AMD Radeon RX 5700系列顯卡評(píng)測(cè):全新架構(gòu)帶來(lái)強(qiáng)勢(shì)性能
宋華飛 / 2019-07-07 21:00168163眾所周知,AMD顯卡已經(jīng)沿用了多年的GCN架構(gòu),而在今年6月,他們發(fā)布了Radeon RX 5700系列顯卡,包括:RX 5700 XT 50周年紀(jì)念版、RX 5700 XT,以及RX 5700。三款顯卡徹底改頭換面,均搭載7nm制造工藝的NAVI GPU核心,并采用全新設(shè)計(jì)的RDNA架構(gòu)。

此前,我們已經(jīng)對(duì)新的顯卡架構(gòu)進(jìn)行了深度解析(“RX 5700系列顯卡全新NAVI GPU架構(gòu)揭秘:這是AMD憋了4年的大招”),所以本次評(píng)測(cè),就不再對(duì)架構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,顯卡的具體參數(shù)見(jiàn)下方表格。總的來(lái)說(shuō),RDNA架構(gòu)引入了新設(shè)計(jì)的計(jì)算單元、多級(jí)緩存機(jī)制以及精簡(jiǎn)化的圖形管道設(shè)計(jì),從而有效優(yōu)化了顯卡的每時(shí)鐘性能,最終帶來(lái)了1.25倍提升,并使得每瓦功耗性能也提升了1.5倍。

不止如此,RX 5700系列顯卡還首次原生支持PCIe 4.0,傳輸帶寬相比目前的PCIe 3.0提升2倍,雙向帶寬達(dá)到了32GB/s。顯存方面,得益于GDDR6的加入,不僅讓新款顯卡獲得了448GB/s顯存帶寬,相比GDDR5每瓦功耗性能也提升了60%。

同時(shí),新顯卡圖像輸出能力和視頻編解碼能力也得到了全面上升。Radeon顯示引擎,不僅帶來(lái)了HDMI 2.0輸出,還可支持DisplayPort 1.4的顯示流壓縮(Display Stream Compression,DSC)特性,單根線材的情況下,可實(shí)現(xiàn)4K HDR 144+Hz或8K HDR 60Hz輸出。另一方面,Radeon多媒體引擎同樣針對(duì)8K、4K和HDR進(jìn)行設(shè)計(jì),可編解碼VP8、H.265、H.264等主流視頻格式,滿足視頻制作,或游戲錄制等需求。

此外,AMD在RX 5700系列顯卡還加入了很多新特性和新技術(shù),帶來(lái)了Radeon Image Sharpening (RIS) 、FidelityFX、Radeon Anti-Lag,以及Radeon Chill。AMD工程師團(tuán)隊(duì)不光從圖形、圖像入手,還降低了鍵鼠的輸入延遲,并進(jìn)一步控制了顯卡的功耗。至于這些特性詳細(xì)信息和實(shí)際表現(xiàn),這里先不展開(kāi),我們將在接下來(lái)的測(cè)試環(huán)節(jié)為大家說(shuō)明。
AMD Radeon RX 5700 XT、AMD Radeon RX 5700公版顯卡外觀解析
本次評(píng)測(cè)的是AMD Radeon RX 5700 XT和AMD Radeon RX 5700公版顯卡。外觀方面,RX 5700 XT一改以往公版顯卡方方正正的外形,不但在導(dǎo)流罩的金屬外殼上加入了線條紋理,而且風(fēng)扇附近還加入了特別的曲線設(shè)計(jì),這一結(jié)構(gòu)不僅增加了視覺(jué)效果,同時(shí)也能對(duì)氣流效率起到一定的正面影響。



