Améliorations architecturales AMD RDNA2 expliquées

Le 28 octobree, 2020 La division Radeon d'AMD a annoncé sa série très attendue de cartes graphiques RX 6000 basées sur la toute nouvelle architecture RDNA 2. Ces nouvelles cartes graphiques reprennent l'architecture RDNA 1 déjà établie et l'améliorent massivement, au point que nous nous attendons à ce que les nouvelles cartes graphiques d'AMD soient enfin compétitives avec les meilleures offres de Nvidia. AMD a présenté certaines de ses nouvelles fonctionnalités lors d'une présentation le 28 octobreequi contiennent des améliorations technologiques intéressantes. Dans ce contenu, nous examinerons de plus près ce qu'AMD a amélioré en termes d'architecture et de conception des cartes graphiques RDNA 2.



L'architecture RDNA 2 d'AMD promet d'immenses gains de performances par rapport à la dernière génération - Image: AMD

Il n'est pas surprenant qu'AMD entre dans cette génération comme un outsider avec plus ou moins rien à perdre. Les offres RDNA 1 d'AMD étaient compétitives et mettaient l'entreprise sur la bonne voie, mais elles ne constituaient toujours pas une menace directe pour les meilleures offres de Nvidia. La carte AMD la plus rapide basée sur l'architecture RDNA 1 était la Radeon RX 5700 XT qui rivalisait directement avec la RTX 2060 Super en termes de prix, mais elle était bien au-dessus de son poids en termes de performances. En raison des optimisations des pilotes et d'un GPU généralement meilleur, le RX 5700 XT est désormais en concurrence directe avec le RTX 2070 Super et le bat en fait dans de nombreux titres modernes, tout en étant 100 $ moins cher. Cela signifiait que le GPU basé sur RDNA 1 était un choix évident pour de nombreux joueurs axés sur la valeur. RDNA 2 espère améliorer cette formule et rivaliser directement avec les meilleures offres de Nvidia à l'époque; la série RTX 3000 de GPU.



Concurrence avec Nvidia

Nvidia a annoncé trois nouvelles cartes graphiques basées sur la toute nouvelle architecture Ampere qui a suscité un battage médiatique et une attention massifs cette année. Les GeForce RTX 3090, RTX 3080 et RTX 3070 offrent toutes des performances extrêmement solides pour le prix par rapport à la génération Turing. Les cartes graphiques d'AMD espèrent cette fois rivaliser directement avec le meilleur absolu de Nvidia, ce qui ne s'est pas produit depuis un certain temps. Selon les benchmarks de première partie d'AMD, le RX 6900XT est en concurrence directe avec le RTX 3090 tout en étant 500 $ moins cher. De plus, le RX 6800XT rivalise directement avec le RTX 3080 tout en étant également 50 $ moins cher, et le RX 6800 offre des performances légèrement meilleures que le RTX 3070 tout en étant 80 $ plus cher. Voyons comment AMD a réussi à offrir des gains de performances aussi énormes sur une seule génération.



Nœud de processus RDNA 2

L'architecture RDNA 2 d'AMD est toujours basée sur le processus 7 nm de TSMC, tout comme RDNA 1. Ce n'est pas nécessairement une mauvaise chose car RDNA 1 a fourni des gains d'efficacité massifs par rapport à leur ancienne architecture Vega 12 nm et peut également être amélioré. RDNA 2 espère tirer parti de cette marge d'amélioration et promet une amélioration des performances jusqu'à 1,8 fois par watt par rapport à RDNA 1 sur le même nœud de processus. Cela se traduit par environ le double des performances dans le même objectif de puissance que la dernière génération, ce qui est une amélioration louable par rapport à l'architecture RDNA d'origine.



Cache infini

L'une des nouvelles fonctionnalités déterminantes qui a ravi les passionnés de PC est l'introduction d'un tout nouveau système de mise en cache connu sous le nom de cache Infinity. Essentiellement, AMD a introduit un cache haute vitesse qui complète la mémoire GDDR6 pour augmenter efficacement la bande passante de la VRAM embarquée. Ce cache infini est censé combler le fossé entre la mémoire GDDR6 utilisée par AMD et la mémoire GDDR6X présente dans les RTX 3080 et RTX 3090 de Nvidia. La nouvelle mémoire G6X est censée avoir le double de la bande passante de la mémoire G6 standard.

Infinity Cache promet de combler le fossé entre G6 sur un bus 256 bits et un bus 384 bits - Image: AMD

Dans un autre mouvement surprenant, AMD s'en tient à un bus de 256 bits de large et est à la place compter sur ce cache infini pour compenser la diminution de la bande passante . AMD a affirmé que sa technologie de cache à l'infini «révolutionnaire» peut effectivement fournir 2 fois plus de bande passante que le bus 256 bits normal avec mémoire GDDR6, et peut donc être une solution idéale pour la différence de débit entre les deux marques. Cela signifie que si les affirmations d’AMD sont vraies, la mémoire G6 sur le bus 256 bits couplée au cache infini serait nettement plus rapide que la mémoire G6 sur un bus 384 bits. AMD dit également que le cache infini devrait aider à minimiser les goulots d'étranglement DRAM, les problèmes de latence et la consommation d'énergie tout en aidant également à la bande passante.



