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AMD翻身能否成功?RX Vega顯卡分析

AMD翻身能否成功?RX Vega顯卡分析

主講技術點:AMD最新旗艦顯卡Radeon RX Vega

文章主要內容:最新Vega顯卡簡介以及與Geforce顯卡對比

大棚總結:

1、 Vega 64顯卡性能大幅低於GeforceGTX 1080TI,與Geforce

GTX1080相當;

2、 Vega 56顯卡性能比Vega64低20%左右,略高於GeforceGTX 1070,

3、Vega 64顯卡挖礦實力小超Geforce GTX1080TI,但其功耗更高,競爭力略有下降。

正文:

今天的遊戲越來越複雜,越來越多的畫面環境和遊戲世界擠滿了鬱鬱蔥蔥的細節。AMD在R9 Fury系列之後,一直沒有推出能與NVIDIA的高端顯卡GTX1080/1070競爭的產品,更別說更高端的GTX1080TI了,如今,在GTX1080推出一年多后,AMD的織女星架構的高端產品RX Vega終於推出

Vega 64是Vega遊戲顯卡的旗艦產品,它具有8GB的HBM2顯存,或者AMD喜歡稱之為高帶寬緩存(HBC)。

AMD還宣布推出第二張卡,即RadeonRX Vega 56,其大小為64的計算單位(CU)。它還將提供10.5 TFLOPS的FP32性能,價格僅為399美元。

在今天,Vega顯卡已經上架京東,價格基本在4899和5699兩個階段,而且基本無貨,這裡可能有兩點原因,板卡廠商不願意再多生產AMD顯卡,同時挖礦熱潮使得AMD顯卡的挖礦優勢被虛擬貨幣礦工搶購,導致供不應求。

圖1,京東上架Vega系列顯卡

表1 Vega主要遊戲顯卡版本參數

圖2 水冷版Vega 64

圖3 這裡看到照亮的標誌和Radeon RX Vega64將需要的兩個8針電源連接器

除了以上三款主要版本的Vega,還有9款其他定位的Vega產品,其中兩款也是遊戲顯卡他們分別是:

Radeon RX Vega 64 LimitedEdition

遊戲卡,風冷限量版,4096個流處理器,核心頻率1247-1546MHz,8GB HBM2顯存,TDP 295W,僅限套裝不單賣。

Radeon Vega Frontier Liquid Edtition

遊戲開發卡,水冷,面向遊戲開發、深度學習、3D內容創建、可視化、虛擬現實等,4096個流處理器,16GB HBM2顯存,熱設計功耗TDP 375W,價格1499美元。

Radeon VegaFrontier Edtition

遊戲開發卡,用途同上,只不過換成了風冷,TDP 300W,價格999美元。

Radeon RX VegaNano

遊戲卡,面向ITX平台,迷你身材(長度15厘米左右),4096個流處理器,8GB HBM2顯存。

Radeon Pro WX9100

工作站顯卡,面向設計與渲染、遊戲開發,4096個流處理器,16GBHBM2顯存,TDP 250W,價格2199美元。

Radeon Pro SSG

工作站顯卡,面向實時設計與渲染、遊戲開發、大數據處理,4096個流處理器,16GB HBM2顯存,自帶2TB M.2 SSD,TPD 300W,價格6999美元。

Radeon InstinctMI25

伺服器顯卡,面向機器智能、深度學習、高性能計算,4096個流處理器,16GB HBM2顯存,TDP 300W。

Radeon Pro 64

工作站顯卡,面向內容創建、3D渲染、虛擬現實,4096個流處理器,8/16GB HBM2顯存。

Radeon Pro 56

工作站顯卡,面向內容創建、3D渲染、虛擬現實,3584個流處理器,8GB HBM2顯存。

基礎性能分析

RX Vega 64集成高達125億晶體管(GTX1080為72億),採用14nm finfet工藝製造,RX Vega 64的單精度浮點峰值為12.66Tflops,其數值為理論值,其計算方式為4096個流處理器單元以1546Mhz/1.546HGhz的每秒周期進行計算,且每個時鐘周期完成兩個浮點計算(每組64個流處理器組有64個著色器和兩個浮點運算/周期的峰值,每個時鐘最多可以有128個32位運算)。也就是4096X1.546X2=12.66,單位Gflops,半精度計算佔用的數據空間為單精度一半,這樣可以快一倍。(不過如今GPU架構雙精度浮點計算能力已經被削減的很厲害,所以雙精度浮點峰值不是單純的單精度/2),其他版本或N卡的浮點計算理論值也可以這樣計算。

