AMD Radeon RX 5700 XT 與 5700 測試報告 / 7nm RDNA 中高新血

AMD 在 Radeon VII 後的中高階 7nm GPU 產品 Navi，採用 RDNA 新架構設計，首款 Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 顯示卡，都將在 7/7 號上市，並正面贏擊 RTX 2070 / 2060 顯示卡，而為了守住性價比，更在開賣前先降價，這 AMD 很佛阿！本篇將簡介 RDNA 新架構的重點，以及 Radeon Software 的更新，還有最重要的遊戲效能比拼。


7nm 製程 Navi 10 RDNA 架構優化 / GDDR6, PCIe 4.0

Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 顯示卡，採用著 7nm 製程 RDNA 架構，重新設計的運算單元（Compute Unit, CU），比起上代 14nm GPU 有著 1.25X 的每時脈效能提升，以及 1.5X 的每瓦效能提升。

Radeon DNA（RDNA）主要更新重點可擺在 New Compute Unit、Multilevel Cache Hierarchy 與 Streamlined Graphics Pipeline。


↑ RDNA 三大更新：New Compute Unit、Multilevel Cache Hierarchy 與 Streamlined Graphics Pipeline。


New Compute Unit 設計可允許 2 個 CU 做為一個 Work Group Processor，可藉由 2X Scaler Units 與 2X Schedulers 達到 2 倍的 Instruction Rate，並在一個時脈週期下在 SIMD32 中執行 Wave32 的工作，並支援著 Wave64 的工作量。

如此一來可降低直行指令的延遲，並增加單執行緒與快取的效能，例如執行 64 Threads（Pixels）可分為 2 Wave32，並在一個週期藉由 2 個 SIMD32 同時執行，達到更高的 ALU 使用率。


↑ New Compute Unit 將 2 個 CU 稱為 Work Group Processor。


Multilevel Cache Hierarchy 則加入 L1 Cache 有著 16 Way 128KB 容量，並加倍 L0 到 ALU 之間的 Load Bandwidth 頻寬，目的都是為了降低每一層快取 L0、L1+L2 與 Memory 的延遲。

此外，為了更有效的提升 GPU 資料流的頻寬，在 RDNA 架構中導入「Delta Color Compression（DCC）」壓縮技術，在每個區塊中僅儲存一個全精度（Full Precision）的資料，其餘則儲存 Delta 色差值的無損壓縮。

而在資料流中，Shader 可直接讀寫經 DCC 壓縮的資料，而顯示端 Display Engine 也可直接讀取 DCC 資料。藉此讓資料流在 GPU 的使用中有著充裕的頻寬。


↑ 導入新的 L1 Chace 並加倍 Load Bandwidth。


↑ Delta Color Compression（DCC），藉此提高資料流的頻寬。


Streamlined Graphics Pipeline 具備著 4 組強化 Priority Tunneling 的 Asynchronous Compute Engines，藉此提升新一代 API 如：DirectX 12、Vulkan 的非同步運算效能；而 Geometry Engine 則具備著 4 Prim shader out 與 8 Prim shader in、64 Pixel Units。


↑ Streamlined Graphics Pipeline。


RDNA 新架構比起上代 GCN，在同功耗、設定下，可有著 50% 的效能提升，而這 50% 的提升，有著將近 60% 是效能每 Clock 的提升，當然 7nm 製程工藝也佔了約 20% 左右的好處，而餘下則是時脈提升與功耗強化所致。


↑ 比起上代 RDNA 可有著 50% 的效能提升。


↑ Navi 比起 Vega64 不僅效能提升、功耗降低。


而 AMD 對於 Ray Tracing 的看法是，目前由 Shader 進行的光線追蹤，還是只有 ProRender 等專業繪圖領域使用，而經由硬體加速光線追蹤，則要等到下一代 Next Gen RDNA 架構，但 AMD 更認為光線追蹤將在 Cloud 雲端運算實現。


↑ AMD 對 Ray Tracing 的看法。


Radeon Software 更新 FidelityFX, Image Sharpening, Anti-Lag

這次 Navi 也帶來了 Radeon Software 的更新：FidelityFX, Image Sharpening 與 Anti-Lag。AMD FidelityFX 是開源影像銳化工具，通過 Contrast Adaptive Sharpening 技術，自適應對比鋭化技術，可有效提升影像的細節，而這是開源的技術，因此只要開發商採用不論 A 卡、N 卡都可使用這工具。

