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AMD Radeon RX 5700 XT/5700顯卡同步評測

經歷了這麼多年的GCN架構後,AMD終於在今年正式推出了全新的RDNA架構。作為聚合了AMD最新GPU架構思想的產物,RDNA就此橫空出世,並將全新特性注入到大家翹首企盼的Radeon RX 5700 XT及Radeon RX 5700顯卡中。而全新架構以及新特性的加持下的新顯卡會為我們帶來什麼?在性能上AMD是否會突破自我?接下來會為各位正式揭曉。

RX 5700 XT/5700全新顯卡,全新規格

自從微軟推出DirectX 10推出之後,GPU就從管線渲染架構進入統一渲染架構,GPU的設計也發生了非常大的改變。AMD在2012年推出了第一代的GCN架構,無論是在遊戲性能上還是通用計算性能上都有了極大的提升。不過在之後等待我們的就一直是不停更新的GCN架構了。在2015年AMD推出了Fiji顯卡,結合HBM高速顯存及更多的CU單元讓使得其成為一張現象級顯卡,但HBM高昂的成本也拖累的AMD顯卡的發展。

不過到了2016年,AMD拿出了Polaris架構,14nm工藝的加成以及幾何單元、渲染器效率的提升讓GCN架構的效能提升巨大,不過AMD並沒有拿Polaris架構推出頂級顯卡,而是在2017年推出了Vega架構,配合改進的NCU以及HBM2顯存,讓顯卡在計算性能上有了很大的提升。

但較長時間使用GCN架構讓AMD在顯卡架構上已經顯現出疲態了,AMD的新顯卡需要一款全新的架構以應對未來通用計算、圖形的挑戰。等待了這麼久後,AMD終於在今年推出了採用全新的RDNA架構。正式宣告了GCN架構「連載」完結,AMD GPU的新時代正式開啟,採用RNDA架構的Radeon RX 5700系列顯卡也同時推出。

以下為兩款新顯卡與RX Vega顯卡的規格對比表:

Radeon RX 5700系列顯卡採用的Navi 10核心採用了與Radeon Ⅶ相同的7nm工藝製造。新工藝使得Radeon RX 5700系列顯卡的核心面積僅為251平方毫米,同時對比此前的Radeon RX Vega 64/56的486平方毫米,尺寸大幅下降了48%。而與採用Polaris 30核心的Radeon RX 590顯卡對比,在核心面積增加不多的情況下,晶體管數量也從57億增加到了103億。可見新工藝為Radeon RX 5700系列顯卡提供了強大助力。

由於全新RDNA架構的使用,雖然RX 5700系列顯卡的CU計算單元數量與RX 590相差不大,甚至要少於兩款RX Vega顯卡,但拋開全新PCI-E 4.0控制器等電路,從計算單元數量上就能看出AMD對RDNA架構帶來的效率提升的信心。

這次AMD的兩款Radeon RX 5700顯卡都採用的是Navi 10核心,不過在具體規格上還是有一些區別的。

Radeon RX 5700 XT作為目前RDNA架構性能最強的型號,其採用的Navi 10核心擁有完整的40組CU計算單元。從架構圖中可以看出AMD將40組CU單元分為4組,每組中有10個CU計算單元,同時每兩組CU單元組成一個Dual Compute Unit。RX 5700 XT也擁有160個紋理單元,還有60個光柵單元。

與Radeon RX 5700 XT的40組CU相比,Radeon RX 5700隻有36組,同時紋理單元也要少16個,其剛好少了4組CU,由於每組CU計算單元中有4個紋理單元,所以Radeon RX 5700剛好少4組CU,同時少了16個紋理單元。最終使得RX 5700在規格上要略低於RX 5700 XT。

除此以外,兩款Radeon RX 5700系列顯卡也有其他的區別。在核心頻率方面,RX 5700 XT要更高一些,基礎頻率為1605MHz,峰值頻率達到了1905MHz。而RX 5700的核心頻率為1465MHz,峰值頻率為1725MHz。簡單計算可以發現,此次RX 5700系列顯卡的Boost頻率相比基礎頻率更大,達到了300MHz左右,比此前的RX 590僅有不到100MHz的Boost頻率明顯要強很多,不過對比兩款RX Vega顯卡稍稍低了一些。

除了這兩個頻率外,AMD還為此次的RX 5700系列顯卡的添加了遊戲頻率,不過這個頻率相比顯卡的Boost頻率保守一些,RX 5700 XT顯卡設置為1755MHz,RX 5700顯卡設置為1625MHz。

