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【E3 2019】 AMD技術日,建構7nm新遊戲平台:Ryzen 3000遊戲處理器、Radeon RX 5700與5700 XT顯示卡,以更低功耗、更好畫質、更快反應,打趴I+N陣營

文.圖/Johan 2019-06-11 08:00:07
AMD於北美時間6/9舉辦AMD Next Horizon Gaming Tech Day,這次技術說明會主講的內容重點,包括全新的Zen 2架構的Ryzen 3000系列處理器之細節與優勢,同時還有全新RDNA架構的Radeon RX 5700/5700 XT顯示卡之各種全新功能,能做到更好的畫面效果。

以下,就透過AMD 4大天王的解說,來了解這次發表會的重點內容吧! (文常慎入,但內容很豐富!)

這次AMD Next Horizon Gaming Tech Day,選擇在E3 2019前夕舉辦,邀請AMD 4大天王來講解這次的新產品重點特色與優勢


AMD Zen 2架構遊戲處理器的重點細節與優勢解說

首先請到AMD的EVP Technology & Engineering CTO: Mark Papermaster來解說


Zen 2是目前AMD的高效能桌上型處理器,如同Roadmap的承諾如期上市、如今Zen 2已是高效能的領導者、且有未來強勁的CPU Roadmap當後盾


Roadmap當初就這麼訂了,產品也如期上市,下世代Zen 3也如火如荼進行中


Zen架構處理器的市場,橫跨桌機、筆電、數據中心


Zen 2就是整合高端技術的結晶:世界上首顆7nm的x86 CPU、核心設計更強化、安全性更棒、Infinity Fabric是下世代晶片互連機制的必備設計,提供更好的效能與可組態性


接下來說明7nm製程的優勢:主要發展項目並透入大量投資、更快/更小/更低功耗,目前已有多種產品正在開發中、與TSMC和設計自動化廠商有深度的合作夥伴關係


7nm帶來更顯著的運算效率:密度倍增、功耗減半、效能增加至1.25倍


每時脈執行指令數,提升15%


全新的前端預測執行機制,帶來不少優勢。包括TAGE分支預測器,提供更好的指令預取,重新優化的指令快取,運算元快取也倍增


在整數運算的優勢方面,透過增加載入/儲存的頻寬、增加到3組AGU(位址產生單元)、改善的SMT(同步多執行緒)平衡設計,來提升每時脈可執行的指令數


在浮點運算的優勢方面,將浮點單位倍增以提升內容創作應用的效能表現,將浮點提升到256位元以提升更高的吞吐量、加入新的AVX-256指令、將載入/存取單元提升2倍以讓資料搬移更有效率、減少整數運算時的塞車情況


更智慧的快取設計:將L3快取容量提升至2倍,減少從記憶體抓取資料的延遲時間,另提供新的快取指令


因為上述的設計機制改變,讓Zen 2的單執行緒效能可比以往Zen/Zen+時代提升21%。其中就是透過IPC (每時脈執行指令數)、設計執行頻率,與7nm製程所幫的忙


說到安全性,先前SPECTRE與Speculative Store Bypass的漏洞,Zen需要靠韌體/作業系統或虛擬機管理程式來補洞,現在Zen 2在硬體上就直接搞定了。至於下面的各種新發現的漏洞,在Zen架構CPU都是沒有這些問題的!


再來談論多晶片的設計架構


Zen 2的Chiplet (小晶片)架構,可同時將多種IP最佳化技術塞在一顆處理器內,內部採用Infinity Fabric來互連,提升模組化能力。再來是新的I/O die將延遲與耗電量優化,搭配7nm製程的CPU來提升效能同時降低功耗


因此,第3代Ryzen遊戲平台,在各大3A級遊戲,效能都比前一代強!這就是因為IPC提升了、L3快取容量倍增、提升有效CPU頻率、與作業系統廠商的親密合作夥伴關係以讓平台執行效能更優化


這就是未來的CPU發展藍圖,7nm的Zen 2將於7月上市、7nm+的Zen 3已經上路,而未來Zen 4架構正在設計中…


AMD RDNA架構,建構下世代Radeon遊戲新體驗

接下來請到AMD的Radeon Technologies Group SVP: David Wang來解說


如今Radeon產品遍及各平台,安裝數量超過4億。包括PC、Macs (含Apple最新發表的Mac Pro 2019)、遊戲機平台(含Sony下世代PlayStation與微軟下世代的Xbox)、雲端串流平台(Google Stadia,預計11月正式推出)、各款手機…等等,都可看到Radeon的蹤跡。


