AMD 7nm Navi grafik teknolojisi analizi: size karda para kazandıracak yeni bir RDNA mimarisi
Bugün AMD, tarihsel olarak yeni Ryzen 3000 serisi işlemcileri ve RX 5700 serisi ekran kartlarını aynı gün piyasaya sürdü.Bu nadirdir, ancak iki tür ürün insanlara farklı bir his verir - Ryzen 3000 işlemci, AMDnin mükemmellikten mükemmelliğe doğru başlangıcıdır, RX 57000 serisi grafik kartı ise daha çok kursu yeni bitirmiş bir öğrenci gibidir. İlerleme kaydetmiştir, ancak öğrenciyi yakalayamayacaktır.
7nm Navi mimarisi RX 5700 piyasaya sürülmeden önce AMD Orta-üst düzey GPU pazarı Çok geride kaldı. AMDnin özel GPU payının X86 CPUlardan çok daha yüksek olmasına rağmen, oyuncuların duyguları farklı. Asıl neden AMD'nin son birkaç yılda özellikle birkaç nesil grafik kartı piyasaya sürmesidir. Fury'den Vega'ya kadar üst düzey grafik kartlarının performansı tatmin edici değil.
Daha derinlemesine bakarsak, bu AMD'nin GCN mimarisini yıllarca kullanma konusundaki ısrarı ile ilgilidir. 28nm HD 7970'ten bu yıla kadar 7 yıl geçti. AMD bunu defalarca GCN 1.0, GCN 2.0 ve ardından GCN 5.0 olarak yeniden adlandırmasına rağmen, GCN mimarisindeki genel değişiklik O kadar büyük değil. 4096 işlemcili üst düzey grafik kartlarının ölçeği 2015'teki Fury X'ten RX Vega 64'e aynı. Sadece GCN'nin ucuz ve eski olduğu ve başkaları tarafından övülen performans ve enerji verimliliğinin ikili avantajlarının bazen geride kaldığı söylenebilir. .
Neyse ki, 7nm Navi mimarisinin gelişiyle, AMD grafik kartlarının en eziyetli günleri nihayet geride kaldı. Büyüdükçe AMDnin Radeon GPUları artık tüm platformlar tarafından kaplanıyor. PCler, Macler ve konsollara ek olarak bulut oyunlarına ve mobil cihazlara da uzanıyor. Geçtiğimiz yıl, Google ve Samsung, sırasıyla bu yılın başında ve bu yılın ortasında AMD ile stratejik işbirliğine ulaştı ve yeni nesil Microsoft ve Sony ana bilgisayarları da Navi tabanlı GPU'ları kullanacak.
Geçtiğimiz yıl Forbes web sitesinde yer alan bir makale, AMDnin son nesil GPU geliştirmesinin PC oyuncuları için özel olarak değil, ana bilgisayar için özel olarak hazırlandığını ortaya çıkardı. Bu nedenle, PC platformunda her zaman bunun veya bunun bazı eksiklikleri vardır. Navi mimarisi için de geçerli olan şeyler, Navi'yi en yüksek performansı ve en ileri teknolojiyi takip eden bir GPU mimarisi haline getiriyor.Önceden RX 680 olarak adlandırıldığı söyleniyordu.
Bu kadar çok arka plan ve önceden haber verilmiş olan amaç, herkesin AMD'nin neye girdiğini ve Navi mimarisindeki bazı değişiklikleri izlerken bunu neden yaptığını anlamasına izin vermektir. Resmi bilgilere göre, Navi GPU mimarisinin ana özellikleri 7nm işlemi, RDNA mimarisi ve GDDR6 video belleği.Bunlar en önemli noktalar.PCIe 4.0, ekran ve multimedya iyileştirmeleri ikincildir.Bunlardan PCIe 4.0 yeni. Teknoloji, ancak sembolik anlam daha büyük ve pratik değer yüksek değil.
Radeon RX 5700 serisi grafik kartı iyileştirmelerinden biri: 7 nm işlem
AMD'nin Ryzen 3000 serisi işlemcileri gibi, AMD'nin Navi GPU'su da 7nm düğümüne girdi.Sonuçta, ana bilgisayardaki CPU ve GPU çekirdekleri de Zen2 + Navi'nin bir kombinasyonudur ve aynı nesil teknolojiyi korumak gerekir.
7nm'nin avantajlarına gelince, AMD birçok durumda aynı şeyi tanıttı. 14nm işlem transistör yoğunluğu ile karşılaştırıldığında, aynı performans altında güç tüketimi% 50 azaltılır ve aynı güç tüketimi altında performans% 25 artar.Bu özellik Ryzen 3000 ile aynıdır. aynısı.
