[PConline雜談]今天，AMD歷史性在同一天裡發佈了全新的銳龍3000系列處理器及RX 5700系列顯卡，這是很少見的，只不過這兩類產品給人的感覺是不一樣的——銳龍3000處理器是AMD從優秀走向卓越的開始，而RX 57000系列顯卡則更像是剛補完課的學生，有進步，但還不至於能趕超學霸。
在7nm Navi架構的RX 5700上市之前，AMD在中高端GPU市場上落後太多了，儘管AMD在獨顯GPU上的份額比X86 CPU份額高得多，但是給玩家的感受是不一樣的，很大原因就是過去幾年中AMD推的幾代顯卡，特別是高端顯卡表現不盡如人意，從Fury到Vega都是如此。
深究起來，這跟AMD多年來堅持使用GCN架構有關，從28nm的HD 7970到今年共計7年了，即便AMD多次改名稱之為GCN 1.0、GCN 2.0再到GCN 5.0，但GCN架構的整體變化並不大，高端顯卡4096個處理器單元的規模從2015年的Fury X到RX Vega 64都是如此，只能說GCN廉頗老矣，曾經被人稱讚的性能、能效雙重優勢也有落後的時候。
好在隨著7nm Navi架構的問世，AMD顯卡最煎熬的日子總算過去了，往大了說AMD的Radeon GPU現在是全平臺覆蓋，除了PC、Mac、主機之外還擴展到了雲遊戲及移動設備上，谷歌、三星分別在今年初、今年中跟AMD達成了戰略合作，而微軟、索尼新一代主機也會用上Navi架構的GPU。
早在去年福布斯網站就有一篇文章揭露過AMD近幾代GPU開發都不是專門為PC玩家準備的，而是要為主機定製，所以在PC平臺上總是有一些這樣或者那樣的不足，這件事也適用於Navi架構，使得Navi並不是一個追求最高性能最先進技術的GPU架構，之前傳聞命名是RX 680而已。
說了這麼多背景及鋪墊，為的就是讓大家在看Navi架構上的一些改變時能夠理解AMD入了什麼、為什麼這麼做。根據官方的信息，Navi GPU架構上的主要亮點是7nm工藝、RDNA架構、GDDR6顯存，這是最重要的幾點，而PCIe 4.0、顯示、多媒體上的改進屬於次要，其中PCIe 4.0雖然是新技術，但象徵意義更大，實用價值並不高。
▍Radeon RX 5700系列顯卡改進之一：7nm工藝
與AMD的銳龍3000系列處理器一樣，AMD的Navi GPU也進入了7nm節點，畢竟主機上的CPU及GPU核心也是Zen2+Navi的搭配，保持同代工藝很有必要。
至於7nm的優點，AMD在多個場合介紹的都差不多，相比14nm工藝晶體管密度翻倍，同性能下功耗降低50%，同功耗下性能提升25%，這方面跟銳龍3000的變化是一樣的。
很顯然，Navi架構能效大增的首要功臣就是7nm工藝，實現了1.5倍的每瓦性能比。
除了能效1.5倍變化之外，7nm還使得Navi GPU的核心面積大降，只有251mm2，晶體管只有103億個，而14nm Vega核心是495mm2，晶體管125億，所以Navi核心面積只有原來的一半左右，差距非常明顯。不過也要說清楚，Vega的CU流處理器單元規模比Navi還是大很多的，64vs.40組的差別。
▍Radeon RX 5700系列顯卡改進之二：全新RDNA架構
Navi之前的顯卡使用的是GCN架構，RX Vega上是GCN 5.0架構，而Navi是RDNA架構，全稱是Radeon DNA架構，官方表示它是專為新一代高效率、高性能遊戲而設計。它是為你的遊戲提供動力的 DNA、讓你的遊戲生動逼真的 DNA、不斷髮展進化的 DNA。
需要重點說明的是，儘管早前傳聞Navi是最後一代GCN架構，但AMD不僅是改了新架構的命名方式，還極力否認RDNA架構跟GCN有關係，強調RDNA是全新開發的架構，跟GCN沒啥關係，不是GCN升級也不是GCN混合，唯一有關的就是指令集繼承了，使得現有技術可以兼容，避免軟件、遊戲重新為RNDA開發一遍。
在RDNA架構上，AMD的主要目標有四個——性能上要適應現代的遊戲負載，能效上要優化功耗和帶寬利用率，功能上要增強生態系統，並行擴展上要適應移動到雲端遊戲，畢竟三星前不久談的GPU授權也是基於Navi的。
讓很多人糾結Navi架構沒脫離GCN體系的一個重要原因就是Navi上依然是1個CU單元包含64組SIMD陣列，這點跟最初的GCN架構相比都沒變化，不過AMD表示Navi上的CU單元重新設計了，2倍的標量單元、2倍的調度單元、單循環發射、雙模執行單元，同時實現了資源合併，2個CU單元可以當做一個工作組處理器。
具體來說，Navi完整核心有40組CU單元，每組CU有2個標量單元、64個流處理器單元、4個64位雙線性過濾單元，共計2560個流處理器、80個標量單元和160個64位雙線性過濾單元。
