Железо,  Новости

О видеокартах AMD RX6000 (архитектура RDNA2) и Nvidia RTX 3000 (Ampere)

В ответ на выход видеокарт поколения Ampere у Nvidia, компания AMD 28 октября 2020 года выпускает видеокарты с архитектурой RDNA2, которые имеют улучшенную производительность во многих приложениях, а том числе и майнинге на алгоритмах PoW. Новые GPU AMD поколения Big Navi теоретически должны составить конкуренцию линейке Nvidia RTX 3000 с памятью GDDR6X (или хотя бы RTX 3070 с простой памятью 6-го поколения) и обойти по вычислительной мощности сегодняшнего зеленого флагмана – RTX2080Ti.

Тем не менее, отсутствие каких-либо внятных деталей и достаточно поздний выход новых видеокарт АМД (28.10.2020) свидетельствуют о неготовности компании к производству обновленной серии, и являются, скорее всего, запоздалым ответом на чувствительный «удар зеленых».

Для сравнения, Nvidia RTX 3070 и 3080 поступают в продажу уже в сентябре 2020 года. Они имеют память GDDR6X объемом 8 и 10 Gb на каждой модели. Их рекомендуется продавать по цене 500 и 700 долларов соответственно. Продажа видеокарт Nvidia RTX 3080 начнется 16 сентября, а GeForce RTX 3070 – 15 октября. Монстр GeForce RTX 3090 с 24 Гб памяти (1500 USD) поступит в продажу 24 сентября 2020 года.

Рассмотрим подробнее особенности новых графических ускорителей производства Nvidia и AMD с точки зрения проведения высокопроизводительных вычислений.

Особенности видеокарт AMD, созданных с использованием архитектуры RDNA 2

В сентябре 2020 года начат выпуск моделей AMD Radeon RX6000-й серии (Big Navi 21 и 22) с 8 и16 Гб видеопамяти по рекомендованной отпускной цене в 499 и 549 долларов соответственно.

Новые видеокарты из когорты красных созданы на 7-нм FinFET транзисторах (у Nvidia – 8 нм) и вооружены техническими новинками, среди которых:

  • поддержка PCIe 4.0;
  • технология variable rate shading (сжатие на уровне затенения);
  • поддержка Ray Tracing (трассировка лучей);
  • уменьшенное на 50% потребление (по сравнению с предыдущим поколением RDNA).

Блок-схема, иллюстрирующая работу компонентов новых видеоускорителей AMD Big Navi:

Главным отличием видеокарт AMD Radeon RX6000-й серии от предыдущего поколения станет использование при вычислениях SIMD32-инструкций на 32 потоках, в сравнении с SIMD16-инструкциями с 64 потоками в видеокартах предыдущих поколений. В купе с увеличенным количеством вычислительных юнитов это позволит значительно увеличить эффективность обработки данных. В видеокартах с GCN-архитектурой использовались волновые фронты (массивы данных) с 64 потоками, в то время как RDNA поддерживает 32- и 64-поточные wavefronts. У GCN-видеокарт используются видеопроцессоры с количеством вычислительных ядер (Compute Unit, CU) кратным 64. В архитектуре RDNA используются так называемые процессоры рабочих групп (Workgroup Processor (WGP), в каждом из которых используется по два ядра, которые работают как две группы по 64 cores архитектуры GCN.

На практике это дает на одну треть большую производительность при одинаковом количестве вычислительных ядер, уменьшенном на 50% использовании памяти и на 25% — энергии. Все эти плюсы наиболее сильно проявляются в игровых приложениях. С точки зрения майнеров эти изменения малозначительны и существенного увеличения производительности при майнинге не принесут.

Сравнение характеристик видеокарт Nvidia RTX 3000-й серии и AMD 6000-й серии

Сравнительные характеристики видеокарт Nvidia RTX 3000-й серии и AMD Navi второго поколения (данные о видеокартах АМД пока предварительные):

Параметр, влияющий на производительность видеокарты Название видеокарты
Nvidia RTX 3090 Nvidia RTX 3080 Nvidia RTX 3070 AMD RX6800?
Big Navi 21
AMD AMD RX 6900XT
Big Navi 22
Дата выхода 24.09.2020 17.09.2020 15.10.2020 28.10.2020 28.10.2020
Рекомендованная цена, USD 1500 700 500 499 549
Технология Ampere
8-нм FinFET
Ampere
8-нм FinFET
Ampere
8-нм FinFET
Big Navi
7-нм FinFET
Big Navi
7-нм FinFET
Количество транзисторов, млрд. 28 28 17,4 21 (23?)
Размер видеопроцессора, кВ. мм 628 628 392 505
Тип видеопамяти GDDR6X GDDR6X GDDR6 GDDR6 GDDR6
Объем видеопамяти, Гб 24 10 8 12 (16?) 12 (16?)
Ширина полосы пропускания шины памяти, бит 384 320 256 256 384 (256?)
Эффективная частота работы памяти, Мгц 19500 19500 16000 16000
Пропускная способность подсистемы памяти, Gb/s 936,2 760,3 448 512 768 (512?)
Количество вычислительных ядер, тысяч 10,496 8,704 5,888 до 5120 до 5120
Максимальная частота ядра, ГГц 1,7 1,71 1,73 1,8 1,6
Вычислительная мощность FP32, TFLOPS 35.58 29.77 20.31 14.746 17.77 (16.384?)
Потребление, ватт 350 320 225 300 (250?)

Видеокарты Radeon серии RX 6000, как и новинки от Nvidia, являются достаточно прожорливыми изделиями. В связи с этим они запитываются двумя 8-пиновыми разъемами. Учитывая максимальное потребление из слота PCIe (75 ватт), а по 150 ватт с каждого 8-pin PCIe power-коннектора, аппетит шеститысячной красной карты может достигать 375 ватт.

Исходя из приведенных данных, видеокарты АМД будут отставать по всем параметрам от 3080 и 3090-х, но бить Nvidia RTX 3070 при майнинге на алгоритме Ethash.

Заключение

Конец 2020 года будет характеризоваться ужесточением борьбы между главными конкурентами на рынке видеоускорителей – компаниями Nvidia и AMD.

Сравнение технических характеристик демонстрирует техническое превосходство уже доступных изделий Nvidia над только планирующейся продукцией AMD.

В 2021 году к соревнованию подключиться и компания Интел, которая планирует выпуск дискретных GPU Intel Xe HPG с полупроводниковыми элементами, выпущенными на 10-нм Super Fin процессе и памятью HBM2.

Использование инновационных решений при производстве полупроводниковых элементов с помощью обновленной технологии (дополнительные Gate Pitch, улучшенные Epitaxial Source/Drain, усовершенствованные затворы и т.д.) позволит Intel представить отличное альтернативное решение на рынке видеокарт, где сейчас господствуют два гиганта. Нарушение равновесия на этой площадке сыграет на руку рядовым потребителям и подтолкнет прогресс на рынке высокопроизводительных GPU.

10-нм SuperFin-транзисторы производства Intel могут работать на более высоких частотах с меньшим напряжением. Кроме того, они мене чувствительны к перепадам питающего напряжения, что делает их работу более стабильной. Видеокарты Intel Xe HPG с 4096 вычислительными ядрами (10.6 TFLOPS на ядро) могут составить серьезную конкуренцию всем RTX2000 и AMD Navi 1 и 2-го поколения, а также младшим RTX3000.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Chinese (Traditional) ZH-TW English EN French FR German DE Russian RU Spanish ES