​AMD RDNA 3架构解析 助力Radeon RX 7000显卡腾飞

PChome | 编辑: 单亚凯 2022-11-14 13:00:00原创

AMD新的RDNA 3架构采用了全新的计算单元、第二代AMD高速缓存以及5nm小芯片架构设计,相比前代RDNA 2架构可提供多达54%的每瓦性能和15%的频率提升,为Radeon RX 7000系列显卡的腾飞奠定了坚实基础。

近几年的PC与DIY行业中,AMD的Radeon显卡与Ryzen处理器绝对是大热词,获得了无数消费者的青睐。尤其是开创性的ZEN处理器架构、RDNA显卡架构更是为AMD的腾飞奠定了坚实基础。

2020年,基于RDNA 2架构的AMD Radeon RX 6000系列显卡一经亮相便技惊四座,为PC游戏体验树立了新标杆。时隔两年,全新的AMD Radeon RX 7000系列显卡于11月4日正式推出,新的RDNA 3架构采用了全新的计算单元、第二代AMD高速缓存以及5nm小芯片架构设计,相比前代RDNA 2架构可提供多达54%的每瓦性能和15%的频率提升,图形能力不断精进。

在11月7日的媒体沟通会中,AMD官方也透露了更多关于RDNA 3架构和RX 7000显卡的技术细节。

AMD高级副总裁兼大中华区总裁 潘晓明

“AMD一直致力于将优异的AMD Radeon显卡带给发烧友和游戏市场,用不断精进的图形能力令用户收获极致体验,用一款又一款的优秀产品引领行业进入一个全新高性能时代。” AMD高级副总裁兼大中华区总裁潘晓明先生在致辞中表示。

AMD小芯片(Chiplet)设计大家都已不陌生,基于此设计的ZEN架构是锐龙处理器大获成功的关键。此次RDNA 3架构中也首次采用了Chiplet设计,不仅是AMD显卡产品上的首次,也是整个游戏显卡行业的首次。作为AMD更为先进的游戏架构,RDNA 3旨在提供卓越的性能和超高的能效,同时通过AMD的多种软件和解决方案带来新一代的游戏体验。

RDNA 3架构结合了台积电5nm和6nm工艺,由5nm的GCD(Graphics Complex Dies)和6nm的MCD(Memory Complex Die)组成,最多可以配置96个新的统一计算单元、第二代AMD无限缓存技术、24 GB的高速GDDR6显存以及384bit显存位宽。

小芯片设计将昂贵的5nm制程工艺使用在(GCD)中以实现更强的每瓦性能,而技术更为成熟的6nm制程工艺则用来打造GDDR6显存接口和第二代高速缓存(MCD)。凭借如此巧妙的设计,RDNA 3集成了高达577亿个晶体管,实现了54%的每瓦性能提升,同时AMD还采用了对性能至关重要的解耦时钟(Decoupled Clocks)架构,着色器频率为2.3GHz,前端部分频率提升到2.5GHz,用更智能、更节能的方式让全新显卡节省了高达25%的用电量,从而获得更好的能效表现。这也让AMD从Vega到RDNA、从RDNA到RDNA 2,再到RDNA 3的三代之间实现了超过350%的累计提升。

AMD Radeon技术事业部工程研发高级副总裁 王启尚

AMD Radeon技术事业部工程研发高级副总裁王启尚先生介绍到,GCD由统一的计算单元、全新的显示引擎、全新双媒体引擎等三个全新单元组成。

GCD中,RDNA 3的计算单元(CU)经过全新设计,专为游戏进行了优化和升级,包括提升到1.5倍的VGPR寄存器数量、64个双发射流处理器、双AI加速器和第二代光追加速器。由于GCD采用了5nm制程,每平方毫米晶体管数量提升到上代的165%之多。统一的计算单元可在图形渲染、人工智能和光线追踪之间共享计算资源,从而获得更高的能耗比以及更高的单位面积性能。

