AMD RDNA2 Architekturverbesserungen erklärt

Am 28. Oktober^th, 2020 AMDs Radeon-Division kündigte ihre mit Spannung erwartete RX 6000-Grafikkartenserie an, die auf der brandneuen RDNA 2-Architektur basiert. Diese neuen Grafikkarten nutzen die bereits etablierte RDNA 1-Architektur und verbessern sie massiv, bis wir erwarten, dass die neuen Grafikkarten von AMD endlich mit den Top-Angeboten von Nvidia konkurrieren können. AMD zeigte einige ihrer neuen Funktionen in einer Präsentation am 28. Oktober^th die einige interessante technologische Verbesserungen enthalten. In diesem Inhaltsartikel werden wir uns genauer ansehen, was AMD in Bezug auf Architektur und Design der RDNA 2-Grafikkarten verbessert hat.

Es ist keine Überraschung, dass AMD als Außenseiter in diese Generation kommt und mehr oder weniger nichts zu verlieren hat. Die RDNA 1-Angebote von AMD waren wettbewerbsfähig und brachten das Unternehmen auf den richtigen Weg, stellten jedoch keine direkte Bedrohung für die Top-Angebote von Nvidia dar. Die schnellste AMD-Karte, die auf der RDNA 1-Architektur basiert, war die Radeon RX 5700 XT, die in Bezug auf die Preisgestaltung direkt mit der RTX 2060 Super konkurrierte, aber in Bezug auf die Leistung deutlich über ihrem Gewicht lag. Aufgrund von Treiberoptimierungen und einer allgemein besseren GPU konkurriert der RX 5700 XT jetzt direkt mit dem RTX 2070 Super und schlägt ihn in vielen modernen Titeln, während er 100 $ billiger ist. Dies bedeutete, dass die RDNA 1-basierte GPU für viele wertorientierte Spieler eine offensichtliche Wahl war. RDNA 2 hofft, diese Formel zu verbessern und direkt mit den Top-Angeboten von Nvidia zu konkurrieren. die GPUs der RTX 3000-Serie.

Wettbewerb mit Nvidia

Nvidia kündigte drei neue Grafikkarten an, die auf der brandneuen Ampere-Architektur basieren und in diesem Jahr für großen Hype und Aufmerksamkeit sorgten. Die GeForce RTX 3090, RTX 3080 und RTX 3070 bieten im Vergleich zur Turing-Generation eine äußerst solide Leistung für den Preis. Die Grafikkarten von AMD hoffen diesmal, direkt mit dem absolut Besten zu konkurrieren, das Nvidia zu bieten hat, was seit geraumer Zeit nicht mehr passiert ist. Laut AMDs Erstanbieter-Benchmarks konkurriert der RX 6900XT direkt mit dem RTX 3090 und ist 500 US-Dollar billiger. Darüber hinaus konkurriert der RX 6800XT direkt mit dem RTX 3080 und ist gleichzeitig 50 US-Dollar billiger. Der RX 6800 bietet eine etwas bessere Leistung als der RTX 3070 und ist 80 US-Dollar teurer. Lassen Sie uns sehen, wie AMD es geschafft hat, in nur einer Generation so massive Leistungssteigerungen zu erzielen.

RDNA 2-Prozessknoten

Die RDNA 2-Architektur von AMD basiert wie RDNA 1 immer noch auf dem 7-nm-Prozess von TSMC. Dies ist nicht unbedingt eine schlechte Sache, da RDNA 1 gegenüber der älteren 12-nm-Vega-Architektur massive Effizienzgewinne erzielt hat und auch Verbesserungspotenzial bietet. RDNA 2 hofft, diesen Verbesserungsbedarf nutzen zu können und verspricht eine bis zu 1,8-fache Leistung pro Watt Verbesserung gegenüber RDNA 1 auf demselben Prozessknoten. Dies bedeutet eine Verdoppelung der Leistung innerhalb desselben Leistungsziels wie bei der letzten Generation. Dies ist eine lobenswerte Verbesserung gegenüber der ursprünglichen RDNA-Architektur.

