AMD Radeon RX 6800 XT GPU Review: The Next Gen - RDNA 2 Architecture

Σελίδα 2 από 8: RDNA 2 Architecture

Η RDNA 2 συνοδεύεται από αρκετές βελτιώσεις στην αρχιτεκτονική σε σχέση με την πρώτης γενιάς RDNA σχεδίαση, με τη μορφή νέων μονάδων compute, μιας ανασχεδιασμένης visual pipeline καθώς και της προσθήκης ray accelerators για τον υπολογισμό της πορείας του φωτός επάνω στα 3D αντικείμενα σε πραγματικό χρόνο, αποτυπώνοντας το γεγονός με τη μορφή pixels στο περιβάλλον μας. Αυτή η τεχνική παλαιότερα απαιτούσε αρκετή επεξεργαστική ισχύ και για πολύ καιρό δε μπορούσε να συμβεί σε πραγματικό χρόνο για κάθε καρέ.

Πέρα από το ray tracing που προστίθεται και επιβεβαιώνεται ότι τρέχει μέσω αποκλειστικών ray tracing μονάδων, έχουμε και την προσθήκη της Infinity Cache, ένας τομέας όπου η AMD συνεργάστηκε με το τμήμα των επεξεργαστών Ryzen αλλά και αυτό των EPYC που αφορούν την server αγορά. Βλέποντας το πόσο μπορεί να βοηθήσει η αύξηση της μνήμης cache στο εσωτερικό ενός chip, η AMD εκμεταλλεύεται αυτό το γεγονός προσφέροντας καλύτερες επιδόσεις εγκαθιστώντας στο εσωτερικό των πυρήνων μια αποκλειστική cache 128MB την οποία ονομάζει Infinity Cache, όνομα παρμένο από τον δίαυλο στους Ryzen επεξεργαστές, μιας και όπως ανάφερε στο σχετικό livestream της ανακοίνωσης, το τμήμα των επεξεργαστών βοήθησε άρδην σε αυτή την κίνηση. Για να ξεδιπλώσει τις επιδόσεις της η Infinity Cache, η AMD άλλαξε ελαφρώς τον τρόπο λειτουργίας των cache στο εσωτερικό επανα-χρησιμοποιώντας δεδομένα όπου είναι δυνατό και έτσι η Infinity Cache δρα ως το μεταβατικό κομμάτι, πριν την αξιοποίηση και της GDDR6 των 16GB, η οποία σε αυτές τις GPUs τρέχει στα 2GHz. Όσον αφορά το bandwidth μόνο της GDDR6, αυτό μετράται στα 512GB/s, ωστόσο συνδυαστικά, Infinity Cache και GDDR6 όταν αξιοποιούνται στο έπακρο από την εφαρμογή μας μπορούν να δώσουν μέχρι και 1664GB/s, κάτι που ωφελεί παιχνίδια όπως το νέο Godfall.

Εξάγοντας κάθε ρανίδα MHz από τη λιθογραφία των 7nm της TSMC η AMD αναφέρει μέχρι και 19% αύξηση των επιδόσεων με χρονισμούς πυρήνα άνω των 2250MHz, έναντι των 1800MHz, δείχνοντας έτσι ότι ένα σημαντικό ποσοστό των επιδόσεων προέρχεται από τις αυξημένες συχνότητες των RX 6000 Series. Ένας τρόπος που οδήγησε σε αυτή την επιτυχία είναι η χρήση multibit flip flops αλλά και του clock splitting/gating όπου σε συγκεκριμένα σενάρια μπορούν να προσφέρουν υψηλότερους χρονισμούς όπου χρειάζεται, μαζί με χαμηλή κατανάλωση σε αδράνεια. Οι υπόλοιποι παράγοντες οδηγούν στο +54% ‘απόδοσης ανά Watt’ κάτι που φέρνει της AMD σε ανταγωνιστική θέση με την NVIDIA. Συνθέτοντας μια εικόνα των επιδόσεων με τις παραπάνω προσθήκες και αλλαγές, φτάνουμε στο 2x performance uplift έναντι της προηγούμενης RDNA αρχιτεκτονικής, αυτή που είδαμε με την κυκλοφορία των Radeon RX 5700 XT ένα έτος νωρίτερα.