在顯存方面,此次AMD為RDNA架構的兩款顯卡都搭載了全新的GDDR6顯存,這也是AMD首次採用GDDR6顯存。相比於AMD此前在RX Vega 64/56中使用的8GB HBM2顯存,GDDR6顯存由於採用了如16bit預取寬度、改進版QDR 4倍數據倍率等技術,使得相比其上代的GDDR5性能有了大幅提升,所以此次RX 5700系列採用了GDDR6顯存,相比RX 590等採用的GDDR5顯存性能提升非常大,與Vega 64/56採用的8GB HBM2顯存對比也不落下風,帶寬達到了448GB/s。同時相比於HBM2顯存的高價格,GDDR6顯存也可以讓AMD有效控制顯卡整體成本。

最終落實到具體計算性能上,此次RX 5700 XT的單精度浮點性能為9.75 TFLOPS,RX 5700的單精度浮點性能為7.9 TFLOPS,相比Vega 64/56要落後一些。不過相較於Vega 64/56的486平方毫米的大核心,RX 5700XT僅憑藉251平方毫米達到了接近10TFLOPS的性能,實際每平方毫米性能確實提升巨大。

功耗方面,7nm工藝的加持外加更高能效比的RDNA架構,使得其能夠在功耗表現上要比之前的Vega系列顯卡出色很多,RX 5700 XT TDP功耗為225W,而RX 5700 TDP功耗甚至在200W以下,為185W。

視頻介面AMD也追隨大潮,放棄了DVI介面,RX 5700系列顯卡採用了3個DisplayPort 1.4及1個HDMI 2.0b介面。其中HDMI介面支持4K顯示,而這個DisplayPort 1.4介面則最高支持8K解析度,同時也提供了DSC(Display Stream Compression,顯示流壓縮)技術,這項技術通過一種壓縮比達到3:1的「視覺無損」的編碼技術,可以輸出高解析度HDR視頻。

RDNA架構解析

全新計算單元:提高能效比的基石

本次Radeon RX 5700系列顯卡最顯著的改進就是採用了全新的RDNA架構,不同於此前AMD不斷改進的GCN架構,此次AMD推出的全新架構對比之前的架構,在絕對性能、能效比等方面都要全方位勝過GCN架構。作為AMD下一代遊戲GPU架構,從計算單元開始革新,為RX 5700系列顯卡搭建實現高性能的基石。

而在設計RDNA架構時,AMD聚焦於三點:全新的計算單元設計、多級緩存架構以及改進的流式圖形管道。這三者讓RDNA架構再次提高運算效率,讓其相比GCN有了更大的提升。

在具體的CU單元上,Navi 10擁有40組RDNA CU計算單元,共有80個標量處理器,2560個流處理器以及160個64bit雙線性過濾單元。

AMD對CU計算單元本身的改進堪稱巨大。從ATI時代開始GPU向著GPGPU可編程的時代進軍,到GCN架構已經可以做到統一的標量及矢量運算,通用計算性能已大幅提升。AMD在推出GCN架構這麼多年後,RDNA架構在通用計算方面進一步提升,能夠讓全新的CU計算單元在數據運算時更加靈活。

具體到單個CU單元,相比GCN架構中採用的4個SIMD16矢量單元,4個SIMD4特殊功能單元及1路共享標量解碼單元、1路矢量解碼單元、256KB的VGPR。

而在RDNA架構中,在GCN中較為複雜的CU設計變成了2個SIMD32單元,2個SIMD8特殊功能單元及2路標量解碼單元、2路矢量解碼單元,256KB VGPR。新架構解碼更寬,並且提高了SIMD執行單元的位數,同時從架構圖中看RDNA架構可以在一個周期內完成操作數聚集,相比GCN架構的4周期要強很多。

在實際的指令執行中,由於GCN架構的SIMD單元配置,一條Wave64指令需要拆分成4條SIMD 16指令執行,這樣就需要4個時鐘周期才能完成一條指令。

對於RDNA的CU架構來說,其Wave32/64雙模式可以同時運行兩條不同的Wave32指令或一條Wave64指令,減少了運行指令的時鐘周期,增強了CU單元運行效率。

除此以外AMD也在RDNA架構的CU單元中提供了兩倍於GCN架構的ALU單元及4倍的緩存帶寬。所以當我們看前面的規格表時,RX 5700系列顯卡擁有40/36組CU,而RX Vega顯卡擁有64/60組NCU,卻在計算性能上並沒有落後很多的原因。

一款GPU除了基礎的運算單元架構外,緩存架構也很重要。AMD在由兩組CU單元組成的Dual Compute Unit中添加了L0級緩存,全新設計的L1緩存及減少擁塞的L2緩存,讓RDNA架構提升了緩存帶寬、減少了緩存的延遲及功耗。