遊戲玩家想要的,就是FPS(畫格數)高、畫質棒、反應快、社群與串流,寬廣的生態系支援


Navi GPU家族的特色:採用RDNA核心架構設計,7nm製程,支援GDDR6記憶體、支援PCIe 4.0,內建Radeon Media Engine與Radeon Display Engine


先來介紹什麼是RDNA吧


RDNA的願景,就是為未來遊戲所設計的架構。兼顧效能、效率、更多特色與具備可擴充架構設計


RDNA架構,主要針對遊戲所打造:擁有全新運算單元設計、多階快取設計、精簡的繪圖管線設計


先來看看全新的運算單元設計,可輕鬆應付多種工作負載


運算單元設計中,將Scalar單元數與Scheduler數量提升至2倍,讓可執行的指令數倍增,單一週期的指令與SIMD32指定加入Wave32、雙重執行模式可處理Wave32與Wave64模式來適應工作負載、資源池讓2組運算單元視為工作群處理器


全新運算單元的好處,就是減少執行延遲、提升單一執行緒的效能,並增強快取效率


RDNA架構的多重快取階層設計,讓其整體效率比GCN架構還要好


這次有增強的DCC (Delta色彩壓縮)演算法,搭配著色器能讀寫壓縮過的色彩資料,以及能讀取壓縮色彩資料的顯示器。讓整體資料傳輸吞吐量與頻寬可以更有效率的應用,讓使用者在處理更高解析度的影片(如8K)能夠減少延遲現象!


精簡化的繪圖管線,可因效能來提升架構效率、更高效率的時脈閘以提升每瓦執行效率、減少邏輯階層以提升更高時脈頻率


簡單來說,在同樣耗電、同樣組態下,RDNA效能硬是比GCN提升50%,其中就是透過設計執行頻率與功耗改善、7nm製程,與每時脈效能的強化所幫的忙


結論就是:RDNA的每瓦效能為GCN的1.5倍、RDNA每單位面積的執行效能為GCN的2.3倍


接下來談談光線追蹤的願景吧!目前AMD的作法是從Shader來做到光線追蹤加速效果(目前ProRender已可支援光追),在硬體方面,要等下世代的RDNA才會加入光追,可使用特定光效來實現即時光追遊戲效果,至於雲端遊戲方面則可以達到全景光追 (簡單來說,目前RDNA還沒有專屬硬體引擎來做到全景重度光追效果,但要做到中階或輕度光追,是可以達到的,但要搭配軟體的支援才行)


所以,現在是7nm RDNA世代,接下來2020年就會進入7nm+的RDNA 2時代


總之,如今Radeon產品遍及各平台。包括PC、Mac、遊戲機平台、雲端串流平台、各款手機…等等,都可看到Radeon的蹤跡


AMD Ryzen 3000系列,打造最棒電競體驗

接下來有請AMD的Ryzen Product Management Senior Director: David McAfee來解說


帶動效能成長的主要關鍵因素,玩家和內容創作者:如今世界上有23億遊戲玩家,一個月內看Twitch或YouTube在播放遊戲的就有236萬小時,而如今也有超過120萬內容創作者


終極用戶體驗,就是提供菁英等級的硬體效能,具備空前絕後的硬體平台,搭配狂熱者喜愛的特定功能


這就是第3代AMD Ryzen處理器家族,從199美元起,都比競爭對手便宜!


效能方面,3代Ryzen比2代Ryzen在單一執行緒的效能上,可提升高達21%


Windows 10 1903版本,加入了UEFI CPPC2模式,可選擇時脈低至1-2ms,比先前版本只能選擇30ms的檔速。因此反應會更快


也就是說Windows 10新版Scheduler (排程器)的時脈可以壓到更低,讓遊戲的反應速度更快,當然應用程式也會加快。


AMD GameCache提供更低的記憶體延遲。因為L3快取增倍,可有效降低記憶體延遲達33ns,幫助遊戲提升高達21%的效能。這是原先提升效能…


…這是搭配L3快取增倍後,各遊戲效能的提升百分比


● AMD Ryzen 9 3900X

這是AMD Ryzen 9 3900X的規格


Ryzen 9 3900K在各遊戲上,都與Core i9-9900K的表現旗鼓相當。有贏有輸! 這點AMD倒是滿老實的…


…但是拿來執行一些創作者專用軟體,你看,每個都打趴Intel


在每瓦效能與功耗方面,這個根本Intel完全GG…


綜合上述比較結果,AMD Ryzen 9 3900X與Intel Core i9-9900K相比,遊戲上勢均力敵、創作應用上贏47%、能效贏58%、且PCIe 4.0規格是Intel根本沒有的東西


