顯示卡

【Computex 2019】 AMD發表全新Navi顯示晶片,新一代RDNA遊戲架構展現超強運算力,現場深入專訪

文.圖/Johan 2019-05-31 07:57:00
Computex 2019在展前的首場Keynote Speech中,AMD (美商超微)的總裁暨執行長蘇姿丰博士(Dr. Lisa Su)揭露了將於6月10日發表新一代的Radeon RX 5000顯示卡,基於7奈米的Navi繪圖核心,搭配最新的RDNA架構,以打造新一代PCIe 4.0標準的全新電競平台!正式產品細節雖然尚未公佈,但已點燃玩家們的興奮之情!

AMD發表全新AMD Radeon RX 5000系列顯示卡,再次將遊戲效能提升到更高境界


為讓大家優先深入了解這次全新Navi GPU的各種細節,我們特別採訪到Radeon繪圖技術事業群工程部全球資深副總裁David Wang與AMD全球副總裁暨Radeon繪圖技術事業群總經理Scott Herkelman,來為大家解答各項相關疑問!

本次採訪對象:Radeon繪圖技術事業群工程部全球資深副總裁David Wang (左)、AMD全球副總裁暨Radeon繪圖技術事業群總經理Scott Herkelman (右)


Navi採用RDNA架構,為遊戲而生

這次Navi GPU,採用新的RDNA架構,有別於前的GCN (Graphics Core Next)架構。關於這個RDNA架構的主要用意是什麼。相信有注意AMD顯示卡的玩家們也想知道。

David: Navi是AMD顯示卡的產品名稱,而RDNA就跟GCN一樣,是我們的一種GPU架構。RDNA是為了Gaming (遊戲) 所設計的架構,就像GCN一樣未來也會有不同的Generation(世代),所以RDNA與GCN會是並行的發展狀態。

GCN重點會聚焦在Compute (運算,例如礦卡)、Machine Learning (機器學習),主要聚焦在工作站、伺服器、數據中心的運算加速應用。而RDNA則主要聚焦在Gaming (遊戲),例如Sony採用RDNA架構,做為新一代遊戲主機的發展主軸,同樣也是AMD在Gaming PC的主要發展架構。

RDNA架構,採用新的運算單元設計,提升IPC (每時鐘執行指令數)讓效能更好;多層級的快取架構,以降低延遲、更高頻寬、更低功耗;繪圖管線更精簡,針對每時鐘效能與更高時脈來做優化


Navi是否支援光線追蹤?

這次Navi GPU在Ray-Tracing (光線追蹤)的支援度如何?是以純硬體,還是搭配軟體來達成的?還有是否支援類似NVIDIA DLSS這種以深度學習技術來協助圖點採樣以讓畫面更加逼真與流暢?

David說明: 有關於光線追蹤方面的技術細節,留待E3 2019的AMD Tech Day中,再做進一步的詳述,屆時會對Ray-Tracing與Machine Learning的部份做更詳細的說明。

Scott補充: 有關於光線追蹤部份,的確這對於遊戲長期的發展,可說是非常重要!但前提是生態系統也必須先到位,包括所有的市場參與者,像是CPU、GPU各式方面,都是要齊備的!當然在我們Tech Day中,將會有更多訊息來分享給大家!

雲端遊戲的發展可說是正起步,AMD在這部份也做好準備

未來遊戲有逐漸往雲端串流的發展趨勢,像是遊戲主機方面(例如Google的Stadia),而Sony新一代遊戲主機也走向採用RDNA架構,也提供雲端串流遊戲服務,至於AMD也同樣走RDNA架構,也會有基於雲端串流遊戲的廠商紛紛加入。當遊戲畫面的運算大多數透過雲端之下,遊戲主機(或PC)的效能是否相對會弱化呢?這是因為若遊戲的許多GPU運算需求都被雲端包辦了,那麼傳回到本地端的主機時,運算需求似乎就不需要那麼高了。這點AMD的看法如何?

Scott說明: 對AMD來說,好消息是我們與客戶有強大合作夥伴的關係。因此若有合作夥伴想要某一方面做投資(例如雲端串流遊戲領域),我們AMD也會跟著做投資。亦即客戶想在雲端遊戲提供更好的遊戲體驗,我們AMD也會在雲端遊戲上做許多技術上的投資。如今Radeon相關產品,幾乎可以在許多通路上都看得到,提供玩家不管是PC也好、遊戲機也好,甚至未來雲端串流遊戲也好,AMD都與合作夥伴們共同克服技術上的障礙,讓遊戲不論以各種載體或傳輸方式來進行、遊玩,都能提供最好的遊戲體驗!

