AMD「Navi 21」GPU 效能勁升 RDNA2 架構全曝光

| 朱力恒 | 03-01-2020 20:16 | |

去年 7 月面世的 AMD Navi 10 系列顯示核心,帶來原生 PCI-E 4.0 x16,首款型號 Radeon RX 5700 XT 的效能與 NVIDIA RTX 2060 SUPER 看齊。AMD 密鑼緊鼓研發 Navi 20 系列,有傳高階版本「Navi 21」,效能比 Navi 10 快一倍。Navi 20 系列提升至 7nm+ 新製程,GDDR6 與 HBM2 記憶體並用,「功耗 / 效能」表現更好,迎戰 NVIDIA 今年上市的 Ampere 核心系列。

  • 第二代 Navi 全新核心
  • Navi 21 電晶體數量倍增
  • 效能較 RX 5700 XT 快一倍

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GDDR6‧HBM2 版本俱備

按 AMD 命名習慣,Navi 是顯示核心晶片代號,RDNA 是微架構名稱。第一代 Navi 又稱「Navi 10」,首次使用 RDNA (Radeon DNA) 微架構,擺脫逾 7 年的 GCN (Graphics Next Core) 微架構。Navi 10 系列第一款衍生產品,是 Radeon RX 5700 及 RX 5700 XT 中高階卡,傳聞 2 月前將推出 Navi 12 ── Radeon RX 5600、RX 5600 XT 中入門卡。至於更高階的 Radeon RX 5800、RX 5800 XT,迄今一直只聞樓梯響,官方未有推出時間表,但近日已傳出 Navi 20 規格細節。

AMD 於 2017 至 2018 主打的 Vega 微架構,使用 HBM (High Bandwidth Memory) 及 HBM2 特殊記憶體,特點是時脈相對不高,但使用 2,048-bit 甚至 4,096-bit 位寬 (Bit-width)。2019 年的 Navi 10 系列,AMD 終於跟隨 NVIDIA 步伐,改用 256-bit GDDR6 記憶體。至於全新 Navi 20 系列,使用 RDNA2 微架構,產品將因應定位使用 HBM2 或 GDDR6 記憶體。

HBM2 記憶體顆粒需與 Navi 20 整合於同一晶片封裝中,效能最佳但生產成本亦最昂貴,故只用於高階旗艦型號。Navi 20 系列中高階卡則使用 GDDR6 ,藉着增加記憶體控制器,達成 384-bit 甚至 512-bit 位寬。現今顯示卡設計,1 組記憶體控制是 32-bit 位寬,故 512-bit 總位寬等於 16 通道;每 1 通道焊上 1GB GDDR6 顆粒,顯示卡便擁有多達 16GB 記憶體。AMD 過往亦曾推出過 16GB 顯示卡,是 2018 年 2 月上場的 Radeon VII 16GB。

AMD 官方路綫圖,計劃於 2020 年推出「RDNA 2」微架構,改良至 7nm+ 製程。

Navi 10 架構圖,預期 Navi 20 基於 Navi 10 設計再改良,增加 Compute Unit 及 GDDR6 控制器數量。

7nm+ 製程‧160 億電晶體

AMD 委託 TMSC (台積電) 以 7nm 製程代工生產,Navi 10 系列成為歷來首款 7nm 顯示核心。TSMC 於 2019 年 10 月提升至 7nm+ 新製程,藉着 EUV Lithography (極紫外光光刻) 新技術,電晶體密度較 7nm 增加 15% 至 20%,所需功耗卻降低。

Navi 20 系列將提升至 7nm+,目標改善「功耗 / 效能」比率。現時 Radeon RX 5700 XT 的 TDP 功耗達 215W,比同級的 NVIDIA RTX 2060 SUPER (175W) 高 22.9%,「功耗 / 效能」表現仍未理想。Navi 20 核心晶片面積 (Die Size) 是 331mm²,整合 103.2 億顆電晶體;Navi 21 旗艦級核心,晶片面積達到 505mm²,整合 160 億顆電晶體,比 Navi 10 (251mm²,103 億顆電晶體) 大增逾一倍,電晶體數目亦多 55.3%,傳聞 Navi 21 效能較 RX 5700 XT 快一倍。

對手 NVIDIA 方面,2018 至 2019 年度主打的 Turing 核心 (即 GeForce RTX 20、RTX 20 SUPER 系列),2020 年將由全新 Ampere 核心取代。Ampere 或名為 GeForce RTX 30 系列,以 Samsung 7nm 製程代工生產,提升每 MHz 時脈運算效能。

RX 5700、RX 5700 XT 使用 GDDR6 記憶體,但 AMD 仍有意再次使用 HBM2 記憶體。

2018 年 2 月推出的 Radeon VII,將 4 顆 4GB HBM2 記憶體,整合於 Radeon VII 核心晶片中。

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Source:ezone.hk、Wccftech

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