● AMD Ryzen 7 3800X

再來看AMD Ryzen 7 3800X吧!這是規格介紹


Ryzen 7 3800X在各遊戲上,都與Core i7-9700K的表現非常接近。有贏有輸!


同樣的,拿來執行一些創作者專用軟體,也是每套都打趴Intel


在每瓦效能與功耗方面,AMD前者贏30%,後者則稍微多吃9W的電量


綜合上述比較結果,AMD Ryzen 7 3800X與Intel Core i7-9700K相比,遊戲上勢均力敵、創作應用上贏37%、能效贏30%,當然PCIe 4.0規格則是Intel完全無法比


● AMD Ryzen 7 3700X

規格省略,實際執行給你看:左為Core i7-9700K,要花158.5W,Cinebench R20分數3688cb而已。再看右邊的Ryzen 7 3700X,只要138.65W,Cinebench R20分數達4838cb!


在每瓦效能與功耗方面,AMD Ryzen 7 3700X前者贏56%,後者則省吃18W的電量。AMD真是又快又省電!


發熱量比一比:AMD僅有26.9°C,而Intel則是28.7°C,比較熱!


● AMD Ryzen 5 3600X

再來看AMD Ryzen 5 3600X吧!這是規格介紹


Ryzen 5 3600X在各遊戲上,都與Core i5-9600K的表現非常接近。有贏有輸!


同樣的,拿來執行一些創作者專用軟體,AMD R5也是每套都打趴Intel i5


在每瓦效能與功耗方面,AMD前者贏22%,後者則稍微多吃18W的電量


綜合上述比較結果,AMD Ryzen 5 3600X與Intel Core i5-9600K相比,遊戲上勢均力敵、創作應用上贏43%、能效贏22%,中階處理器一樣也有PCIe 4.0規格


● AM4平台與X570主機板新功能

前面比完CPU,接下來看晶片組與主機板。這次第3代Ryzen處理器,同樣可以在AM4平台上執行。


這是X570主機板平台的系統藍圖。支援雙通道DDR4-3200、支援PCIe 4.0 x4的M.2 SSD。同樣支援StoreMI儲存加速軟體


接下來看看PCIe 3.0 (左)與PCIe 4.0 (右)的Ren圖效果,在8K解析度下,PCIe 4.0擁有更好的fps數 (每秒40張),而PCIe 3.0因為頻寬受限,效能只達到每秒31張


● 絕佳的超頻能力!

在超頻方面,BIOS裡面新增了新的OC選單,裡面擁有各種超頻選項,提供一站式「超」足的體驗


記憶體超頻方面,採用新的記體控制器設計,可以超頻到DDR4-5100的境界


在Windows環境下,也有提供Ryzen Master工具來讓使用者超頻,可載入或儲存記憶體時脈參數,並提供新的Precision Boost Overdrive (PBO) + 自動超頻功能。讓使用者透過即時面板來觀看與控制CPU電源管理,以讓超頻更方便!


新的Precision Boost Overdrive (PBO),搭配+200MHz的自動超頻設定,讓單一執行緒的效能可以再微幅提升!