與GCN架構相比，CU單元雖然都是64個流處理器單元，但具體結構是不一樣的，GCN是4組SIM16陣列、4組SIMD4固定陣列，Navi是2組SIMD32、2組SIMD8陣列，而且支持Wave32、Wave64雙模執行，這部分減少實際上是提高了效率，使得指令不需要頻繁拆分，提高了單線程性能及單元利用率。
與此同時，RDNA的共享矢量、標準單元又翻倍到2組，簡單粗暴提升了吞吐量，進而提升性能。
除了CU單元大升級之外，AMD在RDNA架構上還改進了多級緩存一致性，每個雙CU組合內都有自己的L0緩存，與ALU單元的載入帶寬翻番，增加了四組新的16-way 128KB L1緩存，降低了L2緩存(16-way 4MB)的擁堵，使得延遲和功耗大大減低。
從AMD公佈的信息來看，L0級緩存延遲降低了21%，L1、L2緩存劫持降低了23%，內存延遲降低了8%。
RDNA架構第三點改進與圖形渲染管線有關，增強了4個ACE異步計算引擎，帶有4個原語單元的中心幾何處理器可以統一處理矢量複用、原語彙編等命令。
通過對圖形渲染管線的改進，AMD在RDNA架構上實現了更高的性能，更低高的能效。值得一提的是，與之前的Vega GPU一樣，Navi架構上依然獲得了AMD Zen架構團隊的友情技術支援，特別是在時鐘門控電路上，所需的開關電路、門控電路分別減少了40%、12%。
最終這麼一整套改進與優化下來，RDNA架構在性能及性能上有了全面的進步，每瓦性能比提升了50%，每時鐘效率提升了25%。
▍Radeon RX 5700系列顯卡改進之三：FideltiFX畫質優化套裝
前面介紹的工藝、架構改進使得RDNA架構已經脫胎換骨了，AMD還在遊戲畫質上帶來了新的技術FideltiFX，準確來說FideltiFX是AMD伴隨RDNA架構推出的一系列後期特效技術的打包，裡面又分為CAS、RIS、Anti-Lag等等。
跟AMD其他技術一樣，FideltiFX技術也會開源，並且已經得到了Unity、逆水寒（NVIDIA出新技術網易跟進，AMD這邊也不放過）、卡普空、育碧等引擎及遊戲開發商的支持。
FideltiFX技術中的CAS（Content Adaptive Shading，內容自適應著色技術）不算新鮮了，之前NVIDIA在圖靈GPU中也有類似的技術，最初叫NVIDIA自適應著色技術，簡稱NAS，
簡單來說，CAS技術允許遊戲根據不同的需要，通過對畫面非主要元素（比如賽車中快速移動的側景）進行像素合併，從而減少著色器的渲染量，以便部分提高幀數。
當然，CAS技術也可以增加渲染內容，這樣可以提高畫質，不過會導致性能下降，具體如何選擇看遊戲廠商，下面是CAS的畫質對比。
除了CAS，FideltiFX技術中第二項畫質技術是“Radeon Image Sharpening”，簡稱RIS，它的開發者也是赫赫有名，NVIDIA之前主導的TXAA抗鋸齒也是來自於這位高手。
既然跟TXAA很有淵源，RIS也是有類似的效果，這是一種動態適應的後期抗鋸齒技術，畫面更銳利、細節更清晰的同時還可以最大化保留性能。
從AMD公佈的測試來看，RIS對遊戲性能的影響在0.5到1%左右，可以說非常小了，完全可以忽略不計了，這也是目前對性能影響最小的抗鋸齒技術了。
此外，FideltiFX技術還有一項絕技就是Anti-Lag抗延遲技術，簡稱RAL，很多人不知道的是遊戲延遲不僅僅與畫面輸出有關，鼠標、鍵盤等也會有延遲，RAL就可以縮短鼠標點擊到遊戲響應之間的延遲時間，官方測試減少幅度在23%到35%之間，差不多就是減少了1/3左右的延遲。
▍Radeon RX 5700系列顯卡改進之四：顯卡設計、PCIe4、GDDR6
接下來簡單介紹下7nm Navi架構的最終成果及其他先進技術。
顯存方面，AMD在Navi放棄了HBM2顯存，雖然HBM技術的顯存優點多多，但是成本還是太貴，搭配2顆HBM2的話就像RX Vega 64那樣，帶寬沒優勢，搭配4顆HBM2的話，就像Radeon VII顯卡那樣，16GB成本又承受不了，索性還是放棄了，只用於頂級顯卡或者加速卡市場。
GDDR6顯存的優勢不用說了，製造工藝基本上與GDDR5兼容，但頻率大幅提升，相比常見的8Gbps GDDR5，GDDR6顯存可以輕鬆達到14Gbps，帶寬提升75%，Navi使用256bit 14Gbps的GDDR6，帶寬就已經有448GB/s，不輸RX Vega 64的HBM2帶寬了。
Navi顯卡上的PCIe 4.0也是消費級最早支持的，雖然7nm Vega上就已經支持PCIe 4.0技術，但是Radeon VII顯卡沒有實裝，RX 5700才是第一個支持PCIe 4.0的桌面顯卡。
