Explicación de las mejoras arquitectónicas de AMD RDNA2

El 28 de octubreth, 2020 La división Radeon de AMD anunció su muy esperada serie de tarjetas gráficas RX 6000 basadas en la nueva arquitectura RDNA 2. Estas nuevas tarjetas gráficas toman la arquitectura RDNA 1 ya establecida y la mejoran enormemente, hasta el punto de que esperamos que las nuevas tarjetas gráficas de AMD finalmente sean competitivas con las mejores ofertas de Nvidia. AMD mostró algunas de sus nuevas características en una presentación el 28 de octubrethque contienen algunas mejoras tecnológicas interesantes. En esta pieza de contenido, analizaremos más de cerca lo que AMD ha mejorado en términos de arquitectura y diseño de las tarjetas gráficas RDNA 2.

La arquitectura RDNA 2 de AMD promete inmensas ganancias de rendimiento con respecto a la última generación - Imagen: AMD

No es de extrañar que AMD llegue a esta generación como un perdedor con más o menos nada que perder. Las ofertas de RDNA 1 de AMD eran competitivas y pusieron a la compañía en el camino correcto, pero aún no eran una amenaza directa para las principales ofertas de Nvidia. La tarjeta AMD más rápida basada en la arquitectura RDNA 1 fue la Radeon RX 5700 XT, que compitió directamente con la RTX 2060 Super en términos de precio, pero superó su peso en cuanto a rendimiento. Debido a las optimizaciones del controlador y una GPU generalmente mejor, el RX 5700 XT ahora compite directamente con el RTX 2070 Super y, de hecho, lo supera en muchos títulos modernos, todo mientras es 100 $ más barato. Esto significaba que la GPU basada en RDNA 1 era una opción obvia para muchos jugadores orientados al valor. RDNA 2 espera mejorar esa fórmula y competir directamente con las mejores ofertas de Nvidia en ese momento; la serie RTX 3000 de GPU.



Competencia con Nvidia

Nvidia anunció tres nuevas tarjetas gráficas basadas en la nueva arquitectura Ampere que atrajo una gran expectación y atención este año. Las GeForce RTX 3090, RTX 3080 y RTX 3070 ofrecen un rendimiento extremadamente sólido por el precio en comparación con la generación Turing. Esta vez, las tarjetas gráficas de AMD esperan competir directamente con lo mejor que Nvidia tiene para ofrecer, algo que no ha sucedido en bastante tiempo. Según los puntos de referencia de AMD, el RX 6900XT compite directamente con el RTX 3090 y es 500 $ más barato. Además, el RX 6800XT compite directamente con el RTX 3080 mientras que también es 50 $ más barato, y el RX 6800 ofrece un rendimiento algo mejor que el RTX 3070 mientras que es 80 $ más caro. Veamos cómo AMD se las ha arreglado para ofrecer ganancias de rendimiento tan masivas en solo una generación.



Nodo de proceso RDNA 2

La arquitectura RDNA 2 de AMD todavía se basa en el proceso de 7 nm de TSMC al igual que RDNA 1. Esto no es necesariamente algo malo, ya que RDNA 1 proporcionó ganancias de eficiencia masivas sobre su arquitectura Vega de 12 nm más antigua y también tiene margen de mejora. RDNA 2 espera aprovechar ese margen de mejora y promete una mejora de hasta 1.8 veces el rendimiento por vatio sobre RDNA 1 en el mismo nodo de proceso. Esto se traduce en aproximadamente el doble del rendimiento dentro del mismo objetivo de energía que la última generación, lo cual es una mejora encomiable con respecto a la arquitectura RDNA original.



Caché infinito

Una de las nuevas características definitorias que ha emocionado bastante a los entusiastas de las PC es la introducción de un nuevo sistema de almacenamiento en caché conocido como Infinity cache. Esencialmente, AMD ha introducido una caché de alta velocidad que complementa la memoria GDDR6 para aumentar de manera efectiva el ancho de banda de la VRAM integrada. Se supone que esta caché infinita cierra la brecha entre la memoria GDDR6 que usa AMD y la memoria GDDR6X que está presente en RTX 3080 y RTX 3090 de Nvidia. Se supone que la nueva memoria G6X tiene el doble de ancho de banda que la memoria G6 estándar.

