特別報導

AMD VR重裝武器,引領下世代GPU技術

文.圖/陳兆宏 2016-06-20 18:15:34

前言

近年來,AMD在桌上型、行動型的處理器(CPU)、繪圖晶片(GPU)、加速處理器(APU)等市場不僅頻頻推出更令人驚豔的產品之外,在虛擬實境(VR)市場更是積極耕耘,朝向產業領導者的步伐邁進。AMD近期推出了完整的VR的解決方案,包括RADEON VR Ready Premium認證的消費者產品、RADEON VR Ready Creator認證的開發者產品,並同時在Computex 2016公佈下世代全新產品,包括AMD第七代A系列行動APU、即將推出的Radeon RX 480,以及搭載Zen核心的桌上型處理器,另外,更展現了XConnect與Polaris GPU,以展示AMD在繪圖技術的創新與革新。

近年來在繪圖技術的研發成果頗為豐碩的AMD,近期展示其最新的產品與創新技術


全系列VR Ready:AMD在VR領域的成果、認證與應用

2016年堪稱VR元年,各項與VR相關的硬體、軟體、周邊產品已紛紛推出,AMD在VR領域的技術研發,可說是相當積極。先前AMD發表Liquid VR技術,能針對人類視覺特性而設計,包含一連串的VR運算技術,像是能支援多GPU運算分工繪製畫面,使VR畫面不延遲,且能降低CPU負載率,提升繪圖效率,讓玩家獲得最佳的VR體驗。

AMD的LiquidVR技術,提供4大特色,廣獲業界推崇與採用


由於AMD已釋出LiquidVR SDK(軟體開發工具)提供開發者使用,讓VR開發商能夠開發出以LiquidVR技術為基礎的虛擬實境相關應用,包含遊戲、醫學研究、教學訓練或是資料分析視覺化,都會有更十足的幫助。LiquidVR具備了Direct-to-Play(直連頭戴式顯示器播放)、Asynchronous Shaders(非同步著色)、Affinity Multi-GPU(多繪圖處理器協同處理)、Latest Data Latch(資料即時抓取)等四大特色,從Headset(VR頭盔)端到Application(應用程式)端都能提供最佳的繪圖運算效能,讓玩家進行VR遊戲或各式VR應用時,眼睛能享受到即時更新、無延遲的超流暢畫面,讓玩家享受到更舒服、更逼真、更感動的虛擬世界新體驗。

在全球的VR硬體系統中,AMD的LiquidVR技術可在83%的VR頭盔上實現,表示其VR技術幾乎能廣泛應用到各種產品上,呈現出最佳的VR效果


LiquidVR目前已成為VR開發業者的工業標準,廣泛獲得業界採用。據Jon Peddie Research市調機構在3月11日所公佈的數據中,在全球的VR硬體系統中,AMD的VR技術可以在83%的VR頭盔上實現,表示其VR技術幾乎能廣泛應用到各種產品上,呈現出最佳的VR效果。包含HTC Vive、Oculus Rift、Sulon Q等頭戴式顯示器,都是基於LiquidVR的技術,以提供使用者更逼真的VR體驗。

AMD Radeon R9 290以上顯示卡,透過SteamVR的測試,皆已達到VR Ready等級,搭配HTC Vive即可獲得沈浸式VR體驗


此外,AMD也推出Radeon VR Ready Premium的解決方案,也就是其Radeon R9 Fury/Fury X、R9 Nano、R9 390/390X、R9 290/290X等顯示卡產品,都能賦予最流暢、最逼真的VR體驗,讓消費者在選購能執行VR的顯示卡時能有所依據。並提供VR開發業者使用Radeon相關顯示卡產品開發時,能運用到顯示卡的優勢,發揮出最完善的VR視覺效果。AMD藉由與VR開發業者合作,提供各種技術支援,同時提供VR相關認證,藉以建立自家的Radeon VR生態圈。AMD Radeon R9 290以上顯示卡,透過SteamVR的測試,皆已達到VR Ready等級,搭配HTC Vive即可獲得最佳的VR沉浸式體驗。

