- 2019/7/15 15:48:08
- 类型:原创
- 来源:电脑报
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7月7日21点,AMD第三代锐龙台式机处理器和采用Navi核心的Radeon RX 5700系列显卡正式发售。一下放出处理器和显卡两个系列的重磅产品,足以看出AMD这次的7nm产品的重要性。电脑报评测室第一时间收到了AMD送测的Radeon RX 5700系列显卡,有关Navi核心显卡的一切,马上揭晓。
完全重新设计的RDNA架构,带来大幅提升的执行效率和能效比
AMD Radeon RX 5700系列采用了全新7nm制程工艺的Navi GPU核心,其采用了全新设计的RDNA架构,也就是Radeon DNA架构,这是AMD显卡史上第五代重大架构的革新,大家终于可以和陪伴了7年多的GCN架构告别了。“为未来游戏而设计”是AMD官方给RDNA架构的定位,所以,在未来很长一段时间里,陪伴各位AMD粉丝的显卡都会是RDNA架构了。
Navi GPU核心有4个重要的部分,分别是7nm工艺、GDDR6显存、原生PCI-E 4.0接口和刚刚提到的RDNA架构了。这四者缺一不可,缺少任何一个,Navi显卡都无法达到预期的性能表现。
作为完全重新设计架构,RDNA可以说是本次Navi GPU核心的重中之重。其拥有三大部分的重点,一是全新设计的计算单元,二是优化的增强型图形流水线,三是多级一致性缓存结构。通过这三者的共同协作,实现了RDNA架构运算效率上比GCN架构有了大幅提升。
RDNA计算单元结构
完整的Navi GPU核心包括了40组RDNA计算单元,每组2个标量处理器、64个流处理器、4个64位双线性过滤单元,总计就是80个标量处理器、2560个流处理器、160个64位双线性过滤单元。全新RDNA计算单元专为提升单线程性能而设计,和之前GCN的结构相比在数据处理上有所不同。GCN架构拥有4组SIMD16单元、1个共享标量单元和1个共享向量单元。而RDNA架构的设计是2组SIMD32单元,2个共享向量单元和2个共享标量单元,可以看出RDNA架构的SIMD单元的组合方式不同,向量和标量单元也更多。
GCN支持SIMD16的Wave64模式,而RDNA支持双SIMD32的Wave32模式,因此GCN需要4个周期才能完成的Wave64,RDNA可以使用一个周期就搞定,从结果来看,运行Wave64指令时,GCN架构的SIMD单元利用率只有25%,而RDNA架构的利用率可以达到100%,这就是为什么后者可以在硬件规格接近的情况下,RDNA能够大幅超越GCN架构效能的原因。
当然,如果Wave数量大于64,两者的效率会逐渐接近,Wave数量越小,RDNA的优势越明显。而对于主流和未来的游戏数据模式来讲,RDNA的双SIMD32模式明显更能发挥出高效率的特性。
为了优化资源调度和利用率,RDNA架构还将每两个计算单元组成一个工作组处理器,所以RDNA架构的可用ALU单元、寄存器数量上均实现了翻番,缓存带宽则是之前的四倍。缓存方面,RDNA架构设计了多级一致性缓存结构,包含了4MB L2和512KB L1缓存,此外还拥有0级缓存,缓存带宽相比GCN架构有很大的提升,延迟则有大幅度的下降。另外,优化的增强型图形流水线具备64个像素单元、4个异步计算引擎,整个架构也为低压高频工作而设计,在效率上得到了很大的提升。
更强的单线程性能,更高的执行效率,更低的缓存延迟,让RDNA架构的整体计算能效比GCN架构有了长足的进步。
得益于先进的7nm工艺,Navi GPU在的执行效率和每瓦性能都得到了大幅提升。Navi GPU核心集成了103亿个晶体管,相比Vega 64(125亿)少了大约18%,核心面积为251平方毫米,只有Vega64(495平方毫米)的一半左右。在上一代VEGA和Radeon VII上大家熟悉的HBM显存在这一代换成了GDDR6显存,从成本和产能上都能得到更好的控制。
根据AMD官方资料,Navi10核心的性能比Vega64提高了14%,功耗却降低了23%,这么算下来能效比涨了50%。在使用全新设计的7nm RDNA架构之后,Radeon RX 5700系列显卡相对上代产品提升了50%的每瓦性能和130%的单位面积性能,可见其不是简单的GCN改进版,而是完全重新设计的全新架构。
