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基因二次突变,神奇怪兽大战英伟达(AMD显卡能耗比领先)

前言

AMD,Advanced Micro Devices,Inc(先进微型器件股份有限公司),在站长看来,应该是“Amazing Monster Digital,Inc”(神奇怪兽数字股份有限公司)。

是的,近期连续击败intel和NVIDIA这两头猛虎,不是怪兽没这本事。

第一次基因(RDNA)突变就把英伟达吓一跳,第二次突变(RDNA2),就在光栅化游戏领域上击败了NVIDIA。(这里的击败,并非AMD在显卡领域已经全面超越了NVIDIA,还没到这程度)

神奇怪兽AMD和NVIDIA显卡大战

电影《哥斯拉2:怪兽之王》海报,来自于时光网

正文 

判断显卡领先有三个条件:

1、制程更先进。 

2、能耗比更高。

​3、旗舰型号性能登顶。

这三条标准按重要性排序是:能耗比>制程>旗舰性能。

从理论上说,旗舰型号可以“作弊”,落后的设计,可以依靠“堆规模”,霸王硬上弓把性能拉上去,当然代价是“极高的功耗”。到了冬天不用开暖气,抱着机箱肯定热和。吐血跑个第一名,在体育界是“拼搏精神可嘉”,换到科技界就成为笑料。

制程不能只看数字大小,数字小的不一定更先进。

台积电7nm和intel10nm能耗比对比图

从上图看出,在每瓦性能上,台积电(AMD代工厂)的12nm工艺没有intel 14+nm高,由于目前制程的命名规则混乱,制程“数字”大的,可能反而更好。

早期的半导体制程用栅极宽度来描述,但这不是强制性标准。台积电营销负责人曾说,从0.35微米(350nm)开始,所谓的工艺数字就不再真正代表物理尺度了,7nm仅是一种行业标准化术语而已。同样的,Intel曾今公布过14nm晶体管的数据,栅极宽度为42nm。

至于这个7nm、14nm到底时采用什么标准计算出来的,站长没查询到资料。如果把这理解为“营销术语”,那岂不是比谁脸皮厚?

既然违反交规不罚款,那么大家也就都不遵守了。

Intel一看这不行,乱套了,于是建议以晶体管密度(MTr/mm2,每平方毫米的百万晶体管数)来作为定义工艺节点的指标。可惜的是,受利益的驱使,具体产品的销售中并没有引用“晶体管密度”这一指标,仍然采用7nm、10nm等“术语”,这就导致普通消费者容易从数字大小作出误判。

第一场比赛:制程

台积电的7nm领先于三星8nm ,看起来只差了1nm,但三星的8nm是基于10nm制程改进而来的,跟台积电的7nm要差一代。

晶体管密度上,RDNA2采用的7nm改进版工艺有9600万晶体管/mm2。而三星8nm大约为6100万晶体管/mm2,RDNA2的大核心Big Navi(Nvai 21)集成晶体管268亿个,核心面积519平方毫米,三星8nm工艺制造的GA102核心是280亿晶体管,核心面积据悉是628mm。从这些数据都能看出,RDNA2的制程更先进,这就为打赢能耗比之战奠定了基础。

第二场比赛:能耗比

由于制程优势,这场大战的胜负天平显然已经倾斜,看看过程还是有必要的。

计算能耗比,需要知道两个值:性能和功耗。

性能值:采用3DMARK的【FSE+TS】分数

功耗值:GCP/TBP可以看做是典型重负载功耗(注:不是峰值功耗),采用专业测试设备(PCAT)获得的功耗值,和GCP/TBP基本一致,例如:RTX3080 GCP为320W,实测是328W,RX6800XT的TBP是300W,实测302W。

注:同一张显卡的能耗比值并非固定,不同的核心频率其比值也不一样。

NVIDIA显卡和AMD显卡能耗比对比图

上图解读

1、性能相近的选手对比能耗比更有价值,140.9>120.7,领先约16%,优势非常明显。

2、图中计算没考虑到NVIDIA的强项——光追。有兴趣可以自己算算,假设引入光追分数,让其权重占总性能值的30%(这比例相当大了),能耗比仍然是RDNA2取胜。当然,如果只对比光追单项,那肯定是安培胜利,NVIDIA的光追已经是第二代,AMD才第一代。

第三场比赛:旗舰型号争霸

英伟达RTX3090和AMD RX6900XT在3DMARK FSE和TS互有取胜,按极速空间最新“361对比法”,综合性能上RTX3090取得胜利,比对手高7%,如果RX6900使用黑科技SAM,则仅落后3%。RTX3090虽然险胜,但付出了高50W的代价。

RX6900XT功耗更低,理论上会具备更大超频潜力,加上AMD时不时要给驱动打鸡血,后期也可能追平或反超,目前暂时判负。

输家照样吃香喝辣

三场比赛,NVIDIA以1:2暂时输了,但这样的运动员,照样可以在生活中吃香的喝辣的,凭啥?