AMD的RADEON VR Ready Premium產品,包括Radeon R9 Fury/Fury X/Nano/390/390X/290/290X


搭配AMD RADEON VR Ready Premium顯示卡的電腦主機,以及HTC Vive,能提供玩家最真實的VR體驗


VR開發者重裝武器:Radeon Pro Duo 產品簡介

隨著VR應用軟體的需求市場被打開,大家都在意VR能提供什麼樣的內容服務,這其中,VR最大宗的應用當然是以遊戲為主,而目前已有不少廠商加入開發VR遊戲的行列。AMD除推出消費市場專屬的VR認證顯示卡之外,也推出專為VR開發者所設計的Radeon VR Ready Creator產品,提供絕佳的VR開發環境,以加速VR開發者的產品問世。

AMD針對VR開發者所推出的重裝武器: Radeon Pro Duo正式上市


AMD的RADEON VR Ready Creator解決方案,目前有Radeon Pro Duo


AMD於4/26正式上市的Radeon Pro Duo專業繪圖顯示卡,就是隸屬於Radeon VR Ready Creator產品一環。其最大的特色在於單張顯示卡就內建了兩顆Radeon R9 Nano晶片,提供雙倍效能,以及高達16 TFLOPS的運算能力。更重要的是除了既有的Radeon驅動程式可以安裝之外,其FirePro的驅動程式也能安裝,提供雙倍精度(Double Precision)的浮點運算能力,讓開發者能快速製作各種場景、角色、物品…等等。讓電腦從高階遊戲電腦,搖身一變成為專業的繪圖工作站。

AMD的RADEON Pro Duo一卡雙棲,可當成遊戲用或專業用繪圖卡,能安裝RADEON驅動程式(支援各式最新遊戲)與FirePro6驅動程式(支援各式繪圖工作站軟體)


相當於將兩張Radeon R9 Nano做在一張卡上的Radeon Pro Duo,其內建兩顆Fiji XT的GPU,並有各自的HBM(高頻寬記憶體),且在散熱設計上採用一體式水冷設計,因此不僅運作時能夠兼顧安靜,在效能上能夠再往上突破,以4K遊戲的效能測試各項遊戲,包括Rise of the Tomb Raider、GTA V、Battlefield 4、Assassin’s Creed Syndicate、Ashes of the Singularity、Far Cry Primal等,Radeon Pro Duo的實測效能是GTX Titan X的1.5倍,跟自家Radeon R9 295x2的相比則為1.3倍,為當今效能最快的顯示卡。

在VR支援度方面,目前Radeon Pro Duo已可完整支援Oculus Rift SDK v1.3與HTC Vive等VR頭盔,提供廠商完善的VR開發環境。

AMD的RADEON Pro Duo是當今效能最快的顯示卡,比GTX Titan X快1.5倍,比自家R9 295X2快1.3倍


AMD的RADEON Pro Duo在各種最新遊戲以4K解析度來測試效能,皆比競爭對手與自家產品還快,成為新一代卡皇


表 AMD Fiji家族GPU規格比較表


外接GPU讓筆電也電競:XConnect 技術細說

在筆電市場中,有針對各種市場需求而設計的產品,有主打輕薄短小、時尚外型的一般或商用筆電,也有強調超快效能、遊戲專用的電競筆電。前者由於大多內建整合型繪圖晶片(簡稱內顯或iGPU),其繪圖效能有限,是無法執行一些中量或重量級遊戲的。而後者則是內建了一顆獨立的繪圖晶片(簡稱獨顯或dGPU),讓筆電也能夠執行重量級遊戲,但體積就是重了些,攜帶不便。

