Giải thích về cải tiến kiến ​​trúc AMD RDNA2

Vào ngày 28 tháng 10^{thứ tự}, Bộ phận AMD’s Radeon năm 2020 đã công bố loạt card đồ họa RX 6000 rất được mong đợi của họ dựa trên kiến ​​trúc RDNA 2 hoàn toàn mới. Các card đồ họa mới này sử dụng kiến ​​trúc RDNA 1 đã được thiết lập và cải tiến nó một cách ồ ạt, đến mức chúng tôi mong đợi các card đồ họa mới của AMD cuối cùng cũng có thể cạnh tranh với các sản phẩm hàng đầu từ Nvidia. AMD đã giới thiệu một số tính năng mới của họ trong một bài thuyết trình vào ngày 28 tháng 10^{thứ tự} chứa một số cải tiến công nghệ thú vị. Trong phần nội dung này, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn những gì AMD đã cải thiện về mặt kiến ​​trúc và thiết kế của các cạc đồ họa RDNA 2.

Không có gì ngạc nhiên khi AMD bước vào thế hệ này với tư cách là một kẻ yếu hơn và ít nhiều không có gì để mất. Các sản phẩm RDNA 1 của AMD có tính cạnh tranh và đưa công ty vào con đường chính xác, nhưng chúng vẫn không trực tiếp là mối đe dọa đối với các dịch vụ hàng đầu từ Nvidia. Card AMD nhanh nhất dựa trên kiến ​​trúc RDNA 1 là Radeon RX 5700 XT cạnh tranh trực tiếp với RTX 2060 Super về mặt giá cả, nhưng nó vượt trội hơn nhiều so với trọng lượng của nó khi nói đến hiệu suất. Do tối ưu hóa trình điều khiển và GPU nói chung tốt hơn, RX 5700 XT hiện cạnh tranh trực tiếp với RTX 2070 Super và trên thực tế, đánh bại nó trong nhiều tựa game hiện đại, tất cả đều rẻ hơn 100 đô la. Điều này có nghĩa là GPU dựa trên RDNA 1 là một lựa chọn hiển nhiên cho nhiều game thủ định hướng giá trị. RDNA 2 hy vọng sẽ cải tiến công thức đó và cạnh tranh trực tiếp với các dịch vụ hàng đầu từ Nvidia vào thời điểm đó; dòng GPU RTX 3000.

Cạnh tranh với Nvidia

Nvidia đã công bố ba card đồ họa mới dựa trên kiến ​​trúc Ampere hoàn toàn mới đã thu hút được sự chú ý và cường điệu lớn trong năm nay. GeForce RTX 3090, RTX 3080 và RTX 3070 đều mang lại hiệu suất cực kỳ ổn với mức giá so với thế hệ Turing. Các cạc đồ họa của AMD lần này hy vọng sẽ trực tiếp cạnh tranh với những gì tốt nhất tuyệt đối mà Nvidia cung cấp, một điều đã không xảy ra trong một thời gian khá dài. Theo điểm chuẩn của bên thứ nhất của AMD, RX 6900XT cạnh tranh trực tiếp với RTX 3090 trong khi rẻ hơn 500 đô la. Hơn nữa, RX 6800XT cạnh tranh trực tiếp với RTX 3080 đồng thời rẻ hơn 50 đô la và RX 6800 mang lại hiệu suất tốt hơn một chút so với RTX 3070 trong khi đắt hơn 80 đô la. Hãy xem AMD đã quản lý như thế nào để mang lại hiệu suất lớn như vậy chỉ qua một thế hệ.

Nút xử lý RDNA 2

Kiến trúc RDNA 2 của AMD vẫn dựa trên quy trình 7nm của TSMC giống như RDNA 1. Đây không hẳn là một điều xấu vì RDNA 1 đã mang lại hiệu quả lớn hơn so với kiến ​​trúc Vega 12nm cũ hơn của họ và cũng có nhiều chỗ để cải thiện. RDNA 2 hy vọng sẽ tận dụng khoảng trống đó để cải tiến và hứa hẹn cải thiện hiệu suất trên mỗi watt lên tới 1,8 lần so với RDNA 1 trên cùng một nút quy trình. Điều này có nghĩa là tăng gấp đôi hiệu suất trong cùng một mục tiêu công suất như thế hệ trước, đây là một cải tiến đáng khen ngợi so với kiến ​​trúc RDNA ban đầu.

