RDNA 3

RDNA 3 é uma microarquitetura de GPU projetada pela AMD, lançada com a série Radeon RX 7000 em 13 de novembro de 2022.

RDNA 3
Lançamento
13 de dezembro de 2022; há 2 anos
Projetado por
AMD
Fabricado por
TSMC
Processo de fabricação
TSMC N4 TSMC N5 TSMC N6
Codinome
Plum Bonito Wheat Nas Hotpink Bonefish
Série de produtos
Desktop
Radeon RX 7000
Profissional/Workstation
Radeon Pro W7000
Especificações
Cache L0
64 KB (por WGP): 32 KB instructions cache 16 KB K data cache
Cache L1
248 KB (por matriz)
Cache L2
6 MB
Cache L3
até 96 MB
Suporte de memória
GDDR6
Taxa de clock da memória
20Gbps
Suporte PCIe
PCIe 4.0
APIs gráficas suportadas
Direct3D
Direct3D 12.0 Ultimate (nível de recurso 12_2)
Modelo de Shader
Shader Model 6.7
OpenCL
OpenCL 2.1
OpenGL
OpenGL 4.6
Vulkan
Vulkan 1.3
Mecânismo de mídia
Codificar codecs
H.264 H.265 AV1
Decodificar codecs
H.264 H.265 AV1
Profundidade de bits
8-bits 10-bits 12-bits
Codificador(es) suportado(s)
AMF VCE
Saídas de vídeo
DisplayPort 2.1 HDMI 2.1a USB-C
Histórico
Antecessor
RDNA 2
Variante
CDNA 3 (datacenter)
Sucessor
RDNA 4
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Background

Em 9 de junho de 2022, a AMD realizou seu Dia do Analista Financeiro, onde apresentou um roteiro de GPU do cliente que continha menção ao RDNA 3 chegando em 2022 e RDNA 4 chegando em 2024.^[1] A AMD anunciou aos investidores sua intenção de alcançar um aumento de desempenho-por-watt de mais de 50% com RDNA 3 e que a próxima arquitetura seria construída usando empacotamento de chiplet em um processo de 5 nm.^[2]

Uma prévia do RDNA 3 foi incluída no final do evento de lançamento do Ryzen 7000 da AMD em 29 de agosto de 2022. A prévia incluía RDNA 3 rodando a jogabilidade de Lies of P, a CEO da AMD, Lisa Su, confirmando que um design de chiplet seria usado, e um uma visão parcial do design de referência da AMD para uma GPU RDNA 3.^[3]

Detalhes completos da arquitetura RDNA 3 foram revelados em 3 de novembro de 2022 em um evento em Las Vegas.^[4]

Detalhes arquitetônicos

Embalagem de chips

Pela primeira vez em uma GPU de consumo, o RDNA 3 utiliza chips modulares. Anteriormente, a AMD teve grande sucesso com o uso de chips em seus desktops Ryzen e processadores de servidor Epyc.^[5]

A decisão de mudar para uma microarquitetura de GPU baseada em chips foi liderada pelo vice-presidente sênior da AMD, Sam Naffziger, que também liderou a iniciativa de chips com Ryzen e Epyc.^[6] O desenvolvimento da arquitetura de chiplet RDNA 3 começou no final de 2017, com Naffziger liderando a equipe gráfica da AMD no esforço.^[7]

Memory Cache Dies (MCDs)

Com respectivos 2,05 bilhões de transistores, cada Memory Cache Die (MCD) contém grandes blocos de cache L3 e duas interfaces de memória física GDDR6 de 32 bits para uma interface combinada de 64 bits por MCD.^[8] A Radeon RX 7900 XTX possui um barramento de memória de 384 bits através do uso de seis MCDs, enquanto a RX 7900 XT possui um barramento de 320 bits devido aos seus cinco MCDs.