在散熱風(fēng)扇上,RX 5700 XT和RX 5700都使用了單離心風(fēng)扇,外觀方面并無(wú)太大區(qū)別。相比軸流風(fēng)扇,雖然離心風(fēng)扇在噪音控制上沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì),但它可將顯卡產(chǎn)生的熱氣直接從尾部排出機(jī)箱,不會(huì)將過(guò)多熱量排放至機(jī)箱內(nèi)部。如此一來(lái),降低了顯卡對(duì)機(jī)箱風(fēng)道的要求,而且使用多張顯卡,造成空間緊張時(shí),也不會(huì)對(duì)散熱產(chǎn)生過(guò)多的影響。


值得提一提的是,RX 5700 XT在頭部位置還額外增加了氣流通道,理論上可以進(jìn)一步提升顯卡的散熱效率。


兩款顯卡在供電和視頻接口方面同樣相似,供電接口都為8+6PIN,理論可提供225W功率輸入,外加PCIe插槽75W輸入,總共可滿足300W供電,這一配置完全能應(yīng)對(duì)225W的RX 5700 XT和185W的RX 5700。

視頻接口分別是三個(gè)DisplayPort加一個(gè)HDMI,都為全尺寸設(shè)計(jì)。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,在高刷新率、HDR逐漸成為游戲玩家標(biāo)配的情況下,這兩種主流接口足以滿足日常使用。


對(duì)于顯卡的背部,RX 5700 XT和RX 5700有很大不同。RX 5700 XT采用了質(zhì)感相當(dāng)不錯(cuò)的全金屬背面,RX 5700則不具備背板設(shè)計(jì)。不過(guò),未來(lái)市場(chǎng)上勢(shì)必會(huì)有大量非公版RX 5700,所以我們也不必太過(guò)糾結(jié)公版的無(wú)背板設(shè)計(jì),到時(shí)候會(huì)有很多的選擇。


RX 5700 XT、RX 5700顯卡拆解
RX 5700 XT公版顯卡在散熱設(shè)計(jì)方面沿襲了此前Radeon VII的一些特點(diǎn),使用了導(dǎo)熱效率較高的真空均熱板以及類似石墨的導(dǎo)熱介質(zhì)。

值得注意的是,RX 5700 XT公大量元器件集中在GPU核心附近,外加本身功耗并不高,所以沒(méi)有采用非常龐大的散熱接口,僅在PCB右側(cè)位置使用了大量散熱鰭,同時(shí)也沒(méi)有額外的熱管輔助導(dǎo)熱。
另外,RX 5700 XT導(dǎo)流罩尾部的曲面設(shè)計(jì),確實(shí)并非完全出于美觀考慮。在該結(jié)構(gòu)附近,散熱鰭額外增加了一處矩形風(fēng)道,以此增加顯卡內(nèi)部的氣流效率。

顯卡使用的離心風(fēng)扇來(lái)自臺(tái)達(dá),相信關(guān)注DIY的玩家對(duì)該品牌不會(huì)陌生,不僅性能、質(zhì)量靠譜,而且目前也有很大市場(chǎng)占用率,不少顯卡、電源都使用了臺(tái)達(dá)的工業(yè)風(fēng)扇。

PCB設(shè)計(jì)及供電方面,RX 5700 XT配有兩枚IR 35217 PWM芯片,采用7+2+1相供電設(shè)計(jì),其中7相用于核心供電。同時(shí),整張顯卡都使用了相對(duì)成本較高的聚合物電容,相比常見(jiàn)的固態(tài)鋁電解電容,它的長(zhǎng)期可靠性和容值密度有明顯優(yōu)勢(shì)。


RX 5700 XT所搭載的GPU是最新的NAVI核心,集成有103億晶體管,得益于7nm制造工藝,面積僅為251mm2。至于GDDR6顯存芯片則來(lái)自三星,總共8枚,實(shí)現(xiàn)了8GB容量。


雖然RX 5700和RX 5700 XT顯卡的外殼大有不同,但在散熱結(jié)構(gòu)上非常相似,使用了真空均熱板、類似石墨的導(dǎo)熱介質(zhì),以及來(lái)自臺(tái)達(dá)的離心風(fēng)扇。