Rage Mode

Mis à part la marque controversée, la nouvelle fonctionnalité Rage Mode d'AMD peut en fait être très utile pour augmenter les performances des nouvelles cartes graphiques de la série RX 6000. Le mode Rage est fondamentalement un pas en dessous de l'overclocking automatique intégré au logiciel Radeon (anciennement Wattman) pour ces nouvelles cartes graphiques. Le mode Rage ne tente pas d '«overclocker» la carte elle-même, mais augmente en fait la limite de puissance à la valeur maximale possible. Cela peut être très utile pour les personnes qui ne sont pas disposées à se lancer elles-mêmes dans l'overclocking, mais ne craignent pas une augmentation gratuite des performances.

Maximiser la limite de puissance n'est pas une nouvelle fonctionnalité en soi, mais c'est la première fois qu'un fabricant l'inclut lui-même dans ses benchmarks de performance de première partie, cela doit donc être considéré comme une fonctionnalité importante. Normalement, augmenter le curseur de puissance est généralement la première étape de l'overclocking manuel et les utilisateurs peuvent toujours le faire dans le logiciel de leur choix avec la série RX 6000, mais la mise en œuvre d'AMD est sûre de recevoir des mises à jour et des optimisations pour profiter parfaitement de la marge de puissance qui est disponible dans ces cartes.

En général, augmenter le curseur de puissance à son maximum net autour de 50-100Mhz augmente l'horloge de suralimentation maximale soutenue (appelée «horloge de jeu» par AMD) de la carte, de sorte qu'elle peut se traduire par une augmentation d'environ 1 à 2% des performances dans des conditions normales. . AMD prévient que les améliorations dépendraient fortement du jeu lui-même, c'est donc quelque chose à garder à l'esprit également. Le mode Rage augmentera également l'agressivité de la courbe du ventilateur afin de contrôler les températures plus élevées.

Mémoire Smart Access

La fonction la plus intéressante et la plus polarisante de la série de cartes graphiques RX 6000 est probablement la fonction Smart Access Memory ou SAM. Cette fonctionnalité ne serait disponible que pour les utilisateurs disposant d'un processeur Ryzen série 5000, d'une carte mère série 500 et d'une carte graphique Radeon RX 6000. La mémoire Smart Access permet essentiellement au processeur d'accéder à la quantité totale de mémoire GDDR6 trouvée sur la série de cartes graphiques RX 6000. Habituellement, le CPU n'a accès qu'à la VRAM est de 256 Mo de blocs. La mémoire GDDR est traditionnellement beaucoup plus rapide que la mémoire DDR standard qui est normalement utilisée par les processeurs. La série de processeurs Ryzen 5000 peut accéder à cette mémoire plus rapide et peut ainsi offrir des niveaux de performances supplémentaires. AMD a présenté une diapositive qui montre que SAM peut contribuer à une augmentation des performances allant de 2% à 8% en moyenne, certains jeux offrant jusqu'à 12% de performances en plus avec SAM et Rage Mode activés.

C'est la première fois qu'une entreprise publie une fonctionnalité qui débloque des performances supplémentaires en fonction du matériel d'accompagnement que l'utilisateur possède. Cette décision a été accueillie avec une réponse mitigée de la part de la communauté, la moitié des gens étant vraiment enthousiasmés par les performances supplémentaires qui peuvent maintenant être exploitées avec une version All-AMD, et la moitié des personnes déçues qu'AMD verrouille les performances supplémentaires aux processeurs de la série 5000 uniquement. Aucun processeur Intel ni aucun processeur Ryzen plus ancien ne peut tirer parti des performances supplémentaires, ce qui peut décevoir les utilisateurs de ces plates-formes qui cherchent à acheter un GPU de la série RX 6000.

Contrairement aux 256 Mo habituels, la fonction SAM permet au CPU d'accéder à l'ensemble du pool de VRAM sur la carte - Image: AMD

Nvidia n'a pas tardé à se lancer dans la situation en annonçant qu'il travaillait actuellement sur une fonctionnalité similaire à la mémoire Smart Access pour leur série de cartes graphiques RTX 3000, et elle sera bientôt publiée dans une mise à jour du pilote pour ces cartes. Nvidia affirme que la technologie derrière la fonctionnalité SAM est une inclusion standard dans la spécification PCIe et que l'alternative de Nvidia fonctionnera à la fois sur les processeurs Intel et AMD avec une plus large sélection de cartes mères. Nvidia a également affirmé que ses tests internes montrent des performances similaires à celles revendiquées par AMD avec SAM.