此次RDNA採用了4MB二級緩存,512KB的一級緩存以及V%、I$、K$的L0緩存。其中V$緩存擁有兩倍載入帶寬。而且本次AMD也將在主機平台使用過的DCC(Delta Color Compression,三角形顏色壓縮)技術進行了改進,引入全新的RDNA架構中,通過將貼圖材質中的色彩數據壓縮,在圖形渲染時由GPU進行解壓,從而極大地節省了內存帶寬。

作為「Next Generation of Gaming Architect」,AMD也改進了圖形管道。AMD提供了4個增強的非同步計算引擎、中央的幾何處理器擁有四個Prim Unit,統一地處理頂點復用、曲面細分等任務。六十四個像素單元讓圖形處理速度更快。

AMD採用了新的幾何引擎、六十四個像素單元、4個非同步計算引擎以及均衡負載分發及重分發引擎,而這一切讓AMD實現了高頻低功耗的圖形管道設計。

這一系列革新讓採用RDNA架構的Navi GPU相比Vega GPU絕對性能提升了14%,功耗下降了23%,單位核心面積性能提高了2.3倍。相比GCN架構有了全面的改進,繼GCN架構後大幅提升GPU計算單元性能,同時改進圖形管道增強圖形處理能力,最終得到了一個高效且非常靈活的GPU架構。

PCI-E 4.0:面向未來更高帶寬需求應用

在經歷了這麼多年的發展,PCI-E匯流排也經歷了大跨越的發展,從最初的PCI-E 1.0到目前普及率最高的的PCI-E 3.0,越來越多的高速設備通過這個介面傳輸數據。PCI-E 4.0規範早在2017年正式公布,只從規範發布到具體產品需要一些時間。在經過了一年多的研發後,採用PCI-E 4.0規範的設備終於面世,其中AMD就是積极參与的個中代表。在採用RDNA架構的Navi顯卡中,AMD也將PCI-E 4.0技術帶入其中。

PCI-E 4.0 16GT/s的信號速率相比PCI-E 3.0提高了一倍,這也意味著帶寬翻倍,傳輸性能更強。顯然AMD將其用在Radeon RX 5700系列顯卡上更有超前現有產品的意味。更高的帶寬意味著新顯卡在超高解析度視頻回放等需要極高帶寬的場景下很有優勢,在AMD的測試中通過DAVINCI RESOLVE 16回放ProRES 4×4 8K 60fps視頻,採用RX 5700系列顯卡可以滿幀回放,而在PCI-E 3.0的帶寬條件下,僅為36幀。所以對於未來需求的內容創作來說,PCI-E 4.0可以更好的滿足嚴苛要求。

GD

在整個GCN架構時期,AMD在主流顯卡中使用的都是GDDR5顯存,從Fiji開始,AMD在高端顯卡中使用了更先進的HBM顯存。雖然HBM通過TSV硅穿孔技術進行晶元堆疊互聯,讓HBM顯存擁有超高的帶寬、功耗更低、而且與GPU同時封裝,可以做出如Fury Nano這樣的體積小巧但性能強大的顯卡。

但HBM也存在成本較高的問題,同時相比於老舊的GDDR5,GDDR6顯存的高帶寬也滿足了現今高性能GPU的需求,所以對於主流級顯卡來說,GDDR6顯然是更好的選擇。所以AMD在全新的Radeon RX 5700系列顯卡中都採用了8GB的GDDR6顯存,傳輸速率為14Gbps,帶寬最高為448GB/s,相比RX Vega 64的484GB/s相差不多,但是比Vega 56的410GB/s要高一些。

Radeon Media Engine/Radeon Display Engine:超高清視頻處理輸出解決方案

隨著超清視頻的出現,使得顯卡的視頻輸出能力要提高不少。在最新的RX 5700系列顯卡中,AMD更新了Navi GPU中的Radeon Media Engine,緊隨主流,為RX 5700XT以及RX 5700提供了三個DisplayPort 1.4介面及一個HDMI 2.0b埠,使其支持4K 120Hz、4K HDR 120Hz甚至8K HDR 60Hz。

近些年網路直播行業的興起讓串流也成為一些用戶日常使用的功能。AMD早在很多年前就推出過UVD(Unified Video Decoder)及VCN(Video Core Next)技術,旨在加強GPU的視頻編解碼性能。而在採用RDNA架構的RX 5700系列顯卡中,AMD將其升級為Radeon Media Engine,再次提高顯卡的編解碼能力。

Radeon Media Engine支持H.264編碼的4K150/8K30串流解碼,4K90的視頻編碼、H.265編碼的4K60解碼、4K90編碼以及VP9編碼的4K60解碼能力。

Adrenalin驅動解析

Radeon Imaging Sharpening:銳利畫面更通用

AMD在Ploris之後推出了Adrenalin驅動,當然除了經常為顯卡「打雞血」外,AMD還時常為其添加很多實用的功能。而這次AMD再次為新驅動帶來了多項新功能,Radeon Imagining Sharpening(RIS)就是其中之一。