Açıkçası, Navi mimarisinin enerji verimliliğine ana katkı, 1.5 kat watt başına performans oranına ulaşan 7nm işlemidir.
Enerji verimliliğindeki 1,5 kat değişikliğe ek olarak, 7nm, Navi GPU'nun çekirdek alanını büyük ölçüde yalnızca 251 mm2'ye ve yalnızca 10,3 milyar transistöre düşürürken, 14nm Vega çekirdeği 495 mm2 ve 12,5 milyar transistördür, bu nedenle Navi çekirdek alanı orijinalin yalnızca yaklaşık yarısıdır. çok açık. Ancak, Vega'nın CU akış işlemci biriminin 64'e karşı 40 grup farkı ile Navi'den çok daha büyük olduğu açıklığa kavuşturulmalıdır.
Radeon RX 5700 serisi grafik kartı geliştirme iki: yeni RDNA mimarisi
Navinin önceki grafik kartları GCN mimarisini kullanıyordu, RX Vega GCN 5.0 mimarisi ve Navi RDNA mimarisi, tam adı Radeon DNA mimarisi. Yetkili, yeni nesil yüksek verimli, yüksek performanslı oyunlar için tasarlandığını söyledi. Oyununuza güç veren DNA, oyununuzu canlı kılan DNA ve gelişmeye devam eden DNA'dır.
Navi'nin daha önce GCN mimarisinin son nesli olduğu söylense de, AMD'nin sadece yeni mimarinin adlandırma yöntemini değiştirmediğini, aynı zamanda RDNA mimarisinin GCN ile ilgili olduğunu şiddetle reddettiğini ve RDNA'nın GCN ile hiçbir ilgisi olmayan yeni geliştirilmiş bir mimari olduğunu vurguladığını belirtmek önemlidir. İlişki nedir, bu GCN yükseltmesi veya GCN hibrit değildir, ilgili tek şey, mevcut teknolojiyi uyumlu hale getiren ve yazılım ve oyunların yeniden RNDA için geliştirilmesini önleyen talimat setinin mirasıdır.
RDNA mimarisi açısından AMDnin ana hedefleri, performanstaki modern oyun yüklerine uyum sağlamak, enerji verimliliği açısından güç tüketimini ve bant genişliği kullanımını optimize etmek, işlevsellik açısından ekosistemi geliştirmek ve paralel genişleme açısından bulut oyunlarına geçiş yapmaktır. Sonuçta, Samsung'un kısa süre önce bahsettiği GPU yetkilendirmesi de Navi'ye dayanıyor.
Pek çok insanın Navi mimarisinin GCN sisteminden sapmamasının önemli bir nedeni, Navi'nin hala 64 set SIMD dizisi içeren 1 CU birimine sahip olmasıdır, bu da orijinal GCN mimarisine kıyasla değişmemiştir, ancak AMD, Navi'deki CU birimini söyledi. Yeniden tasarlanan, 2 kat skaler birim, 2 kat programlama birimi, tek döngülü iletim, çift modlu yürütme birimi ve aynı anda kaynak konsolidasyonu gerçekleştiren 2 CU birimi, çalışma grubu işlemcisi olarak kullanılabilir.
Spesifik olarak, Navi tam çekirdeğinde 40 grup CU birimi vardır, her bir CU grubu 2 skaler birim, 64 akış işlemci birimi, 464-bit çift doğrusal filtreleme birimi, toplam 2560 akış işlemcisi, 80 skaler birim içerir Ve 16064-bit çift doğrusal filtre birimleri.
GCN mimarisi ile karşılaştırıldığında, CU birimi 64 akış işlemci birimine sahip olmasına rağmen, spesifik yapı farklıdır.GCN'de 4 SIM16 dizisi ve 4 SIMD4 sabit dizisi ve Navi'de 2 SIMD32 ve 2 SIMD8 dizisi vardır. Ve Wave32 ve Wave64 çift modlu yürütmeyi destekler İndirgemenin bu kısmı aslında verimliliği artırır, böylece komutların sık sık bölünmesine gerek kalmaz ve tek iş parçacığı performansı ve birim kullanımı iyileştirilir.
Aynı zamanda, RDNA'nın paylaşılan vektörü ve standart birimi iki gruba iki katına çıktı, bu da basitçe ve kaba bir şekilde iş hacmini ve performansı geliştirdi.
