Обзор производительности AMD Radeon VII: 7-нм Vega против GeForce RTX

AMD Radeon VII: 7-нм Vega 20 с элегантным дизайном

 Хотя Radeon VII был объявлен первым 7-нм графическим процессором, по сути он похож на Radeon Instinct MI50, анонсированный в конце прошлого года. Конечно, Radeon Instinct MI50 предназначен для приложений HPC и Deep Learning, тогда как Radeon VII технически является первым игровым графическим процессором для энтузиастов. Несмотря на это, факт остается фактом: в основе обеих карт лежит один и тот же 7-нм чип Vega 20.

Хотя он по-прежнему основан на архитектуре Vega, и графический процессор, работающий на Radeon VII, - это не просто сокращение существующего дизайна. В GPU были внесены улучшения, которые не только повышают эффективность и производительность рендеринга, но и вычисляют производительность. Технология динамического тактового генератора и частотной синхронизации GPU также более надежна, быстрее меняет состояния и обеспечивает более детальный контроль над GPU. Есть преимущества связанные с сокращением до 7 нм, включая меньшую площадь кристалла, что позволило AMD обновить конфигурацию памяти по сравнению с Radeon RX Vega 64, сохранив при этом примерно ту же площадь.

Есть много о чем поговорить в отношении нового Radeon VII. Ниже приведен краткий обзор некоторых основных скоростей и скоростей Radeon VII по сравнению с Radeon RX Vega 64. Кратко рассмотрим сравнение,  а затем мы немного углубимся и посмотрим, как Radeon VII работает с различными играми и рабочими нагрузками ...

Переход на 7 нм позволил AMD уменьшить размер графического процессора Vega 20 с 495 мм2 на Vega 64 до 331 мм2 на Radeon VII. По словам AMD, это сокращение и последующее сохранение площади кремниевого кристалла - это то, что позволило им добавить два дополнительных стека памяти HBM2 и увеличить емкость кэша с высокой пропускной способностью (кадровый буфер) до 16 ГБ на Radeon VII - Radeon RX Vega 64 карты имеют только 8 ГБ памяти.

Примерно 700 М транзисторов разделяют две конструкции графических процессоров, хотя с точки зрения их фактической конфигурации они очень похожи. Radeon VII имеет 60CU и в общей сложности 3840 активных потоковых процессоров против 64CU и 4096 потоковых процессоров в Vega 64, но имейте в виду, что полная конфигурация Vega 20 имеет то же количество CU и количество потоковых процессоров. Radeon Instinct MI60 имеет полную конфигурацию 64CU и 4096 потоковых процессоров Vega 20, а также удвоенную память HBM2.

Radeon VII имеет интерфейс памяти шириной 4096 бит - вдвое больше, чем у Vega 64 - с тактовой частотой 1 ГГц (эффективная 2 ГГц). Обладая широким интерфейсом и тактовой частотой, Radeon VII предлагает колоссальную 1 ТБ / с (да, терабайт) максимальной пропускной способности памяти, что более чем вдвое больше, чем у его предшественника.

В целом, Radeon VII должен предлагать лучшую производительность, чем Radeon RX Vega 64 по всем направлениям. Фактически, AMD утверждает, что Radeon VII находится в том же классе производительности, что и GeForce RTX 2080. Новый Radeon VII от AMD имеет больше кадровой памяти, предлагает значительно большую пропускную способность памяти, а пиковая производительность вычислений и скорость заполнения были увеличены по сравнению с Vega 64. При этом максимальная мощность платы увеличилась на несколько ватт - до 300 Вт на Radeon VII - но на практике мы обнаружили, что карта на самом деле потребляет меньше энергии, чем Radeon RX Vega 64

Физические характеристики Radeon VII занижены, но, на наш взгляд привлекательны. Дизайн явно более минималистичен по сравнению с новейшими видеокартами NVIDIA GeForce GTX и RTX, но Radeon VII, тем не менее, выглядит неплохо. Алюминиевый кожух из полированного алюминия с скошенными краями закрывает переднюю часть Radeon VII, а три осевых вентилятора равномерно распределены по всей передней части. В верхнем углу карты также есть светящийся кубик «R».