與現在的PCIe 3.0相比，PCIe 4.0的信號速率翻倍到了16GT/s，帶寬也翻倍提升，不過這個技術雖然新鮮，但是用於顯卡的話，玩遊戲是體驗不出來的，PCIe 3.0都不是瓶頸。
基於7nm Navi核心，AMD推出了3款顯卡——RX 5700、RX 5700 XT及RX 5700 XT 50週年紀念版，實際上最後一款型號外觀、設計跟RX 5700 XT沒區別，就是頻率更高，還有蘇媽簽名，屬於信仰升級版，價格也略貴。
具體來說，RX 5700 XT是完整版40組CU單元，、2560個流處理器、64個ROP單元、256個紋理單元，基礎頻率1605MHz，遊戲加速頻率1755MHz，極限加速頻率1905MHz，浮點性能9.75TFLOPS，搭配8GB GDDR6顯存，14Gbps，TDP功耗225W，8+6pin供電。
RX 5700顯卡是36組CU單元，、2304個流處理器、144個紋理單元、64個ROP單元，基礎頻率1465MHz，遊戲加速頻率1625MHz，極限加速頻率1725MHz，浮點性能7.95TFLOPS，TDP功耗180W，搭配8GB 14Gbps GDDR6顯存，8+6pin供電。
至於Radeon RX 5700 XT 50週年紀念版，它也是40組計算單元、2560個流處理器、GPU核心基礎頻率1680MHz，遊戲頻率1830MHz，加速頻率1980MHz，浮點性能10.14TFLOPS，顯存位寬256-bit 8GB GDDR6，頻率維持14GHz，TDP 235W。
值得注意的是，RX 5700 XT與RX 5700顯卡的公版設計不完全相同，RX 5700 XT最具識別性的是它頂部的凹痕，除了裝飾作用還有改善風流及噪音的作用，不過處女座可能有點不能忍。
RX 5700系列顯卡在顯示輸出接口也有不少變化，3個DP 1.4接口、1個HDMI 2.0b接口，支持4K 240Hz、4K HDR 120Hz或者8K 60Hz輸出，還支持了DSC 1.2a色彩壓縮規範，與華碩推出的一款43寸4K DSC顯示器是絕配。
多媒體方面，RX 5700系列顯卡變化也比較大，增加了新的H.265 HDR/WCG編碼器，全面支持H.264 1080p600、4K150、8K30解碼和1080p360、4K90編碼，H.265 1080p360、4K90、8K24解碼和1080p360、4K60編碼，VP9 4K90、8K24解碼，整體編碼速度加快40％。
▍Radeon RX 5700系列顯卡畫大餅之光線追蹤、RDNA2架構
AMD在RX 5700系列顯卡的官方PPT中還對比了與友商RTX 20系列顯卡的性能，當然這種情況顯然是RX 5700及RX 5700 XT贏了，不過這裡就不列官方測試成績了，一方面是因為這些遊戲性能還需要實際檢測，另一方面是隨著NVIDIA推出RTX 20 Siper系列顯卡，RX 5700系列顯卡的競爭對手都變了，AMD的官方測試已經沒多少意義了。
通過前面有關Navi核心7nm工藝、RDNA架構的介紹，我們可以說7nm Navi GPU真的是一場及時雨，讓AMD擺脫了差不多成為負資產的GCN架構的束縛，在性能及能效方面有了長足進步，使得AMD顯卡在面對友商產品時有了十足的底氣。
不過Navi核心依然不能說是完美的，不支持光線追蹤就是槽點之一，但是在光追這件事上，AMD也跟NVIDIA有著不同的理念。
準確來說，GCN及RDNA架構其實也是支持跑DXR光追的，就好比GTX顯卡也能跑RTX光追一樣，但它們都是通過渲染器跑的，效率不高而已，AMD現在Radeon Ray、ProRenders等軟件中就已經支持了光追了。
在下一代RDNA架構中，AMD才會加入專用的硬件加速光追單元，類似NVIDIA在圖靈GPU中的RT Core一樣，好處是性能更高，不過AMD最終的目標是雲端光追，他們希望把光線追蹤這種耗費大量資源的運算放到雲上，提供全場景的雲端解決方案，這個會很有意思，不過目前還是大餅。
Navi上有一些槽點的關鍵就在於它還是第一代RDNA架構，AMD還在準備新一代的RDNA2架構，製程工藝也會升級到7nm+，按照路線圖應該是明年問世，跟銳龍4000系列處理器是同一代了。
在RNDA2架構上，AMD應該會推出傳聞的Navi 20高端核心了，不僅支持硬件加速光追，CU單元也要大幅超越現在的Navi，性能水平要達到RTX 2080 Ti或者更高級別的，畢竟明年NVIDIA也要推出傳聞中的7nm安培GPU了。
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