此外,新的CU单元提供了加强的双AI加速器,可大幅提高AI运算指令吞吐量,实现惊人的2.7倍AI性能提升,从而让RDNA 3只需利用当前的硬件单元便可满足未来人工智能的要求。RDNA 3架构的光追性能方面也得到了巨大的提升,新一代的光追单元可以提供1.5倍的光线计算能力,支持全新的专用指令、全新的光线盒序与遍历,每计算单元的光追性能最多可提高50%。

全新的Radiance Display引擎让RX 7000显卡在画面传输上达到了业界领先标准,率先支持DisplayPort 2.1接口,带宽高达54Gbps,每个通道12位色,最高支持680亿色输出,可支持1440p@900Hz、4K@480Hz与8K@165Hz规格的视频输出,玩家们不必再受DisplayPort 1.4的诸多限制,尽情享受极致的视觉与流畅的操控。

全新加入的双媒体引擎(Dual Media Engine)支持AVC和HEVC同步编解码操作,可以同时支持两个HEVC 8K@60Hz流进行编解码,或者通过两个媒体引擎合作的方式对单个流编解码进行加速。同时还加入了对AV1硬件编解码的支持,通过加强媒体引擎内部频率,提供了比RDNA 2架构高达1.8倍的性能,能够将编解码的时间减少近一半。对于视频工作者来说,这是一项可以大幅提升效率的实用升级。

至于MCD部分,每个MCD内置了64-bit的GDDR 6内存控制器以及第二代Infinity Cache高速缓存。RDNA 3中的MCD通过AMD Infinity Fabric将其与GCD互联,峰值带宽高达5.3TB/s,相比RDNA 2提高2.7倍。综合来看,RDNA 3架构的计算能力高达61 TFLOPS,相比RDNA2的23 TFLOPS堪称是飞跃式的提升。

备受玩家推崇的FSR技术也有了进一步进展。目前支持FSR的游戏已经达到了216款,玩家们可以在Radeon GPU上享受到FSR带来的出色画质与帧率提升。在开启FSR的情况下,RX 7900 XTX显卡在4K分辨率下《杀手3》《使命召唤:现代战争2》《F1 2022》等游戏中,平均帧率都突破了DP 1.4下的4K@240Hz的上限,游戏体验更加极致。

在4K分辨率开启光线追踪的情况下,有了FSR加持的RX 7900 XTX显卡的帧率相对RX 6950 XT有着最高84%的提升,《赛博朋克2077》《消逝的光芒2》《杀手3》等游戏均能保持在60fps以上的流畅帧率。

FSR最新的2.2版本已于11月8日通过其首个支持游戏《极限竞速:地平线5》推出,3DMark也即将推出针对FSR的专门测试。使用AMD Fluid Motion Frames技术(流体运动帧生成)的FSR 3也首度公开,据了解在特定环境下将带来比FSR 2.0高两倍的FPS提升,将于明年发布。同时,全新的AMD HYPR-RX一键加速功能也会在2023年初上线,可以让玩家轻松获得更高的游戏帧率和更低的操作延迟。

值得一提的是,AMD还透露与育碧合作的Ubisoft Snowdrop 2.0引擎增加了一个高度优化的光线追踪效果,从而释放出比单独由DXR提供的更加智能的光线处理效果。Epic的虚幻引擎5经过优化也可以充分发挥出RDNA 3统一计算单元的优势,具备更出色的光线追踪性能和光栅化性能,在4K分辨率下实现令人难以置信的光线和几何细节。

Ubisoft Snowdrop 2.0和虚幻5两款游戏引擎均针对AMD Radeon RX 7000系列显卡、AMD锐龙处理器和AMD FidelityFX技术进行了优化。

全新AMD Radeon RX 7000系列游戏显卡中的两款高端型号RX 7900 XTX和RX 7900 XT将于12月13日在全国各大电商、零售商开售,RX 7900 XTX官方建议零售价7999元,RX 7900 XT建议零售价7399元,华擎、华硕、撼讯、蓝宝石等AIB合作伙伴也将同步推出非公版本。

更先进的架构与制程,更强更全面的图形性能,更低的功耗与具有竞争力的价格,让Radeon RX 7000系列显卡有望成为游戏显卡市场中的大热门,想要在年内体验到新技术的用户可以多多关注一下。

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