AMD Radeon RX 7900 系列顯示卡降臨， 細探 RDNA 3 架構如何帶來 1.7 倍效能成長

AMD 發表新一代 RDNA 3 顯示架構，並將於 12 月 13 日推出 Radeon RX 7900 XTX 還有 Radeon RX 7900 XT 顯示卡，提供更出色的效能與效率表現。

新世代顯示卡來了！

AMD 先前於 “together we advance_gaming” 發表會中介紹全新 RDNA 3 顯示架構，以及採用 RDNA 3 的 Radeon RX 7900 XT 與 Radeon RX 7900 XTX 旗艦顯示卡，達成更高的能源效率、提高遊戲解析度與更新頻率、開創新世代遊戲體驗等玩家引頸期盼的開發目標。而 AMD 也特別安排 AMD Radeon 繪圖技術事業群工程部資深副總裁王啟尚（David Wang）對媒體進行更詳細的架構說明。

RDNA 至今已經到達第 3 世代，每代都有 50% 以上的電力效率提升，累積至 RDNA 3 的總合已比 VEGA（註：RDNA 的前 1 代顯示架構）高出 350% 以上，代表著消耗同樣電力的情況下，RDNA3 架構的顯示卡能夠輸出 3.5 倍於 VEGA 的效能。

RDNA 3 也是首款採用 Chiplet（小晶片，將不同製程的裸晶封裝在同一個晶片上）設計的遊戲顯示卡，由 5nm 製程節點的繪圖運算晶片（Graphics Compute Die，GCD）與 6nm 製程節點的記憶體快取晶片（Memory Cache Die，MCD）組成。使用不同製程的最大的好處就是可以將更關鍵的元件使用先進製程，而其他元件則使用成熟製程，以發揮兼顧成本與效能表現、效率的優勢。

RDNA 3 與先前的 RDNA 2 一樣具有 Infinity Cache 快取記憶體，不過位置由先前的繪圖核心內部遷移至外部裸晶。當繪圖核心需要讀取資料時，會先搜尋 Infinity Cache 快取記憶體，若找到資料則為快取命中（Cache Hit），便能以極快的速度讀出資料，若無到資料則為快取失誤（Cache Miss），這時候才需退回尋找顯示記憶體的資料。

王啟尚表示，RDNA 3 架構所使用的 GDDR6 顯示記憶體頻寬為 960GB/s，透過第 2 代 Infinity Cache 快取記憶體高達 5.3TB/s 的尖峰頻寬進行補強，將快取命中的機率納入考量後，能夠將整體等效記憶體頻寬提升至 4TB/s，不但表現高於競爭對手所使用的 GDDR6X（筆者註：GeForce RTX 4090 的頻寬為 1008GB/s），而且整體功耗也更低，這也是 RDNA 3 顯示架構提升效率的重要策略之一。

▲ 說明會由 AMD Radeon 繪圖技術事業群工程部資深副總裁王啟尚（David Wang）主講。

▲ 首波採用採用 RDNA 3 顯示架構的產品為 Radeon RX 7900 XT 與 Radeon RX 7900 XTX 旗艦顯示卡。

▲ RDNA 3 顯示架構的創新為玩家帶來更先進的遊戲體驗。

▲ RDNA 3 的開發目標包括更高的電力效率、提高遊戲解析度與更新頻率、開創新世代遊戲體驗等。

▲ RDNA 至今已經到達第 3 世代，每代都有 50% 以上的電力效率提升，累積至 RDNA 3 的總合已比 VEGA 高出 350% 以上。

▲ RDNA 3 採用 Chiplet 設計，由 5nm 製程節點的繪圖運算晶片（GCD）與 6nm 製程節點的記憶體快取晶片（MCD）組成，總共具有 580 億個電晶體。▲ RDNA 3 架構中的第 2 代 Infinity Cache 快取記憶體尖峰頻寬高達 5.3TB/s，較 RDNA 2 多出 2.7 倍。

全新繪圖單元

RDNA 3 的 GCD 具有統一架構的運算單元，並整合全新的顯示引擎與雙媒體引擎，由於其製程從 RDNA 2 的 TSMC（台積電）7nm 製程節點進步到 5nm 製程節點，讓單位面積能夠容納的電晶體數量提升 165%。

RDNA 3 的暫存器（Vector General-Purpose Registers，VGPR）容量為前代的 1.5 倍，並搭載雙路指令分發單元，可以彈性調整為獨力或合併運作模式，有助於提高運算單元的資料吞吐效率，並提升整體效能表現。

整合於運算單元的 AI 加速單元與第 2 代光線追蹤技術也都有所提升，前者支援新的 AI 指令集並具改善資料吞吐功能，能夠帶來最高 2.7 倍效能表現，而後者具有新的指令集與光線接觸演算法，能夠提升 50% 運算效率。

另一方面，RDNA 3 也解耦繪圖核心與前端的時脈，並以最佳組合方式運作。以 Radeon RX 7900 XTX 為例，負責實際運算工作的繪圖核心以 2.3GHz 的時脈運作，而負責讀取資料的前端則為 2.5GHz，提升資料存取的吞吐量以「餵飽」繪圖核心，達到在同樣效能的情況下，節省 25% 電力消耗的效果。

RDNA 3 架構中的新顯示引擎則支援 DisplayPort 2.1 規範，讓傳輸頻寬達到 54Gbps，能夠提供 4K 480 Hz 或 8K 165 Hz 的解析度、更新頻率，並支援 12bit 色彩取樣深度，達到顯示 680 億色的境界。

而雙媒體引擎則可同時進行 AV1、HEVC（h.265）等格式的解碼與編碼，最高可支援 8K 60Hz 的 AV1 編解碼。進行影像編碼時還可以透過 AI 提升畫質，透過預處理、內容最佳化等機制，提高影片壓縮效率並強化文字的清晰度。