在PCB及供電設(shè)計(jì)方面同樣類似,搭載兩顆IR 35217 PWM芯片,不過(guò)由于RX 5700功耗有所下降,因此采用了6+2+1相供電,核心供電減少一相。


RX 5700所搭載的GPU同樣為251mm2、集成有103億晶體管,物理信息和RX 5700 XT基本一致,但計(jì)算單元、流處理器數(shù)量所有精簡(jiǎn),同時(shí)功耗也所有下降。 GDDR6顯存則來(lái)自三星,共使用了8枚,實(shí)現(xiàn)8GB容量。


測(cè)試平臺(tái)介紹及顯卡基準(zhǔn)性能測(cè)試
在性能測(cè)試環(huán)節(jié),我們使用了最新平臺(tái),將RX 5700 XT、RX 5700顯卡分別搭配AMD 3900X CPU,輔以16G 3600MHz DDR4內(nèi)存,并采用 PCIe 4.0 SSD,將系統(tǒng)也更新至了Windows10 1903版本,配合最新的Adrenalin 19.7.1驅(qū)動(dòng)。另一方面,為了讓結(jié)果更具參考性,我們?cè)?DMark基準(zhǔn)性能測(cè)試和游戲?qū)崪y(cè)部分,加入了RTX 2070和RTX 2060的成績(jī),由于測(cè)試平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)有所不同,因此結(jié)果存在些許差異,僅共參考。

老規(guī)矩,還是看下兩張顯卡的3DMark跑分,以下統(tǒng)計(jì)成績(jī)?yōu)閳D形分,不過(guò)基準(zhǔn)測(cè)試不能代表實(shí)際游戲表現(xiàn),只能作為大致評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。和之前的AMD顯卡類似,RX 5700系列同樣擅長(zhǎng)采用DirectX 11 API的Fire Strike,三項(xiàng)測(cè)試中兩款顯卡均大幅領(lǐng)先對(duì)手,RX 5700甚至超越了RTX 2070,而在DirectX 12 API的另外兩項(xiàng)測(cè)試中,AMD新顯卡和對(duì)手旗鼓相當(dāng)。

針對(duì)RX 5700系列首次加入的PCIe 4.0接口,我們同樣進(jìn)行了3DMark基準(zhǔn)測(cè)試,相比PCIe 3.0,新接口在帶寬方面直接翻倍。AMD表示,在DaVinci Resolve這樣的專業(yè)應(yīng)用中,PCIe 4.0已經(jīng)能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì),可實(shí)現(xiàn)ProRes4x4 8K 60fps視頻素材回放,而使用PCIe 3.0顯卡,受限于帶寬只能達(dá)到36fps。

游戲?qū)崪y(cè):1440P游戲的最佳顯卡
此前發(fā)布會(huì),AMD將5700系列稱之為1440P游戲的最佳顯卡,現(xiàn)場(chǎng)展示的多款游戲在平均幀率上能領(lǐng)先或持平對(duì)標(biāo)的競(jìng)品,其中RX5700更是全面超越了RTX 2060,那么實(shí)際游戲表現(xiàn)又如何呢?

我們分別選擇了不同類型,而且有一定代表性的5款游戲:《刺客信條:奧德賽》、《孤島驚魂:新曙光》、《極限競(jìng)速:地平線4》、《地鐵:逃離》、《古墓麗影:暗影》。為了盡可能減小場(chǎng)景差異對(duì)測(cè)試結(jié)果造成的影響,測(cè)試時(shí)均使用了游戲內(nèi)置的Benchmark程序。