David補充: 雲端遊戲的發展願景,就是要讓玩家能在任何時刻、任何地點,都能使用任何裝置,來玩遊戲。AMD如今在企業市場、雲端市場都闖出一片天,我們預期未來在這部份進行優化。當然若終端比較強,就能擁有更好的遊戲體驗,若終端比較弱,我們未來也希望能幫助業者在雲端上優先處理絕大部分的運算,以讓消費者也能夠體驗到3A級遊戲的畫質與流暢度!

Radeon顯示卡到處都可以看得到了!包括PC桌機、筆電、Mac電腦、Xbox One X、PS4 Pro。除此之外也進軍Google Stadia (雲端遊戲平台),代表Radeon導入了雲端串流遊戲的平台


Radeon VII同樣也是採用7nm的顯示卡,與Navi系列的定位不同

今年CES期間,AMD率先發表了基於7nm所設計的Radeon VII顯示卡,相較於這次發表的Navi GPU同樣也是採用7nm製程設計。這兩款產品的定位是如何?

Scott: 兩者都是基於7nm製程沒錯。而Navi架構的GPU,同樣也能支援Radeon VII GPU的架構設計。

David補充: 我們這次發表的Radeon RX 5700,主要是針對遊戲市場而設計。而Radeon VII採用HBM2記憶體,擁有16GB的容量,不僅可以玩遊戲,在內容創作上也擁有不錯的效能表現,由此可見GCN架構擁有非常強悍運算效能的優勢,在Radeon VII表露無遺。至於Navi顯示卡上市之後,Radeon VII在市場上還是會繼續存在。兩者主打不同的應用市場,不會互相干擾。

RDNA與GCN架構的主要差異,在於使用情境的不同

有了GCN,現在又多了一個RDNA,兩者有什麼差異性。GCN架構的顯示卡已經可以拿來玩遊戲了,那RDNA架構的顯示卡有什麼在遊戲上面的特色,可以與GCN相媲美?

David表示: 細節部份,仍需等到Tech Day、E3之後,再做進一步的詳述。不過這裡可以先透漏一些細節,在計畫白皮書裡面有提到,就是不同架構會針對其不同使用情境做優化。我們AMD認為,要靠一個架構來滿足所有的使用情境,對使用者來說就不會很有效率。簡單來說,要一顆GPU什麼都能做,這樣規劃下來,到時候什麼使用情境都會表現不好。

反過來說,要是你各種使用情境都要全部兼顧到,那麼這樣的架構一定會很昂貴,對消費者來說也不一定有利!因此我們希望除了GCN架構之外,我們還需要發展一個全新的RDNA架構,這個架構就是專為遊戲(Gaming)來做優化。至於GCN架構的發展則會朝向以運算(Computing)來做優化,包含工作站、HPC (高效能運算)、機器學習…等等。

相較於RDNA架構的發展目標,主要對遊戲進行優化,不管是傳統遊戲,或是新一代多樣化的運算需求,都能強化其執行效率。讓其Performance per watt (每瓦效率),以及Performance per dollar (每塊錢的效能),都能有不錯的提升!

Scott補充: RDNA透過管線的優化來提升遊戲的效能。因此RDNA在遊戲的IPC (每時鐘執行指令數),比GCN在遊戲的IPC還要多25%。在Tech Day 時,我們會再公佈細節。

RDNA架構,比先前GCN架構來說,在每時脈的效能上提升1.25倍,每瓦效能提升了1.5倍!


Navi是PCIe 4.0架構,相較於PCIe 3.0擁有更多的頻寬

這次Navi顯示卡是首度採用PCIe 4.0規格設計,這方面的優勢,相信玩家們也想知道。

David說明: 對遊戲或是內容創作的應用來說,當有大量資料處理需求時,系統記憶體和視訊記憶體的資料會頻繁在這兩邊存取,由於PCIe 4.0的頻寬是PCIe 3.0的兩倍,這對於大量資料的搬移,會有效能提升的作用,可減少等待時間,讓系統整體效能提升!

