在笔记本领域,AMD独显的声势明显不如NVIDIA,其上一代性能级R9 M375独显仅被联想Y700等极少数产品所使用。还好,如今AMD终于借北极星之威展开了反击,而Radeon RX 460就扮演了先锋的角色。
GCN的延续
NVIDIA近年来的显卡架构历经KeplerMaxwell Pascal的变革,在与AMD的竞争中(笔记本领域)始终保持着领先的优势。而AMD近年来的显卡架构则始终围绕着GCN进行修修补补,从GCN1.0(Tahiti、Cape Verde)GCN2.0(Hawaii、Bonaire)GCN3.0(Fiji、Tonga),GCN的知名度已经不逊于我们熟悉的Radeon。
很遗憾,AMD最新的北极星(Polaris)GPU架构(***1),依旧隶属于GCN,只是被AMD归类到了第四代GCN架构,也就是“GCN4.0”。那么,它与历代前辈们相比,都有了哪些改进呢?
北极星的变化
2011年,AMD正式推出的GCN 1.0使用了28nm制程工艺。到了2015年,AMD推出的GCN 3.0依旧使用了28nm工艺。可以说,28nm见证了AMD GCN家族显卡的发展。问题来了,在没有对架构进行大刀阔斧的改革之前(就是AMD弃用GCN之前),想提升GPU性能就唯有细节上的优化了。
但是,28nm工艺限制了物理上的可能性。随着历代GCN计算单元的增加,平均功率也呈线性增长。有数据显示,通过加压来提高频率时,功耗则会以三次方形式增长(比如提高15%频率、电压,功耗则将上升52%)。因此,AMD的GCN家族GPU一般频率都比较低,并采用高密度的制程来放入更多并行计算单元。
隶属于GCN4.0的北极星想要继续突破,就必须放弃已经过时的28nm生产工艺。为了尽可能挖掘北极星的潜力,AMD跳过了T***C的16nm FinFET,而是直接选择了GlobalFoundries(下文简称GF)最新的14nm FinFET工艺,晶体管间距(比如栅极触点节距)比16nm要小15%,用作缓存和寄存器的SRAM则要小10%(***2)。
GF的14nm FinFET是目前密度最高的GPU制程,相对前代14nm FinFET的工作电压降低了150mV,因此也将平均功率下降了大概30%。以上的优势转换到GCN GPU中就是可以塞进更多的计算单元,从而让其拥有更强大的性能以及更高的能效。
至于其他细节上的改进还有很多,比如改进的几何引擎在渲染管线前就能够去除无用(无法渲染/不可见)的部分多边形,MSAA开的越高带来的提升就越高,在特定场景下可以提高最多3倍的吞吐量;通过减少流水线停顿、增加指令缓冲区容量、提高单线程、调整L2缓存等多项措施,GCN 4.0架构中每组CU的性能提升了15%;提升了内存控制器带宽,在色彩压缩的帮助下更有效率;新增针对异步计算和VR定制的全新的HWS(硬件寄存器)单元;支持HDMI 2.0a、DisplayPort 1.3接口以及4K H.265编码/解码等。
首发三剑客
AMD北极星家族首批成员为RX 480/470/460“三剑客”(***3),它们的规格参数请见表1。简单来说,RX 480/470定位高端,采用了Polaris 10核心。而RX 460则定位主流,核心换成了Polaris 11(***4),流处理器和阴影单元数量被大幅精简。
RX 460入驻笔记本
最令人惊讶的是,作为北极星家族的成员,RX 460竟然可以被直接应用在笔记本身上。你没有看错,不是我们熟悉的RX 460 Mobile版,而是和桌面版RX 460一模一样的Polaris 11核心!
AMD对RX 460的定位就是主流市场,它的竞争对手是NVIDIA桌面版的GTX750TI,整体性能还是不错的。因此,当它被塞进笔记本中后,就具备了“越级挑战”NVIDIA GTX960M级别移动显卡的实力。
通过表2的数据可见,RX 460在于笔记本结合后,其性能介于GTX960M和GTX965M之间。受制于笔记本的散热和功耗限制,笔记本身上的RX 460很难长时间运行在最高的加速频率上,所以其性能势必较桌面版的RX 460显卡有所降低。还好,两个版本间的差异不大,还在可以接受的范围内。
关键在于合作伙伴
此次AMD将RX460推向笔记本是一手妙棋,它的性能卡位非常精准:6000元级别的中端游戏本,可以直面GTX965M的挑战而不落明显下风。可惜,目前将RX 460用在笔记本并在国内上市的产品只有惠普暗影精灵II代这么一款(***5),显得有些势单力薄。总之,RX 460非常有机会帮助AMD在中端游戏本领域翻身,但能否取得成功,还需要更多合作伙伴的支持。好产品固然重要,但销路似乎更重要。
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