ogromno povečanje učinkovitosti v primerjavi s svojo starejšo 12-nanometrsko arhitekturo Vega in ima tudi prostor za izboljšave. RDNA 2 upa, da bo izkoristil to možnost za izboljšave in obljublja do 1,8-kratno izboljšanje zmogljivosti na vat v primerjavi z RDNA 1 na istem vozlišču procesa. To pomeni približno dvojno zmogljivost znotraj istega cilja moči kot zadnja generacija, kar je pohvalno izboljšanje v primerjavi z izvirno arhitekturo RDNA.



Neskončni predpomnilnik

Ena od novih značilnosti, ki je navdušence PC-jev zelo navdušila, je uvedba povsem novega predpomnilnika, znanega kot Infinity cache. AMD je v bistvu predstavil predpomnilnik visoke hitrosti, ki dopolnjuje pomnilnik GDDR6, da učinkovito poveča pasovno širino vgrajenega VRAM-a. Ta neskončni predpomnilnik naj bi zapolnil vrzel med pomnilnikom GDDR6, ki ga uporablja AMD, in pomnilnikom GDDR6X, ki je prisoten v RTX 3080 in RTX 3090 podjetja Nvidia. Novi pomnilnik G6X naj bi imel dvojno pasovno širino od običajnega pomnilnika G6.

Infinity Cache obljublja, da bo premostil vrzel med G6 na 256-bitnem vodilu in 384-bitnim vodilom - Slika: AMD

Še ena presenetljiva poteza je, da se AMD drži 256-bitnega širokega vodila in namesto tega računajoč na ta neskončni predpomnilnik za kompenzacijo zmanjšanja pasovne širine . AMD trdi, da lahko njegova 'revolucionarna' tehnologija neskončnega predpomnilnika učinkovito zagotovi dvakratno pasovno širino kot običajno 256-bitno vodilo s pomnilnikom GDDR6 in je zato lahko idealna rešitev za razliko v prepustnosti med obema znamkama. To pomeni, da če bi AMD-jeve trditve veljale, bi bil pomnilnik G6 na 256-bitnem vodilu, povezan z neskončnim predpomnilnikom, bistveno hitrejši od pomnilnika G6 na 384-bitnem vodilu. AMD tudi pravi, da bi moral neskončni predpomnilnik pomagati pri zmanjševanju ozkih grl DRAM-a, težav z zakasnitvijo in porabe energije, hkrati pa tudi pri pasovni širini.



Rage Fashion

Poleg sporne blagovne znamke je nova AMD-ova funkcija Rage Mode dejansko lahko v veliko pomoč pri povečanju zmogljivosti novih grafičnih kartic serije RX 6000. Način Rage je v bistvu korak pod samodejnim overclockingom, ki je vgrajen v programsko opremo Radeon (prej Wattman) za te nove grafične kartice. Rage Mode ne poskuša 'overclockati' same kartice, temveč dejansko poveča omejitev moči na največjo možno vrednost. To je lahko v veliko pomoč ljudem, ki se ne želijo preveč razgibati, vendar ne bi imeli nič proti brezplačnemu povečanju zmogljivosti.

Doseganje omejitve moči ni novost sama po sebi, vendar jo proizvajalec prvič vključuje v svoja lastna merila uspešnosti, zato je to treba šteti kot pomembno funkcijo. Običajno je povečanje drsnika za napajanje običajno prvi korak pri ročnem overclockingu in uporabniki lahko to še vedno storijo v svoji programski opremi s serijo RX 6000, vendar bo AMD-jeva izvedba zagotovo prejela posodobitve in optimizacije, da bo popolnoma izkoristila prednosti, ki jih ponuja moč. na voljo na teh karticah.

Na splošno povečanje drsnika moči na največje omrežje približno 50-100Mhz poveča maksimalno trajno ojačevalno uro (ki jo AMD imenuje 'igralna ura'), tako da lahko v običajnih pogojih doseže približno 1-2% povečanje zmogljivosti . AMD opozarja, da bi bile izboljšave močno odvisne od same igre, zato je tudi to treba upoštevati. Način divjanja bo prav tako povečal agresivnost krivulje ventilatorja, da bo nadzoroval višje temperature.