AMD, CU biriminin büyük yükseltmesine ek olarak, RDNA mimarisindeki çok seviyeli önbellek tutarlılığını da geliştirdi.Her ikili CU kombinasyonu, ALU biriminin yük bant genişliğini iki katına çıkaran ve dört yeni grup ekleyen kendi L0 önbelleğine sahiptir. 16 yollu 128KB L1 önbellek, L2 önbelleğindeki tıkanıklığı (16 yollu 4MB) azaltır ve gecikmeyi ve güç tüketimini büyük ölçüde azaltır.
AMD'nin yayınladığı bilgiye göre, L0 önbellek gecikmesi% 21, L1 ve L2 önbellek kaçırma% 23, bellek gecikmesi ise% 8 azaltıldı.
RDNA mimarisinin üçüncü iyileştirmesi, grafik oluşturma işlem hattıyla ilgilidir. 4 ACE asenkron hesaplama motorunu geliştirmiştir. 4 ilkel birime sahip merkezi geometri işlemcisi, vektör çoklama, ilkel montaj ve diğer komutları tek tip olarak işleyebilir.
AMD, grafik işleme hattını iyileştirerek, RDNA mimarisinde daha yüksek performans ve daha düşük enerji verimliliği elde etti. Önceki Vega GPU gibi Navi mimarisinin hala AMD Zen mimari ekibinin dostane teknik desteğine sahip olduğunu belirtmekte fayda var.Özellikle saat geçit devresi için gerekli anahtarlama devresi ve geçit kontrol devresi 40 azaltıldı. %,% 12.
Sonunda, böylesine eksiksiz bir iyileştirme ve optimizasyon seti ile RDNA mimarisi, performans ve performansta kapsamlı iyileştirmeler yaptı.Watt başına performans% 50 arttı ve saat başına verimlilik% 25 arttı.
Radeon RX 5700 serisi grafik kartı iyileştirme üç: FideltiFX görüntü kalitesi optimizasyon paketi
Yukarıda sunulan süreç ve mimari iyileştirmeleri RDNA mimarisini tamamen yeniden doğdu.AMD ayrıca oyun görüntü kalitesi açısından yeni bir teknoloji FideltiFX'i getirdi.Doğru olmak gerekirse, FideltiFX, AMD tarafından RDNA mimarisiyle başlatılan bir dizi geç aşama özel efekt teknolojisi paketidir. CAS, RIS, Anti-Lag vb. Olarak ayrılmıştır.
Diğer AMD teknolojileri gibi, FideltiFX teknolojisi de açık kaynak olacak ve Unity, Adversity (NVIDIAnın yeni teknolojisi Netease takip etti, AMD buna izin vermeyecek), Capcom, Ubisoft ve diğer motor ve oyun geliştiricileri çoktan aldı. destek.
FideltiFX teknolojisindeki CAS (Content Adaptive Shading, content adaptive shading teknolojisi) yeni değil. Daha önce, NVIDIA Turing GPU'larda benzer teknolojilere sahipti. Başlangıçta NVIDIA Adaptive Shading Technology veya kısaca NAS olarak adlandırılıyordu.
Basitçe söylemek gerekirse, CAS teknolojisi oyunların resmin ana olmayan unsurlarını (bir yarış arabasında hızlı hareket eden yan sahneler gibi) farklı ihtiyaçlara göre birleştirmesine izin verir, böylece gölgelendirici oluşturma miktarını azaltır ve çerçeve sayısını kısmen artırır.
Elbette, CAS teknolojisi görüntü kalitesini artırabilen işleme içeriğini de artırabilir, ancak performansın düşmesine neden olacaktır.Özel seçim, oyun üreticisine bağlıdır.Aşağıdaki, CAS görüntü kalitesinin bir karşılaştırmasıdır.
CAS'a ek olarak, FideltiFX teknolojisindeki ikinci görüntü kalitesi teknolojisi "Radeon Görüntü Netleştirme" veya kısaca RIS'dir.Geliştiricisi de iyi bilinir.NVIDIA'nın önceki TXAA kenar yumuşatma da bu uzmandan.
TXAA ile çok ilgili olduğu için, RIS de benzer bir etkiye sahiptir.Bu dinamik, uyarlanabilir bir geç aşama örtüşme önleme teknolojisidir. Görüntü daha keskin, ayrıntılar daha net ve performans en üst düzeye çıkarılabilir.
AMD tarafından yayınlanan teste göre, RIS'in oyun performansı üzerindeki etkisi yaklaşık% 0,5 ila 1'dir ki bu çok küçük ve tamamen ihmal edilebilir denebilir.Bu aynı zamanda performans üzerinde en az etkiye sahip mevcut kenar yumuşatma teknolojisidir.