Infinity Cache promete cerrar la brecha entre G6 en un bus de 256 bits y un bus de 384 bits - Imagen: AMD

En otro movimiento sorprendente, AMD se está quedando con un bus de 256 bits de ancho y en su lugar contando con esta caché infinita para compensar la disminución del ancho de banda . AMD ha afirmado que su 'revolucionaria' tecnología de caché infinito puede proporcionar efectivamente el doble de ancho de banda que el bus normal de 256 bits con memoria GDDR6 y, por lo tanto, puede ser una solución ideal para la diferencia de rendimiento entre las dos marcas. Esto significa que si las afirmaciones de AMD son ciertas, entonces la memoria G6 en el bus de 256 bits junto con la caché infinita sería significativamente más rápida que la memoria G6 en un bus de 384 bits. AMD también dice que la caché infinita debería ayudar a minimizar los cuellos de botella de la DRAM, los problemas de latencia y el consumo de energía, al mismo tiempo que ayuda con el ancho de banda.



Moda Rage

Dejando a un lado la controvertida marca, la nueva función Rage Mode de AMD puede ser bastante útil para aumentar el rendimiento de las nuevas tarjetas gráficas de la serie RX 6000. El modo Rage es básicamente un paso por debajo del overclocking automático que está integrado en el software Radeon (anteriormente Wattman) para estas nuevas tarjetas gráficas. El modo Rage no intenta 'overclockear' la tarjeta en particular, sino que en realidad aumenta el límite de potencia al valor máximo posible. Esto puede ser bastante útil para las personas que no están dispuestas a incursionar en el overclocking pero no les importaría un aumento gratuito en el rendimiento.

Llevar al máximo el límite de potencia no es una característica nueva en sí misma, pero esta es la primera vez que un fabricante lo incluye en sus puntos de referencia de rendimiento propios, por lo que debe contarse como una característica importante. Normalmente, aumentar el control deslizante de potencia suele ser el primer paso en el overclocking manual y los usuarios aún pueden hacerlo en el software de su elección con la serie RX 6000, pero la implementación de AMD seguramente recibirá actualizaciones y optimizaciones para aprovechar perfectamente el margen de potencia que es disponible en estas tarjetas.

En general, aumentar el control deslizante de potencia a sus redes máximas alrededor de 50-100Mhz aumenta el reloj de impulso máximo sostenido (llamado 'reloj de juego' por AMD) de la tarjeta, por lo que puede traducirse en un aumento de aproximadamente 1-2% en el rendimiento en condiciones normales . AMD advierte que las mejoras dependerían en gran medida del juego en sí, por lo que eso también es algo a tener en cuenta. El modo Rage también aumentará la agresividad de la curva del ventilador para mantener bajo control las temperaturas más altas.

Memoria de acceso inteligente

Probablemente la característica más interesante y simultáneamente polarizadora de la serie de tarjetas gráficas RX 6000 es la función Smart Access Memory o SAM. Esta función solo estaría disponible para usuarios con una CPU de la serie Ryzen 5000, una placa base de la serie 500 y una tarjeta gráfica de la serie Radeon RX 6000. La memoria de acceso inteligente esencialmente permite que la CPU acceda a la cantidad total de memoria GDDR6 que se encuentra en la serie de tarjetas gráficas RX 6000. Por lo general, la CPU solo tiene acceso a la VRAM en bloques de 256 MB. La memoria GDDR es tradicionalmente mucho más rápida que la memoria DDR estándar que utilizan normalmente las CPU. La serie de procesadores Ryzen 5000 puede acceder a esta memoria más rápida y, por lo tanto, puede ofrecer niveles adicionales de rendimiento. AMD presentó una diapositiva que muestra que SAM puede contribuir a un aumento en el rendimiento que oscila entre el 2% y el 8% en promedio, y algunos juegos ofrecen hasta un 12% más de rendimiento con SAM y Rage Mode activados.

Esta es la primera vez que una empresa lanza una función que desbloquea un rendimiento adicional en función del hardware que lo acompaña que posea el usuario. Esta decisión fue recibida con una respuesta mixta de la comunidad, con la mitad de la gente realmente emocionada por el rendimiento adicional que ahora se puede aprovechar con una compilación All-AMD, y la mitad de la gente está decepcionada de que AMD esté bloqueando el rendimiento adicional para las CPU de la serie 5000 solamente. Ni ninguna CPU Intel ni ninguna CPU Ryzen más antigua pueden aprovechar el rendimiento adicional que puede ser una decepción para los usuarios de esas plataformas que buscan comprar una GPU de la serie RX 6000.

Al contrario de los 256 MB habituales, la función SAM permite que la CPU acceda a todo el conjunto de VRAM de la tarjeta - Imagen: AMD

Nvidia se apresuró a saltar a la situación con un anuncio de que actualmente está trabajando en una función similar a la memoria de acceso inteligente para su serie de tarjetas gráficas RTX 3000, y se lanzará pronto en una actualización de controlador para esas tarjetas. Nvidia afirma que la tecnología detrás de la función SAM es una inclusión estándar en la especificación PCIe y que la alternativa de Nvidia funcionará tanto en CPU Intel como AMD con una selección más amplia de placas base también. Nvidia también afirmó que sus pruebas internas muestran un rendimiento similar al rendimiento declarado de AMD con SAM.

