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作者: lin.sinchen
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[AMD] 7nm 首殺 AMD Radeon VII 測試報告 / 效能直追 HBM2 顯神威

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lin.sinchen 發表於 2019-2-7 22:00:00 | 顯示全部樓層 |閱讀模式


AMD 藉由 7nm 製程與 Vega 20 架構優化,讓「Radeon VII」效能可直追競品 RTX 2080,並擁有 HBM2 16GB 高速大容量記憶體為一大優勢,面對 GPU 運算、超高解析度影像編輯與 AAA 大作遊戲,可有著不錯的姓能表現,再加上 $699 鎂的定價,肯定能給 A 粉們一個新年期待。


7nm 製程 Vega 20 架構優化

關於 AMD Radeon VII 公版卡的開箱,已有[url=https://news.xfastest.com/review/review-05/58763/[img]https://p.xfastest.com/~sinchen/AMD-Radeon-VII/AMD-Radeon-VII-7nm/]文章[/url]跟大家介紹,因此本篇就不再贅述。Radeon VII 是首款採用 7nm 製程的遊戲顯示卡,GPU 代號為「Vega 20」,也因為製程的提升,使得 GPU 晶片面積縮小至 331mm^2,讓這一代在相同的封裝下,可多加 2 顆 HBM2 記憶體,達到 16GB 容量 1TB/s 的高頻寬。


↑ Vega 10 與 Vega 20 晶片面積比較。


這一代 Vega 20 核心,下修 Next Generation Compute Unit 至 60 組,因此有著 3840 個 Stream Processors(SP)。核心時脈,基準提升到 1400 MHz,加速時代可達 1750 MHz,峰值時脈最高為 1800 MHz。

比起上代 Vega 64 雖然 CU 單元減少,但時脈提升後,依舊有更高的效能,並維持同樣 64 組 ROP 單元,而記憶體則是翻倍至 16GB,記憶體頻寬達到 1 TB/s,而顯卡 Board Power 則提升到 300W;簡單來說,這代主要在 7nm 製程提升,以及時脈功耗的再優化,架構上並無更動。


↑ Radeon VII 規格比較。


16GB HBM2 記憶體與 1TB/s 頻寬

若各位玩家有在關注遊戲的發展,可發現 PC Game 在解析度提升、畫面材質的強化之下,對於顯示卡 VRAM(影像記憶體)的需求越來越大,就像是《惡靈古堡 2 重製版》在 4K 解析度最大值設定下,需要著 13.69 GB 的記憶體容量。


↑ 《惡靈古堡 2 重製版》最高設定下需要 13.69GB 的 VRAM 容量。


另一方面,對於超高解析度影音剪輯,以 Adobe Premiere 在進行 4K 影片編碼時,就需要 10.2GB 的 VRAM,而當解析度提升到 8K 時更需要 11.5GB。

這也是為何 AMD 在這代 Vega 20 翻倍了記憶體容量(16GB)與頻寬(4096-bit)(當然空間夠也是另個主因),而有著這麼大的記憶體容量,則可確保遊戲 Frame time 的表現更穩定,亦可讓玩家在影音剪輯時有著更大的記憶體支援。


↑ 面對遊戲的畫質、材質提升,以及 8K 剪輯的需求,Radeon VII 在這價位下即可擁有 16GB HBM2 記憶體。


2x 溫度感測器 強化散熱監控 Junction Temperature

對於 CPU、GPU 或電子零件其一大問題莫過於散熱,而以往都會配置著一個溫度感應器,做為 GPU Temperature 的監控機制,更透過這溫度來控制降頻、風扇的運作機制。

而這次 AMD 提到加入 Thermal Sensors Network,橫跨著整個 GPU 晶片,其感應器的數量更是 RX Vega 64 的兩倍之多,而感應器橫跨整個 GPU 晶片,並稱做「Junction Temperature」,這個溫度偵測可透過 WattMan 來監控。


↑ 圖上標示著重點溫度測量點。


因此 Vega 20 採用著 Junction Temperature 做為控制降頻、風扇的測量基準,更精準的溫度偵測,則可發揮出 GPU 更完整的性能,而 Junction Temperature 的溫度點,則更可據實的反應出整個 GPU 核心的溫度變化,若玩家在超頻時亦可參考這溫度點來測試。


↑ 通過 WattMan 監控,有著一般 GPU 溫度與 Junction 溫度偵測。


均熱板、熱導管散熱鰭片全用上

這一代 Radeon VII 公版散熱相當有誠意,除了外觀所見的三風扇之外,內部散熱器更用上均熱板、熱導管散熱鰭片,並有著中框固定電路板,讓顯卡整體結構更強化。


↑ 散熱器、電路板、金屬背板。


Vega 20 本身晶片封裝時,包含著 GPU 與 HBM2 記憶體,因此晶片周圍則是供電模組,採用 2 顆 IR35217 數位供電相控制器,而配置與上代相似 6+1 相供電的倍相設計,每相使用整合的 IR TDA21472 MOSEFT 等。