AMD的XConnect機箱(圖左),內部配備Radeon顯示卡,透過Thunderbolt 3纜線與筆電連接,賦予輕薄型筆電(圖右)需要的GPU馬力


不過,這樣的情形將由所改觀,因為AMD推出一種外接顯示卡(簡稱外接顯卡或eGFX)的機箱,叫做XConnect,能賦予一般筆電能夠連接外接顯示卡能力,讓筆電也能可以馬上增加GPU馬力,搖身變成電競級筆電。

AMD的XConnect技術,就是包含一組外接式顯示卡機箱,裡面可以安裝1張桌機級的Radeon顯示卡,並透過Thunderbolt 3介面,連接至筆電的USB Type C連接埠,讓原本用內顯時玩起來卡卡的遊戲,能夠馬上切換到外顯來做繪圖運算,這樣就讓遊戲在筆電螢幕上,以最佳畫質與最佳流暢度呈現出來,不用因為跑不動遊戲而需要重新買一台。

將AMD的XConnect機箱打開,可看到裡面插了一塊Radeon R9 Nano顯示卡,並提供顯示卡升級能力


XConnect比起其他的外部GPU擴充技術還要棒。在方便度部份,就像是插上USB隨身碟一樣方便,而且最重要的是隨插即用,「不需要重新開機」,即可馬上從內顯切換至外部GPU,這樣的技術可說是一項創舉。而且將GPU做成電腦周邊的方式,平常不玩遊戲時,只要帶著筆電走就可以了,若需要玩遊戲的話,只要帶著AMD XConnect技術,出門就可以玩遊戲,享受到與桌機同等級的遊戲畫質與效能。

以XConnect技術實測主流遊戲的效能,幾乎都有70 FPS以上的能力


實際效能測試方面,以內建Radeon R9 Nano GPU的Razer Core XConnect機箱為例,並連接至Razer Blade Stealth筆電之後,執行一些重量級遊戲,並將畫質調到最佳設定,結果在Alien Isolation、Battlefield、BioShock Infinite、Tomb Raider、Batman Arkham Origins等遊戲,在1440p (2560x1440)解析度下,平均畫格數都有70張以上,成績可說是非常耀眼。由於XConnect裡面的顯示卡是一般PCIe 3.0規格,因此倘若未來要玩4K遊戲,覺得外部GPU效能不足的話,只要將XConnect機箱裡面的顯示卡升級上去即可。

AMD XConnect機箱,能支援的GPU列表


AMD XConnect機箱,提供1組Thunderbolt 3 接頭、40Gbps Thunderbolt 3 纜線,並可支援Radeon R9 Fury/Nano/300系列/290X/290/285等顯示卡(最高可支援到TDP 375W的GPU)。筆電部份的需求,則是BIOS必須支援透過Thunderbolt 3連接外部顯示卡,Thunderbolt 韌體 (NVM)為v.16以上。目前可支援XConnect技術的筆電,有Razer的Core、Blade Stealth、New Razer Blade (2016)等產品,再加上迷你電腦(Mini PC)也將是AMD XConnect技術能夠支援的對象(就連Intel最新旗艦級的Skylake Canyon NUC小巧電腦,也都支援AMD XConnect技術),因此未來將會有更多的筆電與迷你電腦加入支援AMD XConnect技術的行列。

表 AMD XConnect技術之規格、系統需求、支援產品


下世代GPU:Polaris初探

在下世代GPU的效能競賽中,誰能率先進入1x奈米製程,誰就能掌握市場動向,以AMD這次發表的Polaris家族GPU,就是一款採用14奈米FinFET製程的GPU,使用第四代GCN架構(GCN 1.3),搭配最新的GDDR5或GDDR5X記憶體,讓繪圖性能再次爆發!