而基於 FidelityFX 的功能，AMD 也在 Radeon 軟體中提供 Radeon Image Sharpening 功能，藉由驅動來強化遊戲在低畫質設定下提升更多的影像細節，而且不需要付出太多效能。但是，若比較效果肯定是 FidelityFX > Radeon Image Sharpening，但前者是開發時導入的工具，而後者則透過 Radeon Software 提供。


↑ Radeon 設定中在顯示器頁面，可找到 Radeon Image Sharpening 的選項。


↑ 左為開啟 RIS、右為關閉，點圖放大後，可見槍摒的邊緣彩繪，以及背包的材質等細節都有銳利化。


Radeon Anti-Lag 是希望降低玩家在遊戲中輸入操作指令（鍵盤、滑鼠）到畫面更新的延遲時間，而電腦的設計架構下，由 CPU 發起 Draw Call 後讓 GPU 進行渲染、輸出畫面，而理想狀態是 CPU 與 GPU 同步，但現實 GPU-Bound 遊戲下導致兩者存在時間差也就是延遲 Lag。


↑ CPU 與 GPU 的差異存在著延遲時間。


而將 Anti-Lag 開啟後，會盡量讓 CPU 可跟著 GPU 腳步藉此達到降低整體的輸入延遲。不同遊戲可讓延遲降低，但相對的遊戲效能也會有所影響，玩家可自行在 Radeon Software 中開啟或關閉這功能。


↑ Anti-Lag 開啟前後差異。


↑ Radeon 設定中遊戲全域圖形，可找到 Radeon Anti-Lag 的快捷設定，可快速開啟或關閉。


Radeon RX 5700 XT 與 5700 開箱 / 不是撞凹的經典散熱設計

AMD 提供 Radeon RX 5700 XT 與 Radeon 5700 公版顯示卡，這兩張都採用 7nm Navi GPU，差異僅在 CU 與 SP 數量。而為了面對 NVIDIA 的 Super 攻勢，AMD 直接在開賣前宣布調整售價，RX 5700 XT 新定價 $399 美金、RX 5700 定價 $349 美金，玩家現省 $50 與 $30 美元。

規格面 RX 5700 XT 有著 40 組運算單元（CU）與 2560 個流處理器（SP），而相對 RX 5700 則降為 36 組運算單元（CU）與 2304 個流處理器（SP）。GPU 時脈可見 RX 5700 XT 有著較高的時脈，基準 1605 MHz、峰值可達 1905 MHz，而 RX 5700 則略低基準 1465 MHz、峰值 1725 MHz。

這也使得兩張顯卡有著一定的效能差異，而其餘規格則相同，採用 8GB GDDR6 記憶體，記憶體總頻寬可達 448 GB/s，而這兩張要求的 Board Power 也不同，RTX 5700 XT 為 225W、RX 5700 則是 185W。


↑ Radeon RX 5700 XT 與 Radeon 5700 規格表。


公版外盒則以素黑、紅線點綴，而為了區分 RX 5700 XT 與 RX 5700，因此兩者在包裝外盒與外觀設計上都略有不同。


↑ 公版 RX 5700 XT 與 RX 5700。


↑ 新品的防偽標籤。


↑ RX 5700 XT 外盒分為上下，整體較有質感。而 RX 5700 則是平放的設計。


RX 5700 XT 與 RX 5700，外殼皆是鋁合金材質，而 RX 5700 XT 不僅有著線條點綴，以及上方微凹的設計，這並非凹到或撞倒，只是要展現 RX 5700 XT 與 RX 5700 的不同而已。至於 RX 5700 則是素面設計。

兩者皆採用 PCIe 8+6 pin 供電設計，散熱依舊以鼓風扇、均熱板+散熱鰭片的設計，並有著金屬中框強化顯卡強度，而 RX 5700 XT 有著金屬背板，但 RX 5700 則沒有。


↑ RX 5700 XT 與 RX 5700。


↑ PCIe 8+6 pin 供電。


↑ RX 5700 XT 前方有著開孔設計。


↑ RX 5700 XT 具備金屬背板，但 RX 5700 反而裸的有點害羞。


影像輸出則提供 3 個 DisplayPort 1.4 與 1 個 HDMI 輸出，而 DP1.4 輸出支援 DSC 影像壓縮，可一線輸出 4K HDR 144Hz 或 8K HDR 60Hz 的影像。