Buna ek olarak, FideltiFX teknolojisi, RAL olarak adlandırılan Gecikmeyi Önleme teknolojisi olan özel bir beceriye sahiptir. Pek çok kişinin bilmediği şey, oyun gecikmesinin yalnızca ekran çıktısıyla değil, aynı zamanda fare ve klavyedeki gecikmelerle de ilgili olmasıdır. RAL, fare tıklamalarını kısaltabilir. Oyun yanıtları arasındaki gecikme süresi, resmi test azaltma aralığı% 23 ile% 35 arasındadır, bu da gecikmenin neredeyse 1 / 3'ü kadar bir azalmadır.
Radeon RX 5700 serisi grafik kartı geliştirme dört: grafik kartı tasarımı, PCIe4, GDDR6
Daha sonra, 7nm Navi mimarisinin ve diğer gelişmiş teknolojilerin nihai sonuçlarını kısaca tanıtın.
Video belleği açısından AMD, Navi'de HBM2 video belleğinden vazgeçti.HBM teknolojisinin video belleğinde pek çok avantajı olmasına rağmen maliyeti hala çok pahalı. 2 HBM2 ile RX Vega 64'e benziyor. Bant genişliğinde hiçbir avantajı yok. 4 HBM2 ile Radeon gibi. VII grafik kartı gibi, 16 GB'ın maliyeti de dayanılmaz, bu yüzden sadece pes ettim ve sadece en iyi grafik veya hızlandırıcı kart pazarında kullandım.
Söylemeye gerek yok, GDDR6 belleğin avantajı, üretim sürecinin temelde GDDR5 ile uyumlu olması, ancak frekansın büyük ölçüde geliştirilmiş olmasıdır. Yaygın 8 Gbps GDDR5 ile karşılaştırıldığında, GDDR6 bellek kolayca 14 Gbps'ye ulaşabilir ve bant genişliği% 75 oranında artar. Navi, 256bit 14Gbps GDDR6 kullanıyor ve bant genişliği zaten RX Vega 64'ün HBM2 bant genişliğini kaybetmeyen 448GB / s vardır.
Navi grafik kartlarında PCIe 4.0, aynı zamanda en eski tüketici düzeyinde destektir. PCIe 4.0 teknolojisi halihazırda 7nm Vega'da desteklenmesine rağmen, Radeon VII grafik kartları uygulanmamaktadır. RX 5700, PCIe 4.0'ı destekleyen ilk masaüstü grafik kartıdır.
Mevcut PCIe 3.0 ile karşılaştırıldığında, PCIe 4.0'ın sinyal hızı ikiye katlanarak 16GT / s'ye çıktı ve bant genişliği de iki katına çıktı.Ancak bu teknoloji yeni olmasına rağmen grafik kartlarıyla oyun oynarken deneyimlenemez, PCIe 3.0 değil. darboğaz.
AMD, 7nm Navi çekirdeğini temel alan üç grafik kartı piyasaya sürdü: RX 5700, RX 5700 XT ve RX 5700 XT 50th Anniversary Edition.Aslında, son modelin görünümü ve tasarımı RX 5700 XT ile aynı, ancak frekansı daha yüksek. Su Ma tarafından imzalanmış, yükseltilmiş bir inanç sürümüdür ve fiyatı biraz daha pahalıdır.
Özellikle, RX 5700 XT, 40 CU birimi, 2560 akış işlemcisi, 64 ROP birimi, 256 doku birimi, taban frekansı 1605MHz, oyun hızlandırma frekansı 1755MHz, sınır hızlandırma frekansı 1905MHz, kayan nokta performansı 9.75'in tam sürümüdür TFLOPS, 8 GB GDDR6 bellek, 14 Gb / sn, TDP güç tüketimi 225 W, 8 + 6 pimli güç kaynağı ile.
RX 5700 grafik kartında 36 set CU birimi, 2304 akış işlemcisi, 144 doku birimi, 64 ROP birimi, temel frekans 1465MHz, oyun hızlandırma frekansı 1625MHz, sınır hızlandırma frekansı 1725MHz, kayan nokta performansı 7.95TFLOPS, TDP güç tüketimi 180W , 8GB 14Gbps GDDR6 video belleği, 8 + 6pin güç kaynağı ile.
Radeon RX 5700 XT 50th Anniversary Edition'a gelince, 40 set bilgi işlem birimi, 2560 akış işlemcisi, GPU temel temel frekansı 1680MHz, oyun frekansı 1830MHz, hızlandırma frekansı 1980MHz, kayan nokta performansı 10.14TFLOPS, bellek bit genişliği 256-bit 8GB GDDR6, frekans 14GHz'de tutulur ve TDP 235W'dir.