↑ Radeon VII 電路板。


↑ 電路板背面。


拆開散熱器,有著金屬外框和風扇、散熱器本體、金屬中框。散熱器本體,有著大面積的均熱板,而 GPU 則與均熱板直接接觸,而公版並非使用一般散熱膏,而是採用石墨導熱片作為導熱介質,並通過 5 根散熱導管,將熱傳導至前方的散熱鰭片。散熱鰭片則完整的複合在均熱板上,2 組散熱鰭片拼接而成。


↑ 拆解散熱器:外框、散熱器本體、中框。


↑ GPU 直接接觸均熱板。


↑ 均熱板上除了鰭片,還壓著 5 根熱導管延伸至前方鰭片。


↑ 散熱鰭片則留給 3 顆風扇空間。


AMD Radeon VII 性能測試 / 迎頭趕上 RTX 2080 還想超車?

雖說 AMD 是 7nm 製程遊戲卡首殺,但對手 RTX-20 系列更不是省油的燈,Radeon VII 後發先至鎖定 RTX 2080 為目標,究竟 AMD 是否能單憑 7nm、HBM2 就超車成功呢?這次測試,除了 AMD 主角 Radeon VII 之外,更準備 RX Vega 64、56 作為陪襯,另外還有對手 RTX 2080 與同價位區間的 RTX 2070 作為比較,供各位 A 粉參考。


↑ 測試平台。


GPU-Z 所檢視的 AMD Radeon VII 資訊還並不完整,僅正確抓到 3840 個流處理器、16GB HBM2 記憶體,其餘資訊要等待 NDA 解禁後的更新。


↑ GPU-Z。


解碼器方面,則與既往的 Vega 相同,支援 HEVC Main10 4K 解碼。


↑ 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,Radeon VII 以 23,388 分贏過 RTX 2080 的 23,291 分。

而在 1440p Extreme 與 2160p Ultra 測試中,都是由 Radeon VII 獲得較高的性能;而 Radeon VII 與上代 Vega 64 相比,在 Fire Strike 測試中性能提升 10%,而 1440p 與 2160p 解析度下則提升 17% 的性能。

也就是說,Radeon VII 在 1080p 與 1440p 解析度時可讓 AAA 遊戲特效全開,並有著穩定的性能表現,但若面對 2160p 解析度時,還是需要微調遊戲設定。


↑ 3DMark Fire Strike 測試。


3DMark Time Spy 則是採用新的 DirectX 12 API 所設計的測試情境,同樣是鎖定在 AAA 遊戲等級。在 1080p 的 Time Spy 測試上,Radeon VII 獲得 9,051 分,而 Extreme 則獲得 4,334 分。

這裡就有趣了,在當時 Vega 64 對上 GTX 1080 時對於 DirectX 12、Vulkan 等新 API,AMD 可靠著硬體架構優勢獲得性能的領先,但在 NVIDIA 推出 Turing 世代時,為了迎合非同步運算 Asynchronous Compute 的趨勢,在硬體架構上有所改變,也使得這代 Turing 在 DirectX 12 性能測試上有著大幅提升。

也因此 Radeon VII 在 Time Spy 的表現則不像 Fire Strike 那樣有著性能階梯排列,但測試歸測試實際 DirectX 12 遊戲呢?就繼續測下去吧。


↑ 3DMark Time Spy 測試。


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 Radeon VII 與 Vega 64 性能相當,反而輸給 RTX 2080 與 RTX 2070。

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,Radeon VII 獲得 2,632 分與 RTX 2070 相似。

至於採用 DirectX 12 設計的 Cyan Room,Radeon VII 則有著 10,356 分的成績。簡單來說 Radeon VII 有著足夠的性能滿足 VR 所需的效能。


↑ VRMark 測試。


AMD Radeon VII 遊戲測試 / 性能伯仲之間 BFV 大獲全勝

性能測試 Radeon VII 對上 RTX 2080 可說是有輸有贏,但實際遊戲表現又如何呢!這次遊戲測試則以近期 AAA 大作,包含使用 DirectX 12 API 的《惡靈古堡 2》、《古墓奇兵:暗影》與《戰地風雲 5》的三款遊戲,以及主流 DirectX 11 的《極地戰嚎 5》、《魔物獵人:世界》、《刺客教條:奧德賽》與《俠盜獵車手 5》,以及熱門的射擊遊戲《絕地求生 PUBG》等 8 款遊戲。

