[XF 開箱] AMD Radeon RX 5700 XT 登場!全新 Navi 7nm RDNA 架構

- sin chen - 2019-07-07

AMD 繼 Radeon VII 後的中高階 7nm GPU 產品 Navi 大家都期待已久,首款 Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 顯示卡已經於 7/7 正式解禁及開售,Navi 採用 RDNA 新架構設計,目的是為了對抗對手 NVIDIA 的 RTX 2070 及 2060 顯示卡。

 7nm 製程 Navi 10 RDNA 架構優化

Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 顯示卡都是使用 7nm 製程 RDNA 架構,重新設計的運算單元(Compute Unit, CU),在同一時脈下會較上代 14nm 有多達 1.25 倍效能提升,如果以用電量去計,每 Watt 更有 1.5 倍效能提升。

Radeon DNA(RDNA)主要更新重點分別有 New Compute Unit、Multilevel Cache Hierarchy 與 Streamlined Graphics Pipeline。

 

New Compute Unit 設計可允許 2 個 CU 作為一個 Work Group Processor,可藉由 2X Scaler Units 與 2X Schedulers 達到 2 倍的 Instruction Rate,並在一個時脈週期下在 SIMD32 中執行 Wave32 的工作,並支援著 Wave64 的工作量。

這個設計一來可降低直行指令的延遲,並增加單執行緒與快取的效能,例如在執行 64 Threads(Pixels)情況時,可分為 2 Wave32,並在一個週期藉由 2 個 SIMD32 同時執行,達到更高的 ALU 使用率。

Multilevel Cache Hierarchy 就加入 L1 Cache 提供 16 Way 128KB 容量,並加倍 L0 到 ALU 之間的 Load Bandwidth 頻寬,目的都是為了降低每一層快取 L0、L1+L2與 Memory 的延遲。

此外,為了更有效地提升 GPU 資料傳輸的頻寬,AMD 在 RDNA 架構中導入「Delta Color Compression(DCC)」壓縮技術,在每個區塊中僅儲存一個全精度(Full Precision)的資料,其餘則儲存 Delta 色差值的無損壓縮。

而在資料流裡面,Shader 可直接讀寫經 DCC 壓縮的資料,而顯示端 Display Engine 也可直接讀取 DCC 資料,種種直接的資料交換方式,就令今代 GPU 的使用中擁有非常充裕的頻寬。

Streamlined Graphics Pipeline 具備了 4 組強化 Priority Tunneling 的 Asynchronous Compute Engines,有效提升新一代 API 如:DirectX 12、Vulkan 的非同步運算效能;而 Geometry Engine 就具備 4 Prim shader out、8 Prim shader in、64 Pixel Units。

RDNA 新架構比起上代 GCN,在同功耗以及設定下,能提供高達 50% 的效能提升,當中就有接近 60% 原因是基於每 Clock 時脈所帶來的提升,而當然 7nm 製程工藝也佔了約 20% 的好處,其餘的就是時脈提升與功耗強化所致。

不少人都想了解 AMD 對於 Ray Tracing 的看法及行動,目前由 Shader 進行的光線追蹤,都只有 ProRender 等專業繪圖領域能提供到,而經由硬體加速的光線追蹤技術,就要等待下一代 Next Gen RDNA 架構才可實現,但 AMD 更認為光線追蹤是應該由 Cloud 雲端運算去實現。

 Radeon Software 更新

今次 Navi 亦帶來了 Radeon Software 的更新,包括有 FidelityFX、Image Sharpening、Anti-Lag。AMD FidelityFX 是開源影像銳化工具,通過 Contrast Adaptive Sharpening 與自適應對比鋭化技術,能有效提升影像的細節,而由於這是開源的技術,所以只要軟體開發商選用的話,不論 AMD 還是對手 NVIDIA 平台都能使用這工具。

而基於 FidelityFX 的功能,AMD 也在 Radeon 軟體中提供 Radeon Image Sharpening 功能,由驅動來強化遊戲在低畫質設定下,進行提升更多影像細節,而且不需要付出太多效能來換取。但是若要比較效果的話,肯定是 FidelityFX 優勝於 Radeon Image Sharpening,但前者是開發時導入的工具,而後者則透過 Radeon Software 提供,所以各有千秋。

Radeon Anti-Lag 是希望降低玩家在遊戲中輸入操作指令(鍵盤、滑鼠)直至到畫面更新的延遲時間,而現時的電腦設計架構下,是由先 CPU 發起 Draw Call 後讓 GPU 進行渲染及輸出畫面,而理想狀態是 CPU 與 GPU 可同步進行,但現實 GPU-Bound 遊戲下導致兩者存在時間差,亦即是所謂的反應延遲。