RX 5700 XT ve RX 5700 grafik kartlarının genel versiyonunun tasarımının tam olarak aynı olmadığını belirtmekte fayda var.RX 5700 XT ile ilgili en çok tanınan şey, üstteki girintidir.Dekoratif etkinin yanı sıra rüzgar akışını ve gürültüyü de iyileştirir.Ancak Başak burcu Biraz dayanılmaz olabilir.
RX 5700 serisi grafik kartlarında ayrıca görüntü çıkış arabiriminde, 3 DP 1.4 arabiriminde, 1 HDMI 2.0b arabiriminde, 4K 240Hz, 4K HDR 120Hz veya 8K 60Hz çıkışında pek çok değişiklik var ve ayrıca DSC 1.2a renk sıkıştırma özelliği ve ASUS desteği 43 inç 4K DSC monitör mükemmel bir eştir.
Multimedya açısından, RX 5700 serisi grafik kartları da önemli ölçüde değişti ve yeni bir H.265 HDR / WCG kodlayıcı ekleyerek H.2641080p600, 4K150, 8K30 kod çözme ve 1080p360, 4K90 kodlama, H.2651080p360, 4K90, 8K241080p360, 4K60, VP94K90, 8K24 kod çözme ve kod çözme, genel kodlama hızı% 40 daha hızlıdır.
Radeon RX 5700 serisi grafik kartı ışın izleme ve RDNA2 mimarisi
RX 5700 serisi grafik kartının resmi PPT'sinde AMD, bir arkadaşının RTX 20 serisi grafik kartının performansını da karşılaştırdı.Tabii ki bu durum RX 5700 ve RX 5700 XT kazandı ama resmi test sonuçları burada listelenmiyor. Çünkü bu oyunların performansının hala gerçek testlere ihtiyacı var ... Öte yandan NVIDIA tarafından RTX 20 Siper serisi ekran kartlarının piyasaya sürülmesiyle RX 5700 serisi ekran kartlarının rakipleri değişti ve AMD'nin resmi testleri artık anlamlı değil.
Navi çekirdeği 7nm işleminin ve RDNA mimarisinin bir önceki tanıtımıyla, 7nm Navi GPU'nun gerçekten tam zamanında yağmur olduğunu ve AMD'nin neredeyse negatif bir öz sermaye haline gelen ve performans ve enerji verimliliğinde büyük ilerleme kaydeden GCN mimarisinin kısıtlamalarından kurtulmasını sağladığını söyleyebiliriz. AMD grafik kartlarının, arkadaşlarının ürünleri karşısında tam bir güven duymasını sağlar.
Ancak Navi çekirdeğinin hala mükemmel olduğu söylenemez, yuvalardan biri olarak ışın izlemeyi desteklemiyor, ancak AMD'nin ışın izleme açısından da NVIDIA'dan farklı bir konsepti var.
Kesin olarak, GCN ve RDNA mimarileri aslında DXR ışık takibini destekler, tıpkı GTX grafik kartlarının da RTX ışık takibi çalıştırabilmesi gibi, ancak hepsi oluşturucu üzerinden çalışır ve verimlilik yüksek değildir. AMD şimdi Radeon Ray, ProRenders Işık takibi yazılımda zaten destekleniyor.
Yeni nesil RDNA mimarisinde AMD, NVIDIAnın Turing GPUdaki RT Çekirdeğine benzer özel bir donanım hızlandırmalı ışık izleme birimi ekleyecek. Avantaj daha yüksek performans, ancak AMDnin nihai hedefi bulut ışığı izlemektir. Çok fazla kaynak tüketen ışın izleme, tam sahneli bir bulut çözümü sağlamak için buluta yerleştirilir.Bu çok ilginç olacak ama yine de büyük bir pasta.
Navi'deki bazı slotların anahtarı, hala birinci nesil RDNA mimarisi olmasıdır.AMD hala yeni nesil RDNA2 mimarisi hazırlıyor.İşlem teknolojisi de 7nm + 'a yükseltilecek.Yol haritasına göre önümüzdeki yıl çıkması ve Ryzen 4000 serisiyle ilgilenmesi gerekiyor. Cihaz aynı nesildir.
RNDA2 mimarisinde AMD, söylentilere göre Navi 20 high-end çekirdeğini piyasaya sürmelidir. Yalnızca donanım hızlandırmalı ışık izlemeyi desteklemekle kalmaz, aynı zamanda CU birimi de mevcut Navi'yi büyük ölçüde aşacaktır. Performans seviyesi RTX 2080 Ti veya üstüne ulaşmalıdır. Sonuçta, gelecek yıl NVIDIA Söylentilere göre 7nm amp GPU da tanıtılacak.