Στο κατασκευαστικό κομμάτι, εδώ και πάλι η μέθοδος είναι στα 7nm της TSMC και από το node η AMD έχει τη δυνατότητα να εξάγει υψηλότερες συχνότητες λειτουργίας κατά 30% σε σχέση με την Radeon RX 5700XT και τα 1850 περίπου MHz που σταθεροποιούνταν σε πλήρες φορτίο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ακόμη υψηλότερες επιδόσεις όταν η GPU μας μπορεί να δείξει και τα 2400MHz σε πλήρες φορτίο. Οπότε με αυτά φτάνουμε στο αρκετά υψηλό +54% επιδόσεων ανά Watt, ξεπερνώντας τον στόχο και σε αυτό βοήθησαν περισσότερο: 1. Η προσθήκη της Infinity Cache στο εσωτερικό, 2. Η βελτιστοποίηση στην αρχιτεκτονική για ταχύτερο execution κομμάτι που βοηθάει στην ενεργειακή αποδοτικότητα των καρτών και τέλος 3. Οι υψηλότεροι χρονισμοί λειτουργίας που αναφέραμε και παραπάνω, ενεργοποιώντας την ολοκλήρωση περισσότερων διεργασιών σε μια δεδομένη χρονική στιγμή. Τα υλικά κατασκευής και η ψύκτρα που ενσωματώνει η AMD στις reference υλοποιήσεις υπόσχονται πιο ήσυχη λειτουργία από τις παλαιότερες κάρτες της όπως την 5700 XT του 2019, ενώ κατασκευαστικά περιλαμβάνει 15 φάσεις τροφοδοσίας και 2 συνολικά φάσεις για το υποσύστημα της μνήμης. Το εν λόγω κομμάτι των καρτών βλέπουμε να συγκρίνεται αρκετά από την AMD σε σχέση με τις NVIDIA, λέγοντας πως με την 6800 σειρά πετυχαίνει μεγαλύτερη πυκνότητα ανά RAM chip, άρα και μειωμένη κατανάλωση στο σύνολο του διαθέσιμου memory buffer.

Η RDNA 2 αρχιτεκτονική όμως δε θα μπορούσε να πετύχει εάν δεν συνοδευόταν και από νέα software χαρακτηριστικά. Το DirectX 12 Ultimate API της Microsoft μαζί με όλα τα extras υποστηρίζεται κανονικά από τις συγκεκριμένες Radeon GPUs. Πιο ειδικά με την ύπαρξη ray accelerators στο εσωτερικό, επιταχύνονται αρκετά οι εν λόγω διεργασίες, αφού σε διαφορετική περίπτωση οι rasterizing μονάδες που έχουν κατασκευαστεί για διαφορετική χρήση θα έπαιρναν αυτό το workloads με σημαντικά χαμηλότερη απόδοση. Το Variable Rate Shading είναι ένα στοιχείο που θα βρίσκουμε στις νέες κονσόλες PS5 και Xbox Series X όμως με την βοήθεια της AMD έρχεται στο PC αξιοποιώντας πλήρως τις δυνατότητες της RDNA 2 σχεδίασης. Ο δυναμικός ρυθμός shading επιλέγει τα πιο βαριά σημεία της σκηνής μας που χρειάζεται να δημιουργηθούν πρώτα, αφήνοντας δευτερεύοντα σημεία σε δεύτερο χρόνο. Η RDNA 2 μπορεί να χωρίσει την σκηνή μας σε ομάδες pixels που ενσωματώνουν ένα ή περισσότερα pixels, μειώνοντας στο μισό θεωρητικά τον χρόνο που χρειάζεται για να προετοιμαστεί και εμφανιστεί κατά συνέπεια στην οθόνη μας. Έτσι το 1 x 1, αναφέρεται στην σκηνή χωρίς καμία τροποποίηση, ενώ το 2 x 2 σημαίνει ότι έχουν ομαδοποιηθεί 4 γειτονικά pixels μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα μεγαλύτερο με μοιρασμένη τη χρωματική πληροφορία. Ένα από τα παιχνίδια που χρησιμοποιεί αυτήν την τεχνική είναι το DIRT 5 ενώ να σημειώσουμε ότι θα υπάρχει εκτενώς στην γενιά των νέων κονσολών όπως το PS5 και το Xbox Series X/S.

