卡王對決篇!AMD Radeon RX 6900 XT 測試報告

- 軒仔 - 2020-12-10 - visibility Views

今年絕對是更新高階顯示卡最好的一年,AMD 憑著 RDNA 2 架構效能緊起直追,給予玩家足夠的 AAA 4K 遊戲效能升級,並跨入次世代遊戲光影追蹤的領域,而這代旗艦「Radeon RX 6900 XT」也在 12 月 8 號推出,也讓這場卡王對決更有看頭,旗艦顯示卡除了滿足 AAA 遊戲、4K60、光追體驗外還包含著影像、渲染等創作用途,最終 AMD 能否奪下卡王之名呢!

完整核心 RX 6900 XT、RDNA 2、Infinity Cache 完整支援 DirectX 12 Ultimate

AMD 當代旗艦卡王「Radeon RX 6900 XT」顯示卡,採用 Navi 21 完整核心、7nm 製程與 RDNA 2 架構,擁有 80 組 CU 運算單元、80 組 RA 光影追蹤加速單元,以及 5120 個 SP 流處理器,同樣 2250 MHz 的 Boost 高時脈,以及全線同規的 16GB GDDR6 記憶體與 128MB AMD Infinity Cache。

而 RX 6900 XT 將在 12 月 8 號上市,美金定價為 $999 美元,對決的則是 RTX 3090 這張叫價 $1499 美元的怪獸;兩者在核心規格數量上比較意義不大,但從時脈來看 RX 6900 XT 高於 RTX 3090,但 RTX 3090 還有著 24GB GDDR6X 記憶體,可見其市場不僅止於遊戲。


↑ Radeon RX 6000 系列規格表

RX 6900 XT 同樣提供 HDMI 2.1 VRR 與 DisplayPort 1.4 DSC 輸出;影音編碼方面,則是支援 AV1 8K30 與 VP9 4K90 / 8K24 解碼,主流的 H.264 與 H.265 則支援編解碼功能。

AMD Radeon RX 6900 XT 公版開箱 / 三扇直上均熱鰭片壓制

AMD Radeon RX 6900 XT 公版其散熱器與 RX 6800 XT 公版相同,全金屬的散熱器與背板,讓人感受到公版的質量與重量,正面 3 顆 7.9cm 軸向風扇直吹,散熱器以均溫板銅底直觸 GPU 與記憶體,再通過複合散熱鰭片給予 GPU 不錯的散熱壓制力。

RX 6900 XT 公版顯示卡尺寸則是標準卡長 26.7cm、高 12cm、厚 2.5 slot 的設計,顯示卡需要雙 PCIe 8-pin 供電、300W 功耗設計;公版顯示卡提供最多 4 螢幕輸出,分別是 2 個 DisplayPort 1.4 支援 DSC 壓縮串流,以及 1 個 HDMI 2.1 支援 VRR 動態更新率與 FRL 傳輸模式,可點亮 4K144 與 8K60 的高解析度電競螢幕規格,此外還有一個 USB Type C DP 輸出。


↑ AMD Radeon RX 6900 XT 公版外盒


↑ Welcome to the RED TEAM

而 RX 6900 XT 包裝當中,內部還送了一張 AMD Ryzen / Radeon 的滑鼠墊。


↑ AMD Ryzen / Radeon 滑鼠墊

AMD Radeon RX 6000 系列三劍俠:中 RX 6900 XT、右 RX 6800 XT、左 RX 6800,由於造型上採用相同設計,因此公版若不看背面型號貼紙,也是有點難分出 RX 6900 XT 與 RX 6800 XT。

這代正面 3 顆 7.9cm 軸向風扇直吹,顯示卡上方則有 Radeon 字樣與畫龍點睛的紅色外框;而 RX 6800 XT 與 RX 6900 XT 的 RADEON 字樣具備 RGB 燈效,可通過軟件來調整。