Chiplets interconectados

As interconexões de chiplets têm uma largura de banda de 5,3 TB/s.^[9]

Nó de processo

De acordo com Naffziger, o cache e a SRAM não são escalonados tão linearmente quanto a lógica em nós avançados como o N5 em termos de densidade e consumo de energia, portanto, podem ser fabricados no nó N6 mais barato e mais maduro. O uso de matrizes de chips menores em vez de uma matriz monolítica grande é benéfico para maximizar o rendimento do wafer, pois mais matrizes podem ser instaladas em um único wafer.^[7]

Unidades de computação

O RDNA 3 inclui ALUs de shader de dois problemas aprimoradas com a capacidade de executar duas instruções por ciclo. Ele pode conter até 96 unidades de computação gráfica que podem fornecer até 61 TFLOPS de computação.^[10]

RDNA 3 tem aceleração de IA dedicada com instruções Wave MMA (matriz multiplicar-acumular),^[11] que podem melhorar o desempenho baseado em IA em 2,7x e também beneficia instruções de rastreamento de raio, semelhantes aos núcleos Tensor da Nvidia.^[10]

Ray tracing

Cada unidade de computação RDNA 3 contém um acelerador de traçado de raio. O número geral de aceleradores de ray tracing aumentou devido ao maior número de unidades de computação, embora o número de aceleradores de ray tracing por unidade de computação não tenha aumentado em relação ao RDNA 2.

Clock speeds

O RDNA 3 foi projetado para suportar altas velocidades de clock. No RDNA 3, as velocidades de clock foram desacopladas com o front-end operando a uma frequência de 2,5 GHz enquanto os shaders operam a 2,3 GHz. Os shaders operando em uma velocidade de clock mais baixa proporcionam até 25% de economia de energia de acordo com a AMD e a velocidade de clock do shader do RDNA 3 ainda é 15% mais rápida que a do RDNA 2.^[12]

Subsistema de cache e memória

As GPUs RDNA 3 usam memória GDDR6 em vez do GDDR6X mais rápido devido ao aumento do consumo de energia deste último.

16 MB de Infinity Cache estão incluídos em cada MCD. Teoricamente, cache L3 adicional poderia ser adicionado aos MCDs por meio da tecnologia de empilhamento de matrizes 3D V-Cache da AMD, já que os MCDs contêm pontos de conexão TSV não utilizados.^[13][14]

Eficiência energética

A AMD afirma que o RDNA 3 atinge um aumento de 54% no desempenho por watt, o que está alinhado com suas afirmações anteriores de aumentos de 50% no desempenho por watt para RDNA e RDNA 2.

Mecanismo de mídia

RDNA 3 é a primeira arquitetura RDNA a ter um mecanismo de mídia dedicado. Ele é integrado ao GCD e é baseado no núcleo de codificação e decodificação VCN 4.0.^[15] O codificador AMF AV1 da AMD é comparável em qualidade ao codificador NVENC AV1 da Nvidia, mas pode lidar com um número maior de fluxos de codificação simultâneos em comparação com o limite de 3 na série GeForce RTX 40.^[16]

Taxas de quadros de codificação (FPS) suportadas por resolução e formato de codificação de vídeo^[17]

Resolução	H.264	H.265	AV1
1080p
1440p
4K	180	180	240
8K	48	48	60

Mecanismo de exibição

As GPUs RDNA 3 apresentam um novo mecanismo de exibição chamado "Radiance Display Engine". A AMD elogiou seu suporte para DisplayPort 2.1 UHBR 13.5, oferecendo largura de banda de até 54 Gbit/s para altas taxas de atualização em resoluções de 4K e 8K.^[18] DisplayPort 2.1 pode suportar 4K a 480 Hz e 8K a 165 Hz com Display Stream Compression (DSC). O padrão DisplayPort 1.4 anterior com DSC era limitado a 4K a 240 Hz e 8K a 60 Hz.

Dies Navi 3x

			Graphics Compute Die (GCD)			Memory Cache Die (MCD)
			Navi 31[19]	Navi 32[20]	Navi 33[21]
Ref.			[8]
Lançamento			13 de dezembro de 2022	25 de agosto de 2023	4 de janeiro de 2023	13 de dezembro de 2022
Codiname			Plum Bonito	Wheat Nas	Hotpink Bonefish	—
Unidades de computação (processadores Stream) [FP32 cores]			96 (6144) [12288]	60 (3840) [7680]	32 (2048) [4096]
Processo			TSMC N5		TSMC N6
Transistores			45.4B	Desconhecido	13.3B	2.05B
Densidade do transistor			150.2 MTr/mm2	Desconhecido	65.2 MTr/mm2	54.64 MTr/mm2
Tamanho da matriz			304.35 mm2	200 mm2	204 mm2	37.52 mm2
TDP máximo			405 W	263 W	200 W	—
Produtos	Consumidor	Desktop	RX 7900 XT RX 7900 XTX	RX 7700 XT RX 7800 XT	RX 7600	RX 7700 XT (3×) RX 7800 XT (4×) RX 7900 XT (5×) RX 7900 XTX (6×)
		Mobile			RX 7600S RX 7600M RX 7600M XT RX 7700S	—
	Workstation	Desktop	W7800 W7900		W7500 W7600	W7800 (4×) W7900 (6×)
		Mobile				—