当然,这一代的RDNA架构是不支持硬件光线追踪的,支持硬件光线追踪的核心要等到明年的二代产品了。好在目前光线追踪还没有被大范围的游戏支持,画面上也没有达到非上不可的地步,AMD还有时间去做这个事情。考虑到次世代游戏主机的硬件均由AMD提供,且将会支持硬件光线追踪,所以大家不用怀疑AMD在这方面的实力。
除此之外,Navi GPU核心还拥有新一代的Radeon显示引擎和Radeon媒体引擎。Radeon显示引擎的重要特性包括了提供HDMI 2.0及DP1.4 HDR接口,Display Stream Compression 1.2a(显示流压缩技术),DCC压缩表面直读技术。在这个显示引擎的支持下,Radeon RX 5700系列显卡可以单数据线支持4K 240Hz/8K 60Hz显示模式,为单IO头戴显示器提供优化,30bpp色彩和更高的能效。
Radeon媒体引擎在视频编解码方面有了较大的性能提升,新增了H.265 HDR/WCG编码器,全面支持H.264 1080P600、4K150、8K30解码和1080P360、4K90编码,H.265 1080P360、4K90、8K24解码和1080P360、4K60编码,VP9 4K90、8K24解码,编码性能最大提升了40%。
另外,新的AMD FIDELITYFX开发套件也随着新一代的显卡出现。其是AMD Radeon Image Sharpening的开发工具版,由AMD提供给游戏开发者,在制作游戏的时候就加入增加画面对比度和锐利度的效果,玩家在玩游戏的时候就能直接享受了。目前该开发套件已经得到了多家游戏开发商的支持。
针对电竞玩家而启动的Radeon Anti LAG功能可以有效降低输入操控到显示画面的延迟。助力电竞玩家更好的发挥实力。
RadeonRX 5700 XT/RX 5700解析
采用Navi核心的Radeon RX 5700系列显卡目前拥有Radeon RX 5700和RX 5700 XT两个型号,分别对位竞品的RTX 2060和RTX 2070。目前首批上市的Radeon RX 5700系列显卡均采用了公版设计。散热器没有沿用Radeon VII上的三风扇散热器,又回到了从前的单涡轮散热器上。RX 5700作为一块甜品级的显卡,在外观设计上非常简洁,方正的外观造型和前几代公版非常相似,不过全金属的外壳质感表现更好。由于定位的关系,其没有设计信仰灯,也没有搭载背板。
规格方面,RX 5700 XT采用了完整的Navi核心,拥有40组计算单元、2560个流处理器、64个ROP单元、256个纹理单元,RX 5700则精简了4组计算单元,流处理器同步减少到2304个、纹理单元则是144个。两块显卡都采用了8GB GDDR6显存,位宽为256bit,等效频率14GHz,带宽448GB/s。具体的规格如图。
从规格来看,这次RX 5700系列显卡的另外一个变化就是拥有了三个不同的频率,分别是高负载下的基础频率、游戏负载下的游戏频率以及极限加速频率。前两者是常规频率,最后的加速频率能否达到和显卡本身的功耗及散热有很大关系,所以非公版的产品在这一个频率上会有一些区别。由于定位的关系,RX 5700的三个频率均低于RX 5700 XT。
性能实测 全面超越竞品同级别产品
测试平台:
处理器:AMD 锐龙 9 3900X 处理器
主板:技嘉X570 AORUS PRO WIFI
内存:美商海盗船统治者铂金RGB DDR4 3600 8GB×2 16-18-18-36
SSD:技嘉AORUS NVMe Gen4 SSD 1TB(PCIe4.0)
显卡:AMD Radeon RX 5700 XT
AMD Radeon RX 5700
NVIDIA RTX 2060FE
NVIDIA RTX 2070FE
电源:技嘉AORUS P850GM 80PLUS金牌全模组
操作系统:Windows10 64bit 1903专业版 六月更新
在显卡测试中,我们使用了新的AMD第三代锐龙处理器锐龙9 3900X,操作系统则是Win10 1903六月更新。对比显卡引入了RTX 2060和RTX 2070。为了保证数据的准确性,对比数据这块我们没有使用原来的测试数据,而是用新平台新系统重新跑了一遍。为了保证数据的正确性,各项测试都跑了几遍避免出现较大的波动。
理论性能测试:
在3DMARK针对DX11的Fire Strike系列中,RX 5700全面超越了对手RTX 2060,领先幅度在20%以上。RX 5700 XT和RTX 2070的差距要小一些,不过前者还是领先了后者10%左右。在针对DX12的Time Spy系列测试中,RX 5700和RTX 2060的差距不大,前者领先后者3%左右。而RX 5700 XT则不敌对手RTX 2070,落后幅度在10%左右。
