AMD RDNA2 arkitektoniske forbedringer forklart

28. oktober^th, 2020 AMDs Radeon-divisjon kunngjorde sin etterlengtede RX 6000-serie med grafikkort basert på den splitter nye RDNA 2-arkitekturen. Disse nye grafikkortene tar den allerede etablerte RDNA 1-arkitekturen og forbedrer den massivt, til det punktet at vi forventer at AMDs nye grafikkort endelig vil være konkurransedyktige med de beste tilbudene fra Nvidia. AMD viste frem noen av sine nye funksjoner i en presentasjon 28. oktober^th som inneholder noen interessante teknologiske forbedringer. I dette innholdet vil vi se nærmere på hva AMD har forbedret når det gjelder arkitektur og design av RDNA 2-grafikkortene.

Det er ingen overraskelse at AMD kommer inn i denne generasjonen som en underdog med mer eller mindre ingenting å tape. AMDs RDNA 1-tilbud var konkurransedyktige og satte selskapet på riktig vei, men de var fortsatt ikke direkte en trussel mot de beste tilbudene fra Nvidia. Det raskeste AMD-kortet basert på RDNA 1-arkitekturen var Radeon RX 5700 XT som konkurrerte direkte med RTX 2060 Super når det gjelder priser, men det slo godt over vekten når det gjaldt ytelse. På grunn av driveroptimaliseringer og en generelt bedre GPU, konkurrerer RX 5700 XT nå direkte med RTX 2070 Super og slår faktisk den i mange moderne titler, samtidig som den er 100 $ billigere. Dette betydde at den RDNA 1-baserte GPUen var et opplagt valg for mange verdiorienterte spillere. RDNA 2 håper å forbedre den formelen og direkte konkurrere med de beste tilbudene fra Nvidia på den tiden; RTX 3000-serien med GPUer.

Konkurranse med Nvidia

Nvidia kunngjorde tre nye grafikkort basert på den splitter nye Ampere-arkitekturen som fikk massiv hype og oppmerksomhet i år. GeForce RTX 3090, RTX 3080 og RTX 3070 leverer alle ekstremt solid ytelse til prisen sammenlignet med Turing-generasjonen. AMDs grafikkort håper denne gangen å konkurrere direkte med det absolutt beste Nvidia har å tilby, noe som ikke har skjedd på ganske lang tid. I følge AMDs førstepartsverdier konkurrerer RX 6900XT direkte med RTX 3090 mens den er 500 $ billigere. Videre konkurrerer RX 6800XT direkte med RTX 3080, samtidig som den er 50 $ billigere, og RX 6800 gir noe bedre ytelse enn RTX 3070 mens den er 80 $ dyrere. La oss se hvordan AMD har klart å levere så store ytelsesgevinster over bare en generasjon.

RDNA 2 prosessnode

AMDs RDNA 2-arkitektur er fortsatt basert på TSMCs 7nm-prosess, akkurat som RDNA 1. Dette er ikke nødvendigvis en dårlig ting, da RDNA 1 ga enorme effektivitetsgevinster i forhold til deres eldre 12nm Vega-arkitektur og også har forbedringsrom. RDNA 2 håper å dra nytte av det forbedringsrommet og lover opptil 1,8 ganger ytelse per wattforbedring i forhold til RDNA 1 på samme prosessnode. Dette betyr omtrent det dobbelte av ytelsen innenfor samme kraftmål som forrige generasjon, noe som er en prisverdig forbedring i forhold til den opprinnelige RDNA-arkitekturen.

Infinity Cache

En av de definerende nye funksjonene som har fått PC-entusiastene til å være ganske begeistret er introduksjonen av et helt nytt caching-system, kjent som Infinity-cache. I hovedsak har AMD introdusert en hurtig hurtigbuffer som utfyller GDDR6-minnet for effektivt å øke båndbredden til den innebygde VRAM. Denne uendelige hurtigbufferen skal bygge bro over gapet mellom GDDR6-minnet som AMD bruker, og GDDR6X-minnet som er tilstede i RTX 3080 og RTX 3090 fra Nvidia. Det nye G6X-minnet skal ha dobbelt båndbredde til standard G6-minnet.