Produtos

Desktop

Modelo (Codinome)	Data de lançamento e preço	Arquitetura Fab	Chiplets (ativo)	Transistores e Tamanho da matriz[a]	Core		Taxa de preenchimento[b][c][d]		Poder de processamento[b][e] (TFLOPS)			Cache Infinito		Memory				TBP	Interface de barramento
					Config[f][g]	Clock[b] (MHz)	Textura (GT/s)	Pixel (GP/s)	Half	Single	Double	Tamanho (MB)	Largura de banda (GB/s)	Tamanho	Largura de banda (GB/s)	Tipo e largura do barramento	Clock (MT/s)
Radeon RX 7600 (Navi 33)[23][24]	25 de maio de 2023 $269 USD	RDNA 3 TSMC N6	—	13,3×109 204 mm2	2048:128:64 32:64:32 CU	1720 2655	220.2 339.8	110.1 169.9	28.18 43.50	14.09 21.75	0.440 0.680	32	476.9	8	288	GDDR6 128-bit	18000	165 W	PCIe 4.0 ×8
Radeon RX 7900 GRE (Navi 31)[25]	27 de julho de 2023 $649 USD	RDNA 3 TSMC N5 (GCD) TSMC N6 (MCD)	1 × GCD 4 × MCD	57,7×109 ~531 mm2	5120:320:192 80:160:80 CU	1270 2245	406.4 718.4	243.8 431.0	52.02 91.96	26.01 45.98	0.813 1.437	64	2250	16	576	GDDR6 256-bit		260 W	PCIe 4.0 ×16
Radeon RX 7900 XT (Navi 31)[26][27]	13 de dezembro de 2022 $899 USD		1 × GCD 5 × MCD		5376:336:192 84:168:84 CU	1500 2400	504.0 806.4	288.0 460.8	64.51 103.2	32.26 51.61	1.008 1.613	80	2900	20	800	GDDR6 320-bit	20000	315 W
Radeon RX 7900 XTX (Navi 31)[28][29]	13 de dezembro de 2022 $999 USD		1 × GCD 6 × MCD		6144:384:192 96:192:96 CU	1900 2500	729.6 960.0	364.8 480.0	93.39 122.9	46.69 61.44	1.459 1.920	96	3500	24	960	GDDR6 384-bit		355 W

• v
• d
• e

1. Die tamanho aproximado de todo o pacote MCM que consiste em um único GCD (Graphics Compute Die) e seis MCDs (Memory Cache Die).
   Radeon RX 7900 XT tem apenas cinco MCDs ativos, um inativo é para suporte estrutural e dissipação de calor. O tamanho da matriz do GCD é de 306 mm², o tamanho de cada MCD é de 37.5 mm².^[22]
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)
7. As GPUs baseadas em RDNA 3 têm processadores de fluxo de emissão duplapara que até duas instruções de shader possam ser executadas por ciclo de clock sob certas condições de paralelismo.

Mobile

Modelo (Codinome)	Data de lançamento	Arquitetura Fab	Transistores e Tamanho da matriz	Core		Taxa de preenchimento[a][b][c]		Poder de processamento[a][d] (TFLOPS)			Cache Infinito	Memória				TDP	Interface de barramento
				Config[e]	Clock[a] (MHz)	Textura (GT/s)	Pixel (GP/s)	Half	Single	Double		Tamanho (GB)	Largura de banda (GB/s)	Tipo e largura do barramento	Clock (MT/s)
Radeon RX 7600S (Navi 33)[30][31]	4 de janeiro de 2023	RDNA 3 TSMC N6	13,3×109 204 mm2	1792:112:64 28:56:28 CU	1500 2200	168.0 246.4	96.00 140.8	21.50 31.54	10.75 15.77	0.336 0.493	32 MB	8	256	GDDR6 128-bit	16000	75 W	PCIe 4.0 ×8
Radeon RX 7600M (Navi 33)[32][33]					1500 2410	168.0 269.9	96.00 154.2	21.50 34.55	10.75 17.28	0.336 0.540						90 W
Radeon RX 7600M XT (Navi 33)[34][35]				2048:128:64 32:64:32 CU	1500 2615	192.0 334.1	96.00 167.0	24.58 42.84	12.29 21.42	0.384 0.669			288		18000	120 W
Radeon RX 7700S (Navi 33)[36][37]					1500 2500	192.0 320.0	96.00 160.0	24.58 40.96	12.29 20.48	0.384 0.640						100 W