總結:Ryzen 3000系列,提供終極用戶體驗,包含給每個人擁有菁英級的硬體效能,絕佳的硬體平台,搭配單一調校與超頻功能的程式介面


AMD Radeon RX 5700系列,打造絕佳遊戲畫質與玩樂新體驗

最後有請AMD的Radeon Technologies Group CVP: Scott Henkelman來解說


AMD透過更好的遊戲函式庫、硬體、顯示器等方面,來提供最佳遊戲體驗


當今唯有AMD領先橫跨所有遊戲市場。包含PC遊戲、遊戲機、雲端遊戲、手機遊戲。出貨量、佔比與市場總額,可參考圖說


目前在硬體方面,以頂級繪圖卡來看,世界上有一半的PC遊戲市場,是將高階硬體市場算進去的!但其實有70%的遊戲玩家還在用3年前的顯示卡(市價300美元以上),而7/10是設計用來玩1080p的遊戲


● 電競玩家對遊戲的需求

玩家在意什麼?對電競遊戲來說,就是要反應快、可串流、流暢畫面(90FPS以上)


上一代的Radeon RX Vega 56,拿來跑新一代的Apex英雄、絕地求生等遊戲,在中階畫質設定中,還有接近90FPS的表現(及格水準),但若將畫質調到最頂,效能表現就馬上掉到80FPS以下了…


● 一般玩家對遊戲的需求

至於一般遊戲玩家,玩當紅的3A級遊戲大作時,則是在意高逼真度、高解析度、流暢畫面(60FPS以上)


同樣的,上一代的Radeon RX Vega 56,拿來跑新一代的魔物獵人、Dirt Rally 2等遊戲,在中階畫質設定中,還有80FPS以上的表現,但若將畫質調到最頂,效能表現就馬上掉到60FPS以下了…


● 升級到Radeon RX 5700系列準沒錯

因此,若你覺得遊戲跑不太順的時候,就該升級囉


隆重介紹Radeon RX 5700家族!採用新遊戲架構、擁有遊戲高逼真度、支援遊戲動態設定


全新Navi GPU家族的特色:採用RDNA核心架構設計,7nm製程,支援GDDR6記憶體、支援PCIe 4.0,內建Radeon Media Engine與Radeon Display Engine


● Radeon RX 5700 XT

這是Radeon RX 5700 XT的規格細節,擁有40組運算單元、2560組流處理器、效能可高達9.75 TFLOPS,採用8GB GDDR6、基礎時脈/遊戲時脈/爆發時脈分別為1605MHz/1755MHz/1905MHz。 (遊戲時脈指的是在標準設定值下,最新Adrenaline驅動程式會自動偵測是否執行遊戲軟體而切換到該時脈)


這就是官方顯示卡設計,採鋁合金散熱片與背面強化鋼板,搭配7相數位電源,可超頻,並可有效帶走廢熱。PCIe電源接頭採8+6pin設計


手上拿的就是Radeon RX 5700 XT顯示卡


前面說的痛點,就讓Radeon RX 5700 XT來解決,馬上幫遊戲升等到最頂級的畫質,且效能都超過60fps/90fps的最低標準


當然Radeon RX 5700 XT也能帶領玩家從1080p解析度提升到1440p的目標


效能比一比:NVIDIA GeForce RTX 2070 (左)跑末日之戰Z遊戲,分數達102FPS,而AMD Radeon RX 5700 XT可跑117 FPS,贏過前者。


各種3A級遊戲,RX 5700 XT硬是贏過RTX 2070許多!


● Radeon RX 5700

這是Radeon RX 5700的規格細節,擁有36組運算單元、2304組流處理器、效能可高達7.95 TFLOPS,採用8GB GDDR6、基礎時脈/遊戲時脈/爆發時脈分別為1465MHz/1625MHz/1725MHz。 (遊戲時脈指的是在標準設定值下,最新Adrenaline驅動程式會自動偵測是否執行遊戲軟體而切換到該時脈)


效能比一比:NVIDIA GeForce RTX 2060 (左)跑Apex英雄遊戲,分數達72FPS,而AMD Radeon RX 5700可跑88 FPS,贏過前者。


各種3A級遊戲,RX 5700硬是贏過RTX 2060許多!


● FidelityFX,用來對付光追的武器

再來介紹新的Game Fidelity (遊戲逼真度)函式庫


遊戲場景很複雜,必須用到各種畫質強化技術,來讓遊戲畫面看起來更逼真


隆重介紹:AMD FideltyFX,是一種開源的影像畫質工具集


含新的Contrast Adaptive Sharpening (CAS) 對比調適銳利化


左為沒開FidelityFX的畫面,右為開啟FideltyFX的畫面,可看到明顯的蜂巢圖案


開啟FidelityFX模式之後,光線也能更加逼真!Unity引擎支援FidelityFX!


