AMD Radeon 資深副總裁王啟尚全面解析新一代卡王 AMD Radeon RX 7900 系列顯示卡,傑出效能與效率表現驚豔全場!

AMD Radeon 資深副總裁王啟尚全面解析新一代卡王 AMD Radeon RX 7900 系列顯示卡,傑出效能與效率表現驚豔全場!

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顯示卡市場發展至今,高效能可能也代表著功耗高到燒掉電源接頭、體積也比主機板還大張,能夠提供最佳效能功耗比的顯示卡才更符合市場需求。AMD 最新推出的 Radeon RX 7900 系列顯示卡,絕對是以後者取勝。

選用台積電 5nm 製程,每瓦效能提升 54%,並使用全球首款 AMD「Chiplet」小晶片設計來撐起 580 億個電晶體,是 AMD Radeon RX 7900 系列顯示卡的主要特色。接下來讓我們從技術面瞭解 AMD RDNA 3 架構如何提升 Radeon 顯示卡的每瓦效能,帶給玩家效能與功耗的最佳平衡。

在開始深探 AMD Radeon RX 7900 系列顯示卡的技術細節之前,讓我們先認識 AMD Radeon 繪圖技術事業群工程部資深副總裁王啟尚(David Wang)。還記得十年前開創性的卡王 AMD Radeon HD 7970 嗎?當時驚為天人的 GCN 架構就是由王啟尚所設計,而他自然也是 AMD Radeon 顯示卡這幾年不斷成長的重要功臣之一。 

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

AMD RDNA 3,不只是 2 代變成 3 代,小晶片設計首重效率最大化

RDNA 3 在本質及架構上做了很大變更,其中最為大家所關注的,是小晶片的設計模式。熟悉顯示卡生態的朋友們都知道,顯示卡的 GPU 核心以往「巨大便是美」,能塞進更多處理單元,就是效能的保證,就是張數的天堂,然而帶來的通常也是耗電怪獸。

不是每個玩家都想養一隻耗電怪獸,所以 AMD 這次的設計考量是以「效率最大化」為出發點,從空間、電力及效能多點齊頭出發,取得最佳平衡,避免顯示卡日後的體積及耗電往驚人走向而去。 

 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。

隨著越來越出色的效能表現與技術進步,功耗的提升在所難免,重點是增加了多少效率。王啟尚解釋,AMD Radeon RX 7900 系列顯示卡的功耗只比前代增加了 25 瓦,小晶片架構功不可沒。專司核心效能的繪圖晶片使用最先進的 5nm 製程,快取記憶體則透過更成熟的 6nm 製程,各司其職,每瓦電、每寸板子都不浪費。

 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 60FPS 的 AV1 編解碼,並透過 AI 提升畫質。

在實際應用上,此美意也不難理解。舉例來說,繪圖或進行某些遊戲時,未必每分每秒會把記憶體的繪圖核心使用殆盡,但是要把快取記憶體吃滿是很容易的。分離式設計可以直接避免不必要的電力浪費,附加效益也不會讓晶片產生不必要的廢熱,散熱所需的成本當然也會變低。

以效率取勝硬體的軍備競賽

另一個可以看出 RDNA 3 架構是以效率為重的亮點是視訊記憶體。早在 RDNA 2 時,AMD 就已導入 Infinity Cache 技術來應對繪圖所需的高頻寬需求。

王啟尚表示,以目前的卡王 Radeon RX 7900 XTX 來看 RDNA 3 架構,顯示記憶體頻寬為 960GB/s,Infinity Cache 快取記憶體運作時脈為 2.5GHz,其尖峰頻寬可達 5.3TB/s,而在實際運作過程的平均持續等效記憶體頻寬則為 4TB/s,可維持非常高的頻寬。

4TB/s 是什麼概念呢?以 NVIDIA 的專業繪圖卡 A100 來說,最高頻寬是 2TB/s,至於遊戲用途,4TB/s 很難成為任何遊戲的瓶頸,並且對升頻 (upscaling) 有一定的幫助。 