↑ 正面三劍客。


↑ 這代經典紅框與全金屬設計

顯示卡上方則有著紅框與 Radeon 字樣,RX 6900 XT 的 Radeon 字樣具備 RGB 燈效,可透過軟件調整,而顯示卡供電則需要 2 個 PCIe 8-pin 供電。


↑ 顯示卡上方。


↑ 顯示卡前方,2.5 slot 的厚度設計。

顯示卡背面則有著金屬背板與內部的框架強化電路板與整體強度,由於這代 RX 6000 系列有著較高的 GPU Boost 時脈,因此 GPU 後方的電容元件可說是相當密集。


↑ 金屬背板。

RX 6900 XT 提供 2 個 DisplayPort 1.4 與 1 個 HDMI 2.1,此外還有 1 個 USB Type C DP 輸出,但最終這 USB C 對於電競玩家來說有點尷尬。


↑ 顯示輸出

RX 6800 XT 與 RX 6900 XT 的公版顯示卡燈效可透過 AMD 提供的燈光控制程式來調整 RGB 的模式與顏色,具備著:Static、Mors Code、Color Cycle 與呼吸燈等模式,並可調整顏色、速度與亮度。


↑ AMD RGB LED 控制程式


↑ RX 6900 XT 燈效


↑ RX 6900 XT 燈效


↑ RX 6900 XT 燈效

AMD Radeon RX 6900 XT 與 RTX 3090 性能測試 / 影像輸出、3D 渲染

本次測試報告,將重點放在 RX 6900 XT 與 RTX 3090 的效能對決,除了 AAA 遊戲、4K60 與光追遊戲效能外,這等級的顯示卡也可做為創作之用,因此也比較著影音輸出與渲染的效能;本次測試平台,使用 AMD Ryzen 9 5900X、ASUS ROG Crosshair VIII Hero 與雙通道 DDR4 16GB-3200 記憶體。

測試平台

處理器:AMD Ryzen 9 5900X
主機板:ASUS ROG Crosshair VIII Hero
記憶體:G.SKILL DDR4 8GB*2-3200
系統碟:Samsung NVMe SSD 960 PRO M.2
電源供應器:Antec HCP 1300W
作業系統:Windows 10 Pro 20H2 64bit 開啟硬體加速 GPU 排程(N)
驅動版本:NVIDIA 457.40 / AMD 20.45.01.14

GPU-Z 已可檢視 AMD Radeon RX 6900 XT 的資訊,採用 7nm 製程的 Navi 21 GPU,RX 6900 XT 有著 5120 個渲染核心,以及相當高的 GPU 基準時脈 2015 MHz、Boost 時脈更達 2250 MHz;以及 16GB GDDR6 記憶體。


↑ GPU-Z AMD Radeon RX 6900 XT

隨著 Adobe Premiere Pro 2020 終於支援 CPU + GPU 混合運算,通過 Mercury Playback Engine GPU 加速,編輯時的特效回放速度,也可透過 AMD Media Engine,進行 H.264 與 HEVC(H.265)影像編碼加速。

測試影片專案說明如下:

  • 公司拍攝的 1080p60 開箱影片,基本剪輯、音軌、字幕,無任何特效。
  • FinalAdjusted_MPE 則是剪輯過的音樂影片,來源為 2160p24fps,特效使用:Scaled video, luma curve adjustment, fast blur, noise, tint, RGB curves, black & white effect, image blending, video overlay。
  • IntroSequence 4K 為模仿影片開頭的開場畫面,使用兩個影像包含色彩方塊與線條以及文字層,套用 Lens 特效。
  • BigMix 則使用了 3 段 FinalAdjusted_MPE 1920×1080 的影像組成一段 4K 時間軸。

測試主要以影片輸出時間來進行比較,可見 Premiere Pro 分別調用 NVIDIA H.264 與 AMD H.264 進行 GPU 編碼加速,而實際效能上 RTX 3090 快於 RX 6900 XT。

