Radeon RX 5700/5700 XT - analiza techniczna Navi od AMD

AMD oficjalnie ujawniło pierwszą porcję produktów z linii Radeon Navi, prezentując RX 5700 oraz mocniejsze RX 5700 XT. Oba urządzenia bazują na procesorach nazwanych Navi 10, korzystających z mikroarchitektury RDNA.

Celem jest wyprzedzenie pod względem wyników RTX 2060 i RTX 2070 z oferty Nvidii. Ceny nowych kart graficznych w USA to - odpowiednio - 379 i 449 dolarów. Jest więc taniej niż u „zielonych”, ale brakuje między innymi sprzętowego ray tracingu. Premiera 7 lipca, razem z procesorami z rodziny Ryzen 3000.

Lektura specyfikacji ujawnia, że RX 5700 XT korzysta z pełnej wersji chipu Navi 10, co przekłada się na 40 jednostek obliczeniowych oraz 2560 shaderów. Maksymalna moc obliczeniowa to 9,75 TF, a więc znacznie mniej niż obecne od dawna na rynku karty Radeon RX Vega 64.

AMD zapewnia jednak, że całkowicie przeprojektowało architekturę, więc efektem będzie wzrost wydajności. Firma zapewnia, że pomimo 24 jednostek mniej, 5700 XT zapewnia rezultaty lepsze o 14 procent od RX Vega 64, potrzebując do tego 23 proc. mniej prądu.

Standardowy RX 5700 traci w porównaniu do większego brata, ale cięcia są raczej skromne. Jednostek obliczeniowych jest 36 zamiast 40, a taktowanie w trybie „Game” zmniejszono o 130 MHz. Interesujący jest fakt, że oba urządzenia gwarantują 8 GB pamięci GDDR6, z modułami 14 gbps zapewniającymi przepustowość na poziomie 448 GB na sekundę. Tańszy model nie traci więc w tej sferze absolutnie nic.

Jeśli mowa o wydajności, AMD zapewnia, że RX 5700 zapewni wyniki o średnio 10 procent lepsze od RTX 2060, podczas gdy RX 5700 XT to zazwyczaj 6 proc. więcej od RTX 2070. Są jednak pewne wyjątki - jak Forza Horizon 4 i Battlefield 5 - gdzie „czerwoni” przewidują przewagę nawet o 20 proc. w rozdzielczości 1440p.

Fakt, że Navi z mocą 9,75 TF wyprzedza Vegę z 12,6 TF jest zapewne powodem, dla którego Sony i Microsoft nie reklamują nowych konsol właśnie za pomocą magicznych „teraflopsów”, jak było choćby w przypadku Xbox One X. AMD postawiło na szlifowanie architektury, nie na dodawanie czystej mocy, więc nowe jednostki obliczeniowe mają więcej modułów odpowiednich za instrukcje, skalowanie i zarządzanie, nie tylko samo liczenie. To pozwala zmniejszyć opóźnienia, poprawić transmisję danych i efektywne wykorzystanie pamięci cache. Dzisiejszy teraflops jest więc warty dużo więcej niż za czasów kart Vega.

Są też inne interesujące elementy zestawu, w tym nowe kontrolery wyświetlania obrazu, przenoszące dane o kompresji kolorów na odpowiednie wyświetlacze, takie jak nowy Asus. Jeden z modeli tego producenta to maksymalnie 43 cale, HDR 1000, 120 Hz i rozdzielczość 4K, a wszystko to przez jeden kabel. Co interesujące, AMD zostaje jednak przy wyjściu HDMI 2.0, co sugeruje limit 4K60.

Kolejne ciekawostki Navi pochodzą w większym stopniu z rozwiązań w oprogramowaniu. Walka z opóźnieniami w sterowaniu to próba lepszej synchronizacji danych między CPU i GPU. Producent mówi o skróceniu reakcji na polecenia kontrolera średnio o całe 14 ms - miłośnicy esportu będą zapewne zainteresowani. Dziwne, że rozwiązanie nie działa na razie z grami w DirectX 12.

Obiecująco zapowiada się także technika określana jako Contrast Adaptive Sharpening, przygotowane przez samego Timoty'ego Lottesa, autora jakże popularnej metody FXAA. Koncept polega na wyostrzaniu obrazu w obszarach o niskim kontraście, co powinno podkreślić detale bez tworzenia artefaktów.