AMD最新GPU架構藍圖,自2016年中的Polaris起將會有更好的功效


在AMD規劃的GPU產品線中,其Polaris家族,首次導入14奈米FinFET製程,能有效將GPU的Die Size體積變得更小、同時也能降低功耗。AMD將推出Polaris 10與Polaris 11兩種GPU。

搭載AMD最新Polaris 10 GPU的電腦,賦予最佳功耗與繪圖效能


Polaris GPU的主要特色在於同樣在1920x1080 60FPS的解析度模式之下,以AMD Polaris 11跟競爭對手(GTX 950)相比,前者只須86W,而後者則需要140W,可說是非常省電的GPU,若筆電搭載Polaris GPU,將能提供更長的電池續航力。

AMD第一顆採用14奈米FinFET製程,讓GPU的Die Size變得更小、功耗也越低


圖左的電腦為競爭對手之GPU (GTX 950),圖右的電腦採用AMD Polaris 11,在同樣畫質與效能(60 FPS)的設定上,AMD Polaris的功耗確實比競爭對手的同級產品還低許多


至於Polaris架構之GPU的主要特色,主要是支援了HDMI 2.0a與DisplayPort 1.3,能完整支援4K@60FPS的遊戲,在API支援部份DirectX 12.1、OpenGL 4.5、OpenCL 2.1、Vulkan 1.0等API皆能支援。同時可以處理HDR (高動態範圍)的影像,能支援h.265 main10的4K解壓縮與以及4K h.265 60FPS的壓縮能力。

表 AMD GCN家族GPU架構演進


結論

綜合上述的GPU技術展示,可以看到許多AMD在繪圖技術上的創新。像是VR專用顯示卡家族,現在早已買得到;而雙GPU、雙顯示驅動程式合一的Radeon Pro Duo顯示卡,讓VR開發者能夠感受到其開發上的效能優勢;此外XConnect技術,讓筆電或迷你電腦,也能透過外接GPU來提升遊戲效能;至於功耗更低、效能更高的Polaris GPU,也將是未來顯示卡的全新主流架構。由此可看到AMD在繪圖技術上的領先程度,以及產品的多元化,值得業界與玩家的推崇。

同時,AMD也正建立一套完整且開放的生態圈,讓產業上中下游都能享受到AMD繪圖技術所帶來的好處與優勢。包含提供開發者取得完整的開發工具與產品支援,以開發出各式3D與VR的硬體、軟體(如遊戲)或內容服務。而在銷售端,AMD的各種Radeon產品相容性認證計畫,讓其夥伴能提供最佳產品選購建議,讓消費者在選購上能有所參考依據。

為讓開發者與消費者了解這次不是說說而已,AMD選擇在Computex 2016正式發表了第七代的A系列行動APU,現場並有超過10款筆電內建這款APU,讓只有399美元預算的絕大多數筆電消費者,也能以便宜的架構來享受到AMD全新APU所帶來的繪圖加速快感。

AMD於Computex 2016發表第七代A系列行動APU,現場展示多款搭載全新APU與GPU的筆電/AIO/桌機等產品


至於Polaris GPU的部份,AMD也正式發表Radeon RX 480顯示卡,售價只要199美元起,並將於6/29日(美西時間)正式上市,不僅物美價廉,讓消費者能夠享受VR而不用花大錢。而大家期盼的全新Zen核心之桌上型CPU,AMD也已經準備好了,並將於日後正式發表。

AMD於Computex 2016正式發表基於Polaris架構的Radeon RX 480,主打旗艦級VR饗宴,只要199美元起!


AMD於Computex 2016首度揭露下世代的Zen核心CPU,宣示下世代高效能處理器即將上市


總之,AMD的第七代APU已經上市,GPU將於6/29正式上市,而全新架構的CPU也將推出。此外AMD XConnect技術讓玩家可以外接顯示卡機箱來擴充GPU效能,讓小筆電也能升級電競;開發者可以選購Radeon Pro Duo來設計VR遊戲,雙模驅動程式提供更完整的專案繪圖需求。相信AMD的新技術,將帶給消費者耳目一新的體驗。


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