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RDNA 2

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RDNA 2 é uma microarquitetura de GPU projetada pela AMD, lançada com a série Radeon RX 6000 em 18 de novembro de 2020. Além de alimentar a série RX 6000, RDNA 2 também é apresentado nos SoCs projetados pela AMD para consolas PlayStation 5 e Xbox Series X/S.

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Background

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Perspectiva

Em 7 de julho de 2019, a AMD lançou a primeira iteração da microarquitetura RDNA, uma nova arquitetura gráfica projetada especificamente para jogos que substituiu a antiga microarquitetura Graphics Core Next (GCN). Com o RDNA, a AMD procurou reduzir a latência e melhorar a eficiência energética em relação à sua série Vega anterior baseada na 5ª geração GCN e na microarquitetura Turing concorrente da Nvidia.[1]

O RDNA 2 foi anunciado publicamente pela primeira vez em janeiro de 2020, com a AMD inicialmente chamando o RDNA 2 de uma "atualização" da arquitetura RDNA original do ano anterior.[2] No Dia dos Analistas Financeiros da AMD, realizado em 5 de março de 2020, a AMD mostrou um roteiro de GPU cliente que dava detalhes sobre o sucessor do RDNA, RDNA 2, que seria novamente construído usando o processo de 7 nm da TSMC e seria lançado em 2020.[3] A AMD disse a seus investidores que pretendia um aumento de 50% no desempenho por watt e aumentou o IPC com a microarquitetura RDNA 2.[4]

Em 28 de outubro de 2020, a AMD realizou um evento online de inauguração da arquitetura RDNA 2 e da série Radeon RX 6000.[5][6] O evento aconteceu 20 dias após o evento de lançamento da AMD para os processadores da série Ryzen 5000 construídos na microarquitetura Zen 3.

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Detalhes arquitetônicos

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Perspectiva

Unidade de computação

RDNA 2 contém um aumento significativo no número de unidades de computação (CUs) com um máximo de 80, uma duplicação do máximo de 40 na Radeon RX 5700 XT.[1] Cada unidade de computação contém 64 núcleos de shader.[7] As CUs são organizadas em grupos de dois processadores de grupo de trabalho nomeados com 32 KB de cache L0 compartilhado por WGP. Cada CU contém dois conjuntos de uma unidade vetorial SIMD32, uma unidade escalar SISD, unidades de texturas e uma pilha de vários caches.[8] Novos tipos de dados de baixa precisão, como INT4 e INT8, são novos tipos de dados suportados para CUs RDNA 2.[8]

O pipeline gráfico RDNA 2 foi reconfigurado e reordenado para maior desempenho por watt e renderização mais eficiente, movendo os caches para mais perto dos mecanismos de sombreamento. Um novo modelo de shaders de malha permite que a renderização de shaders seja feita em paralelo usando lotes menores de primitivos chamados "meshlets". Como resultado, o recurso mesh shaders permite maior controle do pipeline de geometria da GPU.[9]

Ray tracing

O ray tracing acelerado por hardware em tempo real é um novo recurso do RDNA 2 que é gerenciado por um acelerador de raios dedicado dentro de cada CU.[10] O Ray Tracing no RDNA 2 depende do protocolo DirectX Raytracing, mais aberto, em vez do protocolo Nvidia RTX.[11]

Em fevereiro de 2023, foi relatado que as atualizações de driver aumentaram o desempenho do ray tracing em até 40% usando DirectX Raytracing.[12]

Clock speeds

Com o RDNA 2 usando o mesmo nó de 7 nm do RDNA, a AMD afirma que o RDNA 2 atinge um aumento de frequência de 30% em relação ao seu antecessor, usando a mesma potência.[13]

Subsistema de cache e memória

Além dos tradicionais caches L1 e L2 que as GPUs possuem, o RDNA 2 adiciona um novo cache L3 global que a AMD chama de “Infinity Cache”.[14] A AMD afirma que os 128 MB de Infinity Cache on-die do RDNA 2 "reduzem drasticamente a latência e o consumo de energia".[15] A GPU tendo acesso a um grande cache L2 ou L3 permite acessar mais rapidamente os dados necessários em comparação com o acesso à VRAM ou RAM do sistema. O Infinity Cache é composto por dois conjuntos de cache de 64 MB que podem funcionar em sua própria frequência, independente dos núcleos da GPU. O Infinity Cache tem uma largura de banda de transferência interna máxima de 1.986,6 GB/s e resulta em menos dependência dos controladores GDDR6 da GPU.[8] Cada Shader Engine agora possui dois conjuntos de caches L1. O grande cache das GPUs RDNA 2 proporciona uma largura de banda de memória geral maior em comparação com as GPUs da série GeForce RTX 30 da Nvidia.

Eficiência energética

A AMD afirma que o RDNA 2 atinge um aumento de até 54% no desempenho por watt em relação à primeira microarquitetura RDNA.[15] 21% dessa melhoria de 54% é atribuída a melhorias de desempenho por clock, em parte devido à adição do Infinity Cache.[16]

Mecanismo de mídia

O RDNA 2 usa os blocos de decodificação de vídeo VCN 3.0, VCN 3.1, e VCN 3.1.2 em seu mecanismo de mídia.[17][18] Ele adiciona suporte para decodificação AV1 com resolução de até 8K, embora o suporte de codificação de hardware AV1 não viria até RDNA 3 em 2022.[19][20] No entanto, o die Navi 24 de baixo custo não contém quaisquer codificadores de mídia e, como resultado, não pode decodificar AV1.[17]

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Dies Navi 2x

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Produtos

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Perspectiva

Desktop

Mais informação Modelo (Codinome), Data de lançamento e preço ...
  1. Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  2. A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  3. A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  4. O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  5. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização e unidade de computação (CU)
  6. Falta codificador de vídeo de hardware

Mobile

Mais informação Modelo (Codinome), Data de lançamento e preço ...
  1. Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  2. A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  3. A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  4. O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  5. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)
  6. Não possui codificador de vídeo de hardware.