Accélérateurs de rayons

L'une des fonctionnalités les plus attendues de la série RX 6000 est l'inclusion de la prise en charge du lancer de rayons en temps réel. AMD est une génération derrière Nvidia dans la mise en œuvre de cette fonctionnalité alors que Nvidia a présenté sa série de cartes RTX en 2018 avec des capacités de raytracing matérielles complètes, mais il est enfin là avec la série RX 6000 de GPU. L'approche adoptée par AMD est cependant un peu différente. Alors que Nvidia utilise des cœurs de raytracing matériels dédiés pour gérer le raytracing en temps réel, AMD utilise l'implémentation DXR de Microsoft à sa manière. Des «accélérateurs RT» dédiés sont présents dans chaque unité de calcul, cependant, il y a peu ou pas d'informations publiquement disponibles sur lesdits accélérateurs RT et ce qu'ils sont réellement.

L'approche actuelle d'AMD en matière de raytracing prend en charge tout ce qui est couvert par les versions DXR 1.0 et 1.1 de Microsoft, cependant, tout ce qui est personnalisé ou propriétaire de Nvidia RTX ne sera pas pris en charge sur la version d'AMD de raytracing. C'est en quelque sorte une approche far west du raytracing car elle introduit désormais un facteur supplémentaire dans la question «Ce jeu prend-il en charge le raytracing?» comme maintenant, nous devons savoir avec quelle version de raytracing le jeu fonctionne le mieux. Cependant, de plus en plus de jeux devraient bien fonctionner avec l'approche d'AMD, car les GPU RDNA 2 à l'intérieur des consoles utilisent également une forme similaire de raytracing que les cartes graphiques de bureau d'AMD.

Le lancer de rayons est l'une des fonctionnalités clés introduites par AMD cette génération - Image: AMD

Concurrent DLSS

DLSS ou Deep Learning Super Sampling est l'une des meilleures fonctionnalités fournies avec la sortie des cartes graphiques RTX en 2018. Cette fonctionnalité met à l'échelle intelligemment une image qui a été rendue à une résolution inférieure pour offrir de bien meilleures performances avec peu ou pas de perte de qualité visuelle. Nous avons déjà expliqué les tenants et les aboutissants du DLSS dans cet article , mais en résumé, c'est une fonctionnalité intéressante pour les joueurs qui offre plus de FPS avec à peu près la même qualité visuelle.

AMD n'a actuellement aucune alternative au DLSS (qui est la technologie propriétaire de Nvidia), cependant, il prévoit de publier une alternative prochainement. AMD affirme que son alternative fonctionnera de la même manière que DLSS, mais cela serait intéressant à tester car contrairement à Nvidia, AMD n'a pas de cœurs de Tensor ou de Deep Learning pour calculer toutes ces informations de mise à l'échelle. Nvidia utilise également un supercalculateur pour gérer la plupart des calculs concernant DLSS qu'il communique ensuite à la carte graphique et active les fonctionnalités de mise à l'échelle. Il ne semble pas qu'AMD empruntera cette voie à ce stade.

Rivaliser avec les meilleurs

Qu'AMD gagne ou perd contre Nvidia, il est clair que les véritables gagnants de cette génération sont en fait les joueurs. AMD est enfin en concurrence au très haut de gamme avec Nvidia. Il est même difficile de se souvenir de la dernière fois qu'ils avaient le GPU unique le plus performant du marché. Nvidia a été assez dominant dans ce département et, contrairement à Intel, ils n'ont pas non plus été complaisants. AMD donne une concurrence stricte à Nvidia pour cette génération et cela conduit à plus de choix et d'options pour les joueurs. Si AMD parvient à optimiser ses performances de Raytracing et à proposer un solide concurrent DLSS, ils pourraient même constituer une option plus convaincante pour les joueurs que les meilleures offres de Nvidia. Pendant ce temps, les joueurs utilisant des cartes AMD plus anciennes comme les cartes de la série RX 400 ou 500 ou les cartes RX Vega profiteront d'un bond considérable en termes de performances et de fonctionnalités de qualité de vie s'ils choisissent de passer aux cartes basées sur RDNA 2.

Mots finaux

L'architecture RDNA 2 d'AMD a pris la base de référence solide existante définie par l'architecture RDNA et l'a considérablement améliorée, en ajoutant des fonctionnalités de qualité telles que la prise en charge du Raytracing, le mode Rage et la mémoire Smart Access. Ces caractéristiques font de la série de cartes RX 6000 une option extrêmement compétitive par rapport aux meilleures offres de Nvidia, et avec une optimisation supplémentaire dans le département de raytracing, AMD pourrait même prendre la tête des performances de jeu pures. Dans l'ensemble, cette génération est une victoire pour les joueurs car cette compétition entre Nvidia et AMD conduit à la sortie de produits extrêmement solides des deux côtés à des prix compétitifs.