Infinity-Cache

Eine der entscheidenden neuen Funktionen, die die PC-Enthusiasten ziemlich begeistert hat, ist die Einführung eines brandneuen Caching-Systems, das als Infinity-Cache bekannt ist. Im Wesentlichen hat AMD einen Hochgeschwindigkeits-Cache eingeführt, der den GDDR6-Speicher ergänzt, um die Bandbreite des integrierten VRAM effektiv zu erhöhen. Dieser Infinity-Cache soll die Lücke zwischen dem von AMD verwendeten GDDR6-Speicher und dem im RTX 3080 und RTX 3090 von Nvidia vorhandenen GDDR6X-Speicher schließen. Der neue G6X-Speicher soll die doppelte Bandbreite des Standard-G6-Speichers haben.

In einem weiteren überraschenden Schritt bleibt AMD bei einem 256 Bit breiten Bus und ist es stattdessen Verlassen Sie sich auf diesen Infinity-Cache, um die Verringerung der Bandbreite zu kompensieren. AMD hat behauptet, dass seine „revolutionäre“ Infinity-Cache-Technologie die doppelte Bandbreite wie der normale 256-Bit-Bus mit GDDR6-Speicher effektiv bereitstellen und somit eine ideale Lösung für den Unterschied im Durchsatz zwischen den beiden Marken sein kann. Dies bedeutet, dass wenn die Behauptungen von AMD wahr sind, der G6-Speicher auf dem 256-Bit-Bus in Verbindung mit dem Infinity-Cache erheblich schneller wäre als der G6-Speicher auf einem 384-Bit-Bus. Laut AMD sollte der Infinity-Cache dazu beitragen, DRAM-Engpässe, Latenzprobleme und den Stromverbrauch zu minimieren und gleichzeitig die Bandbreite zu verbessern.

Wutmodus

Abgesehen von dem umstrittenen Branding kann die neue Rage Mode-Funktion von AMD sehr hilfreich sein, um die Leistung der neuen Grafikkarten der RX 6000-Serie zu steigern. Der Rage-Modus ist im Grunde ein Schritt unter dem Auto-Overclocking, das in die Radeon-Software (ehemals Wattman) für diese neuen Grafikkarten integriert ist. Der Wutmodus versucht nicht, die jeweilige Karte selbst zu „übertakten“, sondern erhöht die Leistungsgrenze auf den maximal möglichen Wert. Dies kann sehr hilfreich sein für Leute, die nicht bereit sind, sich selbst zu übertakten, aber nichts gegen eine freie Leistungssteigerung haben.

Das Maximieren des Leistungslimits ist an und für sich kein neues Merkmal, aber dies ist das erste Mal, dass ein Hersteller es in seine Leistungsbenchmarks von Erstanbietern selbst einbezieht. Daher muss dies als wichtiges Merkmal gezählt werden. Normalerweise ist das Erhöhen des Leistungsreglers der erste Schritt beim manuellen Übertakten. Benutzer können dies weiterhin in der Software ihrer Wahl mit der RX 6000-Serie tun. Die Implementierung von AMD wird jedoch mit Sicherheit Updates und Optimierungen erhalten, um den vorhandenen Leistungsspielraum perfekt zu nutzen in diesen Karten verfügbar.

Wenn Sie den Leistungsregler auf die maximalen Netze um 50 bis 100 MHz erhöhen, erhöht sich im Allgemeinen die maximale Dauer-Boost-Uhr (von AMD als „Spieluhr“ bezeichnet) der Karte, sodass die Leistung unter normalen Bedingungen um etwa 1 bis 2% gesteigert werden kann . AMD warnt davor, dass die Verbesserungen stark vom Spiel selbst abhängen würden, daher ist dies ebenfalls zu beachten. Der Wutmodus erhöht auch die Aggressivität der Lüfterkurve, um die höheren Temperaturen in Schach zu halten.