Bộ nhớ đệm vô cực

Một trong những tính năng mới xác định đã khiến những người đam mê PC khá hào hứng là sự ra đời của hệ thống bộ nhớ đệm hoàn toàn mới được gọi là Infinity cache. Về cơ bản, AMD đã giới thiệu một bộ nhớ đệm tốc độ cao bổ sung cho bộ nhớ GDDR6 để tăng băng thông của VRAM tích hợp một cách hiệu quả. Bộ nhớ đệm vô cực này được cho là sẽ thu hẹp khoảng cách giữa bộ nhớ GDDR6 mà AMD đang sử dụng và bộ nhớ GDDR6X có trong RTX 3080 và RTX 3090 của Nvidia. Bộ nhớ G6X mới được cho là có băng thông gấp đôi so với bộ nhớ G6 tiêu chuẩn.

Trong một động thái đáng ngạc nhiên khác, AMD đang gắn bó với một bus rộng 256 bit và thay vào đó là dựa vào bộ nhớ đệm vô cực này để bù đắp cho việc giảm băng thông. AMD đã tuyên bố rằng công nghệ bộ nhớ đệm vô cực “mang tính cách mạng” của họ có thể cung cấp băng thông gấp 2 lần so với bus 256-bit thông thường với bộ nhớ GDDR6, và do đó có thể là một giải pháp lý tưởng cho sự khác biệt về thông lượng giữa hai thương hiệu. Điều này có nghĩa là nếu tuyên bố của AMD là đúng thì bộ nhớ G6 trên bus 256 bit kết hợp với bộ nhớ đệm vô cực sẽ nhanh hơn đáng kể so với bộ nhớ G6 trên bus 384 bit. AMD cũng nói rằng bộ nhớ đệm vô cực sẽ giúp giảm thiểu tắc nghẽn DRAM, các vấn đề về độ trễ và tiêu thụ điện năng đồng thời hỗ trợ băng thông.

Chế độ thịnh nộ

Thương hiệu gây tranh cãi sang một bên, tính năng Chế độ thịnh nộ mới của AMD thực sự có thể khá hữu ích trong việc tăng hiệu suất của các cạc đồ họa dòng RX 6000 mới. Chế độ Rage về cơ bản là một bước bên dưới Tự động ép xung được tích hợp trong Phần mềm Radeon (trước đây là Wattman) cho các cạc đồ họa mới này. Chế độ Rage không cố gắng “ép xung” bản thân thẻ cụ thể, mà nó thực sự tăng giới hạn năng lượng lên giá trị lớn nhất có thể. Điều này có thể khá hữu ích đối với những người không sẵn sàng tự ép xung nhưng không ngại về hiệu suất hoạt động.

Tối đa hóa giới hạn năng lượng không phải là một tính năng mới, nhưng đây là lần đầu tiên một nhà sản xuất đưa nó vào chính điểm chuẩn hiệu suất của bên thứ nhất của họ, vì vậy đây phải được coi là một tính năng quan trọng. Thông thường, tăng thanh trượt nguồn thường là bước đầu tiên trong quá trình ép xung thủ công và người dùng vẫn có thể thực hiện việc này trong phần mềm mà họ lựa chọn với dòng RX 6000, nhưng việc triển khai của AMD chắc chắn sẽ nhận được các bản cập nhật và tối ưu hóa để tận dụng hoàn hảo khoảng trống năng lượng đó có sẵn trong các thẻ này.

Nói chung, việc tăng thanh trượt công suất lên mạng lưới tối đa khoảng 50-100Mhz sẽ làm tăng xung nhịp duy trì tối đa (được AMD gọi là “đồng hồ trò chơi”) của thẻ, do đó, nó có thể tăng hiệu suất khoảng 1-2% trong điều kiện bình thường . AMD cảnh báo rằng những cải tiến sẽ phụ thuộc nhiều vào chính trò chơi, vì vậy đó cũng là điều cần lưu ý. Chế độ thịnh nộ cũng sẽ làm tăng độ hung hăng của đường cong quạt để giữ nhiệt độ cao hơn trong tầm kiểm soát.