這也是 NVIDIA 對於創作軟件有著較好的支援性,而剛推出的 RDNA 2 架構確實還有優化的空間,或者要等 AMD 的 Radeon Pro 產品;但如今旗艦遊戲卡的等級其實可涵蓋創作之用,但這就要看 AMD 如何應對這市場的變化。


↑ Adobe Premiere Pro 2020,影片輸出時間越快越好。

Da Vinci Resolve 16 純粹通過 GPU 加速的影片剪輯程式,更包含強大的色彩校正與特效功能,並且直接使用 GPU 運算,讓影片剪輯的回放與輸出都有著相當好的性能。

測試影片專案由 NVIDIA 提供,說明如下:

  • Wedding_Heavy_Styles 第一個片段,節點 1 OFX: Light Rays、節點 2 gaussian blur with a mask、節點 3 second gaussian blur and a OFX Glow、節點 4 OFX: Styles effect,第二個片段第一節點 pass-through node、第二節點 gaussian blur with mask、第三節點 OFX: Light Rays with a mask、第四節點 primary color correction and a curves adjustment,最後使用 OFX: Sketch effect。
  • Bride_FaceRefine_Selective Color 則是通過 Face Refinement node 進行臉部優化,並通過 Resolves Neural Engine 追蹤主角臉部並將背景灰階處理,節點 1 Face Refinement、節點 2 Beauty node、節點 3 OFX: Glow, primary balance, Custom Curves, Hue vs Sat Curve, Power Windows, Tracking and External Key、節點 4 Primary Balance, RGB Mixer, Custom Curves, Hue vs Sat Curve, Power Windows, Tracking, External Key and OFX: Gaussian Blur。
  • 50% Retime 則是將第二隻影片套用 Optical Flow with SpeedWarp AI 慢速播放。
  • SuperScale 2x 4KSource 使用 4K ProRES 影片,以及 Super Scale 至 2x Zoom in 的 4K 輸出影片。
  • SuperScale 4x HD_Source 使用 HD H.264 影片,以及 Resolve’s Super Scale 將影片提升至 4K 影片輸出。

Resolve 16 輸出速度上目前還是一翻兩瞪眼,RX 6900 XT 的效能應該不止於此,勢必要等待 AMD 針對軟件優化才能發揮 RDNA 2 的效能,若是創作需求建議稍待 AMD 更新後,同樣能在創作的路上獲得 Red Team 的支持。


↑ Resolve 影片輸出,時間越短越好

Blender 是跨平台、開放源碼的 3D 創作工具,支援著 CPU 與 GPU 的渲染加速功能,以及各種 3D 作業:Modeling、Rigging、Animation、Simulation、Rendering、Compositing 與 Motion Tracking 等。

通過 Blender Benchmark 2.9 測試,Blender 的各式渲染 bmw27、classrom、koro 等,都可見到 RX 6900 XT 性能稍微小輸 RTX 3090,但考慮到兩張卡的價位差,這差距還算可接受,但目前 victor 測試無法在新卡上進行測試。


↑ Blender Benchmark 2.9,時間越短越好

AMD Radeon RX 6900 XT 與 RTX 3090 效能跑分測試

3DMark 效能測試,目前主流的 DX11 API、Fire Strike 測試,RX 6900 XT 有著壓制 RTX 3090 的能力,這也顯現出高時脈、高快取的優勢;Fire Strike 測試中 RX 6900 XT 對上 RTX 3090 有著 17%、12% 與 8% 的效能領先。

效能提升比 %
RX 6900 XT
對比 RTX 3090
Fire Strike / 1080p
17%
Extreme / 1440p
12%
Ultra / 2160p
8%


↑ 3DMark Fire Strike 性能越高越好。

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。而這段成績則是相反,換 RTX 3090 壓制著 RX 6900 XT,這段 RX 6900 XT 效能則輸了 -8% 與 -13%。