而將 Anti-Lag 開啟後,會盡量讓 CPU 可跟著 GPU 腳步藉此達到降低整體的輸入延遲。不同遊戲也可讓延遲問題降低,但相對的遊戲效能也會有所影響,玩家可自行在 Radeon Software 中開啟或關閉這功能作測試。

 Radeon RX 5700 XT 與 5700 開箱

AMD 提供了 Radeon RX 5700 XT 與 Radeon 5700 公版顯示卡作測試,兩張都採用 7nm Navi GPU,差異僅在 CU 與 SP 數量。原先 AMD 就公布 RX 5700 XT 定價 $449 美金、RX 5700 定價 $379 美金,但直至 NVIDIA 宣布推出 Super 系列新卡後,AMD 亦接住宣布價格調降。RX 5700 XT 直接砍 $50 美金,新定價為 $399 美金,而 RX 5700 則降了 $30 美金,新定價為 $349 美金,

規格方面 RX 5700 XT 擁有 40 組運算單元(CU)與 2560 個流處理器(SP),而相對 RX 5700 則降為 36 組運算單元(CU)與 2304 個流處理器(SP)。RX 5700 XT 有比較高的 GPU 時脈,基準 1605 MHz、Boost 可達1905 MHz,而 RX 5700 則擁有基準 1465 MHz、Boost 1725 MHz 時脈。

這樣亦使兩張顯示卡有更明顯的效能差異,而其餘規格就大致相同,均採用 8GB GDDR6 記憶體,記憶體總頻寬可達 448 GB/s,而這兩張要求的 Board Power 亦有不同,RTX 5700 XT 要求為 225W 而 RX 5700 則是 185W。

RX 5700 XT 與 RX 5700,外殼皆是鋁合金材質,而 RX 5700 XT 不僅帶有線條點綴,它上方的微凹設計亦並非撞凹,目的相信只是要展現 RX 5700 XT 與 RX 5700 的不同而已,有別於 RX 5700 的素面設計。

兩者皆採用 PCIe 8+6 pin 供電連接,散熱依舊為鼓式風扇、均熱板、散熱鰭片的設計,並加入金屬中框強化顯示卡強度,最後 RX 5700 XT 帶有金屬背板而 RX 5700 就沒有。

影像輸出就提供 3 個 DisplayPort 1.4 與 1 個 HDMI 輸出,而 DP1.4 輸出支援 DSC 影像壓縮,可單靠一條 DP 線輸出 4K HDR 144Hz 或 8K HDR 60Hz 的影像。

拆解 RX 5700 XT,可見散熱器採用均熱板+散熱鰭片的設計,直接接觸 GPU,而記憶體與供電模組,則以金屬中框加強散熱,由鼓風扇吸納氣流通過散熱鰭片後從顯示卡後方排走。而 GPU 與散熱器之間採用石墨導熱片作為介質。

 AMD Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 性能測試

中高階定位的 Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700,鎖定對手 NVIDIA RTX 2070 與 RTX 2060,就對手的反應來看,AMD 這次似乎取得不錯的勝利賽果。而暫時 XF 手上僅有 GALAX RTX 2060 1 Click OC 版,以及 GALAX RTX 2070 White Mini 1 Click OC 可作性能比較。

測試平台,今次就選用 8 核的 Ryzen 7 3700X 處理器、ROG Crosshair VIII Formula主機板、DDR4-3600 8GB x 2 記憶體, Windows 10 1903 版本。GLALX 顯卡測試時都透過 XtremeTuner 軟體,先調整為 1 Click OC 超頻模式。

GPU-Z 檢視 Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 顯卡資訊,GPU 為 7nm 製程的 Navi 10,並可識別使用 PCIe 4.0 x16 頻寬,擁有 8GB GDDR6 記憶體,驅動版本為 Adrenalin 19.7.1,但 GPU 時脈目前還無法正確顯示,有待 GPU-Z 的更新。

3DMark Fire Strike 可快速衡量平台的遊戲繪圖效能,亦是目前顯示卡最常使用的測試軟體。Fire Strike 鎖定 AAA 等級 DX11 API 的高效能測試,在預設 1080p 解析度 Fire Strike 測試中,RX 5700 XT 取得 22,641 分,而 RX 5700 則有 20,758 分,全面贏過比較組別的 RTX 2070 與 RTX 2060。

而在 1440p Extreme 與2160p Ultra 測試中,也得到相同的結果。即表示 RX 5700 XT 可扛起 1080p、1440p 解析度 AAA 遊戲所需的效能,而 RX 5700 亦可作為不錯的 1080p 級遊戲卡。