Bộ nhớ truy cập thông minh

Có lẽ tính năng phân cực đồng thời và thú vị nhất của dòng card đồ họa RX 6000 là tính năng Bộ nhớ truy cập thông minh hoặc tính năng SAM. Tính năng này sẽ chỉ khả dụng cho người dùng có CPU dòng Ryzen 5000, bo mạch chủ 500 series và card đồ họa Radeon RX 6000 series. Bộ nhớ truy cập thông minh về cơ bản cho phép CPU truy cập toàn bộ dung lượng bộ nhớ GDDR6 có trên dòng card đồ họa RX 6000. Thông thường, CPU chỉ có quyền truy cập vào khối VRAM là 256MB. Bộ nhớ GDDR theo truyền thống nhanh hơn nhiều so với bộ nhớ DDR tiêu chuẩn được sử dụng bởi CPU thông thường. Dòng vi xử lý Ryzen 5000 có thể truy cập bộ nhớ nhanh hơn này và do đó có thể cung cấp các mức hiệu suất bổ sung. AMD đã trình bày một slide cho thấy SAM có thể góp phần tăng hiệu suất trung bình từ 2% -8% với một số trò chơi mang lại hiệu suất cao hơn tới 12% với cả SAM và Chế độ thịnh nộ đều được BẬT.

Đây là lần đầu tiên một công ty phát hành một tính năng mở khóa hiệu suất bổ sung tùy thuộc vào phần cứng đi kèm mà người dùng sở hữu. Quyết định này đã vấp phải phản ứng trái chiều từ cộng đồng, với một nửa số người thực sự hào hứng với hiệu suất bổ sung hiện có thể được tận dụng với bản dựng All-AMD và một nửa số người thất vọng rằng AMD đang khóa hiệu suất bổ sung cho các CPU của chỉ dành cho sê-ri 5000. Không có bất kỳ CPU Intel nào hoặc bất kỳ CPU Ryzen nào cũ hơn có thể tận dụng hiệu suất bổ sung, điều này có thể gây thất vọng cho người dùng của những nền tảng đang tìm mua GPU RX 6000 series.

Nvidia đã nhanh chóng vào cuộc với một thông báo rằng họ hiện đang làm việc trên một tính năng tương tự như Bộ nhớ truy cập thông minh cho dòng card đồ họa RTX 3000 của họ và nó sẽ sớm được phát hành trong bản cập nhật trình điều khiển cho các loại thẻ đó. Nvidia tuyên bố rằng công nghệ đằng sau tính năng SAM là tiêu chuẩn đưa vào thông số kỹ thuật PCIe và giải pháp thay thế của Nvidia sẽ hoạt động trên cả CPU Intel và AMD với nhiều lựa chọn bo mạch chủ hơn. Nvidia cũng tuyên bố rằng thử nghiệm nội bộ của họ cho thấy hiệu suất tương tự như hiệu suất được AMD tuyên bố bằng cách sử dụng SAM.

Máy gia tốc tia

Một trong những tính năng được mong đợi nhất cho dòng RX 6000 là bao gồm hỗ trợ raytracing thời gian thực. AMD là một thế hệ đi sau Nvidia trong việc triển khai tính năng này khi Nvidia đã giới thiệu loạt thẻ RTX của mình vào năm 2018 với khả năng raytracing phần cứng đầy đủ, nhưng cuối cùng nó cũng xuất hiện với dòng GPU RX 6000. Tuy nhiên, cách tiếp cận mà AMD đang thực hiện có một chút khác biệt. Trong khi Nvidia đang sử dụng lõi Raytracing phần cứng chuyên dụng để xử lý raytracing thời gian thực, AMD đang sử dụng triển khai DXR của Microsoft theo cách riêng của mình. “Máy gia tốc RT” chuyên dụng có trong mỗi đơn vị máy tính, tuy nhiên, có rất ít hoặc không có thông tin công khai về các máy gia tốc RT đã nói và chúng thực sự là gì.

Phương pháp tiếp cận hiện tại của AMD đối với Raytracing không hỗ trợ mọi thứ được đề cập qua các phiên bản DXR 1.0 và 1.1 của Microsoft, tuy nhiên, mọi thứ tùy chỉnh hoặc độc quyền của Nvidia RTX sẽ không được hỗ trợ trên phiên bản raytracing của AMD. Đây là một cách tiếp cận phương tây hoang dã đối với raytracing vì giờ đây nó đưa thêm một yếu tố vào câu hỏi "Trò chơi này có hỗ trợ Raytracing không?" vì bây giờ chúng ta phải biết phiên bản raytracing nào mà trò chơi thực sự hoạt động tốt nhất. Mặc dù vậy, ngày càng có nhiều trò chơi hoạt động tốt với cách tiếp cận của AMD, vì GPU RDNA 2 bên trong bảng điều khiển cũng sử dụng một dạng raytracing tương tự như các cạc đồ họa dành cho máy tính để bàn của AMD.