Pomnilnik pametnega dostopa

Verjetno najbolj zanimiva in hkrati polarizirajoča lastnost grafičnih kart RX 6000 je funkcija Smart Access Memory ali SAM. Ta funkcija bi bila na voljo samo uporabnikom s procesorjem serije Ryzen 5000, matično ploščo serije 500 in grafično kartico Radeon RX 6000. Smart Access Memory v bistvu omogoča CPU dostop do celotne količine pomnilnika GDDR6, ki jo najdemo na grafičnih karticah RX 6000. Običajno ima CPU dostop samo do blokov VRAM s 256 MB. Spomin GDDR je tradicionalno veliko hitrejši od običajnega pomnilnika DDR, ki ga običajno uporabljajo CPU. Procesorji Ryzen 5000 lahko dostopajo do tega hitrejšega pomnilnika in tako zagotavljajo dodatne ravni zmogljivosti. AMD je predstavil diapozitiv, ki kaže, da lahko SAM prispeva k povečanju zmogljivosti v povprečju od 2% do 8%, nekatere igre pa nudijo do 12% večjo zmogljivost, ko sta SAM in Rage Mode vklopljena.

To je prvič, da je podjetje izdalo funkcijo, ki odklene dodatno zmogljivost, odvisno od pripadajoče strojne opreme, ki jo ima uporabnik. Ta odločitev je bila sprejeta z mešanim odzivom skupnosti, pri čemer je bila polovica ljudi resnično navdušena nad dodatno zmogljivostjo, ki jo je zdaj mogoče izkoristiti z zgradbo All-AMD, polovica ljudi pa je bila razočarana, ker AMD zaklepa dodatno zmogljivost CPU-jev. samo serije 5000. Niti kateri koli Intel CPU niti kateri koli starejši Ryzen CPU ne moreta izkoristiti dodatne zmogljivosti, kar lahko razočara uporabnike tistih platform, ki želijo kupiti GPU serije RX 6000.

V nasprotju z običajnimi 256 MB, funkcija SAM omogoča CPU dostop do celotnega področja VRAM na kartici - Slika: AMD

Nvidia je hitro prišla v situacijo z objavo, da trenutno dela na podobni funkciji kot Smart Access Memory za njihove grafične kartice RTX 3000, kmalu pa bo objavljena v posodobitvi gonilnikov za te kartice. Nvidia trdi, da je tehnologija, ki stoji za funkcijo SAM, standardna vključitev v specifikacijo PCIe in da bo Nvidijina alternativa delovala tako na procesorjih Intel kot na AMD s širšim izborom matičnih plošč. Nvidia je tudi trdila, da njihovo notranje testiranje kaže podobno zmogljivost kot AMD-ova trditev z uporabo SAM-a.

Pospeševalniki žarkov

Ena najbolj pričakovanih lastnosti serije RX 6000 je vključitev podpore za sledenje žarkov v realnem času. AMD je generacija, ki za Nvidijo uvaja to funkcijo, saj je Nvidia že leta 2018 predstavila svojo serijo kart RTX s popolnimi zmogljivostmi za sledenje žarkov, vendar je končno tu z GPU serije RX 6000. Pristop AMD pa je nekoliko drugačen. Medtem ko Nvidia uporablja namenska strojna jedra Raytracing za obdelavo raytracinga v realnem času, AMD na svoj način uporablja Microsoftovo implementacijo DXR. Namenski »pospeševalniki RT« so prisotni v vsaki računski enoti, vendar je malo ali nič javno dostopnih informacij o omenjenih pospeševalnikih RT in njihovih dejanskih lastnostih.