Aceleradores de rayos

Una de las características más esperadas de la serie RX 6000 es la inclusión de soporte de trazado de rayos en tiempo real. AMD está una generación detrás de Nvidia en la implementación de esta función, ya que Nvidia presentó su serie de tarjetas RTX en 2018 con capacidades completas de trazado de rayos de hardware, pero finalmente está aquí con la serie de GPU RX 6000. Sin embargo, el enfoque que está adoptando AMD es un poco diferente. Mientras que Nvidia utiliza núcleos de trazado de rayos de hardware dedicados para manejar el trazado de rayos en tiempo real, AMD está utilizando la implementación de DXR de Microsoft a su manera. En cada unidad de cómputo están presentes “Aceleradores RT” dedicados, sin embargo, hay poca o ninguna información disponible públicamente sobre dichos aceleradores RT y lo que realmente son.

El enfoque actual de AMD para Raytracing es compatible con todo lo que se cubre a través de las versiones DXR 1.0 y 1.1 de Microsoft; sin embargo, cualquier cosa que sea personalizada o patentada para Nvidia RTX no será compatible con la versión de Raytracing de AMD. Esta es una especie de enfoque del salvaje oeste para el trazado de rayos, ya que ahora introduce un factor adicional en la pregunta '¿Este juego es compatible con el trazado de rayos?' ya que ahora tenemos que saber con qué versión de raytracing funciona mejor el juego. Sin embargo, cada vez más juegos deberían funcionar bien con el enfoque de AMD, ya que las GPU RDNA 2 dentro de las consolas también utilizan una forma similar de trazado de rayos a las tarjetas gráficas de escritorio de AMD.

Raytracing es una de las características clave que AMD ha introducido en esta generación - Imagen: AMD

Competidor DLSS

DLSS o Deep Learning Super Sampling es una de las mejores características que vinieron con el lanzamiento de las tarjetas gráficas RTX en 2018. Esta característica mejora inteligentemente una imagen que se ha renderizado a una resolución más baja para proporcionar un rendimiento mucho mejor con poca o ninguna pérdida de calidad visual. Ya hemos explicado los entresijos de DLSS en este articulo , pero en resumen, es una gran característica para los jugadores que ofrece más FPS con aproximadamente la misma calidad visual.

AMD actualmente no tiene alternativa a DLSS (que es la tecnología patentada de Nvidia), sin embargo, planea lanzar una alternativa pronto. AMD afirma que su alternativa funcionará de manera similar a DLSS, pero sería interesante probarlo porque, a diferencia de Nvidia, AMD no tiene núcleos de Tensor de hardware o Deep Learning para calcular toda esa información de mejora. Nvidia también utiliza una supercomputadora para manejar la mayoría de los cálculos relacionados con DLSS, que luego se comunica a la tarjeta gráfica y habilita las funciones de ampliación. No parece que AMD vaya por ese camino en este momento.

Competir con los mejores

Ya sea que AMD gane o pierda contra Nvidia, está claro que los verdaderos ganadores de esta generación son en realidad los jugadores. AMD finalmente está compitiendo al más alto nivel con Nvidia. Es difícil recordar la última vez que tuvieron la GPU única de mayor rendimiento del mercado. Nvidia ha sido bastante dominante en este departamento y, a diferencia de Intel, tampoco han sido complacientes. AMD está dando una competencia estricta a Nvidia para esta generación y eso lleva a más opciones y opciones para los jugadores. Si AMD logra optimizar su rendimiento de Raytracing y ofrecer un competidor DLSS sólido, incluso podrían ser una opción más atractiva para los jugadores que las mejores ofertas de Nvidia. Mientras tanto, los jugadores con tarjetas AMD más antiguas, como las series RX 400 o 500 o las tarjetas RX Vega, disfrutarán de un salto masivo en el rendimiento y las características de calidad de vida si eligen actualizar a las tarjetas basadas en RDNA 2.

Ultimas palabras

La arquitectura RDNA 2 de AMD tomó la línea de base sólida existente establecida por la arquitectura RDNA y la mejoró significativamente, agregando características de calidad como compatibilidad con Raytracing, modo Rage y Smart Access Memory en el camino. Estas características hacen que la serie de tarjetas RX 6000 sea una opción extremadamente competitiva para las mejores ofertas de Nvidia, y con una mayor optimización en el departamento de trazado de rayos, AMD podría incluso tomar el liderazgo general en rendimiento de juego puro. En general, esta generación es una victoria para los jugadores, ya que esta competencia entre Nvidia y AMD está llevando al lanzamiento de productos extremadamente sólidos de ambos lados a precios competitivos.