遊戲測試皆以「預設最高設定」、1080p(1920 x 1080)、1440p(2560 x 1440)與 2160p(3840 x 2160)解析度進行測試。

首先 1080p 解析度下,Radeon VII 在《惡靈古堡 2》平均 160 fps、《極地戰嚎 5》平均 135 fps 與《戰地風雲 5》平均 145 fps 都贏過 RTX 2080 的性能,但是《古墓奇兵:暗影》、《俠盜獵車手 5》、《魔物獵人:世界》與《刺客教條:奧德賽》這四款卻輸給 RTX 2080。

而在 1080p 解析度最高設定下,Radeon VII 可讓所有 AAA 大作都有著平均 70 fps 以上的性能表現;接著解析度提升到 1440p,結果也是輸贏各半,但平均性能差異都在 10 fps 左右而已。


↑ 1080p 遊戲測試。


↑ 1440p 遊戲測試。


大魔王 4K 2160p 解析度,也是一樣輸贏各半五五波,而且這解析度下 Radeon VII 與 RTX 2080 性能差異都小於 < 10 fps;Radeon VII 面對吃性能的 AAA 遊戲《魔物獵人:世界》與《俠盜獵車手 5》僅維持在平均 30 fps 不到的性能,但即便是 RTX 2080 也就多個平均 2 fps 而已。

相對的《絕地求生 PUBG》、《惡靈古堡 2》、《極地戰嚎 5》與《戰地風雲 5》在 4K 解析度 Radeon VII 亦可給予平均 60 fps 的性能。


↑ 2160p 遊戲測試。


對於遊戲玩家來說:「這代 Radeon VII 可是交出不錯的效能成績單。」,但考驗還是如何讓 Vega 可以闊展出不同的性能系列,滿足中高階的 PC 遊戲玩家。

《古墓奇兵:暗影》、《刺客教條:奧德賽》、《極地戰嚎 5》:使用 In Game Benchmark。
《魔物獵人:世界》:於古代樹森林狩獵大凶豺狼,記錄 3 分鐘 fps。
《絕地求生 PUBG》:人少地區跳傘後邊拾荒邊移動,記錄 3 分鐘 fps。
《戰地風雲 5》:單人戰役中「步兵團」的一開始任務,從下車攻上高處的據點為止。
《惡靈古堡 2》:里昂記錄尋找出路,於機械室遭遇 G-1 威廉博士戰鬥,直到打贏博士為止。
《俠盜獵車手 5》:攻擊警察、飛車追逐,記錄 3 分鐘 fps。


AMD Radeon VII 散熱功耗測試

散熱方這,這代 Radeon VII 有著 7nm 製程提升與優化,雖然少了 4 組 CU 運算單元,但整體時脈最高可達到 1800 MHz,並換上開放式三扇散熱器,搭配著均熱板、熱導管與散熱鰭片,讓 Vega 20 GPU 溫度比起上代降低了不少。

Radeon VII 通過遊戲模擬的 Fire Strike Stress Test 最高溫度來到 72°C,與對手 RTX 2080 散熱表現相當,更比以往 Vega 64 的散熱效果更好;而 FurMark 測試下溫度最高來到 79°C。

特別的是 Junction 溫度偵測,反應出的溫度比一般偵測還高,若軟體偵測 GPU 溫度使用 Junction 偵測點可別驚慌,這是 AMD 為了更有效提整 GPU 時脈與風扇設定的設計;但不得不說,目前在壓力測試時風扇轉速最大來到 2900 RPM 噪音約在 70dB 左右,若是裸測要稍微注意噪音。


↑ Radeon VII 溫度測試。


功耗方面,7nm 製程功不可沒,但也為了提升時脈也因此整體功耗還是高了些,Radeon VII 在壓力測試下電腦整機功耗最高來到 342-391W 之間,相較於 RTX 2080 來說還是高了些;但 NVIDIA Turing 這一代功耗也提升的情況下,Radeon VII 的功耗就不顯得格外突出,畢竟當時 Vega 64 對上 GTX 1080 時的差距更大。


↑ Radeon VII 功耗測試。


雙卡 Radeon VII CrossFire DirectX 12 性能增幅 79%

這次除了 AMD 提供的媒體測試版之外,還在正式上市前拿到 ASRock Phantom Gaming Radeon VII 顯示卡,因此額外做了雙卡 Radeon VII CrossFire 的測試,提供給想要完雙卡的玩家做參考。


