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.

AMD Radeon RX 6800 XT

Настало время взглянуть непосредственно на видеокарту и оценить особенности референсной модели эталонного дизайна.

Ранее AMD старались выдерживать ограничения двухслотового дизайна, но для 300-ваттных видеокарт габариты кулера были увеличены. Radeon RX 6800 XT занимает 2,5 слота и оснащается тремя вентиляторами. Длина графического адаптера составляет 27 см.

Обратная сторона закрыта металлической пластиной.

Корпус имеет обтекаемые формы с красной окантовкой боковой стороны. С этой же стороны присутствует подсвечиваемый логотип Radeon.

В углу расположено два восьмиконтактных разъема питания.

На заднюю панель вынесено четыре порта: HDMI, Virtual Link Type C, два Display Port.

Бэкплейт выполнен из металла, но радиатором не является — термопрокладок для контакта с горячими зонами платы не предусмотрено.

Нижняя часть системы охлаждения представлена крупным черным основанием, которое контактирует с горячими элементами питающих цепей.

Для контакта с GPU и микросхемами памяти предусмотрены открытые медные площадки. Обратите внимание, что в референсной видеокарте используется графеновая термопрокладка GPU. Она обладает высокой теплопроводностью, но ее легко повредить при снятии охлаждении (у нас так и произошло). Поэтому без особой надобности видеокарту лучше не разбирать.

Медные площадки являются частью единого большого радиатора, в основании которого находится крупная испарительная камера. Для контакта с пластиной, накрывающей плату, предусмотрено лишь две термопрокладки между ними.

Радиатор занимает все свободное пространство под пластиковым кожухом. Черный цвет придает солидный внешний вид.

За обдув отвечают три вентилятора стандарта 80 мм.

Лопасти окружены внешним кольцом. Похожий дизайн крыльчатки используется в вентиляторах видеокарт ASUS.

Наглядно оценить конструкцию AMD Radeon RX 6800 XT поможет нижняя иллюстрация.

Печатная плата эталонного дизайна. Всего насчитывается 15 фаз, 12 фаз приходится на систему питания GPU.

Все линии питания собраны на транзисторных сборках DrMOS Rectifier TDA21472.

Процессор Navi 21 окружен массивной защитной рамкой. Площадь кристалла равна 529 мм². Распаяно восемь микросхем памяти Samsung K4ZAF325BM-HC16.

Как уже отмечалось выше, для видеокарты заявлено два значения Boost — Game Clock 2015 МГц и Boost Clock 2250 МГц. Эффективная частота памяти GDDR6 эквивалентна значению в 16000 МГц.

В программном центре Radeon в разделе производительность можно выбрать один из трех рабочих профилей. По умолчанию видеокарта работает в сбалансированном режиме. В тихом режиме скорость вентиляторов будет немного ниже, а частоты могут немного снижаться из-за более жестких ограничений по мощности. В режиме Rage (Ярость) акценты смещаются в сторону повышенного лимита мощности и небольшого разгона.

Последний вариант предусматривает сочетание частот Game/Boost на уровне 2065/2310 МГц.

Тестирование проводилось при 22–23 °C в помещении (открытый корпус). В стандартном режиме во многих играх частоты близки уровню Boost Clock 2250 МГц и даже достигали 2300 МГц (внизу слева данные мониторинга Horizon Zero Dawn в 4K). В других приложениях частоты падали до уровня 2100–2150 МГц (внизу справа данные мониторинга The Division 2 в 4K). Максимально возможная точка Boost находится в значении 2394 МГц.

Температура не превышала 80 °C при максимальной скорости вентиляторов 1600 об/мин. Шум небольшой, но в более жестких эксплуатационных условиях (например, внутри корпуса с плохой вентиляцией) нагрев будет расти, провоцируя за собой рост шума.

Теперь поговорим о разгоне. Лучшим программным инструментом для этого являются ручные настройки в стандартном программном обеспечении Radeon. В ручном режиме вы можете менять минимальную и максимальную частоты GPU, настраивать память и регулировать кривую управления вентиляторами. Наш экземпляр удалось ускорить до 2600 МГц по максимальному значению Boost при повышении лимита мощности до предела (+15%), память ускорена на 6% и немного повышена скорость вентиляторов.