Тыльная сторона карты также имеет матовую алюминиевую пластину, но с линейными отверстиями, врезанными в нее, чтобы добавить визуальный эффект. Крепежная скоба радиатора графического процессора также видна на обратной стороне карты, а также несколько винтов, которые скрепляют все вместе.

Под кожухом Radeon VII находится большой радиатор, который покрывает всю переднюю часть печатной платы. Радиатор имеет относительно толстое медное основание которая расположена непосредственно над графическим процессором, с массивом плоских медных тепловых трубок, идущих от основания в плотный массив радиаторов с тонкими ребрами. На каждом краю карты имеются вентиляционные отверстия, которые позволяют воздуху осевых вентиляторов выходить из карты, за исключением заднего края, напротив кронштейна корпуса, который полностью герметичен. Также следует отметить, что логотип RADEON на верхнем краю карты подсвечен, как маленький кубик «R».

На Radeon VII присутствуют два 8-контактных разъема питания PCI Express, а его выходы состоят из трех полноразмерных DisplayPorts и одного порта HDMI. Все четыре выхода могут быть использованы одновременно.

Первая партия карт Radeon VII, появившаяся на рынке, должна иметь дизайн, аналогичный тому, что вы видите здесь, и мы ожидаем, что партнеры по платформе AMD также предложат некоторые нестандартные решения.

AMD Radeon VII: Настройка для теста и производительность шейдера

Как мы настроили наши тестовые системы: Мы протестировали видеокарты, представленные в этой статье, на материнской плате Gigabyte Aorus X299 Gaming 7 Pro с 16-ядерным процессором Intel Core i9-9980XE и 32 ГБ оперативной памяти G.SKILL DDR4 с тактовой частотой 2666 МГц. Первое, что мы сделали при настройке тестовой системы, - это зашли в UEFI, установили для всех значения «высокопроизводительные» и отключили все встроенные периферийные устройства, которые не будут использоваться. Частоты памяти были набраны вручную, чтобы обеспечить оптимальную производительность памяти при максимальной поддерживаемой частоте процессора 2666 МГц (без разгона), а затем твердотельный накопитель был отформатирован, а Windows 10 Professional x64 была установлена и полностью обновлена. Когда установка Windows была завершена, мы установили все драйверы, игры и инструменты для тестирования необходимые для завершения наших тестов.

Наш стенд:

Тест AMD Radeon VII в  Unigine Superposition и VRMark

 Программа Superposition предлагает множество тестовых режимов, предназначенных для игровых рабочих нагрузок и виртуальной реальности, с путями кода DirectX и OpenGL. Существует также встроенный тест экстремальной аппаратной стабильности.

 Unigine Superposition ( Псевдо-DirectX / OpenGL Gaming )

 Unigine Superposition использует уникальную технологию динамического освещения SSRTGI (Screen-Space Ray-Traced Global Illumination) разработчика, а также высококачественные текстуры и модели для создания потрясающих визуальных эффектов. Мы запустили Superposition в двух режимах, используя путь кода DirectX - 1080p Extreme и VR Future - чтобы сравнить производительность всех видеокарт, представленных здесь.

 И в тесте на графике мы видим, что Radeon VII удалось чуть-чуть опередить GeForce RTX 2070 в тесте Superposition 1080P Extreme и отставать от RTX 2080. Однако GeForce RTX 2080 удерживает здесь значительное преимущество, превышающее 20%.

Тест в Superposition's VR Future рисует более мрачную картину. В этом тесте Radeon VII не может даже поймать GeForce RTX 2070, который можно получить за сотни долларов меньше. (Карты RTX 2070 в настоящее время можно найти менее чем за $ 500)

Futuremark VRMark

Тест в VRMark от Futuremark предназначен для проверки готовности ПК к гарнитурам виртуальной реальности HTC Vive и Oculus Rift. Мы запустили тест VRMark "Blue Room" с настройками по умолчанию, который в настоящее время является наиболее сложным тестом, предлагаемым инструментом.

Наши результаты с VRMark отлично сочетаются с тестом Superposition VR Future. Мы снова видим, как Radeon VII становится жертвой более дешевой GeForce RTX 2070.

