过去几年,我们谈论AMD显卡,就少不了谈论28nm工艺和反复改进的GCN架构。
虽然通过细节优化,性能稳步提升,但我们不得不看到,工艺、GPU架构等底层技术已经成为性能进一步提升的瓶颈。
AMD当然意识到了这一点。
在年初的CES大会上,AMD展示了新一代GPU架构——Polaris架构。
它还表示将采用三星的14nm FinFET工艺制造新一代GPU芯片。
时隔半年,AMD终于在台北电脑展上发布了万众期待的新一代工艺架构升级的Radeon RX显卡。
AMD前几代GPU核心架构的代号都使用了南太平洋岛国的名字,比如上一代的“Fiji”(斐济群岛)。
新一代GPU还有14nm工艺和架构升级的加持,让AMD可以自信地聚焦星星和大海,北极星和织女星的命名也让这款拥有顶尖技术的产品有了科幻的味道。
虽然在RX发布前半个月,老对手NVIDIA就发布了新一代旗舰和高端定位显卡GTX和GTX显卡,但AMD似乎并不急于正面交锋旗舰与旗舰之间的对抗一如既往。
Polaris架构的第一款产品RX恰好是一款面向主流游戏玩家的显卡,售价仅为美元。
更强大的代号Vega的旗舰产品还要耐心等待一段时间。
RX已经在中国开始预售。
1.0元的价格点燃了很多玩家的热情。
前几批的预售名额几乎瞬间就被消灭殆尽。
而这款显卡真的如传说中那么神奇吗? PCPOP评测室第一时间拿到了这款产品。
接下来我们就来看看这款受到前所未有关注的新显卡的表现。
跨28nm到14nm的核心架构分析。
最新版本的GPU-Z已经可以识别RX的各种参数:RX采用的制程工艺是14nm。
加上流处理器单元,相比目前价格比较接近的R9 X和R9来说,似乎并不多,这也将核心面积缩小到了mm2。
显然,AMD似乎并不打算继续过去通过堆叠流处理器来取得进步,而是依靠新架构、新工艺带来的效率提升来获得更高的性能。
另外,默认频率也达到了MHz。
大家关心的显存采用了三星GDDR5显存,容量为8GB。
显存位宽为bit,实际频率达到MHz,等效频率高达MHz。
带宽达到GB/s。
RX的核心逻辑架构图。
从架构图来看,Polaris 10 GPU采用的架构与之前的GCN架构密不可分。
仍然在保留原有优秀设计的基础上进行改进。
这次AMD对Polaris的改进比前几代要大得多,无论是它的显示核心、指令调度器、几何处理器、多媒体核心、显示引擎、二级缓存还是显存控制器等,都是“焕然一新”。
RX搭载四颗原生原生异步引擎(ACE),将在VR应用中发挥更强大的性能,为VR设备的出色视觉体验提供保障。
更大的二级缓存在一定程度上降低了Polaris 10 GPU的带宽需求,从而降低了显存的功耗,提高了能耗比。
最终到来的工艺跨越了集成电路工艺。
指的是芯片内各电路之间的距离。
更高密度的IC电路设计意味着相同尺寸的IC可以具有更高密度和更复杂功能的电路设计。
微电子技术的发展和进步主要依靠工艺技术的不断改进,不断缩小器件的特征尺寸,从而不断提高集成度、降低功耗、提高器件性能。
近年来,由于一些原因,显卡行业从2016年的32nm工艺推进到28nm之后,就没有再进步了。
28nm工艺也已经使用了三代产品。
举个例子或许更容易理解:移动处理器行业最早采用28nm工艺的高通APQ于2018年推出,其首款机型就是我们熟悉的小米2。
你是不是有点惊讶?也就是说,早已被淘汰的手机芯片所采用的制程技术,在2018年发布的产品中,却被显卡行业所采用。
14nm FinFET功率效率更高的局面,直到去年底才得到扭转。
三星和台积电最终获得了14/16nm FinFET工艺生产线的稳定产能。
显卡行业也一夜之间实现了工艺技术的跨越式发展(跳过22nm工艺)。
功耗和发热量的降低让GPU核心拥有更高的集成度和更高的频率,每瓦性能大幅提升。
FinFET是什么? FinFET,称为鳍式场效应晶体管(FinFET),是一种新型互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管。