↑ 顯示輸出。


拆解 RX 5700 XT，可見散熱器採用均熱板+散熱鰭片的設計，直接接觸 GPU，而記憶體與供電模組，則以金屬中框加強散熱，由鼓風扇吸納氣流通過散熱鰭片後從顯卡後方離開。而 GPU 與散熱器之間採用石墨導熱片做為介質。


↑ RX 5700 XT 採用 7 相供電設計、GDDR6 記憶體。


↑ 公版卡 RX 5700 XT 於側面 Radeon 具備紅色 LED 背光。


↑ 而 RX 5700 則沒有任何燈光加持。


↑ 最後這 RX 5700 XT 的凹槽，是符合人體工學握卡設計（誤）。


AMD Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 性能測試

中高階定位的 Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700，鎖定對手 RTX 2070 與 RTX 2060，就對手的反應來看，AMD 這次似乎有著不錯的打擊成效。而 XF 手邊目前僅有該系列入門款的 Galax RTX 2060 1 Click OC 和 Galax RTX 2070 White Mini 1 Click OC 可比較，這兩張效能都比不上創始版。

測試平台，則採用 8 核的 Ryzen 7 3700X 處理器、ROG Crosshair VIII Formula 主機板、DDR4 8GB*2-3600 記憶體，作業系統則是 Windows 10 1903 版本。Galax 顯卡測試時都透過 XtremeTuner 軟體，調整為 1 Click OC 超頻模式。


↑ 測試平台，Galax RTX 2060 1 Click OC 和 Galax RTX 2070 White Mini 1 Click OC 屬於入門短卡，效能不及創始版。


GPU-Z 檢視 Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 顯卡資訊，GPU 為 7nm 製程的 Navi 10，並可識別使用 PCIe 4.0 x16 頻寬，都有著 8GB GDDR6 記憶體，驅動版本為 Adrenalin 19.7.1，但 GPU 時脈目前還無法正確顯示。


↑ GPU-Z Radeon RX 5700 XT。


↑ GPU-Z Radeon RX 5700。


影像編解碼支援如下。

VP9 解碼 4K90、8K24
H.264 解碼 1080p600、4K150
H.264 編碼 1080p360、4K90
H.265 解碼 1080p360、4K90、8K24
H.265 編碼 1080p360、4K60


↑ DXVA Checker。


3DMark Fire Strike 可快速衡量平台的遊戲繪圖效能，亦是目前顯示卡最常使用的測試軟體。Fire Strike 鎖定 AAA 等級 DX11 API 的高效能測試，在預設 1080p 解析度 Fire Strike 測試中，RX 5700 XT 有著 22,641 分，而 RX 5700 則有著 20,758 分，紛紛贏過比較的 RTX 2070 與 RTX 2060。

而在 1440p Extreme 與 2160p Ultra 測試中，也得到相同的結果。也就是說，RX 5700 XT 可扛起 1080p、1440p 解析度 AAA 遊戲所需的效能，而 RX 5700 則可做為不錯的 1080p 級遊戲卡。


↑ 3DMark Fire Strike。


3DMark Time Spy 則是採用 DirectX 12 API 所設計的測試情境，同樣是鎖定在 AAA 遊戲等級，這測試就相對有趣了。

1440p 的 Time Spy 測試上，RX 5700 XT 獲得 8,966 分與 RTX 2070 並駕齊驅，而 RX 5700 以 8,154 分小贏 7,735 分。至於 2160p 的 Extreme 測試，也呈現同樣的結果。

這代 Navi 的 RDNA 架構，對於 DirectX 12、Vulkan 等 API 有著更好的效能，不像之前 Radeon VII 在 DX12 測試上落後於對手，而這也將反應在遊戲效能測試上。


↑ 3DMark Time Spy。


VRMark 可用來衡量電腦是否有足夠的性能驅動 VR 虛擬實境，並有著 Orange Room、Blue Room 與 Cyan Room 三個測試場景。

Orange Room 屬於基準測試，用來衡量電腦是否能夠匹配 HTC Vive 與 Oculus Rift 的 VR 設備，這測試下 RTX 2070 高於 RX 5700 XT 與 RX 5700，但這四張測試的顯卡都能滿足 VR 所需的基本效能需求。