但是這只是理論值,如果遊戲顯卡靠一個理論浮點計算性能就能衡量實際性能的話,AMD的顯卡一直都會是贏家,比如GTX1080僅有9Tflops的單精度浮點計算性能,但事實一直也不是這樣,回到介紹中來,水冷的Vega64的頻率可達1677Mhz,毫無疑問是最高性能的版本,相對於為人熟知的RX480,如今的Vega參數對比如下表

表2 與RX480參數對比

相對於RX480,RX Vega 64水冷版的流處理器數量增加了77.8%,頻率最大提升了32.5%,相當於核心計算性能提升了136%(從浮點計算理論峰值也可以看出),顯存速度(帶寬)提升了89%,可以說核心部分和顯存部分都有了一倍或接近一倍的提升,可以這麼預測,RX Vega 64的性能將達到RX480 CF更高一些的性能,達到GTX1080的性能水平。

AMD更新了GPU層次結構,從而提高了使用延遲著色的程序的性能。輸出到ROP(L1緩存)的幾何流水線,計算引擎和像素引擎現在與L2緩存相關聯,L2緩存又從2 MB翻倍到4 MB,以滿足這些更改。

圖4AMD織女星像素引擎

Vega顯卡自然也帶來了一些新技術,第二代HBM顯存,等效2048bit顯存位寬,945mhz等效1890Mhz顯存頻率帶來484GB/S的顯存帶寬,不過使用GDDR5X的GTX1080TI的顯存帶寬也有484GB/S,AMD這番努力可能不會帶來什麼優勢。

其次是是高帶寬緩存控制器(HBCC),儘管在緩存功能上,GPU的緩存性能遠不如CPU,NVIDIA的GPU更喜歡將緩存起到的邏輯控制和分支預測能力交給CPU,但AMD依舊希望提高GPU的緩存性能,HBCC可以提高GPU對緩存定址的效率,改善顯存的需求量。

下圖是Vega Frontier Edition 16GB在一個DX11和DX12遊戲上的表現,與Vega64水冷版相比,除了是開發顯卡以外,其最大頻率為1600Mhz,相比1677Mhz的Vega 64水冷版相比。頻率略微降低,顯存帶寬相當,理論性能相當,當然缺少遊戲顯卡的驅動加成,所以表現略微不如同樣情況下的遊戲顯卡

AMD官方對比數據,與1080相當

根據這個結果來看,Vega FE畢竟還只是專業顯卡,vega 64也很難與1080TI一戰,最大的對手恐怕就是GTX1080,但更高的計算單元規模,為後期優化提升提供了條件,儘管架構設計AMD依舊可能落後,但在後期全面超越GTX1080並非難事,Vega 56應該會比Vega64低20%,性能有機會戰勝GTX1070,儘管無法與對手最高端產品一戰,但至少有了錯位對戰較高端產品的能力

圖5AMD北極星與織女星架構的DX功能級別與Pascal對比

相關遊戲實則數據匯總

近日,相關遊戲測評網站發布了Vega64/56相對N卡的遊戲對比,總的來說Vega56略好於1070,Vega 64與GTX1080相當,基本符合預期

而隨著產品的上市,GPU官網也發布了Vega各版本的遊戲綜合性能對比

Vega 64總體性能依舊與GTX1080相當,而挖礦實力上,Vega64小超GTX1080TI,但考慮到功耗更高,也就是說AMD顯卡的挖礦優勢也逐漸減少,失去競爭力

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