早前多年前為了消除畫面中的鋸齒,從硬體開發商到遊戲廠商都在想方設法解決這個問題,於是推出了如TAA、FXAA等抗鋸齒技術。雖然這些技術讓畫面邊緣更加平滑,但也不可避免的導致了邊緣模糊。玩家現在已經可以通過更高的解析度獲得銳利的畫面,不過通常降低解析度會顯著提高遊戲運行幀率,很多玩家也會採取這樣的方式,但這回影響到遊戲的體驗。

所以AMD在2019版的Adrenalin驅動中添加了Radeon Imaging Sharpening功能,通過這個功能銳化畫面、恢復遊戲清晰度。而且AMD讓這項技術更具普適性,可在DirectX 9、DirectX 12以及Vulkan圖形API中使用,同時基於AMD的演算法,RIS技術幾乎可與所有抗鋸齒技術合作,在保證效果的同時不會產生過度銳化產生的振鈴效應。

Radeon Chill:智能動態調節功耗

顯卡在渲染畫面時幾乎一直處於高負載運行,即使是在畫面靜止時顯卡也一直以高幀率渲染畫面,這這浪費了很多電能。所以AMD在軟體層面添加了Radeon Chill功能,在畫面靜止時以低幀率渲染畫面,當驅動監測到畫面變化後,會迅速調用GPU重新以高幀率渲染畫面,實現了流暢遊戲與節能之間的平衡。

而且為了進一步降低顯卡功耗,Radeon Chill會主動在保持遊戲流暢的同時降低運行幀數,從而達到降低功耗的目的。而這一切僅需玩家將這項功能打開即可。

同時無論玩家的顯示器是否支持Free Sync,Radeon Chill功能都會顯示器刷新率自動設置幀率目標,保證畫面流暢順滑。

Radeon Anti-Lag:優化調度,減少輸入延遲

在我們玩遊戲時,我們點擊鍵鼠或手柄時向電腦輸入操作指令,而電腦根據我們發送的指令來渲染遊戲畫面。從我們點擊滑鼠/鍵盤/手柄到顯示畫面的時間成為「輸入延遲」。對於一些玩家尤其是電競選手對降低輸入延遲有著極高的需求。

具體來說,顯卡完成畫面渲染需要CPU調用,CPU向顯卡發送指令渲染遊戲畫面。所以在這種情況下,優化CPU調用效率、提高GPU負載就成為解決如數延遲的關鍵。而這也可以通過軟體的指令調度優化。顯卡與CPU之間的軟體媒介是驅動,通過驅動對CPU指令調度GPU渲染進行優化,可以降低輸入延遲,響應更快,提升體驗。

AMD FidelityFX:簡化遊戲優化,帶來更佳畫質

大型遊戲開發通常是一項大工程,需要在一定的時間內程序、美術、等多方面通力合作,所以在整個開發周期中可能會存在一些問題。不過由於各家廠商使用的遊戲引擎不同,開發人員對遊戲引擎的熟練度也會不同,所以遊戲優化成為了一個大問題。所以GPU開發商會與遊戲廠商進行合作,為遊戲進行優化,增強遊戲畫面表現。

不過這項工作通常比較繁瑣,需要花費很多精力。AMD為了幫助開發者提升遊戲畫面保真度,推出了FidelityFX SDK(軟體開發程序包),幫助開發者提高遊戲畫質。

其中高對比度自適應銳化功能(Contrast Adaptive Sharpening,CAS)作為FidelityFX的一項技術,可以讓原本由於抗鋸齒技術導致的模糊畫面更加銳利、對比度更高。同時自適應銳化功能還支持在動態解析度的情況下使用。AMD稱這項技術是由FXAA抗鋸齒開發者開發的,可以輕易集成並且支持任何GPU。

當然CAS功能是FidelityFX中的一項,所以所以未來AMD可能會在其中添加更多實用的功能,方便開發者開發出畫質更佳的遊戲。

而AMD的動作非常迅速,其已經與一些遊戲開發商進行合作,目前《F1 2019》及《無主之地3》已經採用了FidelityFX,而更多的遊戲開發商也宣布支持這項技術,相信不久後會有更多的新遊戲會通過這項技術提升遊戲畫質。

Radeon RX 5700系列顯卡圖賞

包裝和外觀也體現了AMD對新顯卡的重視。公版的RX 5700系列顯卡從包裝上就採用了經典的紅黑配色,但在打開方式上有區別,RX 5700XT的包裝更像一個展示盒,但RX 5700就是傳統的抽屜包裝。