Smart Access Memory

Die wahrscheinlich interessanteste und gleichzeitig polarisierende Funktion der Grafikkarten der RX 6000-Serie ist die Smart Access Memory- oder SAM-Funktion. Diese Funktion steht nur Benutzern mit einer CPU der Ryzen 5000-Serie, einem Motherboard der 500er-Serie und einer Grafikkarte der Radeon RX 6000-Serie zur Verfügung. Mit dem Smart Access-Speicher kann die CPU im Wesentlichen auf die gesamte GDDR6-Speicherkapazität der Grafikkarten der RX 6000-Serie zugreifen. Normalerweise hat die CPU nur Zugriff auf den VRAM mit 256 MB Blöcken. Der GDDR-Speicher ist traditionell viel schneller als der Standard-DDR-Speicher, der normalerweise von CPUs verwendet wird. Die Prozessoren der Ryzen 5000-Serie können auf diesen schnelleren Speicher zugreifen und somit zusätzliche Leistungsstufen liefern. AMD präsentierte eine Folie, die zeigt, dass SAM zu einer Leistungssteigerung von durchschnittlich 2 bis 8% beitragen kann, wobei einige Spiele bei eingeschaltetem SAM- und Rage-Modus bis zu 12% mehr Leistung liefern.

Dies ist das erste Mal, dass ein Unternehmen eine Funktion veröffentlicht, die abhängig von der zugehörigen Hardware, über die der Benutzer verfügt, zusätzliche Leistung freischaltet. Diese Entscheidung wurde von der Community mit gemischten Reaktionen beantwortet. Die Hälfte der Leute war wirklich begeistert von der zusätzlichen Leistung, die jetzt mit einem All-AMD-Build genutzt werden kann, und die Hälfte der Leute war enttäuscht, dass AMD die zusätzliche Leistung für CPUs von sperrt nur die 5000er Serie. Weder eine Intel-CPU noch eine ältere Ryzen-CPU können die zusätzliche Leistung nutzen, die für die Benutzer dieser Plattformen, die eine GPU der RX 6000-Serie kaufen möchten, eine Enttäuschung darstellen kann.

Nvidia war schnell in die Situation eingetreten und gab bekannt, dass derzeit an einer ähnlichen Funktion wie Smart Access Memory für die Grafikkarten der RTX 3000-Serie gearbeitet wird. Diese wird in Kürze in einem Treiber-Update für diese Karten veröffentlicht. Nvidia behauptet, dass die Technologie hinter der SAM-Funktion standardmäßig in die PCIe-Spezifikation aufgenommen wurde und dass die Alternative von Nvidia sowohl auf Intel- als auch auf AMD-CPUs mit einer größeren Auswahl an Motherboards funktioniert. Nvidia behauptete auch, dass ihre internen Tests eine ähnliche Leistung wie die von AMD behauptete Leistung mit SAM zeigen.

Strahlenbeschleuniger

Eine der am meisten erwarteten Funktionen für die RX 6000-Serie ist die Unterstützung von Echtzeit-Raytracing. AMD ist eine Generation hinter Nvidia bei der Implementierung dieser Funktion, als Nvidia bereits 2018 seine RTX-Kartenserie mit vollständigen Hardware-Raytracing-Funktionen vorstellte. Mit den GPUs der RX 6000-Serie ist es nun endlich soweit. Der Ansatz von AMD ist jedoch etwas anders. Während Nvidia dedizierte Hardware-Raytracing-Kerne verwendet, um das Echtzeit-Raytracing zu handhaben, verwendet AMD die DXR-Implementierung von Microsoft auf seine eigene Weise. In jeder Recheneinheit sind spezielle „RT-Beschleuniger“ vorhanden. Es sind jedoch nur wenige oder gar keine Informationen über diese RT-Beschleuniger und ihre tatsächlichen Eigenschaften öffentlich verfügbar.