I et annet overraskende trekk holder AMD seg med en 256-bit bred buss og er i stedet regner med denne uendelige hurtigbufferen for å kompensere for reduksjonen i båndbredde. AMD har hevdet at den “revolusjonerende” infinity cache-teknologien effektivt kan gi 2 ganger båndbredden som den vanlige 256-bitersbussen med GDDR6-minne, og dermed kan være en ideell løsning for forskjellen i gjennomstrømning mellom de to merkene. Dette betyr at hvis AMDs påstander er sanne, ville G6-minnet på 256-bit-bussen kombinert med uendelig cache være betydelig raskere enn G6-minnet på en 384-bit-buss. AMD sier også at uendelig hurtigbuffer skal hjelpe til med å minimere DRAM-flaskehalser, latensproblemer og strømforbruk, samtidig som det hjelper med båndbredde.

Rage Mode

Omstridt merkevarebygging til side, AMDs nye Rage Mode-funksjon kan faktisk være ganske nyttig når det gjelder å øke ytelsen til de nye grafikkortene i RX 6000-serien. Rage-modus er i utgangspunktet et trinn under automatisk overklokking som er innebygd i Radeon Software (tidligere Wattman) for disse nye grafikkortene. Rage Mode prøver ikke å "overklokke" selve kortet, men øker faktisk effektgrensen til maksimal verdi. Dette kan være ganske nyttig for folk som ikke er villige til å overklokke seg selv, men ikke har noe imot en gratis bump i ytelse.

Maksimering av kraftgrensen er ikke en ny funksjon i seg selv, men dette er første gang en produsent inkluderer den i sine førsteparts ytelsesverdier selv, så dette må telles som en viktig funksjon. Vanligvis er økning av strømglidebryteren det første trinnet i manuell overklokking, og brukere kan fortsatt gjøre det i programvaren deres etter eget valg med RX 6000-serien, men AMDs implementering vil helt sikkert motta oppdateringer og optimaliseringer for å utnytte krafthøyden perfekt tilgjengelig i disse kortene.

Generelt øker du glidebryteren til maksimale nett rundt 50-100 MHz økning i den maksimale vedvarende boost-klokken (kalt "spillklokke" av AMD), slik at den kan oversettes til omtrent 1-2% økning i ytelse under normale forhold . AMD advarer om at forbedringene vil være veldig avhengige av selve spillet, så det er også noe å huske på. Rage mode vil også øke viftekurvens aggressivitet for å holde de høyere temperaturene i sjakk.

Smart Access Memory

Sannsynligvis den mest interessante og samtidig polariserende funksjonen i RX 6000-serien med grafikkort er Smart Access Memory eller SAM-funksjonen. Denne funksjonen vil bare være tilgjengelig for brukere med en CPU i Ryzen 5000-serien, et hovedkort i 500-serien og et Radeon RX 6000-serie grafikkort. Smart Access Memory gir i hovedsak CPU-en tilgang til hele mengden GDDR6-minne som finnes på RX 6000-serien med grafikkort. Vanligvis har CPU bare tilgang til VRAM er 256 MB blokker. GDDR-minnet er tradisjonelt mye raskere enn standard DDR-minne som normalt brukes av CPUer. Ryzen 5000-serien av prosessorer har tilgang til dette raskere minnet og kan dermed levere ytterligere nivåer av ytelse. AMD presenterte et lysbilde som viser at SAM kan bidra til en økning i ytelsen fra 2% -8% i gjennomsnitt, med noen spill som gir opptil 12% mer ytelse med både SAM og Rage Mode slått PÅ.

Dette er første gang et selskap har gitt ut en funksjon som låser opp ytterligere ytelse, avhengig av den medfølgende maskinvaren som brukeren har. Denne avgjørelsen ble møtt med en blandet respons fra samfunnet, med halvparten av folket veldig glade for den ekstra ytelsen som nå kan utnyttes med en All-AMD-bygning, og halvparten av folket skuffet over at AMD låser ut den ekstra ytelsen til CPUer av bare 5000-serien. Verken noen Intel-CPU eller noen eldre Ryzen-CPU kan utnytte den ekstra ytelsen som kan komme som en skuffelse for brukerne av de plattformene som ønsker å kjøpe en GPU i RX 6000-serien.

Nvidia var rask med å hoppe inn i situasjonen med en kunngjøring om at den for tiden jobber med en lignende funksjon som Smart Access Memory for deres RTX 3000-serie med grafikkort, og den vil snart bli utgitt i en driveroppdatering for disse kortene. Nvidia hevder at teknologien bak SAM-funksjonen er en standard inkludering i PCIe-spesifikasjonen, og at Nvidias alternativ vil fungere på både Intel- og AMD-prosessorer med et bredere utvalg av hovedkort også. Nvidia hevdet også at deres interne testing viser lignende ytelse til AMDs påståtte ytelse ved bruk av SAM.