Đối thủ cạnh tranh DLSS

DLSS hoặc Deep Learning Super Sampling là một trong những tính năng tốt nhất đi kèm với việc phát hành cạc đồ họa RTX vào năm 2018. Tính năng này nâng cấp một cách thông minh hình ảnh được hiển thị ở độ phân giải thấp hơn để mang lại hiệu suất tốt hơn nhiều mà ít hoặc không bị mất chất lượng hình ảnh. Chúng tôi đã giải thích chi tiết về DLSS trong bài viết này, nhưng nói tóm lại, nó là một tính năng tuyệt vời dành cho các game thủ mang lại nhiều FPS hơn với chất lượng hình ảnh gần như tương đương.

AMD hiện không có giải pháp thay thế cho DLSS (là công nghệ độc quyền của Nvidia), tuy nhiên, họ đang có kế hoạch sớm phát hành một giải pháp thay thế. AMD tuyên bố rằng giải pháp thay thế của họ sẽ hoạt động tương tự như DLSS nhưng điều đó sẽ rất thú vị để kiểm tra vì không giống như Nvidia, AMD không có lõi Tensor phần cứng hoặc Deep Learning để tính toán tất cả thông tin nâng cấp đó. Nvidia cũng sử dụng một siêu máy tính để xử lý hầu hết các tính toán liên quan đến DLSS mà sau đó nó giao tiếp với card đồ họa và kích hoạt các tính năng nâng cấp. Có vẻ như AMD sẽ không đi xuống con đường đó vào thời điểm này.

Cạnh tranh với những người giỏi nhất

Cho dù AMD thắng hay thua trước Nvidia, rõ ràng người chiến thắng thực sự trong thế hệ này thực sự là các game thủ. AMD cuối cùng cũng đang cạnh tranh ở phân khúc cao cấp với Nvidia. Thật khó để nhớ lần cuối cùng họ có GPU đơn có hiệu suất cao nhất trên thị trường. Nvidia đã khá thống trị trong bộ phận này và, không giống như Intel, họ cũng không hề tự mãn. AMD đang đưa ra sự cạnh tranh nghiêm ngặt với Nvidia cho thế hệ này và điều đó dẫn đến nhiều lựa chọn và lựa chọn hơn cho các game thủ. Nếu AMD quản lý để tối ưu hóa hiệu suất Raytracing của mình và cung cấp một đối thủ DLSS vững chắc, họ thậm chí có thể tạo ra một lựa chọn hấp dẫn hơn cho các game thủ so với các sản phẩm hàng đầu của Nvidia. Trong khi đó, những game thủ sử dụng các thẻ AMD cũ hơn như RX 400 hoặc 500 series hoặc thẻ RX Vega sẽ được hưởng một bước nhảy vọt về hiệu suất và các tính năng chất lượng cuộc sống nếu họ chọn nâng cấp lên các thẻ dựa trên RDNA 2.

Từ cuối cùng

Kiến trúc RDNA 2 của AMD đã lấy đường cơ sở vững chắc hiện có do kiến ​​trúc RDNA thiết lập và cải tiến đáng kể dựa trên đó, bổ sung các tính năng chất lượng như hỗ trợ Raytracing, chế độ Rage và Bộ nhớ truy cập thông minh. Những tính năng này làm cho dòng thẻ RX 6000 trở thành một lựa chọn cực kỳ cạnh tranh đối với các sản phẩm hàng đầu của Nvidia và với một số tối ưu hóa hơn nữa trong bộ phận raytracing, AMD thậm chí có thể dẫn đầu về hiệu suất chơi game thuần túy. Nhìn chung, thế hệ này là một chiến thắng cho các game thủ vì sự cạnh tranh này giữa Nvidia và AMD đang dẫn đến việc phát hành các sản phẩm cực kỳ chắc chắn từ cả hai bên với mức giá cạnh tranh.