而 Blue Romm 測試更為嚴苛，採用 5120 × 2880 解析度與大量的積體照明，要求極高的硬體性能，同樣 RTX 2070 以 2,776 分獲得較高的效能。至於採用 DirectX 12 設計的 Cyan Room，則是 RX 5700 XT 獲得較高 9,024 分高於 RTX 2070 的 8,894 分。


↑ VRMark。


8 款 AAA 遊戲測試

由於這次測試比較的是入門 RTX 2070 與 RTX 2060，也使得遊戲性能如預期的是 RX 5700 XT > RTX 2070 > RX 5700 > RTX 2060 的階梯排列。

測試的遊戲包含：電競類的《絕地求生 PUBG》、《APEX 英雄》，以及較吃資源的《刺客教條：奧德賽》，以及採用 DirectX 12 API 的《戰地風雲 5》、《全境封鎖 2》、《惡靈古堡 2》與《古墓奇兵：暗影》，以及採用 Vulkan API 的《末日 Z 戰》等 8 款遊戲。

測試皆以 1080p、1440p 進行測試，遊戲設定都以特效全開進行，測試採用相同設定，以下數據提供給大家參考。

1080p 解析度下，RX 5700 XT 與 RX 5700，都可滿足這 8 款遊戲平均 60 FPS 以上的效能。大逃殺吃雞類的電競射擊遊戲，RX 5700 XT 與 RX 5700 都有著百幀以上的性能，即便吃資源的《刺客教條：奧德賽》效能也在平均之上。


↑ 1080p 遊戲測試。


1440p 解析度，則是屬於 RX 5700 XT 的戰場，這解析度下效能也足夠應付各種遊戲的需求。而 RX 5700 則會稍嫌吃力，但也是能勉強稱住。

就測試來看，建議是 1080p: RX 5700、1440p: RX 5700 XT，至於跟對手比較，只要 AMD 能守住性價比，即便是輸給新的 Super 版本也與有榮焉，感謝 AMD 讓下半年顯卡市場有著更多的選擇。


↑ 1440p 遊戲測試。


AMD Radeon RX 5700 XT 與 RX 5700 散熱功耗測試

溫度與功耗方面，AMD 還是無法扳回一城，由於 RX 5700 XT 與 RX 5700 屬於公版卡，壓力測試下最高來到 85°C、81°C，若是之後的自製卡版本溫度則會在低一些。功耗面，可見時脈較高的 RX 5700 XT，電腦功耗飆到 339W，而 RX 5700 測下來也要 296W，相較於 NVIDIA 這點就稍微可惜了。


↑ GPU 溫度測試。


↑ 電腦功耗測試。


總結

7nm 的中高階遊戲卡，Navi 試圖以 RDNA 架構更新，帶來 1.5X 的每瓦效能提升，RX 5700 XT 與 RX 5700 無疑將會取代 Vega64 與 Vega56，將位居 Radeon VII 之下，成為中高、高階的三門神。

RX 5700 XT 與 RX 5700 效能精準鎖定 RTX 2070 與 RTX 2060，從測試與 AMD 提供的比較數據可得知，這代效能確實穩穩超越創始版，這也讓 NVIDIA 重新推出 Super 系列應對，這也讓下半年顯卡市場，有著更多的型號擠在相同的價位帶，但對於玩家來說絕對是鼓掌叫好。

若照這架構來看，Navi 似乎可再向下滿足入門 1 萬元（內）左右與5 千元左右的市場，這就要看 AMD 怎麼規劃了。而 RDNA 的新架構，若對比 Radeon VII 使用的 Vega 20 也有不少的提升，但 AMD 是否會快速從上到下換至 Navi 這世代呢！AMD 目前對未來產品規劃還未正是說明。

而新調整的售價，台灣最便宜 RX 5700 XT 賣 13,190、RX 5700 賣 11,690 台幣，對比最便宜的 RTX 2070 13,990、RTX 2060 10,990，價位還算可接受，若之後品牌推出的自製卡，則會讓這系列有更多的選擇。

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來源: AMD Radeon RX 5700 XT 與 5700 測試報告 / 7nm RDNA 中高新血