Ray Accelerators

En av de mest etterlengtede funksjonene for RX 6000-serien er inkluderingen av sanntids raytracing-støtte. AMD er en generasjon bak Nvidia i implementeringen av denne funksjonen da Nvidia introduserte sin RTX-serie med kort tilbake i 2018 med fullstendig maskinvarestrålesporingsfunksjoner, men den er endelig her med RX 6000-serien med GPUer. Tilnærmingen som AMD tar, er imidlertid litt annerledes. Mens Nvidia bruker dedikert hardware Raytracing-kjerner for å håndtere raytracing i sanntid, bruker AMD Microsofts DXR-implementering på sin egen måte. Dedikerte “RT-akseleratorer” er til stede i hver beregningsenhet, men det er liten eller ingen informasjon offentlig tilgjengelig om nevnte RT-akseleratorer og hva de faktisk er.

AMDs nåværende tilnærming til Raytracing støtter alt som dekkes via Microsofts DXR 1.0- og 1.1-versjoner, men alt som er tilpasset eller proprietært til Nvidia RTX, støttes ikke på AMDs versjon av raytracing. Dette er en slags vill vest tilnærming til raytracing, da det nå introduserer en ekstra faktor i spørsmålet "Støtter dette spillet Raytracing?" som nå må vi vite hvilken versjon av raytracing som spillet faktisk fungerer best med. Flere og flere spill burde fungere godt med AMDs tilnærming, ettersom RDNA 2 GPUer inne i konsollene også bruker en lignende form for raytracing som AMDs stasjonære grafikkort.

DLSS-konkurrent

DLSS eller Deep Learning Super Sampling er en av de beste funksjonene som kom med utgivelsen av RTX-grafikkortene i 2018. Denne funksjonen oppskalerer smart et bilde som har blitt gjengitt med en lavere oppløsning for å gi mye bedre ytelse med lite eller ingen tap i visuell kvalitet. Vi har allerede forklart innspillene til DLSS i denne artikkelen, men det lange og korte er at det er en flott funksjon for spillere som leverer mer FPS med omtrent samme visuelle kvalitet.

AMD har foreløpig ikke noe alternativ til DLSS (som er Nvidias proprietære teknologi), men planlegger snart å frigjøre et alternativ. AMD hevder at alternativet vil fungere på samme måte som DLSS, men det ville være interessant å teste, for i motsetning til Nvidia har AMD ingen maskinvare Tensor- eller Deep Learning-kjerner for å beregne all den oppskaleringsinformasjonen. Nvidia bruker også en superdatamaskin for å håndtere de fleste beregninger angående DLSS som den deretter kommuniserer til grafikkortet og muliggjør oppskaleringsfunksjonene. Det ser ikke ut til at AMD vil gå den ruten på dette tidspunktet.

Konkurrer med de aller beste

Enten AMD vinner eller taper mot Nvidia, er det klart at de faktiske vinnerne i denne generasjonen faktisk er spillere. AMD konkurrerer endelig på det aller høyeste med Nvidia. Det er vanskelig å til og med huske sist gang de hadde markedets mest effektive single GPU. Nvidia har vært ganske dominerende i denne avdelingen, og i motsetning til Intel har de heller ikke vært selvtilfreds. AMD gir streng konkurranse til Nvidia for denne generasjonen, og det fører til flere valg og alternativer for spillerne. Hvis AMD klarer å optimalisere Raytracing-ytelsen og levere en solid DLSS-konkurrent, kan de til og med gjøre et mer overbevisende alternativ for spillere enn Nvidias beste tilbud. I mellomtiden vil spillere på eldre AMD-kort som RX 400- eller 500-serien eller RX Vega-kort glede seg over et enormt hopp i ytelse og livskvalitetsfunksjoner hvis de velger å oppgradere til RDNA 2-baserte kort.

Avsluttende ord

AMDs RDNA 2-arkitektur tok den eksisterende solide grunnlinjen satt av RDNA-arkitekturen og forbedret den betydelig, og la til kvalitetsfunksjoner som Raytracing-støtte, Rage-modus og Smart Access Memory underveis. Disse funksjonene gjør RX 6000-kortene til et ekstremt konkurransedyktig alternativ til Nvidias beste tilbud, og med litt ytterligere optimalisering i raytracing-avdelingen, kan AMD til og med ta det overordnede forspranget innen ren spillytelse. Samlet sett er denne generasjonen en seier for spillerne, da denne konkurransen mellom Nvidia og AMD fører til lanseringen av ekstremt solide produkter fra begge sider til konkurransedyktige priser.