FinFET源自传统标准晶体管——场效应晶体管(FET)的创新设计。
传统的晶体管结构中,控制电流通过的栅极只能控制栅极一侧电路的通断,属于平面架构。
在FinFET架构中,栅极形成类似鲨鱼鳍的叉形3D结构,可以控制电路两侧电路的通断。
这种设计可以极大地改善电路控制并减少泄漏,还可以显着缩短晶体管的栅极长度。
最终为芯片提供更好的功耗和热量控制。
从AMD给出的数据来看,Polaris架构的每瓦性能是上一代的2.8倍,其中14nm FinFET工艺贡献了至少70%的性能提升。
RX新技术解析 除了上述工艺技术和核心架构方面的进步之外,AMD还赋予了RX系列显卡一些全新的技术,为玩家提供面向未来的技术支持。
比如5K视频、HDR输出……更强的视频输出能力。
新款Polaris系列显卡支持DP1.3接口,通过DP1.3接口可实现32.4Gbps的输出带宽。
与HDMI2.0b相比,提升80%。
它可以支持 4K Hz 显示刷新,最高 4K FPS 的 FreeSync 技术也在支持列表中。
如此高刷新率的4K输出也将为VR设备提供更好的支持。
RX系列显卡配备的DP1.3接口还可提供5K 60FPS显示输出。
5K 分辨率的像素将比现有 4K 显示器多 78%。
这些对 5K 技术的支持预计要到今年年底才会向所有人提供。
HDMI2.0b支持4K60视频输出。
此外,RX系列显卡还配备了支持FreeSync技术的HDMI2.0b接口,可提供高达60Hz的4K视频输出。
更好的HDR技术支持此外,AMD还将提供更好的HDR技术支持,提供更好的色彩表现。
RX可以通过HDMI 2.0b接口实现最大x分辨率为60Hz的显示输出。
未来将通过DP1.4-HDR接口输出高达96Hz的4K HDR图像。
更好的VR体验 在本月初的台北发布会上,AMD将RX称为一款新的VR基准显卡。
RX已通过多项VR测试认证。
AMD计划利用这款新产品来增加其在VR市场的份额。
在这一代产品周期中,AMD也专门针对VR做出了很多改进和努力。
AMD携手众多合作伙伴推出LiquidVR软件工具开发套件,一一解决VR在性能、延迟、兼容性等方面面临的三大技术难题,力求为开发者和用户提供最好的VR解决方案。
在新一代VR发展中,游戏图形不会像现在这样先渲染,然后扭曲成VR需要的形状。
而是将游戏图形直接渲染成VR所需的图形,大大提高效率。
此外,AMD还特别优化了VR游戏的声音表现,赋予VR游戏全新的听觉体验。
定位和环境音效更加接近真实环境,大大提高了声音层面的沉浸感。
显卡细节解析RX细节解析接下来我们就来看看RX的真面目,仔细看看这款备受期待的新显卡的每一个细节。
我们还将对其进行拆解,一睹显卡内部的秘密。
当你拿到这款显卡的时候,不禁会有一种非常强烈的熟悉感。
标志性的涡轮散热器和红黑塑料外壳是与上一代产品非常明显的延续。
公版RX采用了非常短的PCB板,散热器明显长于PCB板本身,而且公版没有配备金属背板。
标志性的涡轮散热器已使用了几代。
这种散热器的优点是可以将机箱内的热空气全部吹出,减少机箱内其他硬件的冷却压力。
RX有一个HDMI 2.0b接口和三个DP接口。
目前支持的DP版本应该是1.3,以后会兼容1.4-HDR版本。
值得注意的是,这一代产品并没有提供DVI接口,使用老款显示器的玩家需要使用转接线来解决问题。
RX的PCB相当短,长度与号称“18厘米神器”的R9 Nano一致。
相信未来的非公产品也会有缩短散热器的版本。
第二代小机箱神器值得期待。
由于标称TDP仅为W,因此电源模块无需过于豪华。
4相数字电源完全可以满足需要。
RX采用三星GDDR5显存,等效频率为8GHz。
RX的核心是一颗代号Polaris10的Polaris架构显示核心,核心面积为mm2,最多2个流处理器,默认频率为MHz。
这是第一个进入公众视野的 Polaris GPU。
RX的长度约为24cm,实际PCB板长度仅为18cm。
插在标准ATX主板上显得有点娇小精致。
厚度与占用的两个PCI插槽的宽度基本一致,没有突出部分。