也就是說,AMD 在 RDNA 2 架構下,較高的 GPU 時脈與更大的快取設計,確實能幫助 DX11 的遊戲獲得不錯的效能提升,但在 DX12 遊戲當中則是各憑本事。

效能提升比 %
RX 6900 XT
對比 RTX 3090
Time Spy / 1440p
-8%
Extreme / 2160p
-13%


↑ 3DMark Time Spy 性能越高越好

針對光影追蹤 3DMark 提供了 Port Royal 與 DirectX Ray Tracing 兩個測試,Port Royal 主要是模擬一般遊戲的傳統渲染中加入光影追蹤的情境,而 DirectX Ray Tracing 則是純粹測試 DXR 光影追蹤的實際效能。

這段測試為了讓玩家比較能實際感受差異,因此取測試結果的 Frame per second(fps)來進行比較,這部分可見 RX 6000 系列在光追效能上,還是無法與磨了兩代的 RTX 30 系列相比。

這測試 RX 6900 XT 分別輸了 -26%、-48% 的光追效能,主要原因可能在於 AMD 的 RA 單元,僅只能處理 Box/Triangle 當中的 Intersection,而實際 BVH 的執行與最終光線渲染,還是要依靠 CU 來執行,這也意味著 AMD 還有著一段優化之路要走。


↑ 3DMark Port Royal,性能越高越好

AMD Radeon RX 6900 XT 與 RTX 3090 遊戲效能測試

12 款遊戲平均效能實測,分別測試 1080p、1440p 與 2160p 解析度,同時套用遊戲最高特效設定,這段並不比較 DXR 光追功能,單純以主流 AAA 遊戲效能進行比較。

從入門的《F1 2020》賽車遊戲、《古墓奇兵:暗影》、連結遊戲《死亡擱淺》、《戰爭機器 5》、《全境封鎖 2》、《地平線:期待黎明》,以及吃重效能的《邊緣禁地 3》、《刺客教條:維京紀元》、《碧血狂殺 2》、《全軍破敵:三國》、《微軟模擬飛行 2020》等。

首先 1080p 解析度,RX 6900 XT 有著 7 款遊戲效能優於 RTX 3090,尤其在《F1 2020》平均 250 FPS、《戰爭機器 5》平均 165 FPS 與《刺客教條:維京紀元》平均 122 FPS 的高效能;至於其餘遊戲都有平均 100 FPS 以上的效能。


↑ RX 6900 XT – 1080p 遊戲測試,效能越高越好

接著 1440p 解析度,RX 6900 XT 效能較高的遊戲則降至 4 款,除上述的三款外則是《邊緣禁地 3》平均 118.8 FPS。


↑ RX 6900 XT – 1440p 遊戲測試,效能越高越好。

4K、2160p 解析度的主戰場,RX 6900 XT 都能滿足大部分 AAA 遊戲 4K60fps 以上的效能需求,即便吃資源的《碧血狂殺 2》平均 65 FPS、《刺客教條:維京紀元》平均 60 FPS,但也是有效能較低的遊戲像是《全軍破敵:三國》、《微軟模擬飛行 2020》等。

這段測試 RX 6900 XT 贏過 RTX 3090 的遊戲僅剩下 3 款。


↑ RX 6900 XT – 2160p 遊戲測試,效能越高越好。

12 款遊戲效能平均來看,RX 6900 XT 在 1080p 有著相當不錯的效能領先,但解析度升至 1440p 之後,僅贏過 RTX 3090 約 1% 可說是平手的狀況,但是主戰場的 2160p 解析度則小輸 9% 的效能。

至於 RX 6900 XT 與 RX 6800 XT 效能相差約在 5% 左右,畢竟兩者只有 CU 數目不同的情況下,倘若遊戲無法完全發揮 RDNA 2 的 CU 效能,則會讓兩者效能較為接近。