Тест AMD Radeon VII: 3DMark Time Spy и Fire Strike

3DMark Time Spy - это синтетический тест производительности DirectX от Futuremark. Он оснащен механизмом DirectX 12, созданным с нуля для поддержки самых современных функций, таких как асинхронные вычисления и многопоточность. Time Spy предназначен для тестирования производительности DirectX 12 новейших видеокарт с использованием различных методов и различных визуальных последовательностей. Этот тест был разработан при участии AMD, Intel, Microsoft, NVIDIA и других участников программы развития Futuremark Benchmark, чтобы продемонстрировать производительность и визуальный потенциал видеокарт и других системных ресурсов управляемых практически полностью, API с низкими издержками.

3DMark Time Spy ( Direct X 12 Performance )

Тест в 3DMark Time Spy рассказывает интересную историю. Radeon VII снова отстает от GeForce RTX 2070. Однако, если мы посмотрим на отдельные результаты, Radeon VII становится жертвой RTX 2070 в Game Test 1, но благодаря огромному преимуществу пропускной способности памяти Radeon в Game Test 2 он выходит на первое место.

Тест Futuremark 3DMark Fire Strike

3DMark Fire Strike имеет несколько режимов тестирования: обычный режим работает с разрешением 1920x1080, экстремальный режим предназначен для 2560x1440, а ультра-режим работает с разрешением 4K. Использование целевого буфера кадров GPU для нормального режима составляет 1 ГБ, а в качестве эталона используются тесселяция, окружающая окклюзия, объемная подсветка и фильтр глубины резкости среднего качества. Более сложный режим Extreme предназначен для 1,5 ГБ памяти кадрового буфера и повышает уровень детализации по всем направлениям. Режим Ultra специально разработан для систем класса High-End и CrossFire / SLI и еще больше повышает качество. GT 1 фокусируется на геометрии и освещенности, с более чем 100 точечными источниками света для отбрасывания теней, 140 точечными источниками света без тени. GT2 подчеркивает моделирование частиц и GPU.

Здесь AMD Radeon VII выходит вперед и опережает GeForce RTX 2080. Комбинированный результат Radeon VII упал где-то между GeForce RTX 2070 и RTX 2080, но Radeon был быстрее в тестах игр 1 и 2.

Тестирование AMD Radeon VII: в игре Shadow Of War и F1 2018

Shadow of War обеспечивает тонну визуальной точности даже при низком качестве. Итак, чтобы максимизировать привлекательность этих высокопроизводительных видеокарт, мы использовали предустановку «Ультра качество» игры и выполнили процедуру тестирования производительности для нескольких разрешений, достигнув максимума в 4K (3840x2160). Все графические опции игры были включены, наряду с Temporal AA и Camera Blur. Мы должны отметить, что это последний выпуск в успешной серии игр.

Middle Earth: Shadow of War Performance ( Великолепное действие по уничтожению орков )

Новый Radeon VII от AMD опередил GeForce RTX 2070 в обоих разрешениях в тесте Shadow Of War, но не вполне смог поймать GeForce RTX 2080. Radeon VII отставал от RTX 2080 со скоростью 7 кадров в секунду при 1440p, но этот показатель упал на 3 FPS на 4K.

Данные о времени рендеринга Shadow Of War позволяют лучше понять среднюю частоту кадров. Как вы можете видеть, GeForce RTX 2080 быстрее обновляется.

Производительность DirectX 11 в игре F1 2018

F1 2018 - это последний гоночный симулятор Formula One от Codemaster, и, как и в предыдущей версии игры, он демонстрирует впечатляющие визуальные эффекты с поддержкой DX11 (хотя путь кода DX12 в настоящее время находится в стадии бета-тестирования). Мы протестировали игру, настроенную с предустановкой Ultra Graphics, но с включенными тенями SSRT в разрешениях 1920x1080 и 2560x1440 с включенным временным сглаживанием.

В этой игре дела с Radeon VII на 1440P не очень хорошо смотрелись, поскольку он стал жертвой RTX 2070 и 2080 и зависал рядом с GeForce GTX 1080 и RTX 2060. Однако с разрешением 4K, что создает гораздо больший спрос в подсистеме памяти каждой протестированной видеокарты Radeon VII поднимается на несколько ступеней и уступает только GeForce RTX 2080.

