Обзор и тестирование видеокарты AMD Radeon RX 6800 XT. Достойный ответ

Компания AMD возвращается в высшую лигу видеокарт! С таких слов можно начать обзор нового поколения Radeon RX 6000. За последние годы мы привыкли к доминированию NVIDIA на рынке графических устройств. Если в бюджетном сегменте у AMD получались мощные конкуренты, то в топовом безраздельно властвовали GeForce. Была попытка отвоевать позиции с выпуском Radeon VII, но эта модель не смогла показать впечатляющие результаты и была выпущена крайне малым тиражом. Важным шагом стал выход серии Radeon RX 5700 на базе новой архитектуры RDNA, которая позднее была усовершенствована и доработана. В итоге мы получили полноценных флагманов в лице Radeon RX 6900 XT и Radeon RX 6800 XT на новом GPU с удвоенным количеством вычислительных блоков и аппаратной поддержкой трассировки лучей.

Архитектура AMD RDNA 2

На данный момент представлено три видеокарты нового поколения — Radeon RX 6900 XT, Radeon RX 6800 XT и Radeon RX 6800. Все они базируются на графическом процессоре Navi 21 в разных его вариациях. Чип делится на 4 кластера Shader Engine по 10 Compute Engine (CU). По сути, это удвоенный вариант Navi 10 — 80 CU у нового GPU против 40 у старого.

Каждый CU по-прежнему оперирует 64 вычислительными блоками ядрами при 4 текстурных блоках. Полный Navi 21 может похвастать наличием 5120 вычислительных ядер и 320 текстурными блоками при 128 блоках растеризации. Но такая конфигурация задействована только в Radeon RX 6900 XT, у Radeon RX 6800 XT отключено 8 CU, у Radeon RX 6800 деактивировано 20 CU и часть ROP.

Процессоры производятся по 7-нм техпроцессу на заводах TSMC, как и прошлое поколение. При этом инженеры AMD переработали структуру блоков и оптимизировали конвейер Big Navy для более компактных размеров и лучшей энергоэффективности. И это позволило поднять частоты без перехода на новые технологические нормы. Если говорить о конкретных цифрах, то рост энергоэффективности составил более 50%, а при одинаковой мощности RDNA2 может работать с частотами на 30% выше.

Частоты новых моделей действительно стали выше, и теперь более 2 ГГц в номинале для них норма. У старших Radeon RX 6800/6900 XT заявлен Boost до 2250 МГц при среднем игровом значении Game Clock 2015 МГц, минимальное базовое значение равно 1825 МГц. При этом надо понимать, что частоты зависят от ограничений по мощности и температур, поэтому могут различаться в разных приложениях. Но, как мы увидим ниже, они ближе к более высокому значению Boost Clock.

Полные характеристики новых видеокарт в сравнении с предшествующими моделями представлены в таблице:

Теперь подробнее поговорим об основных архитектурных изменениях. В Compute Engine появились специальные блоки Ray Accelerator для ускорения трассировки лучей — по одному блоку на CU и 80 на весь GPU. Ray Accelerator выполняют вычисления пересечения лучей и геометрии, до четырех пересечений за такт. Блоки проще RT-ядер в процессорах NVIDIA, зато это помогает экономить транзисторный бюджет.

Перед нами первое поколение AMD Radeon, которые пригодны для игр с трассировкой лучей, и они должны работать во всех ранее выпущенных проектах. Согласно тестам самой AMD потенциал старших моделей позволяет играть с эффектами трассировки в разрешении 2560x1440.

Также важно отметить, что в новых игровых консолях Microsoft и Sony используется графика на схожей архитектуре, следовательно, можно рассчитывать на определенную оптимизацию трассировки под аппаратные возможности GPU RDNA2.

Другим важным изменением стала переработанная система памяти и появление дополнительного кэша L3 Infinity Cache. Этот быстрый кэш объемом 128 МБ позволяет уменьшить количество обращений к внешней памяти. Обмен данными с Infinity Cache идет по 1024 бит за такт при вариативной частоте до 1,94 ГГц.

Пропускная способность Infinity Cache в несколько раз выше скорости работы с памятью GDDR6 14 Гбит/с на 256-битной шине и даже выше, чем это было бы на шине 512 бит. Такой подход позволил попутно снизить энергопотребление, что весьма важно для столь массивного сложного чипа.

Кроме трассировки лучей через новый GPU поддерживает и другие функции API DirectX 12 Ultimate. Это Variable Rate Shading, Mesh Shaders и Samper Feedback.

Технология Variable Rate Shading позволяет менять качество шейдеров для разных сегментов кадра. Самым наглядным примером являются гоночные игры, где на периферии кадра активно используется смазывание и точность проработки не нужна. У NVIDIA технология поддерживается с поколения Turing. VRS уже поддерживается в ряде игр, начиная с Wolfenstein II: The New Colossus. AMD в качестве более нового примера приводит DIRT 5.

Mesh Shading оптимизирует работу с геометрией благодаря специальному графическому конвейеру. Samper Feedback улучшает стриминг текстур.