效能提升比 %
RX 6900 XT
對比 RTX 3090
RX 6900 XT
對比 RX 6800 XT
12 款遊戲 1080p
5%
2%
12 款遊戲 1440p
1%
4%
12 款遊戲 2160p
-9%
5%

AMD Radeon RX 6900 XT 與 RTX 3090 光追 DXR 遊戲測試

RDNA 2 架構帶來的效能升級相當顯著,而這代也加入 RA 光追加速單元,讓 AMD 玩家也可開啟遊戲的 DXR 光影追蹤特效,這段選擇 NVIDIA 代表的《控制》、《戰慄深隧:流亡》、《戰地風雲 V》與最新的《看門狗:自由軍團》,以及 AMD 代表的《Dirt 5》與《Godfall》進行測試。

不過《Dirt 5》目前 RT 光追功能還在 Beta,至於《Godfall》目前只有 A 卡能開啟光追功能,此外本次測試則分別比較 RTX 3090 開啟 DLSS 以及 RX 6900 XT 開啟 SAM 功能後的效能差異。

1080p 解析度之下,RX 6900 XT 在《Dirt 5》與《Godfall》都有著相當好的效能,也算是有著遊玩光追遊戲的效能。


↑ RX 6900 XT – 1080p 光追遊戲測試,效能越高越好

1440p 解析度,RX 6900 XT 依然在《Dirt 5》與《Godfall》有著不錯的成績,《戰慄深隧:流亡》平均 65 FPS、《戰地風雲 V》平均 68 FPS,但除此之外的光追遊戲《控制》平均 33 FPS、《看門狗:自由軍團》平均 45 FPS,勢必要降低特效才能順暢遊玩了。


↑ RX 6900 XT – 1440p 光追遊戲測試,效能越高越好

最終 DXR 2160p 解析度效能,RX 6900 XT 只剩下《Dirt 5》與《Godfall》還有著不錯的效能,但其餘光追遊戲若想遊玩,都必須降低特效或解析度;至於 RTX 3090 本身光追效能夠之外還有 DLSS 加持,這段 AMD 想硬拼真的有難度。


↑ RX 6800 XT、RX 6800 2160p 光追遊戲測試,效能越高越好

AMD Radeon RX 6900 XT 與 RTX 3090 功耗與溫度

顯示卡的功耗與溫度測試,使用 Fire Strike Ultra Stress test 模擬遊戲情境與 FurMark 2160p, 4XMASS 進行測試。

首先 GPU 溫度方面,RX 6900 XT 最高來到 81°C,在同樣尺寸下比 RX 6800 XT 高了 4°C,雖然比 RTX 3090 的溫度高,但算一算這兩張卡尺寸的差異,這代 Navi 21 GPU 的溫度表現已相當不錯,若是自製卡壓在 65°C 左右也不成問題。


↑ RX 6900 XT 溫度測試

功耗測試,使用 NVIDIA PCAT 工具,通過 PCIe 子卡與額外的電路,監控 PCIe 插槽與 PCIe 8-pin 的供電瓦數。

RX 6900 XT 平均功耗約在 306W、瞬間功耗最高 367W,比起 RTX 3090 還省了 50W;AMD 在 RDNA 2 架構下的功夫,在時脈、效能提升後,對於溫度壓制與功耗控制都有著相當好的表現。


↑ RX 6900 XT 顯示卡功耗測試

AMD Radeon RX 6900 XT 完善超頻、可玩性高

若是喜愛超頻、衝跑分的玩家,這代 RX 6800 系列本身就可達到平均 2GHz 以上的運作時脈,而 Radeon 軟件當中,也提供「超頻」微調功能,包含預設模式中的「範圍」時脈提升的預設,以及自動中的:GPU 超頻、超頻 VRAM、降壓 GPU 等操作,都幫玩家設定好自動超頻功能。