Тестирование AMD Radeon VII в игре Tomb Raider и Strange Brigade

Rise of the Tomb Raider - это продолжение перезагрузки франшизы Tomb Raider в 2013 году, которая возвращает главного героя Лару Крофт к ее корням «рейдов по гробницам» в глубокой истории происхождения. Игра, однако, была обновлена и дополнена новым геймплеем и боевой механикой. Движок также был обновлен и предлагает поддержку DirectX 12, а также некоторые потрясающие визуальные эффекты. Результаты тестов выводятся на нескольких картах. В игре была использована максимальная графическая предустановка «Очень высокая», а также были включены все опции, связанные с графикой.

 The Tomb Raider ( DirectX 12 Benchmarks )

 Radeon VII явно опередил GeForce RTX 2070 в Shadow Of The Tomb Raider, но не вполне смог поймать RTX 2080 в любом разрешении.

Частота кадров 95% в обоих разрешениях демонстрирует одинаковую тенденцию: Radeon VII уступает GeForce RTX 2080, но уверенно опережает GeForce RTX 2070.

Предоставляем вам графики фактического времени кадра из игры с Radeon VII и GeForce RTX 2080, чтобы дать вам наглядное представление о частоте кадров. Как видите, в этой игре две карты ведут себя одинаково.

Тест в игре Strange Brigade Vulkan (DX12) Benchmarks

Strange Brigade - это экшн от третьего лица, действие которого разворачивается в Египте в 1930-х годах. Она отправляет игроков в различные приключения, чтобы исследовать руины, разгадывать головоломки и находить ценные сокровища, а также взрывать множество врагов-мертвецов. Эта игра имеет как DirectX, так и Vulcan, а также использует асинхронные вычисления. Мы протестировали Strange Bridge с предустановленным графическим интерфейсом Ultra с поддержкой A-Sync с использованием Vulkan в нескольких разрешениях.

AMD Radeon VII продемонстрировала несколько меньшую, чем ожидалось, минимальную частоту кадров в Strange Brigade, но в итоге опередила GeForce RTX 2080 в обоих разрешениях.

Тест AMD Radeon VII: FarCry 5 и Final Fantasy XV

Затем мы получили несколько результатов тестов FarCry 5, последней версии легендарной франшизы. Как и его предшественники, FarCry 5 - это шутер с хорошей динамикой самой игры, созданный в условиях открытого мира с яркой графикой и высокой точностью воспроизведения графики. Действие игры происходит в вымышленном графстве в штате Монтана, где культ захватил область. Мы протестировали здесь все видеокарты с различными разрешениями, используя настройки Ultra Quality, чтобы увидеть, как они справились с этим недавно выпущенным названием AAA.

Far Cry 5

Radeon VII обогнал GeForce RTX 2080 в FarCry 5 с настройками, которые мы использовали в 1440p, но огромное преимущество Radeon VII в пропускной способности памяти позволило ему догнать и соответствовать производительности RTX 2080 при 4K.

 FarCry отображает частоту кадров в течении всего времени и использование памяти, а также после завершения теста, поэтому мы также записали эту информацию с GeForce RTX 2080 и Radeon VII, работающими на 4K. Карты также вели себя аналогично.

Тест в игре Final Fantasy XV с недавно обновленный с поддержкой DLSS

Deep Learning Super Sampling, или DLSS, является одной из выдающихся функций серии GeForce RTX. При использовании DLSS должно предлагать качество изображения наравне с лучшими методами сглаживания, но с гораздо меньшим упадком в производительности.

Очевидно, у нас есть только оценки DLSS на картах серии GeForce RTX, так как другие не поддерживают это. Однако цифры TAA сопоставимы и они показывают, что Radeon VII уступает RTX 2070 и 2080 и даже более старой GeForce GTX 1080.

AMD Radeon VII: разгон, мощность и шум

Мы также потратили некоторое время на игры с панелью управления драйвером Radeon VII WattMan, чтобы подправить и настроить несколько вещей и посмотреть, какую дополнительную производительность мы можем выжать из карты.

Как и в Radeon предыдущего поколения на основе Vega, при повышении частоты графического процессора напряжение увеличиваются (если позволяют мощность и температура) в зависимости от рабочей нагрузки графического процессора в данный момент. Благодаря инструменту WattMan, встроенному в драйверы AMD, пользователи могут вручную изменять частоты, напряжения, скорости вращения вентиляторов и целевую мощность для точной настройки производительности и энергопотребления. Однако, есть некоторые дополнительные функции которые нужно рассмотреть с Radeon VII.