和3DMark基準(zhǔn)測(cè)試不同,實(shí)際運(yùn)行游戲時(shí),無(wú)論DirectX 11還是DirectX 12游戲,RX 5700系列都有非常好表現(xiàn)。就實(shí)際結(jié)果來(lái)說(shuō),在最高畫質(zhì)的情況下,RX 5700系列確實(shí)能在1440P的情況下,流暢運(yùn)行5款3A游戲,而且非常考驗(yàn)顯卡性能的《刺客信條:奧德賽》、《地鐵:逃離》也直逼60FPS,甚至優(yōu)化較好的《極限競(jìng)速:地平線4》還能滿足120Hz高刷新率的需求。本次測(cè)試的5款游戲,對(duì)比競(jìng)品RTX 2070、RTX 2060顯卡,RX 5700系列均有一定幅度的領(lǐng)先,尤其是RX 5700,能較大幅度超越同價(jià)位的RTX 2060,甚至部分游戲可以直逼某些環(huán)境下的RTX 2070,顯得競(jìng)爭(zhēng)力十足。

在1080P分辨率下,AMD新顯卡能夠帶來(lái)更為流暢的3A游戲體驗(yàn),5款游戲中RX 5700 XT可全面突破60FPS,而且同樣保持了一定的性能領(lǐng)先。至于RX 5700也保持了類似優(yōu)勢(shì),而且在1080P下,所有測(cè)試的游戲基本能夠接近60FPS。

Radeon Image Sharpening(RIS)技術(shù)及FidelityFX解析
此次,AMD RX 5700系列顯卡真的是徹底改頭換面,不僅硬件架構(gòu)上完全升級(jí),在軟件方面也加入了眾多新功能。在最新的驅(qū)動(dòng)中,AMD提供了Radeon Image Sharpening(RIS),該技術(shù)可以提供比傳統(tǒng)抗鋸齒更好的效果。

很多玩家都知道,大多數(shù)游戲會(huì)使用TAA、FXAA這樣的抗鋸齒算法來(lái)平滑3D物體的邊緣,但它們都是后處理抗鋸齒,會(huì)對(duì)畫面產(chǎn)生一定的模糊,如果在4K高分屏采用低分辨率運(yùn)行游戲,這一現(xiàn)象就更加明顯。
為了解決這一問(wèn)題,AMD就基于FidelityFX游戲開(kāi)發(fā)套件中的自適應(yīng)銳化算法(CAS)推出了RIS,該技根據(jù)對(duì)比度自動(dòng)調(diào)整銳化程度,幾乎可搭配任何抗鋸齒使用,而且在提升畫面細(xì)節(jié)的同時(shí),也不會(huì)在物體邊緣產(chǎn)生色環(huán)、暈圈等副作用,更無(wú)需游戲本身集成,只需在驅(qū)動(dòng)中開(kāi)啟就能生效,并廣泛支持基于DirectX 和Vulkan圖形API的游戲,甚至對(duì)游戲性能的影響甚微。

以RX 5700 XT運(yùn)行《古墓麗影:暗影》為例,開(kāi)啟RIS后,巖石、植被的紋理得到了極大提升,使得畫面能夠呈現(xiàn)更為豐富的細(xì)節(jié)。同時(shí),我們還使用監(jiān)測(cè)軟件對(duì)比了相同場(chǎng)景內(nèi)的幀率及幀生成時(shí)間,RIS開(kāi)啟前后,并沒(méi)有對(duì)性能造成明顯影響,只有1~2FPS的差異,甚至可以認(rèn)為是誤差范圍,忽略不計(jì)。

至于剛才提到的FidelityFX游戲開(kāi)發(fā)套件,同樣是AMD帶來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。它是針對(duì)游戲開(kāi)發(fā)的工具包,讓游戲開(kāi)發(fā)者可以輕松創(chuàng)建高質(zhì)量的后期處理效果,提升游戲畫面表現(xiàn),其中的功能之一就是自適應(yīng)銳化(CAS)。AMD研發(fā)團(tuán)隊(duì)還考慮到了整個(gè)行業(yè),直接將這一技術(shù)進(jìn)行了開(kāi)源,不止是合作廠商,理論上任何游戲開(kāi)發(fā)者都可以使用這一技術(shù)。
Radeon Anti-Lag解析:有效降低輸入延遲
不僅僅是面向游戲畫質(zhì)的技術(shù),此次AMD還推出了Radeon Anti-Lag,考慮到了游戲玩家們非常關(guān)心的輸入延遲,最大可降低31%,這一功能除了可在驅(qū)動(dòng)中設(shè)置,還能在游戲中通過(guò)預(yù)設(shè)快捷鍵或RADEON OVERLAY菜單實(shí)時(shí)開(kāi)啟、關(guān)閉。