AMDs aktueller Raytracing-Ansatz unterstützt alles, was über die Microsoft-Versionen DXR 1.0 und 1.1 abgedeckt wird. Alles, was für Nvidia RTX benutzerdefiniert oder proprietär ist, wird in AMDs Raytracing-Version jedoch nicht unterstützt. Dies ist eine Art Wild-West-Ansatz für Raytracing, da jetzt ein zusätzlicher Faktor in die Frage "Unterstützt dieses Spiel Raytracing?" Wie jetzt müssen wir wissen, mit welcher Raytracing-Version das Spiel tatsächlich am besten funktioniert. Immer mehr Spiele sollten jedoch gut mit dem AMD-Ansatz funktionieren, da die RDNA 2-GPUs in den Konsolen ebenfalls eine ähnliche Form des Raytracing verwenden wie die Desktop-Grafikkarten von AMD.

DLSS-Wettbewerber

DLSS oder Deep Learning Super Sampling ist eine der besten Funktionen, die mit der Veröffentlichung der RTX-Grafikkarten im Jahr 2018 geliefert wurden. Mit dieser Funktion wird ein Bild, das mit einer niedrigeren Auflösung gerendert wurde, intelligent skaliert, um eine viel bessere Leistung bei geringem bis keinem Verlust zu erzielen visuelle Qualität. Wir haben die Vor- und Nachteile von DLSS bereits in diesem Artikel erläutert, aber kurz und gut, es ist eine großartige Funktion für Gamer, die mehr FPS bei ungefähr gleicher visueller Qualität liefert.

AMD hat derzeit keine Alternative zu DLSS (der proprietären Technologie von Nvidia). Es ist jedoch geplant, in Kürze eine Alternative herauszubringen. AMD behauptet, dass seine Alternative ähnlich wie DLSS funktioniert, aber das wäre interessant zu testen, da AMD im Gegensatz zu Nvidia keine Hardware-Tensor- oder Deep-Learning-Kerne hat, um all diese hochskalierenden Informationen zu berechnen. Nvidia verwendet auch einen Supercomputer, um die meisten Berechnungen in Bezug auf DLSS durchzuführen, die dann an die Grafikkarte übermittelt werden und die Upscaling-Funktionen aktivieren. Es scheint nicht so, als würde AMD zu diesem Zeitpunkt diesen Weg gehen.

Mit den Besten konkurrieren

Ob AMD gegen Nvidia gewinnt oder verliert, es ist klar, dass die tatsächlichen Gewinner dieser Generation tatsächlich die Spieler sind. AMD konkurriert endlich im High-End-Bereich mit Nvidia. Es ist schwer, sich an das letzte Mal zu erinnern, als sie die leistungsstärkste Einzel-GPU auf dem Markt hatten. Nvidia war in dieser Abteilung ziemlich dominant und im Gegensatz zu Intel waren sie auch nicht selbstgefällig. AMD gibt Nvidia einen strengen Wettbewerb für diese Generation und das führt zu mehr Auswahlmöglichkeiten und Optionen für die Spieler. Wenn es AMD gelingt, die Raytracing-Leistung zu optimieren und einen soliden DLSS-Konkurrenten zu liefern, sind sie möglicherweise sogar eine überzeugendere Option für Gamer als die Top-Angebote von Nvidia. Spieler mit älteren AMD-Karten wie der RX 400- oder 500-Serie oder RX Vega-Karten werden einen massiven Sprung in Bezug auf Leistung und Lebensqualität erleben, wenn sie sich für ein Upgrade auf RDNA 2-basierte Karten entscheiden.

Letzte Worte

Die RDNA 2-Architektur von AMD übernahm die vorhandene solide Basislinie der RDNA-Architektur und verbesserte sie erheblich. Dabei wurden Qualitätsfunktionen wie Raytracing-Unterstützung, Rage-Modus und Smart Access Memory hinzugefügt. Diese Funktionen machen die Kartenserie RX 6000 zu einer äußerst wettbewerbsfähigen Option für die Top-Angebote von Nvidia. Mit einigen weiteren Optimierungen in der Raytracing-Abteilung könnte AMD sogar die Gesamtführung bei der reinen Spieleleistung übernehmen. Insgesamt ist diese Generation ein Gewinn für die Spieler, da dieser Wettbewerb zwischen Nvidia und AMD zur Veröffentlichung äußerst solider Produkte von beiden Seiten zu wettbewerbsfähigen Preisen führt.