• v
• d
• e

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)

Desktop Workstation

Modelo (Codinome)	Data de lançamento e preço	Arquitetura Fab	Chiplets (ativo)	Transistores e Tamanho da matriz[a]	Core		Taxa de preenchimento[b][c][d]		Poder de processamento[b][e] (TFLOPS)			Cache Infinito	Memória				TDP	Interface de barramento
					Config[f]	Clock[b] (MHz)	Textura (GT/s)	Pixel (GP/s)	Half	Single	Double		Tamanho (GB)	Largura de banda (GB/s)	Tipo e largura do barramento	Clock (MT/s)
Radeon Pro W7500 (Navi 33)[38][39][40]	3 de agosto de 2023 $429 USD	RDNA 3 TSMC N6	—	13,3×109 204 mm2	1792:112:64 28:56:28 CU	1700	190.4	108.8	24.37	12.19	0.381	32 MB	8	172	GDDR6 128-bit	18000	70 W	PCIe 4.0 ×8
Radeon Pro W7600 (Navi 33)[41][39][42]	3 de agosto de 2023 $599 USD				2048:128:64 32:64:32 CU	2440	312.3	156.2	39.98	19.99	0.625			288			130 W
Radeon Pro W7800 (Navi 31)[43][44][45]	13 de agosto de 2023 $2499 USD	RDNA 3 TSMC N5 (GCD) TSMC N6 (MCD)	1 × GCD 4 × MCD	57,7×109 ~531 mm2	4480:280:128 70:128:70 CU	2525	707	323.2	90.50	45.25	1.414	64 MB	32	576	GDDR6 256-bit		260 W	PCIe 4.0 ×16
Radeon Pro W7900 (Navi 31)[46][44][47]	13 de abril de 2023 $3999 USD		1 × GCD 6 × MCD		6144:384:192 96:192:96 CU	2495	958.1	479	122.6	61.32	1.916	96 MB	48	864	GDDR6 384-bit		295 W

• v
• d
• e

1. Tamanho aproximado do molde de todo o pacote MCM que consiste em um único GCD (Graphics Compute Die) e seis MCDs (Memory Cache Die).
   A Radeon Pro W7800 possui apenas quatro MCDs ativos, um inativo é para suporte estrutural e dissipação de calor.
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)

Processadores gráficos integrados (iGPs)

Modelo	Lançamento	Codinome	Arquitetura & Fab	Tamanho da matriz	Core		Taxa de preenchimento[a][b][c]		Poder de processamento[a][d] (GFLOPS)			Cache			TDP	Interface do barramento
					Config[e][f]	Clock[a] (MHz)	Textura (GT/s)	Pixel (GP/s)	Half	Single	Double	L0	L1	L2
Radeon 740M[48]	abril de 2023	Phoenix	RDNA 3 TSMC N4	178 mm2	4 CU 256:16:8:4	2500	40	26.7	2,560	1,280	80	64 KB	512 KB	2 MB	15–30 W	PCIe 4.0 ×8
Ryzen Z1[49]															9–30 W
Radeon 760M[50]					8 CU 512:32:16:8	1000 2600	32 83.2	21.3 55.5	2,048 5,325	1,024 2,662	64 332.8	128 KB	1 MB		15–54 W
Radeon 780M[51]					12 CU 768:48:24:12	2700	129.6	86.4	8,294	4,147	259.2	192 KB	1.5 MB		15–54 W
Ryzen Z1 Extreme[52]															9–30 W

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. GPUs baseadas em RDNA 3 têm processadores de fluxo de emissão dupla para que até duas instruções de shader possam ser executadas por ciclo de clock sob certas condições de paralelismo.