В конструкциях предыдущего поколения для определения температуры графического процессора использовался один датчик, а данные, собранные с этого датчика, использовались для управления вентиляторами охлаждения карты и при необходимости дросселирования графического процессора. Вместе с Radeon VII AMD объединила сеть из 64 термодатчиков в стратегических точках по всему кристаллу графического процессора - удвоив количество датчиков, найденных в Vega 64. Данные от этого массива датчиков используются для определения того, что AMD называет " Температура перехода "на Radeon VII, и эти данные температуры перехода, которые используются для настройки мощности и теплового профиля Radeon VII. AMD утверждает, что повышенное разрешение и точность благодаря дополнительным термодатчикам Radeon VII позволяют повысить общую производительность, поскольку тепловое регулирование на основе температуры перехода является более надежным и эффективным.

К сожалению, кажется, что все новые навороты не очень хорошо смотрятся с Radeon VII и драйверами, которые у нас были доступны для тестирования. Инструмент WattMan, встроенный в драйверы Radeon VII, предлагает ручную настройку, а также автоматическое пониженное напряжение и автоматический разгон графического процессора и памяти. Однако ручная настройка любых настроек, связанных с GPU, привела к снижению производительности. AMD посоветовала нам достичь наилучших результатов разгона графического процессора, если бы мы снизили напряжение на графическом процессоре, потому что карты быстро работают с ограничением мощности. Однако даже следуя их рекомендациям к письму, производительность всегда снижалась. Даже просто увеличивая заданную мощность и увеличивая скорость вращения вентилятора вручную, чтобы снизить температуру, снижается производительность - откровенно говоря, это не имело особого смысла.

Тем не менее, автоматический разгон памяти, казалось, работал правильно. При автоматическом разгоне мы увидели пик скорости памяти около 1225 МГц, что является довольно большим скачком. Имея в виду эти данные, мы попытались вручную подкорректировать скорости памяти, но обнаружили, что ручное изменение частоты памяти с помощью ползунка понизило тактовую частоту до диапазона 800 МГц.

Таким образом, разгон на этом этапе с Radeon VII фактически проиграл. Мы подозреваем, что поскольку AMD проводит больше времени с картами, тонко настраивает план питания Radeon VII и работает над его драйверами, разгон может стать последним делом.

 Мы, однако, повторили несколько тестов с включенной опцией автоматического разгона памяти и увидели некоторые незначительные улучшения в производительности. Несмотря на то, что его память была разогнана, Radeon VII смог соответствовать производительности RTX 2080 в Tomb Raider на 4K, а также немного увеличился в 3DMark Time Spy, хотя и не настолько, чтобы обогнать RTX 2070.

Общее энергопотребление системы

Перед тем, как закончить эту статью, мы рассмотрим несколько последних данных о потребляемой мощности и акустике. На протяжении всего нашего тестирования мы отслеживали уровень шума и отслеживали, сколько энергии потребляла наша тестовая система, используя измеритель мощности. Наша цель состояла в том, чтобы дать вам представление о том, сколько энергии каждая конфигурация использовала во время простоя, а также в условиях большой игровой нагрузки. Пожалуйста, имейте в виду, что мы тестировали общее энергопотребление системы, а не энергопотребление только видеокартами. Это относительное измерение, которое дает вам представление о том, сколько дополнительной или меньшей мощности потребляет видеокарта в системе.

Характеристики энергопотребления Radeon VII значительно улучшены по сравнению с Radeon RX Vega 64. Хотя Radeon VII значительно превосходит Radeon RX Vega по всем направлениям, карта потребляла на 46 Вт меньше под нагрузкой. Мощность холостого хода была несколько выше, но не о чем беспокоиться. Тем не менее, Radeon VII действительно потреблял больше энергии, чем GeForce RTX 2080, хотя он находился в том же русле. Переход на 7 нм значительно повышает производительность Radeon VII на ватт по сравнению с предшественником.