先來看看RX 5700 XT,從包裝就開始與眾不同的他自然在顯卡外觀上也極具特色。顯卡正面與之前的AMD顯卡差別明顯,整體為灰色,橫向細凹槽為整張顯卡的主要設計,而在渦輪風扇位置處的凹陷則讓整張顯卡更具線條感更加明顯,工業氣息少了很多,但卻更具科技感。

RX 5700 XT採用了渦輪散熱器,所以在正面僅有一個直徑為7厘米的渦輪風扇。作為「Red Team」正面的「RADEON」logo為亮銀色主體 紅色描邊,但並沒有具體型號,相比AMD希望通過外觀來區分兩張顯卡吧。

從頂部看RX 5700 XT那一塊凹陷要更明顯一些,中間的紅色紋路通過凹陷處到達尾部,而且這個紅色要更亮一些。有人說那個凹陷像是「顯卡被砸了一下」出現的,不過這也是在調侃這塊顯卡的外觀而已。但在拿起顯卡時,那個凹槽實際居然還能增強握持手感,但在設計這塊顯卡時設計師應該沒想過還有這個好處的(並沒有什麼用)。不過實際上RX 5700 XT的獨特外觀有散熱等方面優化的。

RX 5700 XT在顯卡尾部還有散熱開孔,可以增強顯卡進風量,而且也有「radeon」的字樣。當然作為這張顯卡也會有背板的。

另一張RX 5700顯卡就顯得「規矩」很多了,沒有條紋修飾,整個顯卡就如一個長型金屬盒子,不過紅色新字體的」RADEON「logo在整體金屬灰的映襯下也確實更美觀,雖然簡單卻很耐看。不過從背面就可以看出AMD的「區別對待」了,RX 5700顯卡並沒有背板。

兩張顯卡的視頻輸出都為3個DisplayPort 1.4及1個HDMI 2.0b介面,在這方面AMD做到了統一。雖然AMD也加入了VirtualLink協會,但在新顯卡中沒有提供USB Type-C介面。

供電方面AMD同樣一視同仁,兩張顯卡都採用了6 8pin外接供電,結合PCI-E提供的75W供電,總共為顯卡提供75W 75W 150W=300W的總供電能力。實際足以滿足RTX 5700 XT的225W以及RX 5700的180W TDP要求。

當然呢,除了AMD提供的公版卡外,實際上AIC廠商也同時在推出新顯卡,所以作為AMD重要合作夥伴的XFX也提供了兩張全新的RX 5700顯卡。但目前依舊是公版設計,非公版還需要一段時間。

顯卡拆解:做工用料一如既往優秀

AMD公版顯卡的做工一直都非常出色,而且一些顯卡設計的非常精美,實際用料也非常足。這次的兩張公版RX 5700顯卡也不例外。當然,顯卡螺絲多也是有些麻煩,要是保管不好裝的時候少了(可能性較大)或是多了可不好啊。

雖然沒有再使用HBM2顯存了,但實際上顯卡整體還是左側布局比較緊湊一些的,右側電子元件較少的區域剛好是顯卡渦輪風扇的位置。左上方還有6 8pin供電介面。

RX 5700 XT是有背板的,所以有三部分,背板是金屬材質。拆下背板後就可以看到顯卡背面了,整體布局工整,背面還有一些供電元件。

Navi 10核心近照。但是AMD並沒有在核心上激光刻蝕標註,核心封裝周圍還有一圈金屬保護Die,與AMD公布的照片相同。八顆GDDR6顯存圍繞核心周圍。

公版RX 5700 XT顯卡採用了三星的K4Z80325BC-H14 GDDR6顯存,單顆容量為1GB(8Gb),等效傳輸速率為14Gbps。顯卡一共使用8顆組成8GB容量。

供電方面公版RX 5700 XT顯卡採用了7 1相數字供電。每項供電有一顆mosFET場效應管。七相為核心供電,搭配一個安森美FDMF 3170集成mosFET,提供高達70A的電流處理能力,而且具有過流保護等功能。一相顯存供電,mosFET同樣為安森美FDMF 3170。公版RX 5700 XT顯卡使用了兩顆IR35217 PWM晶元,每個能控制6相供電,兩個一共支持12相供電,完全滿足顯卡供電需求。

接下來就是RX 5700 XT顯卡的散熱器了。作為一個渦輪散熱器,整體被大體分成兩部分,一部分是一個直徑為7厘米的渦輪風扇,另一邊則是一個巨大的真空腔均熱板散熱器。而且在與GPU核心接觸的部分,覆蓋的並不是常見的導熱硅脂,而一種特殊的導熱材質(可能是像手機中常用的石墨烯)。