3DMark Time Spy 則是採用DirectX 12 API 所設計的測試情境,同樣是鎖定在 AAA 遊戲等級,這測試就相對有趣了。1440p 的 Time Spy 測試上,RX 5700 XT 獲得 8,966 分與 RTX 2070 並駕齊驅,而 RX 5700 以 8,154 分小贏 7,735 分。至於 2160p 的 Extreme 測試,也呈現同樣的結果。

這代 Navi 的 RDNA 架構,對於 DirectX 12、Vulkan 等 API 有更好的效能發揮,不像之前 Radeon VII 在 DX12 測試上落後於對手 NVIDIA,而這也將反應在遊戲效能測試上。

VRMark 可用來衡量電腦是否有足夠的性能驅動 VR 虛擬實境,並提供 Orange Room、Blue Room 與Cyan Room 三個測試場景。Orange Room 屬於基準測試,用來衡量電腦是否能夠匹配 HTC Vive 與Oculus Rift 的 VR 設備,這測試下 RTX 2070 的成績高於 RX 5700 XT 與 RX 5700,但這四張測試的顯卡都能滿足VR 所需的基本效能需求。

而 Blue Romm 測試更為嚴苛,採用 5120 ×2880 解析度與大量的積體照明,要求極高的硬體性能,同樣RTX 2070 以 2,776 分獲得較高的效能。至於採用 DirectX 12 設計的 Cyan Room,則是 RX 5700 XT 獲勝,以 9,024 分險勝 RTX 2070 的 8,894 分。

 8 款 AAA 遊戲測試

由於這次測試所比較的是入門級 RTX 2070 與 RTX 2060,所以對遊戲性能的預期會是 RX 5700 XT > RTX 2070 > RX 5700 > RTX 2060 的階梯排列。

測試的遊戲包含:電競類的《絕地求生 PUBG》、《APEX 英雄》,以及較大負載的資源的《刺客教條:奧德賽 Assassin’s Creed Odyssey》,以及採用 DirectX 12 API 的《戰地風雲5 Battlefield V》、《全境封鎖2 The Division 2》、《惡靈古堡2 Biohazard RE:2》與《古墓奇兵:暗影 Shadow of the Tomb Raider  》,以及採用 Vulkan API 的《末日Z 戰 World War Z: Outlive the Dead》等 8 款遊戲。

測試皆分別以 1080p 及 1440p 進行測試,遊戲設定都以特效全開進行作比較,測試採用相同設定,以下數據提供給大家參考。

1080p 解析度下,RX 5700 XT 與 RX 5700,都可滿足這 8 款遊戲平均 60 FPS 以上的效能。絕地求生 PUBG 的電競射擊遊戲,RX 5700 XT 與 RX 5700 都有過百 FPS 以上的性能,即使資源要求較高的《刺客教條:奧德賽 Assassin’s Creed Odyssey》效能也在平均之上。

1440p 解析度的遊戲,就是屬於 RX 5700 XT 的戰場,這解析度下效能也足夠應付各種遊戲的需求。而 RX 5700 則會稍嫌吃力,但也是能勉強撐住。就測試來看,建議是 1080p : RX 5700、1440p : RX 5700 XT,至於跟對手 NVIDIA 比較,只要 AMD 能守住性價比,即使是輸給新的 Super 版本也與有榮焉,亦非常感謝 AMD 讓下半年顯示卡市場有更多的選擇及衝擊。

 散熱功耗測試

溫度與功耗方面,AMD 還是無法扳回一城,由於 RX 5700 XT 與 RX 5700 屬於公版卡設計,壓力測試下最高達至 85°C 及 81°C,相信之後各家廠商推出的版本溫度就會有較好表現。功耗方面,可見時脈較高的 RX 5700 XT,電腦功耗提升至 339W,而 RX 5700 測下來也有 296W,相較於 NVIDIA 這點就稍微可惜了。

 總結

7nm 的中高階遊戲卡,Navi 試圖以 RDNA 架構更新,帶來高達 1.5 倍的效能提升,RX 5700 XT 與 RX 5700 無疑將會取代 Vega64 與 Vega56,將位居 Radeon VII 之下,成為中高、高階的三門神。

RX 5700 XT 與 RX 5700 效能明確地鎖定 RTX 2070 與 RTX 2060,從測試以及 AMD 提供的比較數據可得知,這代效能確實穩穩超越創始版,這也讓 NVIDIA 重新推出Super 系列應對,這也讓下半年顯示卡市場,會出現更多的型號擠在相同的價位帶,但對於玩家來說絕對是鼓掌叫好。

若照這架構來看,Navi 似乎可再向下滿足入門一千中至二千中價位的市場,而這部份就要看有 AMD 怎樣規劃。而 RDNA 的新架構,若對比 Radeon VII 使用的 Vega 20 也有不少的提升,但 AMD 是否會快速從上到下換至 Navi 這世代呢?AMD 目前對未來產品規劃還未正是說明。