Workstation

Desktop Workstation

Mais informação Modelo (Codinome), Data de lançamento e preço ...
  1. Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  2. A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  3. A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  4. O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  5. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)


Mais informação Modelo (Codinome), Data de lançamento ...
  1. Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  2. A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  3. A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  4. O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  5. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)

Mobile Workstation

Mais informação Modelo (Codinome), Data de lançamento ...
  1. Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  2. A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  3. A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  4. O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  5. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)

Processadores gráficos integrados (iGPs)

Mais informação Modelo, Lançamento ...
  1. Chip completo, não apenas o iGP
  2. Boost values (if available) are stated below the base value in italic.
  3. Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  4. A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  5. O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  6. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)

Consoles

Mais informação Modelo, Lançamento ...
  1. Chip completo, não apenas a GPU
  2. Valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
  3. A taxa de preenchimento da textura é calculada como o número de Unidades de mapeamento de textura multiplicado pela velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo.
  4. A taxa de preenchimento de pixel é calculada como o número de Unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade de clock base (ou boost) do núcleo.
  5. O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade básica (ou boost) do clock do núcleo com base em uma operação FMA.
  6. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização, Aceleradores Ray e unidade de computação (CU)
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Referências

  1. James, Dave (31 de outubro de 2019). «AMD Navi RDNA architecture – a GPU designed purely for PC gamers». PCGamesN (em inglês). Consultado em 13 de setembro de 2023
  2. Alcorn, Paul (29 de janeiro de 2020). «AMD to Introduce New Next-Gen RDNA GPUs in 2020, Not a Typical 'Refresh' of Navi». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 13 de setembro de 2023
  3. Smith, Ryan (5 de março de 2020). «AMD's 2020-2022 Client GPU Roadmap: RDNA 3 & Navi 3X On the Horizon With More Perf & Efficiency». AnandTech (em inglês). Consultado em 13 de setembro de 2023
  4. Smith, Ryan (5 de março de 2020). «AMD's RDNA 2 Gets A Codename: "Navi 2X" Comes This Year With 50% Improved Perf-Per-Watt». AnandTech (em inglês). Consultado em 13 de setembro de 2023
  5. Thubron, Rob (9 de setembro de 2020). «AMD confirms Radeon 6000 reveal and Zen 3 launch for October». TechSpot (em inglês). Consultado em 13 de setembro de 2023
  6. Lyles, Taylor (9 de setembro de 2020). «AMD's next-generation Zen 3 CPUs and Radeon RX 6000 'Big Navi' GPU will be revealed next month». The Verge (em inglês). Consultado em 13 de setembro de 2023
  7. Walton, Jarred (3 de novembro de 2020). «AMD Unveils Big Navi: RX 6900 XT, RX 6800 XT and RX 6800 Take On Ampere». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  8. Evanson, Nick (6 de dezembro de 2020). «Nvidia Ampere vs. AMD RDNA 2: Battle of the Architectures». TechSpot (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  9. Riley, Colin (2020). «Sampler Feedback & Mesh Shaders» (PDF). GPUOpen (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  10. Evenden, Ian (17 de novembro de 2020). «AMD teases 'mind-blowing' RDNA 2 ray tracing in its new tech demo». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  11. Salter, Jim (28 de outubro de 2020). «AMD's newest graphics cards: RDNA2 power from $579 to $999». Ars Technica (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  12. Mujtaba, Hassan (16 de fevereiro de 2023). «AMD Radeon RX 6000 "RDNA 2" GPUs Get Up To 40% Ray Tracing Performance Boost In 3DMark DXR With Latest Drivers». Wccftech (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  13. Altavilla, Dave; Chiapetta, Marco (28 de outubro de 2020). «AMD Unveils Three Powerful Radeon RX 6000 Series Big Navi Cards To Topple NVIDIA's Best». HotHardware (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  14. Chacos, Brad (18 de novembro de 2020). «RDNA 2 deep-dive: What's inside AMD's Radeon RX 6000 graphics cards». PCWorld (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  15. «AMD Unveils Next-Generation PC Gaming with AMD Radeon™ RX 6000 Series – Bringing Leadership 4K Resolution Performance to AAA Gaming». AMD (em inglês). Santa Clara, CA. 28 de outubro de 2020. Consultado em 14 de setembro de 2023
  16. Frausto-Robledo, Anthony (18 de outubro de 2021). «AMD's RDNA 2 Architecture—Behind the Radeon Pro W6600's Stellar Performance». Architosh (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  17. Shilov, Anton (4 de maio de 2022). «First Details About AMD's Next Generation Video Engine Revealed». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
  18. Larabel, Michael (15 de setembro de 2020). «AMD Radeon Navi 2 / VCN 3.0 Supports AV1 Video Decoding». Phoronix (em inglês). Consultado em 14 de setembro de 2023
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  20. «AMD RDNA2 Graphics Architecture Features AV1 Decode Hardware-Acceleration». TechPowerUp (em inglês). 12 de outubro de 2020. Consultado em 14 de setembro de 2023
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  25. Liu, Zhiye (28 de julho de 2022). «Radeon RX 6500 XT 8GB Only Costs $20 More Than 4GB Version». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 4 de agosto de 2023
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  31. Larabel, Michael (29 de julho de 2021). «AMD Radeon RX 6600 XT Launching For 1080p RDNA2 Gaming At ~$379 USD». Phoronix (em inglês). Consultado em 4 de agosto de 2023
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