不只Unity,還有許多大咖的遊戲公司,都加入支援FideltyFX的行列


● RIS,用來對付DLSS的武器

介紹Radeon影像銳利化(RIS)功能 (開啟後,效能微降而已,可略不計)


左:關閉,右:開啟。右邊的石頭線條與材質有比較清晰


關閉影像銳利化功能,效能降很少很少,幾乎沒什麼降低


● Gaming Dynamics: 讓反應快、串流也順

接下來介紹Game Dynamics


遊戲玩家就是要遊戲流暢、串流也流暢、反應也要快,並提供直覺化控制設計


這是華碩推出的首部支援顯示串流壓縮(DSC)技術的顯示器


Radeon抗延遲特色,讓電競玩家玩得過癮 (有電競戰隊背書)


現場展示延遲時間。右者更新一張圖只要44.1ms,而左邊則需要59ms


點擊即反應的時間,AMD在各遊戲中,都打趴對手


搭配最新Adrenaline驅動程式,可支援10種以上的全新功能,且剛上架遊戲就馬上支援(Day-0),讓玩家可以搭配Radeon RX 5700顯示卡來玩


● 7月上市,售價379美元起

這就是兩張Radeon RX 5700系列顯示卡的規格比較


7月上市,建議售價如圖!


同樣的,買新的Radeon RX 5700系列顯示卡,或是AMD指定Ryzen處理器,也會送你最新遊戲(例如最新的Gears 5)和3個月的微軟Xbox會員(PC平台)


以上就是Radeon RX 5700 系列顯示卡的各種全新特色解說


結論:下世代效能級遊戲平台,即將顛覆玩家們的想像

透過這次AMD Tech Day的解說,可以得知這次的結論。在CPU方面,AMD推出的Zen 2架構Ryzen 3000系列處理器,包括Ryzen 9 3900X、Ryzen 7 3800X、Ryzen 7 3700X、Ryzen 5 3600X、Ryzen 5 3600等5款(7月7日上市),都是採用PCIe 4.0規格設計、7nm製程,且可以搭配最新X570主機板,開啟各種超頻功能。因此,玩家若要新購或升級電腦,可以考慮選擇Ryzen 3000系列處理器,搭配X570主機板,來讓玩得更爽!

在效能上,Ryzen 3000跟Intel同級CPU相比,在遊戲方面可說是平起平坐,但執行創意工作者等軟體,則是全面打趴Intel,且Ryzen 3000系列幾乎比較省電,且售價也比Intel同類型的處理器還便宜!值得考慮購入!

再來顯示卡的部份,這次RDNA架構的Radeon RX 5700顯示卡,首發的有Radeon RX 5700 XT與Radeon RX 5700,分別針對NVIDIA的GeForce RTX 2070與2060做為假想敵。在效能部份,幾乎都是打趴對手。至於你說的光追(DXR)或DLSS功能,AMD則是祭出FidelityFX (開源函式庫)來達到光追等級的效果,搭配RIS (影像銳利化)技術、CAS (對比調適銳利化)技術,來達到跟DLSS一樣的畫質,開啟之後效能幾乎沒什麼下降。而且FidelityFX已經有多家大咖的遊戲廠商、遊戲引擎廠商的支援,且能跨各種平台 (NVIDIA只能先攻PC平台),因此AMD以廣泛的生態圈支援,來打趴NVIDIA目前只能在PC平台搞Solo!

整體而言,AMD推出的全新7nm遊戲平台,含Ryzen 3000家族處理器,以及Radeon RX 5700系列顯示卡,還有搭配合作夥伴推出的FreeSync 2 HDR顯示器,都將賦予玩家們耳目一新的電競新體驗!

以上就是本次Tech Day的重點介紹,謝謝收看!



延伸閱讀

(01) 【E3 2019】 AMD發表16核Ryzen 9 3950X遊戲處理器、Radeon RX 5700 XT顯示卡,E3發表會現場直擊
(02) 【E3 2019】 AMD技術日,建構7nm新遊戲平台:Ryzen 3000遊戲處理器、Radeon RX 5700與5700 XT顯示卡,以更低功耗、更好畫質、更快反應,打趴I+N陣營 (本篇)
(03) 【E3 2019】 AMD推出第3代Ryzen APU:Ryzen 5 3400G、Ryzen 3 3200G效能更上一層樓




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