↑ Radeon 軟件提供自動超頻操作


↑ RX 6900 XT 有著相當高的 GPU 時脈表現,以及不錯的超頻調教性

手動中玩家可對 GPU 時脈、電壓、風扇轉速、VRAM 時序 / 時脈與顯示卡功率進行微調,而手邊測試在最大 GPU 2759 MHz、記憶體 2150 MHz 超頻下,於 Fire Strike 測試總分達 39,501 分、繪圖分數 57,687 的超高成績。


↑ 手動超頻

原本想挑戰總分 4 萬的成績,但還是有著微調空間之外,手上這張 RX 6900 XT 最大 GPU 時脈超到 2759 MHz 之後,就比較容易遇到測試不過的不穩定問題,看樣子想挑戰最大 3000 MHz 時脈可能要等之後的自製卡來挑戰了。

總之若是喜愛超頻的玩家,AMD Radeon RX 6800 XT、RX 6900 XT 肯定能在超頻上滿足玩家挑戰高分的野心。


↑ RX 6900 XT 手動超頻 Fire Strike 39,501 分

總結

AMD 確實憑著 RDNA 2 架構帶來的高時脈、大快取獲得相當不錯的效能提升,並且在 GPU 溫度與功耗控制上更佳出色,目前 RX 6000 系列以 RX 6800 力壓 2K 戰場的 RTX 3070,而 RX 6800 XT 則在價格上與 RTX 3080 互別苗頭,至於 RX 6900 XT 則想憑著更便宜的價格與 RTX 3090 一拼遊戲性價。

從 AAA 遊戲效能來看,RX 6900 XT 對於 1080p 解析度有著不錯的效能領先,而在 1440p 解析度下則接近平手,但在 2160p 解析度則是小輸 9% 的效能,雖然效能小輸但 RX 6900 XT 也能滿足 4K60 AAA 玩家的效能需求。

若從性價比來看,RX 6900 XT 在 4K 解析度下確實是在「性價」贏過比較的 RTX 3090,但這張跟 RX 6800 XT 相差約 5% 的效能,但兩者價差 $350 美元的狀況下,AMD 這代 4K 性價卡還是 RX 6800 XT 較為適合。

而隨著遊戲開始跨入「光影追蹤」的次世代光影效果,AMD 雖然在 RDNA 2 加入 RA 光線加速單元,但畢竟還需要 CU 輔助的情況下,AMD 在目前既有支援 DXR 光追的遊戲中,也只能滿足 1080p 特效全開的需求,倘若要玩光追遊戲大作這也是目前 AMD 需要透過額外技術彌補效能的損失。

也就是說,若各位顯示卡升級為了「光追」遊戲,目前建議還是選擇 RTX 30 系列的顯示卡,畢竟 NVIDIA 還有 DLSS 技術可彌補效能;除非各位期待的遊戲正是 AMD 合作的遊戲,像是《Dirt 5》、《Godfall》與《Far Cry 6》等遊戲,採用 Ray-traced Shadows 特效的遊戲,這幾款遊戲效能上 RX 6800 系列就非常足夠。

不過隨著 YT、直播等創作新起,再加上 Adobe Premiere Pro 2020 與 Resolve 16 都採用 CPU + GPU 的混合加速影片輸出,這也讓 NVIDIA 願意下放 RTX 3090 給顯示卡廠商推出自製卡版本,而 AMD 目前 RX 6800 系列在創作效能上,感覺還無法發揮出 RDNA 2 的實力,除了等待 AMD 針對軟件的優化之外,其勢必也要意識到遊戲顯示卡做為創作使用的市場變化。

最後目前 RX 6800 系列供貨狀況只有一個「慘」字,現在 RX 6900 XT 的推出也只是依照計畫推出,但實際離穩定供貨還遙遙無期,再加上 PS5、XBOX Series X/S 分刮產能、記憶體顆粒之下,只能期待明年 AMD 能穩住產能,好不容易打造出 RDNA 2 的產品,但在 PC 端卻因為產能不足,不見 Ryzen 發售時的榮耀也是殘念。