在采用Unigine引擎的Superposition benchmark测试中,RX 5700 XT落后RTX 2070大约14%,而RX 5700则和RTX 2060战成了平手。
从理论性能测试来看,RX 5700系列和对手的差距不算太大,互有胜负,这是同级显卡经常出的情况。那么实际游戏的测试成绩和理论测试有多大差距呢?我们一起来看看。
实际游戏测试:
我们选用了11款游戏,覆盖了DX11、DX12和VULKAN三种API的热门大作,以测试显卡在实际游戏中的表现。游戏测试中尽量都采用了自带的Benchmark以减少测试流程变化带来的误差,测试画质均采用预设中的最高画质。由于这四块显卡都是主流级的显卡,主要面向的游戏分辨率只有1080P和2K,所以我们主要以这两个分辨率做为测试重点,RX 5700/RTX 2060组没有加入4K测试。
《刺客信条:奥德赛》是《刺客信条》系列的最新版本,每一代《刺客信条》对整机性能的考验都比较高。从测试结果来看,无论是RX 5700 XT对RTX 2070,还是RX 5700对RTX 2060,都没有太大的差距,帧速差距最高也没有超过5fps。
在采用DX11的《幽灵行动:荒野》中,RX 5700 XT领先了对手RTX 20708%~16%,1080P下的领先优势最大。而RX 5700则是在2K分辨率下领先了对手RTX 2060高达20%。
在《孤岛惊魂5》中,RX 5700 XT在1080P分辨率下不敌RTX 2070,落后了7%,但在2K分辨率下反超了6%。RX 5700则是全面领先了对手RTX 2060,2K分辨率下领先了16%。
评测女神劳拉的两部作品均选用了DX12模式进行测试。在《古墓丽影:崛起》中,RX 5700 XT和RTX 2070的表现非常接近,几乎没有任何差距。而RX 5700则在2K分辨率下领先了RTX 2060大概9%。《古墓丽影:暗影》中,RX 5700 XT相比RTX 2070帧速上提升了4%-8%,而RX 5700则是直接超越了对手17%-20%。
《全面战争:战锤2》中的表现和之前的几款游戏类似。RX 5700 XT和RTX 2070的表现基本一致,但RX 5700则领先了RTX 2060大约15%。
《杀出重围:人类分裂》的测试中,双方再次拉开了较大的差距,RX 5700 XT超越RTX 2070大约10%到15%。而RX 5700则更是大幅超越RTX 2060,最大差距高达25%。
《异域奇兵》是一款采用VULKAN引擎的游戏,RX 5700和RTX 2070在该游戏中表现几乎一样。帧速差距仅一两帧。而RX 5700还是小胜了RTX 2060,幅度在10%上下。
《僵尸世界大战》是最近新出的一款游戏,同样采用了VULKAN引擎。在1080P分辨率下,RX 5700和RX 5700 XT均以巨大的优势战胜了对手,领先幅度高达40%左右。2K分辨率下,RX 5700 XT依旧以27%的帧速差距战胜RTX 2070。
《全境封锁2》中,RX 5700 XT和RTX 2070的表现几乎一致。而RX 5700则小胜对手大约10%左右。
作为电竞大作的代表,《绝地求生》可以说是经久不衰。在测试中,RX 5700和RTX 2070的表现非常接近,前者小胜后者,帧速差距在个位数。而2K分辨率下,RX 5700相比RTX 2060则有高达20%的优势。
专业性能测试:
专业应用虽然不是游戏显卡的重点,但由于AMD在这方面一直比较强势,所以我们也看看新一代的Navi显卡在这方面的表现。
在LuxMark OpenCL理论性能测试中,这一代Radeon RX 5700系列没有表现出以往的强势,由于架构的特点,我们可以看到RX 5700和RX 5700 XT的OPENCL性能差距很小,而RTX 2070反而成为了这个测试中最强势的一块显卡。
SPECviewperf 对于普通玩家来说可能很少用到,其是一款专业级的符合工业标准的OpenGL图形效率测试分析软件,更加偏向于专业应用测试方向,所有测试成绩都是基于真实应用场景,对于长期使用这类型的开发者来说,这种测试结果更加符合预期和真实性能,其包含8个专业图形测试场景,Energy、Medical、Catia、Cero、Maya、SNX以及主要基于OpenGL 4.0架构的Solidworks和基于DirextX架构的Showcase。