AMD 升頻技術再進化,畫質與解析度全數搜刮囊中

顯示卡市場這幾年強打畫質升頻技術,在有限的硬體效能下,智慧調整解析度及畫質之間的連動關係,讓玩家能自由選擇要有完全的畫質或是滿意的張數,甚至兩者兼具,在遊戲市場廣受歡迎。

玩家不必再費心調整每個遊戲不同的細部畫質設定,升頻技術已最佳化其所支援的遊戲。 

 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。

而 AMD 帶來的 FSR 技術更是其中翹楚。對於 FSR,王啟尚說道,AMD 目前已推出 FSR 2.2,《極限競速:地平線 5》會是首個支援的遊戲。至於明年問世的 FSR 3 將使用補幀技術讓效能提升高達兩倍,為玩家帶來流暢且高效能的遊戲體驗。目前包含 3A 大作的 216 款以上遊戲已經或即將支援 FSR。

AMD 也同步推出 Radeon RX 7900 系列顯示卡適用的 AMD HYPE-RX, AMD Radeon Software 多個功能與技術整合,能夠降低延遲也能提供比預設高達 85% 的性能提升,預計在 2023 年上半年上限,屆時玩家只要一鍵開啟,就能把 FSR、 Boost、Anti-lag 都設定好! 

AMD 面面俱到!不只是遊戲,多媒體的功能也更先進

談到顯示卡的各項工作負載,王啟尚表示,影片的編解碼是顯示卡另一個重要的工作,由顯示卡來做硬體加速,會比處理器來得有效率。RDNA 3 對此有兩項最顯著的更新,一是支援 AV1,二則是雙路運作機能。

AV1 編碼是什麼,大家應都已經很熟悉了,不管是 Netflix 或 YouTube,這個格式都會是接下來的新寵兒,對 AV1 的支援不論是內容的接收端(看影片的人)或創作端(做影片的人)都能受益。尤其是有在接觸 8K60fps 影像的玩家,絕對是有感的效能提升。

 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 60FPS 的 AV1 編解碼,並透過 AI 提升畫質。

雙路編解碼則是另一支箭。針對 H.264/H.265 的視訊,RDNA 3 可以一次打兩個,不管編解碼都是。這可以大幅節省內容創作者的轉檔及輸出時間,舉個簡單的例子,如果你想輸出兩種不同畫質設定的影片,那麼現在一次就能轉完兩支,一次就能檢查完兩支,而不是等其中一支轉完了才能轉另外一支。

王啟尚也針對編碼效能提升做出深入說明,除了硬體端的架構,演算法的優化也功不可沒。諸如:

  • 串流預分析(Pre Analysis)

分析緩衝區中最多 40 幀畫格在時域(Temporal)以及空間(Spatial)的變化情況,能夠幫助編碼器預先判斷影片的特徵,進而提升編碼效率。

  • 可變式內容機器學習(Content Adaptive Machine Learning)

AMD 賽靈思所提出的技術,可以避免影片中的文字在編碼後產生模糊,在 Windows 11 作業系統下的 DirectX 框架運行,目前 1920 x 1080 解析度之內的影片都可用。

  • 串流預過濾(Pre-Filtering)

AMD 在全新媒體引擎加入的功能,可以強化影片的細節,在同樣流量下達到更好的畫質表現,但會對效能造成影響,所以預設是關閉狀態,使用者隨時可以啟用 。

光就以上幾點,不難看出 AMD 在「提升效率」這件事情上所下的功。事實上,這也貼切地符合一般玩家習慣以「極限效率」來追求「極限效能」的心態,畢竟不是每個玩家都想在升級顯示卡時順帶升級電源供應器。

 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。

如果你手上已經有 Radeon RX 6000 系列的顯示卡,或者是電腦符合 Radeon RX 6000 系列顯示卡的需求,那麼幾乎就可以直接無縫接軌 Radeon RX 7000 系列,沒有其它有的沒的複雜眉角,升級顯示卡本就要輕鬆而愉快,不是嗎?

延伸閱讀:
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Gongbo
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