Такие настройки подняли основной диапазон рабочих частот GPU до 2400-2500 МГц. Итоговые частоты памяти 16928 МГц. Температура держалась в рамках 77 °C при скорости вентиляторов до 1900 об/мин.

Характеристики тестируемых видеокарт

В качестве основного конкурента выступит GeForce RTX 3080. У нас не было простого варианта, поэтому в сравнении задействована MSI RTX 3080 Gaming X Trio. Старое поколение представлено GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition. Для наглядности добавлены результаты простой версии GeForce RTX 3090 (INNO3D iChill X4 с рекомендованными частотами) без разгона. Результаты соперников в самых требовательных играх обновлены с учетом новых драйверов.

Тестовый стенд

Конфигурация тестового стенда следующая:

• процессор: Intel Core i9-9900K;
• система охлаждения: be quiet! Silent Loop 280mm;
• материнская плата: ASUS ROG Maximus XI Formula;
• память: Kingston HyperX HX434C16FB3K2/32 (DDR4-3466@3600);
• системный диск: Kingston SSDNow UV400 480GB;
• дополнительный диск №1: Kingston A2000 NVMe PCIe 1000GB;
• дополнительный диск №2: Kingston KC2000 NVMe PCIe 1000GB;
• корпус: Antec NX800;
• блок питания: Antec HCG850 Gold;
• монитор: ASUS PB278Q (2560х1440, 27″);
• операционная система: Windows 10 Pro x64;
• драйвер Radeon RX 6800 XT: AMD Adrenalin 20.12.1;
• драйвер GeForce: NVIDIA GeForce 457.40, 456.38.

За основу взята описанная ранее методика тестирования без игр и режимов, где задействована технология NVIDIA DLSS

Результаты тестирования

Assassin’s Creed Odyssey

В Odyssey новичок AMD не просто соперничает с GeForce RTX 3080, но и обгоняет его. И это при том, что в тестах задействована ускоренная нереференсная версия от MSI. С разгоном Radeon RX 6800 XT обгоняет флагмана NVIDIA.

Battlefield V

В этой игре при активной трассировке лучей Radeon RX 6800 XT не справляется с 4K. Очень низкие минимальные показатели. По факту даже GeForce RTX 2080 Ti в таком режиме показывается более плавную комфортную производительность.

Borderlands 3

Изначально мы использовали DirectX 11 для тестов видеокарт NVIDIA, поскольку в старом API их результаты выше. Но в таком режиме Radeon RX 6800 XT серьезно уступает GeForce RTX 3080.

Переход на DirectX 12 обеспечивает серьезное ускорение для AMD, и результаты новичка вплотную приближаются к показателям GeForce RTX 3080 в оптимальном для него режиме.

Control

Control является одним из лучших примеров использования красивых отражений с трассировкой лучей.

В более низком разрешении 2560x1440 результаты Radeon RX 6800 XT больше отвечают комфортному уровню, но все равно ниже показателей GeForce RTX 2080 Ti.

Crysis Remastered

В данной игре у Radeon RX 6800 XT и GeForce RTX 3080 близкие показатели. Соперник NVIDIA немного выигрывает по среднему fps.

Death Stranding

Radeon RX 6800 XT вырывается вперед относительно GeForce RTX 3080. При максимальных частотах он показывает производительность уровня GeForce RTX 3090. Стоит отметить, что у конкурентов есть преимущество в виде DLSS — такой режим обеспечит им серьезное ускорение относительно начальных результатов.

DOOM Eternal

Radeon RX 6800 XT незначительно уступает GeForce RTX 3080. Если бы в сравнении участвовал рядовой соперник без заводского разгона, результаты были бы равны.

Far Cry 5

Минимальная разница между соперниками и в Far Cry 5.

Horizon Zero Dawn

Radeon RX 6800 XT проигрывает 9% главному сопернику по средней частоте кадров и почти не уступает по минимальным показателям. Разгон ускоряет его на 5–7%.

Red Dead Redemption 2

В этой требовательной игре Radeon RX 6800 XT показывает промежуточные результаты между GeForce RTX 3080 и GeForce RTX 2080 Ti.