其一,NVIDIA凭借长期稳定的口碑,粉丝量远超过对手,这点和intel很像。而AMD这边,前几年的GCN高功耗高发热吓跑了一群人,好容易到了RDNA,高温高热倒是解决了,但RX5700出现部分掉驱动黑屏问题,这又害苦了另一群人。

一个包子店,新鲜美味,皮薄肉多,价格还便宜,顾客买的时候脚却在颤抖,为啥?他说上次买的包子里有个骨头渣,吃的时候差点把牙齿崩了。AMD目前状况就像这个包子店,A卡就类似这个包子。

其二,A卡的保值率一直不高。保值率和市场占有率有关,热门的主流型号,用三年还能卖原值的50%,出手容易,冷门的高功耗显卡打3折还没人要。

其三,专业领域上,NVIDIA仍处领先地位,如深度计算,GPU渲染等。

总结

在能耗比的赛道上,AMD显卡长时间处于追赶者的位置,当图灵登上太空的时候,GCN架构还只能算普通飞机到达平流层。RDNA2则相当于三级火箭,第一级是7nm先进制程,第二级是高频设计和整体优化,第三级是无限缓存技术,三级推进把AMD也送上太空。下一场比赛将角逐第二宇宙速度,也就是在功耗不变情况下,性能相比现在的旗舰卡再提升42%。英伟达和神奇怪兽,谁能第一个脱离地心引力?这个答案,估计要2022年才能揭晓了。 

最新咨询/评论

  • **** 2021-08-05 01:26 评价等级:很好

    小虫老师,我从2018年年底,就开始关注您的网页站点了,但是其他平台我基本找不到您的踪迹。百度贴吧受众更广,请问您有贴吧号吗?如果没有,建议入驻!拯救更多小白,避免走弯路、交高额智商税和学费!

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  • **** 2021-07-13 09:17 评价等级:很好

    小虫站长在B站有账号吗?

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    没有,只有头条和百家号

  • 松本**** 2021-05-25 17:23 评价等级:很好

    小虫老师你好,据说下一代AMD Socket AM5接口 要换成LGA触点式封装,是真的吗

    站长回复:

    目前报道是这样的

  • **** 2021-01-26 21:16 评价等级:很好

    11代没出前不适合配电脑,AMD价格虚高,INTEL没有PCIE4.0。配INTEL以后升级显卡必须换平台,PCIE3.0无法满足后期高端显卡带宽,对换显卡比换CPU勤快的人来说,享受不到INTEL10代的性价比。

  • **** 2020-12-25 23:41 评价等级:很好

    还是那个尴尬的有R5 5600X但没有显卡,组不了3a的我。。。现在有个止损的办法,就是把现在的R5 一套出了,能接近原价,然后等2个月 英特尔第11代, 这样做是不是更好点?说来还是对amd的信心不足吧,伪粉暴露无疑,,,

    站长回复:

    能接近原价可尽快止损,目前还无法预知RX6700和11代酷睿哪个先上市。不过,从开启SAM角度,intel平台+N卡很快可以开SAM,但AMD平台+N卡可能无法开(不确定)。个人倾向于,不急情况下,等11代和RX5600X都出来后,看看价格和SAM的组合情况,再定

  • **** 2020-12-25 23:28 评价等级:很好

    一直在看小虫老师的文章。卖了自己4年的英特尔主机显示器,买了个dell 2k 165hz显示器,然后又一时冲动,看到R5 5600X有货,就抢了一个,然后组了一套2a,然后尴尬的发现,GPU抢不到,然后冷静下来,感觉这超出太多预算了(泪),现在不上不下的,怎么办好?买3060Ti 还是再等等6700?求教

    站长回复:

    见另一条回复

  • **** 2020-12-22 17:45 评价等级:很好

    只希望AMD别老用手做显卡,用脚写驱动就好了!我不需要战未来,我要战现在!

  • **** 2020-12-21 15:17 评价等级:很好

    A卡近几年还是很好的选择,一是价格定位合理,和N卡按性能错位竞争;二是驱动优化持续改进,鸡血驱动、游戏优化驱动都使得显卡越用越流畅。
    今年的新卡属实黑科技,流处理器比N卡少一截,显存频率、位宽低一级都能打赢(6800XT>3080)。
    看到一个说法是今年老黄是知道A卡有大动作这才火急火燎大步跃进的,3080就像一张被官方超频的显卡,除了刀法精湛以外确实也没有给玩家超频空间了。
    缺点是前几代显卡二手保值率低于N卡,不知道今年的情况会不会出现逆转

    站长回复:

    市占率和口碑都提升后,保值率会上升。

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