从这个测试我们可以看到,除了基于3ds MAX2015的3dsmax-05测试和基于Maya的maya-04测试中Radeon RX 5700系列弱于RTX 20系列之外,其他的项目均胜过了后者。
功耗及温度测试
我们同时也测试了RX 5700系列显卡的温度。在室内温度28℃的环境下,我们用Furmark进行考机测试,从AMD驱动控制面板的Wattman查看显卡温度(Furmark还无法正确显示这两块新显卡的温度)。
连续考机20分钟后,RX 5700的核心温度为75℃,此时风扇的转速在2100转左右,对于公版产品来说表现尚可,噪音也不算太大。同时Wattman显示当前功耗为150W。而RX 5700 XT的温度则为87℃,相对来说比较高了,期待后期非公版产品能解决这个问题,而此时Wattman显示实时功耗为180W。
测试点评:
RDNA架构效率提升明显,和竞品相比性能优势突出
这一代的Navi显卡并不是和竞品去拼顶级旗舰,而是面向主流级市场的竞争。从测试成绩来看,RX 5700的游戏性能能够做到大幅超越RTX 2060,在大部分游戏中,领先幅度能达到10~20%以上,甚至有个别游戏出现了领先30%以上的情况。RX 5700 XT在战平RTX 2070的同时,部分游戏还能略微小胜后者,幅度在10%上下。按照AMD官方的说法,RX 5700 XT是整体超越RTX 2070,是2K分辨率最佳游戏卡,而RX 5700则是碾压RTX 2060,是2K分辨率甜品游戏卡,从测试来看AMD没有吹牛,性能上确实达到了这个水平。
功耗得到改善,虽不及竞品但不会成为消费阻碍
相对上一代产品,采用了7nm工艺的Navi显卡在功耗上的表现有了不小的长进,虽然和竞品相比还是略微有一点点差距,但二三十瓦的差距不算太大,应该不会成为消费上的阻碍。毕竟在功耗差不太多的情况下,绝对的性能优势才是玩家们选择的关键。
半路杀出的“黄”咬金 也不能阻止RX 5700系列占领主流市场的步伐
在RX 5700系列上市的前几天,英伟达发布了RTX 20系列的Super版,其中就包括了RTX 2060 Super和RTX 2070 Super。这显然是为了阻击RX 5700系列。虽然Super系列性能上有一定的提升,但售价上似乎并没有太大的诚意,RTX 2060 Super目前的预售价在3000出头,而RTX 2070 Super大多在4000往上。
RX 5700和 RX 5700 XT的官方预售价原本为2999元和3599元,本身就低于老黄的Super系列,从这个角度来看,英伟达的定价似乎是想把再把市场分得更细一些。不过面对英伟达的突然发难,AMD显然也是有所准备。在昨天也就是7月6日,AMD宣布将RX 5700系列的售价进行调整,RX 5700直接放到了2699元,而RX 5700 XT则是杀至3099元。
这是什么概念呢,那就是说,RX 5700 XT在3099这个价位上可以说是毫无任何对手,即使是低配版的RTX 2070也很少能杀到这个价位上,更不谈一线品牌有多贵了。而目前主流价位上的RTX 2060经过了这么久的价格调整也不过在2600元左右的价位上,一线品牌则更高。RX 5700直接杀到了这个价格上,还提供了更高的性能和更大的显存,从已知数据来看,RX 5700就算是和RTX 2060 Super正面硬刚也不一定会太被动。
如此一来,RX 5700系列不但在性能上超越了对手的同级别产品,还做到了首发就有超高的性价比。
总结:RDNA架构成功首秀 超高性价比绝杀主流市场
作为AMD显卡的第五代重大架构,RDNA架构在7nm制程工艺的加持下,可以说有了一个不错的开头。RX 5700系列不但在性能方面超越了竞品的同级别产品,同时将首发售价直接杀入玩家的心理预期,带来了真香级的超高性价比,让等等党不用再等待,尝鲜党也有更高的购买冲动,可以说是诚意十足。目前的测试基于第一版驱动,还有一些不完善的地方,后期驱动加强后,RX 5700系列在新游戏上的表现会更好,甚至还有越级挑战对手的Super系列的可能。
综合性能和性价比方面的表现,RX 5700系列的市场表现非常值得我们期待。在后期非公版上市后,市场将迸发出更多的活力,主流级显卡市场的竞争将进一步加剧。同时,RDNA的表现也让我们对接下来的二代产品更加期待,未来在旗舰市场的竞争也将会变得更加火药味十足。
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