Całość można połączyć z opcjonalnym skalowaniem rozdzielczości. Celem jest maksymalne wykorzystanie obrazu renderowanego w niższej rozdzielczości (rekomendowane jest 1800p) po podniesieniu do 4K. AMD określa metodę jako alternatywę dla DLSS od Nvidii, z przewagą w postaci obciążeń zwiększających się zaledwie o procent lub dwa.

Wydaje nam się, że takie porównanie jest jednak nieco nie na miejscu, ponieważ obie techniki robią co innego i mają swoje własne wady oraz zalety. CAS nie ma komponentu temporalnego, a więc nie korzysta z informacji z poprzednich klatek obrazu. Z drugiej strony, DLSS ma problemy z artefaktami, lecz temporalne podejście poprawia ogólną spójność obrazu, a całość wprowadza dodatkowe detale do sceny, zamiast po prostu wyostrzać te w niższej rozdzielczości natywnej.

Wydaje się, że CAS celuje bardziej w redukowanie rozmycia obrazu wprowadzanego nieuchronnie przez inne temporalne opcje graficzne, jak wygładzanie krawędzi TSAA i TAA. Tutaj metoda powinna sprawdzić się świetnie. Nie jesteśmy przekonani co do tego samego zastosowania w przypadku skalowania rozdzielczości, ale przecież AMD nie od parady zatrudnia mnóstwo doświadczonych inżynierów.

Patrząc w szerszej perspektywie, dobrze jest widzieć konkretne dane na temat Navi oraz RDNA. AMD mówi o 2,3-krotnym wzroście wydajności w porównaniu z 14-nanometrową Vegą 64, jeśli weźmiemy pod uwagę taki sam wycinek krzemu. Dodając do tego fakt, że 40 jednostek obliczeniowych bez problemu bije 64 CU w starszym modelu, jest to być może największy skok jakościowy po stronie „czerwonych” od czasów Graphics Core Next z 2011 roku.

Jeśli limit 64 CU i 4096 shaderów w GCN nadal obowiązuje, to ewentualne Navi 20 z większą liczbą jednostek obliczeniowych może jeszcze bardziej zamieszczać na rynku. Interesujące, że podano nawet dokładny rozmiar kości Navi 10 - 251 mm2. Polaris 10 z 36 CU, widziany w RX 480/580/590, był niewiele mniejszy - 232 mm2. Liczba tranzystorów uległa podwojeniu, nawet jeśli Navi 10 dostarcza tylko 4 jednostki obliczeniowe więcej.

Ma to przełożenie także na konsole następnej generacji. Procesory w sprzęcie Sony i Microsoftu mierzą zazwyczaj 320-360 mm2, więc jeśli do Navi 10 dodamy osiem rdzeni Zen 2, nie zostanie już zbyt wiele miejsca, a jest prawdopodobne, że zmniejszeniu ulegnie także liczba jednostek obliczeniowych, by poprawić efektywność produkcji i obniżyć cenę.

Podsumowując, Navi zapowiada się interesująco, nawet jeśli przewaga względem Nvidii nie jest niczym rewolucyjnym, zwłaszcza biorąc pod uwagę ceny wyższe od oczekiwanych. Oczywiście, brakuje także sprzętowej akceleracji ray tracingu i innych opcji z „zielonego” Turinga, jak zmiennych shaderów. AMD twierdzi, że rynek nie jest jeszcze gotowy na RT, ale rzeczywistość wydaje się przeczyć tym słowom.

Coraz lepiej zoptymalizowane rozwiązania DXR zapewnią ray tracing także bez sprzętowej akceleracji, ale nadal tylko na kartach Nvidii. Co więcej, Sony i Microsoft chwalą się dostępem do RT w nadchodzących konsolach, co chyba w największym stopniu pomoże tej technologii. To tworzy pewien paradoks: Microsoft potwierdził sprzętową akcelerację w następnym Xboksie, więc - jak widać- odpowiednie rozwiązania RT gdzieś w AMD istnieją, nawet jeśli nie zmieściły się do Navi 10.

AMD RX 5700 oraz RX 5700 XT debiutują w przyszłym miesiącu i zaoferujemy więcej szczegółów oraz dokładne testy tak szybko, jak to tylko możliwe.