Scott補充: PCIe 4.0另一個最大的助益,就是儲存方面的頻寬也變大了(編按: PCIe 4.0 x4規格SSD,頻寬將比PCIe 3.0 x4規格的SSD多一倍),可以更快速存取大量的資料,讓使用體驗更好!

David補充: 對於一般(主流或入門)筆電來說,若不需要使用到PCIe 4.0這麼大的頻寬,那麼PCIe 4.0相較於PCIe 3.0來說,也可以簡化設計,像是設計者可將PCIe的通道數減半(例如PCIe 4.0 20 Lanes的頻寬與PCIe 3.0 40 Lanes相當),讓筆電的設計更簡化,達到體積更小、更低功耗,重量更輕的目標!

NAVI採用全新7nm RDNA架構、更快時脈與遊戲效能還更低功耗,更是世界第一款PCIe 4.0的遊戲GPU!


省電設計是基本,非全速運作時則會切到PCIe 1.0模式以節電

這次Navi採用PCIe 4.0設計,相信散熱方面一定有許多地方需要克服,這對於桌機或是筆電方面,是否會影響整體系統散熱設計?

David: 不管是PCIe 4.0或PCIe 3.0,我們的Navi都有節電機制,搭配驅動程式具備DPM (Dynamic Power Management,動態電源管理),當發現傳輸速度不需要用到PCIe 4.0這麼快的模式時,就會自動降到PCIe 3.0,或甚至更低 (編按: 若玩家們有使用GPU-Z來檢視顯示卡的PCIe模式時,剛開始執行一剎那,PCIe模式一定是最高的,等一下只要沒GPU活動時,就會立刻降到PCIe 1.1模式)。等到遊戲一啟動,或是有負載進來,GPU就會自動切換成PCIe 4.0來運作了。因此不會影響到散熱設計。

挖礦搶卡潮若再來,不怕買不到,官方提供玩家合理價格的直購服務

前陣子流行的挖礦潮,讓許多礦工狂搶顯示卡,導致不少想用顯示卡來玩遊戲的玩家,買不到最新最快的顯示卡。要是未來挖礦潮又興起,AMD有什麼因應策略?

Scott: 這部份AMD並沒有做任何策略性的調整,我們會持續觀察挖礦現象,這也就是AMD成立amd.com直購服務的原因,讓消費者不會因為挖礦熱潮,導致顯示卡價格飆漲而買不到顯示卡。因此,消費者只要打開瀏覽器到amd.com,即可從AMD官方網站直接以合理的市價,來購買到想要的各項顯示卡產品。

總結:Navi硬體搭配RDNA架構,針對遊戲優化,賦予更好遊戲體驗

GPU在近年來一直不斷地提升效能,當新一代3A級遊戲推出時,其用到更多系統資源,往往會讓消費者的高階顯示卡變成中低階顯示卡,代表又要花錢升級了!其實,不光是硬體升級就夠,軟體也是非常重要的!AMD先前的GCN架構,主要是為了提升各種3D應用程式的使用體驗,不管是遊戲、內容創作,或是挖礦、高效能運算等等,都是以一個架構來統包!

但不是每種使用情境,都可以一個架構搞定的。以專業繪圖、內容創作、高效能算等使用情境來說,就是強調需要高品質繪製、多任務快速處理,因此GCN架構就是可以用來處理這些使用情境的!

Navi就是未來遊戲的GPU架構!


而對遊戲來說,其使用情境反而是要優先強調流暢性,但遊戲場景有簡單有複雜,如何克服在複雜場景下,依然保有流暢性,這就是極大的挑戰,因此RDNA架構推出的目的,就是以Gaming、eSports為主,針對遊戲使用情境來最佳化,讓顯示卡不再需要動輒頻頻升級,這才能保障消費者在硬體上的投資,您說是嗎?

針對Navi顯示卡的軟硬體架構、更多產品規格、價位部份、驅動程式優化程度等問題,AMD官方留待6/10的E3展前一天,會有更多的細節揭露,而PCDIY!也會在現場做第一手的報導!至於想要第一時間同步參與這個發表盛會的玩家們,也可以在台北時間6/12 6:00am特別早起來打開電腦,到https://www.amd.com/zh-hant/events/e3這個網址,來觀看現場即時轉播哦!




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