Benchmark & VR性能测试测试平台介绍为了避免显卡以外的硬件成为本次测试的瓶颈,这次我们使用了最高端的Intel桌面处理器10核酷睿i7-X 、华硕STRIX-X99主板与宇威DDR4 8GBx4套装共同组成顶级发烧平台。
具体配置如下: 测试显卡我们选择了定位比较接近的GTX、GTX和R9。
具体规格如下: 在基准测试中,我们选择了常见的3DMark软件进行测试,分别在Extreme和Ultra模式下进行测试,同时还添加了目前比较有代表性的SteamVR性能测试程序来体现VR性能。
从这部分3DMark测试结果来看,RX的表现介于GTX和GTX之间。
在Extreme模式下,它比GTX好约16%。
Ultra模式下,大容量显存的优势开始发挥作用,领先优势达到19%。
SteamVR性能测试 SteamVR性能测试截图 在SteamVR测试中,RX取得了6.8分的体验分数,处于“就绪”水平。
但当我们对比的时候,我们会发现这样的成绩相比GTX来说是有一些劣势的。
原因可能是beta驱动还不成熟或者其他原因。
另外,SteamVR作为一款非常入门级的VR测试程序,它远不是3DMark这样的权威软件。
如果想要全面、客观地反映显卡VR性能的差异,只能期待FutureMark尽快向市场推出VRMark正式版。
游戏性能测试 在游戏性能测试中,我们选择了《奇点灰烬》《杀手6》《战争机器终极版》等三款DX12游戏进行测试,同时也测试了三款DX11游戏:《守望先锋》《地铁:最后的曙光》《巫师3》。
所有测试均以 P 和 4K 分辨率分别进行。
DX12游戏测试 在DX12游戏测试中,RX展现出了颠覆性的性能优势。
在很多项目中,其性能不仅让GTX望尘莫及,甚至超越了定位更高的GTX。
A卡在DX12游戏中一贯的优势得到延续甚至加强。
DX11游戏测试 在DX11游戏测试中,RX的表现要正常很多。
与基准测试结果的领先幅度基本一致。
它展现出了相对GTX应有的性能优势,但并没有超越GTX。
高频大容量显存带来相当不错的4K性能。
热功耗测试与总结 散热&功耗测试 28nm时代的高性能显卡几乎就是高功耗、高发热的代名词,但现在到了14nm时代,再加上FinFET技术的加持,理论上这一代显卡将会有非常好的性能。
RX的功耗和温控水平也通过标称的W TDP功耗来体现。
但未经实际测试,这些都只能是猜测。
由于常用版本的FurMark显卡烘焙程序无法采集RX上的数据,因此我们改用3DMark中等压力测试程序。
通过GPU-Z提供的监控,我们可以看到这个软件也可以让显卡达到%负载。
相信获得的烘焙机数据是可信的。
待机温度仅为37度,中规中矩。
然而,在达到%负载后二十分钟,显卡的温度就达到了80摄氏度。
虽然数据强于前几代,但与14nm工艺一起来看,这样的成绩虽然没有错,但也没什么用处。
功耗方面,待机功耗仅为11W,非常不错。
达到%负载时的最大功率仅为W,比标称TDP值W低了20W。
14nm FinFET工艺再次实现了应有的效率。
评测总结 作为首款推出的Polaris架构产品,RX的表现足够令人满意。
在基准测试和DX11游戏测试中比GTX有16%到19%的性能优势。
在DX12游戏测试中,这并不意外。
体现了极其强大的性能优势,甚至部分超越了GTX的性能水平。
参考其国内定价,毫无疑问它已经成为中端显卡中最具性价比的产品。
值得注意的是,目前这款公版显卡的PCB板长只有18cm,散热器也只有24cm。
与市场上的同类产品相比,这个尺寸有很多优势,适合一些喜欢小机箱的玩家。
这绝对是一件好事。
功耗测试中,即使满载,功耗也仅为W,远低于标称TDP功耗水平。
与上一代产品R9的W功耗相比,14nm FinFET为RX带来了近一倍的每瓦性能。
这在日常使用中也带来了更高的电源性价比优势,这对于中高端网吧用户来说显然非常有吸引力!虽然AMD这次首先带来了甜点级中端显卡,但并没有让对手在旗舰级展开正面交锋。
但从RX的表现来看,不免让人期待这款代号为Vega的旗舰产品。