而公版RX 5700顯卡的的PCB布局與RX 5700 XT顯卡類似,不過具體看還是有區別的。RX 5700顯卡為6 1相供電,相比RX 5700 XT顯卡的供電要求要更低一些。

公版RX 5700顯卡的核心也是Navi 10,不過少了4組CU計算單元,同時紋理單元數量及核心頻率都有所下降。顯存與RX 5700 XT相同,都是三星的K4Z80325BC-H14 GDDR6顯存。

近距離看供電,相比RX 5700 XT顯卡少了一相核心供電

具體的的供電電路方面,與公版RX 5700 XT相同,核心及顯存的每一相供電搭配的mosFET都是安森美FDMF 3170。同樣在顯存附近及顯卡背面共有兩顆兩顆IR35217 PWM晶元。

雖然散熱器外觀不同,但都是渦輪風扇散熱,RX 5700顯卡也採用的是真空腔均熱板,與核心接觸的地方也為特殊的材質。

基準測試

PCI-E 4.0與PCI-E 3.0對比測試:幾乎一樣

在正式開始基準測試之前,我們先來進行一個環節,就是Radeon RX 5700 XT顯卡在通過PCI-E 4.0 x16與PCI-E 3.0 x16下的性能表現。測試平台我們選擇了全新的AMD銳龍9 3900X,主板為華碩ROG X570 CROSSHAIR Hero,測試項目為3DMark Fire Strike的三項測試以及Time Spy的兩項測試,以及《殺出重圍:人類分裂》、《古墓麗影:暗影》兩款遊戲。測試結如下:

從測試結果中看,實際上在使用PCI-E 4.0 x16介面運行基準測試及遊戲時並不會使測試成績及遊戲幀數提高,在這些測試中沒有差別。實際上本站在《PCIe 4.0已至,但PCIe 3.0 x8是不是就夠用了?》文章中已經有詳細闡述及測試,在實際的遊戲運行環境中,目前的PCI-E 3.0技術已滿足要求。實際上AMD在RX 5700系列新顯卡使用PCI-E 4.0技術時,也是舉例其在如8K視頻剪輯等需要高帶寬的應用場景。

所以經過了這個測試後,正式測試就要開始了。

測試平台

測試平台我們選用了英特爾Core i9-9900K,8核心16線程及3.6GHz的基礎頻率讓測試不會出現瓶頸。主板為技嘉Z390 AORUS XTREM,內存為兩條技嘉AORUS DDR4-3200 8GB。系統為最新的Windows 10 1903,驅動程序方案作為對比的NVIDIA顯卡使用GeForce Game Ready Driver 431.16,AMD顯卡統一採用Adrenalin 19.7.1。具體測試平台配置如下:

與Radeon RX 5700系列顯卡對比測試的有公版RX Vega 64/56,公版NVIDIA GeForce RTX 2060、RTX 2070、RTX 2060 SUPER以及RTX 2070 SUPER共6張顯卡,涵蓋了目前主流的中高端顯卡。

基準測試:RDNA首秀出色

測試項目為3DMark中Fire Strike及Time Spy中的五項測試。這些測試涵蓋了從1080P到4K解析度以及不同檔次的畫質,對於玩家來說具有不錯的參考價值。

從基準測試的結果看,採用全新RDNA架構的AMD Radeon RX 5700系列顯卡確實發揮出了很強的實力,在3DMark Fire Strike的三項測試中,RX 5700 XT領先RTX 2070超過10%,甚至對比最新的RTX 2070 SUPER也不落下風。再對比上一代的Vega 64顯卡,RX 5700 XT也有約14%左右的領先。不過在Time Spy的兩項測試中雖然Radeon RX 5700 XT相比上一代Vega 64有20%以上的領先,但相比RTX 2070還是要弱一些。

相同的趨勢同樣在RX 5700中出現,在三項Fire Strike測試中,RX 5700無論是對比Vega 56還是對比RTX 2060等都能保持一定的領先,但在Time Spy的兩項測試中RX 5700相對與RTX 2060及RTX 2060 SUPER還是要落後一些的。

遊戲測試

在遊戲測試中我們選擇了1920×1080及2560×1440兩種解析度進行測試,選取了目前較為主流的10款單機大作,包括《刺客信條:奧德賽》、《全面戰爭:三國》等。在兩種解析度下,遊戲的畫質都調整為預設最高/極高/Ultra,針對《地鐵:離去》遊戲,畫質為Ultra(因其上還有兩檔畫質調節)。以下為測試結果:

1920×1080解析度

2560×1440解析度

在1920×1080解析度下,測試的遊戲對於參測的顯卡來說都能以較高的幀數運行,不過對比起來,不同顯卡之間的差異還是比較明顯的。

而對於RX 5700顯卡來說,甚至對比Vega 64不落下風,而對比RTX 2060,RX 5700在9款遊戲中實現了領先,同樣是對比RTX 2060 SUPER,在部分遊戲中也能實現平局甚至領先。