Στα του νέου Adrenalin driver, η AMD βλέπουμε να επαναχρησιμοποιεί τεχνολογίες για τη μείωση του lag στα παιχνίδια, με το Radeon Anti Lag να εισχωρεί στους κόλπους του competitive gaming εφαρμόζοντας σε τίτλους όπως το Apex Legends, το οποίο φυσικά είναι ένα free to play shooter. Επιπλέον, η οικογένεια των FidelityFX τίτλων φτάνει τους 35 πλέον, ενώ περισσότερα είναι και τα φίλτρα που δημιουργούν αληθοφανή τοπία και περιβάλλοντα στα games μας. Επί της ουσίας πρόκειται για μια συλλογή effects για αυξημένο sharpness (Contrast Adaptive Sharpness), Ambient Occlusion (Combined Adaptive Compute Ambient Occlusion, CACAO), Screen Space Reflections και το αρκετά σημαντικό Variable Shading. Κάποια από αυτά υπάρχουν ήδη εκτός της πλατφόρμας του PC, στις νέες κονσόλες για παράδειγμα, οι οποίες φέρουν την ίδια RDNA 2 αρχιτεκτονική στο εσωτερικό τους επιτρέποντας μεταξύ άλλων και αναλύσεις έως 4K με 120FPS. Ειδικές προσθήκες για όπως την επιλογή preset για την αλλαγή της συμπεριφοράς της GPU προστίθενται στον νεότερο driver και από εκεί μπορούμε να ενεργοποιήσουμε το Rage mode, μια επιλογή που αλλάζει ελαφρώς το θερμικό όριο της GPU προς αύξηση των επιδόσεων. Σε ένα περιβάλλον όπου οι θερμοκρασίες είναι ήδη κοντά στους 80 βαθμούς Κελσίου όμως, τα κέρδη είναι σαφώς λιγότερα. Σε αυτή τη περίπτωση η Manual ρύθμιση του power target και η παραμετροποίηση του fan curve στις προτιμήσεις μας μπορούν συνδυαστικά να βοηθήσουν στις επιδόσεις, με core clocks που ξεπερνούν τα 2400MHz.

Το ενδιαφέρον νέο feature Smart Access Memory που φέρνουν στο προσκήνιο οι νέες κάρτες σχετίζεται άμεσα με τη νέα πλατφόρμα των Ryzen 5000 και εδώ η AMD αναφέρει ότι με τη χρήση κάποιου από τους Zen 3 επεξεργαστές της, οι κάρτες γραφικών RX 6000 βλέπουν μια μικρή αύξηση στις επιδόσεις τους, έναντι με το χαρακτηριστικό κλειστό. Το χαρακτηριστικό δείχνει να λειτουργεί μόνο με τον συνδυασμό Ryzen 5000 και Radeon RX 6000 προς ώρας και ο τρόπος λειτουργίας του ξεκλειδώνει έναν σημαντικό περιορισμό των σημερινών συστημάτων. Σε ένα τυπικό σενάριο, το CPU μπορεί να ‘δει’ μόνο ένα μέρος της μνήμης της κάρτας γραφικών για λόγους συμβατότητας όπου η AMD μιλάει για μόλις 256MB, έναντι των τεράστιων αριθμών που έχουν οι GPUs του 2020. Ο περιορισμός έρχεται κυρίως για λόγους συμβατότητας με παλαιότερης γενιάς GPUs στο Windows Display Driver Model V2, όμως για την ταχύτερη εξυπηρέτηση του επεξεργαστή στην ζήτηση δεδομένων από τη μνήμη της κάρτας γραφικών, το SAM μπορεί να προσφέρει μια μετρήσιμη αύξηση των επιδόσεων. Με το Smart Access Memory αξιοποιώντας τον ταχύτατο δίαυλο PCI Express Gen 4, ο επεξεργαστής μας λαμβάνει πρόσβαση σε ολόκληρη τη μνήμη της RX 6000 - μιλώντας πιο άμεσα με αυτήν – μειώνοντας το latency σε συγκεκριμένα σενάρια χρήσης, όπως για παράδειγμα όταν τρέχουμε κάποιο game στην κλασική Full HD ανάλυση. Τα κέρδη σε κάθε περίπτωση είναι περίπου 4%, όπως μας τα μεταφέρει η AMD και στις δοκιμές μας αναφέρουμε ανάλογο ποσοστό στα δικά μας games. Η ενεργοποίηση του SAM γίνεται από το BIOS της συμβατής μητρικής μας (για την ώρα αναφέρονται οι high end X570 Taichi, X570 Godlike και X570 Aorus Master), αλλάζοντας τις επιλογές Above 4G decoding (για το επιπλέον memory mapping) και το Re-Size BAR support σε “enabled”.

Έτσι, ο συνδυασμός Radeon και Ryzen είναι το βασικό selling point της AMD, ωστόσο δεν αποτελεί μονόδρομο και οι χρήστες αφήνονται ελεύθεροι να επιλέξουν όποια πλατφόρμα θεωρούν εκείνοι καλύτερη για τις ανάγκες τους.