Resident Evil 3 Remake

В Resident Evil 3 все участники демонстрируют великолепные результаты в 4K. Radeon RX 6800 XT слабее GeForce RTX 3080, но при столь высоком fps это не критично.

The Outer Worlds

Тут Radeon RX 6800 XT безнадежно отстает от GeForce RTX 3080, но показывает серьезный отрыв относительно GeForce RTX 2080 Ti.

The Witcher 3: Wild Hunt

Из-за нестабильного минимального fps в этой игре учитывались только показания 1% low и средняя частота кадров.

В «Ведьмаке» все участники показывают комфортную производительность при максимальных установках графики. Radeon RX 6800 XT уступает GeForce RTX 3080 до 13%, разница с референсным соперником была бы чуть меньше.

Tom Clancy’s The Division 2

Первые тесты в этой игре показывали нестабильный fps у новых GeForce RTX, что было исправлено в новых драйверах. В итоге GeForce RTX 3080 демонстрирует серьезное преимущество относительно Radeon RX 6800 XT, и последний не может компенсировать это за счет разгона.

Tom Clancy’s Ghost Recon Breakpoint

Минимальное отставание от GeForce RTX 3080. При сравнении с референсным соперником результаты могут быть равны.

Total War Saga: Troy

В новом Total War герой обзора снова проигрывает сопернику с разницей менее 7%.

Watch Dogs: Legion

Дополнительно проведены тесты в Watch Dogs. На момент сравнения на руках не было GeForce RTX 3080. Более полный анализ производительности в данной игре будет в будущих обзорах.

Если вы хотите играть в 4K без трассировки лучей, то GeForce RTX 3080 обеспечит производительность до 50 кадров при Ultra-графике.

Для трассировки придется снижать разрешение. Но с такими эффектами Radeon cсерьезно сдает позиции и проигрывает даже GeForce RTX 2080 Ti.

3DMark

В комплексном тесте Time Spy мы наблюдает небольшое отставание от MSI GeForce RTX 3080 Gaming X. Но эта разница может быть обусловлена заводским разгоном MSI.

Во всех тестах трассировки лучей новый Radeon RX 6800 XT соперничает только с GeForce RTX 2080 Ti. Новое поколение NVIDIA показывает серьезный отрыв.

Энергопотребление

Ниже результаты замеров энергопотребления всей тестовой системы в игровом режиме.

Radeon RX 6800 XT экономичнее GeForce RTX 3080. Это важное преимущество.

Выводы

AMD Radeon RX 6800 XT — современная видеокарта топового уровня, которая обеспечивает высокую производительность, полностью поддерживает DirectX 12 Ultimate и трассировку лучей. Эта модель демонстрирует серьезный скачок в производительности относительно прошлого поколения Radeon благодаря новой архитектуре RDNA2. Для AMD это серьезный шаг, который позволяет вернуться в высшую лигу графического рынка.

В большинстве тестов AMD Radeon RX 6800 XT показывает небольшое отставание от GeForce RTX 3080, в некоторых играх они равны, а порою преимущество остается за AMD. Это вполне соотносится с более низким ценником. В плюсы стоит записать меньшее энергопотребление. Проблема в дефиците новых видеокарт и непредсказуемом ценообразовании, когда сложно прогнозировать, какие продукты будут обладать более низкой стоимостью. После стабилизации поставок и цен Radeon RX 6800 XT безусловно займет свою нишу и сможет составить заметную конкуренцию решениям NVIDIA.

Слабым местом Radeon RX 6800 XT является серьезное отставание от GeForce RTX в играх с трассировкой лучей. В таких приложениях новичок AMD откатывается на уровень GeForce RTX 2080 Ti. И хотя есть надежды на постепенную оптимизацию под архитектуру RDNA2 благодаря консолям, не стоит ожидать чуда. Если в обычных играх Radeon RX 6000 станут отличной альтернативой «зеленым» видеокартам, в трассировке лучей NVIDIA все еще сохраняет лидерство. Но не трассировкой единой. AMD развивает платформу AMD FidelityFX с новыми эффектами, оптимизированными под Radeon. А в сочетании с процессорами Ryzen 5000 на базе актуальных системных плат можно активировать технологию Smart Access Memory, что способно увеличить быстродействие.