此外王啟尚也特別於說明會中提到，RDNA 3 將透過 Smart Access Storage 功能支援 DirectStorage 1.1，利用繪圖處理器的運算資源加速資料解壓縮，以提升傳輸效率。該功能目前還處於開發階段，會在未來透過軟體方式更新。

▲ RDNA 3 的 GCD 具有統一架構的運算單元，並整合全新的顯示引擎與雙媒體引擎等單元。

▲ 其製程從 RDNA 2 的 TSMC（台積電）7nm 製程節點進步到 5nm 製程節點，讓單位面積能夠容納的電晶體數量提升 165%。

▲ RDNA 3 搭載雙路指令分發單元，可以彈性調整為獨力或合併運作模式。

▲ 每組運算單元具有 2 個 AI 加速單元，支援新的 AI 指令集並具改善資料吞吐功能，能夠帶來最高 2.7 倍效能表現。

▲ 第 2 代光線追蹤加速技術支援新的指令集與光線接觸演算法，能夠提升 50% 運算效率。

▲ RDNA 3 的繪圖核心與前端運作時脈分別為 2.3GH、2.5GHz，能在達到在同樣效能的情況下節省 25% 電力消耗。

▲ RDNA 3 的原生運算效能達到 61TFLOPS，比 RDNA 2 的 23TFLOPS 高出 165%。

▲ 新顯示引擎則支援 DisplayPort 2.1 規範，讓傳輸頻寬達到 54Gbps，能夠提供 4K 480 Hz 或 8K 165Hz 的解析度、更新頻率，並支援 12bit 色彩取樣深度。

▲ 雙媒體引擎則可同時進行 AV1、HEVC（h.265）等格式的解碼與編碼，最高可支援 8K 60Hz 的 AV1 編解碼，並透過 AI 提升畫質。

▲ RDNA 3 具有多項創新，帶來更優異的效能與電力效率。

1.7 倍世代效能提升

AMD 首波推出的顯示卡為 Radeon RX 7900 XTX 與 Radeon RX 7900 XT，其中 Radeon RX 7900 XTX 與前代旗艦 Radeon RX 6950 XT 相比，4K 遊戲效能提升最高可達 1.7 倍。

此外 AMD 也更新了 FidelityFX Super Resolution（FSR）升頻技術，帶來 FSR 2.2 以及即將推出的 FSR 3。FSR 2.2 將強化時域升頻（Temporal Upscaling）的技術，並整合多項增強功能以提升遊戲畫面品質，於 2022 年 11 月 8 日開始提供該功能，首款遊戲為《極限競速：地平線 5》。而預計於 2023 年推出的 FSR 3 則加入 Fluid Motion Frames 技術，相較於FSR 2 能在特定遊戲中提供高達 2 倍的 FPS 效能提升。

▲ Radeon RX 7900 XTX 具有 96 組運算單元搭配 24GB GDDR6 顯示記憶體與 96MB 第 2 代 Infinity Cache快取記憶體，遊戲時脈達 2.3GHz，顯示卡功耗為 355W。

▲ Radeon RX 7900 XTX 採用 3 風扇散熱方案。

▲ 提供 HDMI、DisplayPort、USB Type-C 等顯示端子。

▲ Radeon RX 7900 XT 則有 84 組運算單元搭配 20GB GDDR6 顯示記憶體與 80MB 第 2 代 Infinity Cache 快取記憶體，遊戲時脈為 2GHz，顯示卡功耗為 300W。

▲ Radeon RX 7900 XT 的外型有些許不一樣，可以注意頂部沒有 Radeon 字樣。 ▲ Radeon RX 7900 XTX 在多款遊戲原生 4K 解析度的效表現上，可達到 Radeon RX 6950 XT 的 1.5~1.7 倍。

▲ 由於 Radeon RX 7900 XTX 與 Radeon RX 6950 XT 尺寸相當接近，也都是使用 2 組 8Pin PCIe 電源端子，功耗僅增加 25W，方便玩家直接無痛升級。

▲ DisplayPort 2.1 支援 2K 900Hz、4K 480FPS 或 8K 165FPS 等顯示模式提供更流暢的畫面體驗。

▲ Radeon RX 7900 XTX在多款熱門競技型遊戲有著出色的效能表現，《特戰英豪》的 FPS 甚至超越 800幀。

▲ 目前已經有 216 款遊戲支援 FidelityFX Super Resolution（FSR）升頻技術，特別的是其他品牌的顯示卡也能使用此功能。

▲ FSR 能讓 Radeon RX 7900 XTX 提供充沛的 4K 遊戲效能。

▲ 在 FSR 的加持下，Radeon RX 7900 XTX 也能滿足 8K 遊戲的效能需求。

▲ FSR 也能讓 Radeon RX 7900 XTX 達到 4K 並開啟光線追蹤的效能需求。

▲ 預計於 2023 年推出的 FSR 3 則加入 Fluid Motion Frames 技術，相較於 FSR 2 能在特定遊戲中提供高達 2 倍的 FPS 效能提升。

Radeon RX 7900 XTX 與 Radeon RX 7900 XT 顯示卡預計於 2022 年 12 月 13 日推出，價格分別為美金 999、899 元（約合新台幣 32,480、29,230 元），不超過美金 1,000 元的價格也讓它更具市場競爭力，結合 AMD RDNA 3 架構、多項效能提升與技術支援，全新 Radeon RX 7900 系列為遊戲市場帶來新一波旗艦顯示卡選擇，就讓我們一起期待之後測試數據的解禁，看看會為玩家帶來如何的卓越效能表現。

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