Следует также отметить, что использование функции автоматического понижения напряжения в Wattman позволило снизить энергопотребление Radeon VII на 22–30 Вт без ущерба для производительности (хотя мы провели только несколько тестов).

Тем не менее, несмотря на его мощную систему охлаждения с тремя вентиляторами, мы обнаружили, что Radeon VII работает довольно громко под нагрузкой. В режиме ожидания карта практически бесшумна и не слышна из-за слабого шума типичного процессорного кулера и блока питания. Как только карта нагревается, вентиляторы Radeon VII значительно раскручиваются, и карта издает довольно много шума. Это не противно, но Radeon VII можно легко услышать за пределами закрытого корпуса,но она явно громче, чем конкурирующие карты от NVIDIA.

Температура графического процессора под нагрузкой обычно была ниже 70ºC. Температура перехода однако зависла бы в высоких 90-х, но это ожидаемо, учитывая, что это число получено из нескольких датчиков, расположенных в самых горячих частях графического процессора. Возможно, 7-нм производственный процесс в Radeon VII GPU менее щадящий при более высоких температурах, и AMD должна поддерживать более низкие температуры, но мы пока только размышляем.

AMD Radeon VII: итоги и наш вердикт

Впечатления о производительности AMD Radeon VII у нас остались несколько смешанными. В вычислительных тестах Radeon VII - сильный исполнитель. В тестах Luxmark, научного анализа и криптографии Radeon VII стал лидером практически по всем направлениям. В тестах шейдерных вычислений производительность с одинарной точностью была конкурентоспособной, но производительность с двойной точностью оказалась вне графика, сорвав другие протестированные нами карты.

В графических и игровых тестах история не так ясна. Наши тесты, связанные с VR, показали, что Radeon VII обогнал более дешевую GeForce RTX 2070. Radeon VII также обогнал RTX 2070 в тесте DX12 3DMark Time Spy, хотя Radeon вышла на первое место в Fire Strike. В ходе наших игровых тестов Radeon VII хорошо конкурировал с GeForce RTX 2080 и одержал пару побед на скорости 4K, хотя в целом он отставал от нескольких кадров в секунду. В целом, производительность Radeon VII находится где-то посередине между GeForce RTX 2070 и RTX 2080. По сравнению с предыдущим поколением Radeon RX Vega 64, здесь нет конкурентов - Radeon VII значительно быстрее по всем направлениям.

Новый AMD Radeon VII возможно не сможет уж сильно конкурировать если выбирать нынешние флагманские, лучшие в своем классе игровые графические процессоры NVIDIA, но судя по графикам теста  он всё же конкурирует с GeForce RTX 2080. Стоимость двух графических процессоров также составляет примерно 699 долларов, хотя есть и более дорогие пользовательские RTX 2070. В этом смысле Radeon VII дает AMD возможность конкурировать в игровом сегменте энтузиастов. И для создателей контента или ученых, которые могут использовать мощные вычислительные возможности Radeon VII и дополнительные ресурсы памяти, это может быть привлекательным вариантом.

Тем не менее, если мы сосредоточимся исключительно на играх и общем опыте, то Radeon VII будет трудно продать по предложенной цене по сравнению с GeForce RTX 2080. GeForce RTX 2080 быстрее из этих двух двух карт. RTX 2080 также тише под нагрузкой, более дружественен к твикерам и разгоняется, потребляет меньше энергии, а также включает в себя всю технологию RTX / Real-Time Ray Tracing, выпеченную сразу.

Тем не менее, мы подозреваем, что у AMD все еще есть некоторые оптимизации, которые можно сделать с Radeon VII. Мы чувствуем, что профиль мощности карты и кривые частоты / напряжения / вентилятора будут обновлены в какой-то момент в ближайшее время и что инструменты разгона / разгона в Wattman будут работать так, как ожидается. Если это так, и AMD может укротить шум вентиляторов, постепенно увеличить производительность и немного увеличить запас по частоте для разгона, то ценностное предложение Radeon VII для геймеров будет выглядеть намного лучше, особенно с учетом его мощного кадрового буфера 16 ГБ и огромная пропускная способность 1 ТБ / с. Это должно предоставить AMD Radeon VII некоторую меру перспективы на будущее, так как на рынке появятся более насыщенные графическим образом игры, а дисплеи с более высоким разрешением станут более распространенными.