事實(shí)上,除了鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器硬件本身外,游戲與驅(qū)動(dòng)程序之間的交互也是造成延遲的原因之一。通常游戲在運(yùn)行,生成每一幀畫面時(shí),先要等待CPU完成相應(yīng)的工作(例如:收集用戶的輸入指令),才會(huì)將數(shù)據(jù)交由GPU渲染成圖像。然而,在大多數(shù)環(huán)境中,GPU是性能瓶頸,在生成畫面時(shí),CPU已經(jīng)先行完成了工作,導(dǎo)致實(shí)際呈現(xiàn)的畫面滯后于用戶輸入。Radeon Anti-Lag則能改善游戲與驅(qū)動(dòng)程序之間的交互,從而起到降低輸入延遲的作用。

以《刺客信條》為例,我們用開(kāi)源圖形工具OCAT分析了顯卡渲染游戲時(shí)的性能表現(xiàn),并提取“MsEstimatedDriverLag”數(shù)據(jù)組(主要記錄的顯卡驅(qū)動(dòng)的延遲情況)作為參考。開(kāi)啟Radeon Anti-Lag后,來(lái)自顯卡驅(qū)動(dòng)的延遲明顯降低,這表明Radeon Anti-Lag確實(shí)起到了作用,而這一數(shù)據(jù)反應(yīng)在實(shí)際游戲時(shí)的感受就是鼠標(biāo)、鍵盤的輸入延遲有所降低。

顯卡超頻測(cè)試:Radeon WattMan功能更為豐富
眾所周知,Radeon RX 5700系列擁有RDNA架構(gòu)及最新的7nm工藝,再加上最新的“fine grain DPM”機(jī)制,使得Radeon驅(qū)動(dòng)可對(duì)顯卡功耗狀態(tài)實(shí)現(xiàn)更加精確的控制,RDNA架構(gòu)顯卡除了Base Clock和Boost Clock,還多了Game Clock。其中,Base Clock和此前類似,是顯卡標(biāo)稱的最低頻率,在運(yùn)行Furmark這類壓力測(cè)試軟件時(shí),顯卡會(huì)自動(dòng)降至Base Clock。而在運(yùn)行游戲時(shí),顯卡則以Game Clock作為最低頻率,并在Boost Clock之間進(jìn)行變動(dòng)。
與此同時(shí),新版驅(qū)動(dòng)在用于超頻的WattMan功能上也進(jìn)行了升級(jí),優(yōu)化了顯卡狀態(tài)監(jiān)控圖表,并提供自動(dòng)超頻GPU、自動(dòng)超頻顯存、自動(dòng)欠壓GPU。前兩項(xiàng)無(wú)需多提,非常容易理解,自動(dòng)欠壓GPU則是降低顯卡電壓,以起到節(jié)能、降溫的作用。就使用感受而言,自動(dòng)超頻無(wú)疑降低了用戶門檻,實(shí)現(xiàn)了一鍵操作。

實(shí)際測(cè)試時(shí),我們以自動(dòng)超頻提供的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),隨后在WattMan中采用了手動(dòng)調(diào)整,以此實(shí)現(xiàn)更大幅度的超頻。我們嘗試將RX 5700的GPU頻率曲線逐漸拉到了最右側(cè),達(dá)到1850MHz,顯存設(shè)置為900MHz,功耗上限調(diào)整為+20%。RX 5700 XT將GPU頻率曲線拉到了2100MHz,功耗上限調(diào)整為+50%。兩款顯卡,超頻前后的3Dmark成績(jī)可以看下方表格,RX 5700超頻后大約得到了2~3%的提升,RX 5700 XT由于功耗上限提升幅度較大,超頻后實(shí)現(xiàn)了5~7%左右的提升,如果進(jìn)一步深度摸索,顯然會(huì)有更大的超頻空間。