到了要求更高的2560×1440解析度測試,情況與1920×1080解析度下的情況基本相同,RX 5700 XT再對比RTX 2070時在一些遊戲時有一定的領先,同時對比RTX 2070 SUPER也會有平局或領先情況發生。對於RX 5700來說測試結果也類似,部分遊戲的平均領先幅度為7%左右。

超頻測試:還有一定潛力,值得期待

AMD一直在超頻方面比較開放,Adrenalin驅動中的Wattman可以方便的調節核心頻率、電壓、溫度上限等眾多選項。即使沒有第三方超頻軟體,僅通過驅動也可以方便的進行顯卡超頻。在19.7.1版的Adrenalin驅動中,Wattman甚至支持自動超頻,現在AMD直接提供了自動欠壓GPU、自動超頻GPU以及自動超頻顯存的選項,在提供了豐富的手動調節選項後簡化了超頻操作。

所以我們也使用了自動超頻GPU及自動超頻顯存功能,來看看Radeon RX 5700的兩款顯卡超頻性能如何。

首先是RX 5700 XT顯卡,點擊後應用,Wattman非常快速的給出結果,核心提高到2130MHz,顯存最高到935MHz,此時GDDR6顯存的等效傳輸速率為14.96Gbps。

RX 5700顯卡在使用Wattman自動超頻後給出的核心頻率可以提高到1830MHz,顯存為930MHz,等效傳輸速率為14.8Gbps。兩張顯卡相比Boost頻率都要提升了一些。

雖然自動超頻非常方便,但我們還是進行了手動超頻測試,不過會將Wattman給出的結果做一下參考。與我們測試過的其他顯卡不同的是,Wattman給出的結果比較迷,對於RX 5700 XT顯卡來說,在將功率上限提高到極限後,同時進行核心及顯存超頻,實際的頻率甚至要更低一些,最終RX 5700 XT顯卡得到相對於Boost頻率 210MHz,顯存 51MHz、等效傳輸速率約14.46Gbps的結果。

但公版RX 5700顯卡最終手動超頻的頻率要比Wattman給出的結果要高了,得到相對於Boost頻率 125MHz,顯存 110MHz、等效傳輸速率約14.88Gbps的結果。之所以最終核心及顯存的超頻結果定格在1850MHz及1860MHz,通過AafterBurnner軟體無論如何調節,也無法讓RX 5700顯卡超到更高的頻率,所以這個核心及顯存頻率的結果也應該不是公版RX 5700顯卡的極限,如果AMD解鎖了這個限制,興許超頻成績會更高。最終超頻後進行3DMark測試的成績如下:

這是RNDA架構 7nm的超頻首秀,實際上RX 5700系列兩款顯卡的基礎頻率及Boost頻率已經比較高了,而實際超頻讓顯卡的頻率再上一層,實際RX 5700 XT顯卡的核心頻率最高超過了2000MHz,在2020MHz附近,實際測試後成績平均提升6%左右。RX 5700顯卡的實際核心頻率達到了1850MHz,成績平均提升5%左右。

溫度測試:低噪音,散熱滿足要求

在溫度測試過程中,全程採取封箱測試,測試時室內溫度為25攝氏度,測試採用的機箱為分形工藝R6 TG,待機測試為開機後靜置無操作記錄10分鐘,滿載測試為運行3DMark Fire Strike壓力測試。以下為測試結果:

測試時室內溫度為25攝氏度。在待機時,RX 5700 XT以及RX 5700兩張顯卡表現的其實不錯,待機時的溫度最終為40攝氏度左右,此時兩站顯卡的渦輪風扇在運行,RX 5700 XT轉速在710RPM左右,RX 5700轉速為680RPM左右,幾乎聽不到噪音。

而在3DMark Fire Strike壓力測試中,渦輪風扇的表現就不是很出色了。此時RX 5700的溫度為80攝氏度,而RX 5700 XT的溫度甚至上升到了85攝氏度。此時通過記錄的風扇轉速發現,RX 5700 XT的風扇轉速近為1900RPM,雖然這樣會保持一個相對合適的噪音水平,但依舊希望AMD能夠改進驅動,將GPU溫度保持在一個更加合理的水平。

不過我們將兩張顯卡的風扇轉速都手動調整到2900轉時,在測量其滿載溫度,結果就比較滿意了,RX 5700溫度為70攝氏度,而RX 5700 XT溫度為75攝氏度。以下兩張顯卡手動調整後的溫度表現:

但這麼做也有一定代價,就是噪音明顯一些,如果有注重靜音表現的朋友,還是請不要這麼做。

功耗測試:RDNA 7nm帶來驚喜

通過我們專門購置的功耗測試儀,可以精準的測量出顯卡PCI-E、外接供電功率。通過開機後靜置測量顯卡待機功耗,顯卡的滿載功耗則通過運行3DMark Fire Strike壓力測試獲得,以下為測試成績:

待機功耗方面,RX 5700顯卡的功耗都在21W左右,與RX Vega 64/56相差不多,但要比NVIDIA的幾款顯卡要高一些。但在滿載功耗方面,7nm工藝不僅讓全新的Radeon RX 5700核心面積驟減,隨之而來的就是功耗的下降。RX 5700顯卡的滿載功耗約為158W,與RTX 2060幾乎相當。同時RX 5700 XT的表現也非常出色,滿載功耗方面約為217W,比RX Vega 56的226W還要低。看來架構工藝雙升級真正為RX 5700系列顯卡的功耗帶來了真正改善。

總結:新架構靈活高效,開啟AMD顯卡新世代

對於AMD來說,過去七年間經歷足以成為其公司發展史上最重要的一段時期,不過對於RTG部門而言,這七年間雖然從通用計算、到家用主機、甚至風靡一時的挖礦都讓其保持了相當的熱度,而且Fiji、Polaris都是這七年中的閃光點。但這七年磨出的「GCN」這一劍終歸有完成的一刻,接下來還有還需要繼續RTG的使命,保持AMD在GPU領域的競爭力。

顯然,在7年之後的2019年,AMD RTG也終於拿出了盼望已久的Navi,拿出了讓玩家望眼欲穿的RDNA,也再次讓消費者看到了AMD在圖形領域依舊保持這應有的實力。

新架構從計算單元到圖形處理管道都有了重大更新,這也是新架構提升效率的基石。不過從Vega架構以來,AMD RTG對GPU核心緩存及存儲控制器(畢竟AMD干過顯卡里裝SSD的事情)等方面進行了非常大的改進,以及主機領域的針對性優化(DCC,三角形顏色壓縮),讓AMD在圖形架構、技術領域其實在不斷地積累。而大規模並行計算等領域的發展也讓AMD對通用計算有了更多的理解。所以才能在這次的RDNA架構中看到從計算單元、緩存架構到圖形管道的全方位提升。

不過略顯遺憾的是,逐漸成為未來圖形學光照領域熱門的光線追蹤技術在目前的RDNA架構中缺席了。不過好在AMD為下一代家用主機設計的GPU中包含這項技術,說明離我們在AMD顯卡中見到這項技術也不遠了。

回到這次推出的Radeon RX 5700系列顯卡上,這兩張顯卡都是採用的Navi 10核心,採用了7nm工藝製造。40組/36組CU計算單元的數目讓整個核心面積僅為251平方毫米,這也回到了較小的核心面積水平。RX 5700 XT對比RX Vega 64顯卡,有接近18%的性能提升,而RX 5700對比Vega 56也幾乎有同樣的領先幅度。而且功耗相比這兩款Vega顯卡要低不少,可謂效能提升代表,也做到了AMD發布時的承諾。而且這次7nm的Navi 10核心面積僅為251平方毫米,Radeon VII的核心面積為331平方毫米,所以目前的RX 5700系列顯卡遠沒有達到目前RDNA架構及製造工藝的極限。但其現在表現出來的高效能卻令人印象深刻,我們應該能見到更多採用RDNA架構的Navi GPU的出現。

價格方面,在7月6日,AMD官方為這兩款還在預售的顯卡進行調價, RX 5700 XT顯卡售價從3599元降至3099元,而RX 5700顯卡售價則從2999元下調至2699元,最高降幅達500元。新品還在預售就調價也是比較少見的。雖然在前幾天競爭對手已經推出了性能更強大的產品,旨在阻擊AMD新品,不過降價讓競爭的天平再次向AMD這邊傾斜。從測試中可以得出此次推出的兩款顯卡再近些AMD的顯卡產品線中屬於具有很強競爭力的代表,此次調價會讓RX 5700 XT及RX 5700兩款顯卡更具競爭力,再次凸顯其性價比。

這次的兩款顯卡雖然不是面對最高端GPU的產品線,但也足夠成為攪動起目前消費級顯卡市場的重磅產品。讓我們看7年之後,AMD要怎麼再次為顯卡市場帶來新的活力,七年磨一劍,今日把示君,這樣的AMD怎能不讓人愛呢。雖然NVIDIA在上周推出了SUPER系列顯卡做好了迎戰的準備,但AMD的緊急降價一定會讓老對手措手不及,NVIDIA應該會有新的動作來應對,顯卡市場的好戲終於開鑼了!

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