Referências

1. Smith, Ryan (9 de junho de 2022). «AMD's 2022-2024 Client GPU Roadmap: RDNA 3 This Year, RDNA 4 Lands in 2024». AnandTech (em inglês). Consultado em 15 de setembro de 2023
2. Walton, Jarred (9 de junho de 2022). «AMD GPU Roadmap: RDNA 3 With 5nm GPU Chiplets Coming This Year». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 15 de setembro de 2023
3. Wickens, Katie (31 de agosto de 2022). «AMD's Lisa Su confirms chiplet-based RDNA 3 GPU architecture». PC Gamer (em inglês). Consultado em 15 de setembro de 2023
4. «AMD Unveils World's Most Advanced Gaming Graphics Cards, Built on Groundbreaking AMD RDNA 3 Architecture with Chiplet Design». AMD (em inglês). Las Vegas, NV. 3 de novembro de 2022. Consultado em 15 de setembro de 2023
5. James, Dave (24 de junho de 2022). «AMD suggests a Ryzen-like design for RDNA 3 chiplets would be 'a reasonable inference'». PC Gamer (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023
6. Alcorn, Paul; Walton, Jarred (23 de junho de 2022). «Into the GPU Chiplet Era: An Interview With AMD's Sam Naffziger». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023
7. Brosdahl, Peter (22 de novembro de 2022). «AMD Lead Engineer Sam Naffziger Explains Advantages of RDNA3 Chiplet Design». The FPS Review (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023
8. Walton, Jarred (14 de novembro de 2022). «AMD RDNA 3 GPU Architecture Deep Dive: The Ryzen Moment for GPUs». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023
9. «AMD Explains the Economics Behind Chiplets for GPUs». TechPowerUp (em inglês). 14 de novembro de 2022. Consultado em 16 de setembro de 2023
10. Gula, Damien (3 de novembro de 2022). «AMD's RDNA 3 GPUs are Way Cheaper Than the RTX 4090». Gizmodo (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023
11. Vasishta, Aaryaman (10 de janeiro de 2023). «How to accelerate AI applications on RDNA 3 using WMMA». GPUOpen.com. Consultado em 16 de setembro de 2023. Cópia arquivada em 10 de janeiro de 2023
12. Olšan, Jan (7 de novembro de 2022). «AMD RDNA 3 details: architecture changes, AI acceleration, DP 2.1». HWCooling (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023
13. Klotz, Aaron (29 de janeiro de 2023). «AMD GPU Appears to Leave Room for Future 3D V-Cache». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023
14. Ridley, Jacob (30 de janeiro de 2023). «Tiny spots on AMD's RDNA 3 GPU hint at massive cache potential». PC Gamer (em inglês). Consultado em 16 de setembro de 2023
15. Shilov, Anton (4 de maio de 2022). «First Details About AMD's Next Generation Video Engine Revealed». Tom's Hardware (em inglês). Consultado em 17 de setembro de 2023
16. Klotz, Aaron (12 de dezembro de 2022). «AMD's Radeon RX 7900 AV1 encoder is almost on par with Intel Arc and Nvidia's RTX 40 series». TechSpot (em inglês). Consultado em 17 de setembro de 2023
17. Taylor, Adam (14 de dezembro de 2022). «Tested: With RDNA 3, AMD Radeon is finally useful for content creators». PCWorld (em inglês). Consultado em 17 de setembro de 2023
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20. https://www.techpowerup.com/gpu-specs/amd-navi-32.g1000
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22. «AMD Unveils World's Most Advanced Gaming Graphics Cards, Built on Groundbreaking AMD RDNA 3 Architecture with Chiplet Design». AMD. 21 de abril de 2023
23. https://www.amd.com/en/products/graphics/amd-radeon-rx-7600
24. «AMD Radeon RX 7600 Specs». TechPowerUp (em inglês). Consultado em 11 de agosto de 2023
25. https://www.amd.com/en/products/graphics/amd-radeon-rx-7900-gre
26. https://www.amd.com/en/products/graphics/amd-radeon-rx-7900xt
27. «AMD Radeon RX 7900 XT Specs». TechPowerUp (em inglês). Consultado em 11 de agosto de 2023
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29. «AMD Radeon RX 7900 XTX Specs». TechPowerUp (em inglês). Consultado em 11 de agosto de 2023
30. https://www.amd.com/en/products/graphics/amd-radeon-rx-7600s
31. «AMD Radeon RX 7600S Specs». TechPowerUp (em inglês). Consultado em 12 de agosto de 2023
32. https://www.amd.com/en/products/graphics/amd-radeon-rx-7600m
33. «AMD Radeon RX 7600M Specs». TechPowerUp (em inglês). Consultado em 12 de agosto de 2023
34. https://www.amd.com/en/products/graphics/amd-radeon-rx-7600m-xt
35. «AMD Radeon RX 7600M XT Specs». TechPowerUp (em inglês). Consultado em 12 de agosto de 2023
36. https://www.amd.com/en/products/graphics/amd-radeon-rx-7700s
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