Trenutni AMD-jev pristop k Raytracingu sicer podpira vse, kar je zajeto v Microsoftovi različici DXR 1.0 in 1.1, vendar vse, kar je po meri ali lastništvo Nvidia RTX, ne bo podprto z AMD-jevo različico raytracing. To je nekakšen pristop divjega zahoda k raytracingu, saj zdaj uvaja dodaten dejavnik pri vprašanju 'Ali ta igra podpira Raytracing?' kot zdaj moramo vedeti, s katero različico raytracinga igra v resnici najbolje deluje. Vse več iger bi moralo dobro sodelovati z AMD-jevim pristopom, saj grafični procesorji RDNA 2 znotraj konzol uporabljajo tudi podobno obliko sledenja žarkom kot AMD-jeve namizne grafične kartice.

Raytracing je ena ključnih lastnosti, ki jo je AMD predstavil to generacijo - Slika: AMD

Tekmovalec DLSS

DLSS ali Deep Learning Super Sampling je ena najboljših lastnosti, ki je prišla z izdajo grafičnih kartic RTX leta 2018. Ta funkcija pametno nadgradi sliko, ki je bila upodobljena v nižji ločljivosti, da bi zagotovila veliko boljšo zmogljivost z malo ali brez izgube vizualna kakovost. Že smo razložili podrobnosti DLSS v tem članku , a dolgo in krajše je, to je odlična lastnost za igralce, ki zagotavlja več FPS v približno enaki vizualni kakovosti.

AMD trenutno nima alternative DLSS (ki je Nvidijina lastniška tehnologija), vendar namerava kmalu izdati alternativo. AMD trdi, da bo njegova alternativa delovala podobno kot DLSS, vendar bi bilo to zanimivo preizkusiti, saj v nasprotju z Nvidijo AMD nima strojnih jeder Tensor ali Deep Learning, ki bi izračunala vse te informacije za nadgradnjo. Nvidia uporablja tudi superračunalnik za obdelavo večine izračunov v zvezi z DLSS, ki jih nato posreduje na grafično kartico in omogoči funkcije za nadgradnjo. Zdi se, da se AMD v tem trenutku ne bo spustil po tej poti.

Tekmovanje z najboljšimi

Ne glede na to, ali AMD zmaga ali izgubi proti Nvidii, je jasno, da so dejanski zmagovalci v tej generaciji pravzaprav igralci iger. AMD končno tekmuje v vrhunskem razredu z Nvidijo. Težko se je niti spomniti, kdaj so nazadnje imeli na trgu najuspešnejši en GPU. Nvidia je v tem oddelku precej prevladovala in v nasprotju z Intelom tudi oni niso bili samozadovoljni. AMD daje Nvidiji strogo konkurenco za to generacijo, kar vodi do več možnosti in možnosti za igralce. Če bo AMD uspel optimizirati svojo Raytracing zmogljivost in zagotoviti solidnega konkurenta DLSS, bodo morda celo bolj privlačne možnosti za igralce od Nvidijine ponudbe. Medtem bodo igralci na starejših karticah AMD, kot so kartice RX 400 ali 500 ali kartice RX Vega, uživali v velikem skoku zmogljivosti in lastnosti življenja, če se odločijo za nadgradnjo na kartice, ki temeljijo na RDNA 2.

Končne besede

AMD-jeva arhitektura RDNA 2 je prevzela obstoječo trdno osnovo, ki jo je določila arhitektura RDNA, in jo znatno izboljšala, dodala pa je tudi kakovostne funkcije, kot so Raytracing podpora, način Rage in pomnilnik pametnega dostopa. Zaradi teh lastnosti je serija kart RX 6000 izjemno konkurenčna možnost Nvidijinim najboljšim ponudbam, z nekaj nadaljnje optimizacije v oddelku za sledenje žarkom pa bo AMD morda celo prevzel vodilno vlogo pri čistih igralskih zmogljivostih. Na splošno je ta generacija za igralce zmagala, saj to tekmovanje med Nvidijo in AMD vodi do izdaje izjemno trdnih izdelkov z obeh strani po konkurenčnih cenah.