↑ ASRock Phantom Gaming Radeon VII。


首先雙卡 Radeon VII CrossFire 在 DirectX 11 的 Fire Strike 測試中,其效能比起單卡僅只有 2% 的提升,但改用 DirectX 12 的 Time Spy 測試,雙卡性能比單卡提升了 79%,這也是 API 本身對於雙 GPU 有著較好的資源利用性,換句話說雙卡在 DirectX 12 測試下,可有著 1+1=1.7 的效能提升。

但遊戲方面,即便是使用 DirectX 12 API 的《惡靈古堡 2》與《戰地風雲 5》都沒因為雙卡而提升效能,而《古墓奇兵:暗影》則遇到 Bug 自動關閉;也就是說,對於多卡 CrossFire 還是取決於遊戲開發商,是否願意投入資源優化,現階段就只有 Time Spy 能感受到雙卡的威力。


↑ 雙卡 Radeon VII CrossFire Time Spy 測試。


總結

AMD Radeon VII 藉由 7nm 製程與 Vega 20 的優化,讓效能可與競品高階的 RTX 2080 平起平坐,遊戲測試下有的輸有的贏,兩者在 1080p、1440p 解析度下有的遊戲性能差異較大,但也有平手的局面,而在 2160p 解析度平均差距皆在 10 fps 以內,這代 Radeon VII可說是交出不差的成績單。

只不過 Radeon VII 對上《魔物獵人:世界》、《俠盜獵車手 5》與《刺客教條:奧德賽》,這三款遊戲在性能表現上就無太大優勢,這也許是遊戲引擎的設計所導致的結果,但若 AMD 能再加強這類 DirectX 11 遊戲的性能,想必會贏的更全面。


↑ 超誠意重製《惡靈古堡 2》有著相當好的效能與畫面,更是 AMD 今年綁定的遊戲之一。


另一方面,關於高解析度的影音轉檔與運算,Radeon VII 在這價位下即可擁有 16GB HBM2 記憶體,在 Adobe Premiere 或 DaVinci Resolve 的超高解析度影像運算時,有著更好的優勢,但由於筆者對這類軟體較為生疏,因此提供 AMD 的數據供各位參考。

  
DaVinci Resolve
  
Radeon VII
Vega64
GTX 1080
RTX 2080
Test 1 - AMD
50 seconds
58 seconds
53 seconds
50 seconds
Test 2 – AMD 8K
95 seconds
105 seconds
124 seconds
95 seconds
Test 3 – TJA Demo
187 seconds
202 seconds
242 seconds
196 seconds


  
Adobe Premiere
  
Radeon VII
RX Vega 64
GTX 1080
RTX 2080
AMD 8K – Default (DV, 720x480)
330 seconds
393 seconds
393 seconds
353 seconds
AMD 8K- HEVC 8K
670 seconds
738 seconds
690 seconds
677 seconds
AMD 8K – HEVC 4K
188 seconds
191 seconds
188 seconds
188 seconds
AMD 8K – HEVC 4K + YouTube
187 seconds
193 seconds
192 seconds
192 seconds


公版設計的 Radeon VII 在散熱器設計亦大幅改良,不僅改為開放式三風扇散熱,內部更以均熱板接觸 GPU,在透過熱導管將熱分散至散熱鰭片,讓這代即便時脈提高之下,亦可有著不錯的散熱表現,但相對的風扇轉速提升隨之而來的噪音也提升,若是裝機使用並無太大的問題。

功耗面,這代靠著 7nm 製程守住不少,但為了性能亦將時脈調至與 RTX 2080 相當的最高 1800 MHz,因此功耗比起 Vega 64 或 RTX 2080 在高一些,但就比較來看 RTX 2080 功耗也提升之下,使得 Radeon VII 不至於太尷尬。


↑ 新科技全上就是要你好看《全境封鎖 2》。


官方 AMD Radeon VII 定價為 $699 美金,比起 RTX 2080 的定價再便宜個 100 鎂,而台灣價格可能落在 $23,990 元,相當於無超頻、單/雙風扇的入門 RTX 2080 的價位。

本篇的測試比較,是使用 RTX 2080 創始版,也就是說 Radeon VII 若對上無超頻入門的 RTX 2080,有著更大的勝算,由此可見 Radeon VII 對於遊戲玩家有著更高的性價比。

若是影音剪輯、運算工作者時需要大容量的 VRAM 支援,就目前來看 Radeon VII 在這價位下可是對手 2 倍的記憶體容量以及 1TB/s 的高頻寬,就這點來看確實無人可檔;但也希望 AMD 能穩住供貨,以免重蹈 Vega 64 / 56 當時缺貨的窘境。

「AMD Radeon VII」7nm 遊戲顯卡首殺,效能直追 RTX 2080 更擁有 16GB HBM2 記憶體,性價比更高,這真的有點香。


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