顯卡功耗實(shí)測(cè)
最后,新顯卡的功耗也不得不提,此次RX 5700系列在能效方面有明顯進(jìn)步,在運(yùn)行Furmark時(shí),軟件測(cè)得RX 5700 XT功耗接近180W,GPU溫度83℃左右,RX 5700接近功耗接近150W,GPU溫度74℃左右。


同時(shí),為了進(jìn)一步控制功耗,還引入了Radeon Chill功能。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),Radeon Chill是一種動(dòng)態(tài)幀率技術(shù),檢測(cè)到畫面沒(méi)有大幅度變化時(shí),就會(huì)自動(dòng)降低幀率以節(jié)省顯卡功耗,在畫面快速移動(dòng)時(shí),又會(huì)自動(dòng)提升幀率來(lái)保證流暢性,并且這一過(guò)程非常迅速,用戶并不會(huì)注意到其中的變化。此外,Radeon Chill會(huì)避免游戲產(chǎn)生沒(méi)實(shí)際作用的高幀率,并自動(dòng)適配顯示器的刷新率,允許用戶自行設(shè)定0~300FPS的幀率變化范圍。

以RX 5700運(yùn)行《最終幻想XV 》內(nèi)置的Benchmark為例,Radeon Chill開(kāi)啟前后的顯卡功耗明顯降低,如果平時(shí)玩RPG、模擬經(jīng)營(yíng)、戰(zhàn)旗類游戲偏多,對(duì)游戲幀數(shù)并不十分敏感,就比較適合啟用這一功能。我們認(rèn)為,雖然桌面用戶對(duì)功耗控制不太感冒,但該技術(shù)能在筆記本領(lǐng)域鋪開(kāi),設(shè)備續(xù)航勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生明顯優(yōu)勢(shì),并兼顧游戲體驗(yàn)。

總結(jié):AMD YES!
AMD Radeon RX 5700系列顯卡憑借全新設(shè)計(jì)的RDNA架構(gòu)、7nm制造工藝,不僅全面提升了能效,還帶來(lái)了非常強(qiáng)勢(shì)的游戲表現(xiàn)。不僅如此,AMD還為顯卡提供了多項(xiàng)新功能,Radeon Image Sharpening、Radeon Anti-Lag、Radeon Chill,從畫面、輸入延遲、功耗角度,全方位提升了顯卡的使用體驗(yàn)。

而在最為重要的游戲性能方面,AMD新顯卡更是進(jìn)一步發(fā)力,趕超了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的同級(jí)別產(chǎn)品。對(duì)于我們測(cè)試的幾款游戲,RX 5700 XT均能勝過(guò)RTX 2070的實(shí)際表現(xiàn),在幾款游戲中RX 5700不止較大幅度領(lǐng)先RTX 2060,甚至還能追上RTX 2070,考慮到RX 5700 XT 50周年紀(jì)念版3599元、RX 5700 XT 3099元,以及RX 5700 2699元定價(jià),可謂是性價(jià)比十足。
事實(shí)上,從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手近期的動(dòng)向就不難看出,Radeon RX 5700系列顯卡確實(shí)撼動(dòng)了整個(gè)顯卡市場(chǎng),對(duì)行業(yè)帶來(lái)了明顯影響,推動(dòng)了良性發(fā)展,這也從側(cè)面看出這兩款顯卡、全新RDNA架構(gòu),以及AMD工程師團(tuán)隊(duì)的成功。未來(lái),我們更希望AMD可以將RDNA架構(gòu)全面鋪開(kāi),帶來(lái)更為豐富、更為強(qiáng)勢(shì)的產(chǎn)品。
AMD Radeon RX 5700系列顯卡評(píng)測(cè):全新架構(gòu)帶來(lái)強(qiáng)勢(shì)性能


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