AMD FidelityFX

Важное значение имеют не только аппаратные улучшения, но и программные инновации. Компания развивает набор инструментов AMD FidelityFX в рамках открытой платформы GPUOpen. Они позволяют добавить ряд эффектов с использованием программных оптимизаций под GPU Radeon. В частности, игрокам уже известна технология FidelityFX CAS (Contrast Adaptive Sharpening) для улучшения четкости картинки.

Теперь их пополнят новые эффекты. FidelityFX Ambient Occlusion использует оптимизированный алгоритм Combined Adaptive Compute Ambient Occlusion (CACAO) для достоверного затенения объектов в динамических сценах. Предусматривает несколько предустановок качества для выбора оптимального режима.

FidelityFX Screen Space Reflections использует технологию AMD Stochastic Screen Space Reflections (SSSR) для создания качественных отражений в экранном пространстве.

FidelityFX Variable Shading использует особый вариант VRS для повышения производительности.

При использовании трассировки возникают артефакты в виде шумов. У решений NVIDIA реализовано шумоподавление на базе алгоритмом глубокого обучения, и эта операция выполняет довольно эффективно благодаря специальным тензорных блокам. У Navi 21 нет специальных блоков для алгоритмов ИИ, но представлен свой вариант шумоподавления FidelityFX Denoiser.

Еще одним инструментом оптимизации производительности станет FidelityFX Downsampler. Также представлена технология FidelityFX HDR Mapper для эффективной работы HDR-режима с мониторами FreeSync.

Анонсирована технология FidelityFX Super Resolution, которая должна стать альтернативой NVIDIA DLSS. Это метод интеллектуального масштабирования на базе API DirectML, являющегося частью DirectX 12. Подробности пока не раскрыты. Можно предположить, что без специальных блоков эффективность такого метода будет несколько хуже NVIDIA DLSS. Но это будет открытый алгоритм под DirectX 12, что может сделать его более массовым и популярным.

На данный момент технологии FidelityFX заявлены для 35 игр. Их поддерживают свежие DiRT 5, Godfall и World of Warcracft: Shadowlands (FidelityFX CAS Fidelity, FX Ambient Occlusion и др.), будут они и в Far Cry 6. Все озвученные игры должны поддерживать тени с трассировкой лучей, что доступно на всех решениях AMD Radeon RX 6000.

AMD Radeon Boost

Среди новых функций программного обеспечения Radeon Software доступна технология Radeon Boost для ускорения производительности в играх. Ее суть в динамическом снижении разрешения при резких движениях.

При медленном изучении локаций вы получите максимально качественную картинку, но, если решите дернуть мышку для быстрого разворота, разрешение снизится для обеспечения повышенной производительности. Компромиссный вариант, который добавит плавности в динамичных моментах при кратковременном ухудшении визуализации.

Технология поддерживается во множестве популярных игр — Fortnite, Overwatch, GTA V, Battlefield V, Destiny 2, The Witcher 3 и других.

AMD Radeon Anti-Lag

Следующая технология призвана улучшить комфорт в быстрых киберспортивных играх. Radeon Anti-Lag обеспечивает снижение задержек между моментом нажатия на клавишу и реакцией на экране.

Не трудно догадаться, что это ответ на NVIDIA Reflex.

AMD Smart Access Memory

Представлена технология Smart Access Memory, которая позволяет процессору обращаться ко всему объему видеопамяти через шину PCI Express. Ранее для адресации выделялся сегмент в 256 МБ. AMD Smart Access Memory позволяет адресовать все 16 ГБ у Radeon RX 6800/6900.

Согласно тестам AMD данная технология обеспечивает ускорение от 0 до 15%. Ее можно включить на материнских платах AMD X570 и B550 в связке с процессорами Ryzen 5000. То есть сочетание компонентов AMD обеспечит максимальную их эффективность в играх.

Smart Access Memory является вариацией Resizable BARSupport, доступной и на решениях Intel. И уже есть результаты тестов Radeon RX 6800 XT на платформе LGA1200, о чем мы писали в новостях. Также известно, что NVIDIA вскоре представит свой аналог данной технологии без привязки к AMD или Intel.

Обработка видео и вывод изображения

Обновился блок обработки видео. Новые Radeon обеспечивают аппаратное ускорение воспроизведения видео вплоть до 8K при 24 или 30 кадрах. Появилась поддержка кодека AV1. Поддерживается аппаратное кодирование вплоть до 4K при 90 кадрах (H.264) или 4K при 60 кадрах (H.265).

Надо признать, что Radeon все еще уступает GeForce RTX, поскольку Ampere поддерживают кодирование даже в 8K.

Для вывода изображения предусмотрен порт HDMI 2.1 с поддержкой форматов вплоть до 8K@60 Гц и 4K@144Гц, есть два DisplayPort и один USB Type-C с поддержкой шлемов виртуальной реальности. Поддерживаются технологии FreeSync и Variable Refresh Rate.