AMD Radeon RX 7900 XTX e 7900 XT: le prime schede con architettura RDNA 3

Nella cornice di Las Vegas AMD annuncia quest’oggi le prime schede video basate su architettura RDNA 3. Con le nuove GPU AMD adotta per la prima volta in ambito consumer un design con chiplet, speculare a quanto fatto con i processori Ryzen: troviamo infatti due distinti componenti sul package della GPU, il Graphics Compute Die (GCD) e il Memory Cache Die (MCD), a comporre il chip noto con il nome in codice di Navi 31.

Il primo componente ha una superficie di 300 millimetri quadrati, costruito con tecnologia produttiva a 5 nanometri. Il secondo è ben più piccolo, 37 millimetri quadrati e costruito con tecnologia a 6 nanometri: ne sono presenti 6 che circondano di fatto il GCD, ciascuno collegato con un bus da 64bit e basato sulla seconda generazione di Infinity Cache.

GPU Navi 31: GCD al centro e i 6 MCD ai lati

Nel complesso sono presenti 58 miliardi di transistor a comporre questa prima GPU basata su architettura RDNA 3, che si affiancano alla memoria video che è di tipo GDDR6 e può raggiungere un massimo di 24GB. La comunicazione interna tra i componenti raggiunge un valore di picco di 5,3 TB/s, un dato che è più che raddoppiato rispetto a quello garantito dalle GPU RDNA2 di precedente generazione nelle comunicazioni tra GPU e Infinity Cache.

Sono numerose le innovazioni a livello architetturale che AMD ha introdotto in RDNA 3: AMD quantifica tutto questo con un dato significativo, un incremento del 54% delle prestazioni per watt rispetto a quanto ottenibile con RDNA2. Il dati di potenza di elaborazione di picco citato da AMD per questa GPU è di 61 TFLOPs, un netto balzo in avanti rispetto a quanto ottenibile con Radeon RX 6950 XT che si fermava a poco meno di 24 TFLOPs.

AMD ha anticipato alcune informazioni legate alla struttura del proprio GCD, il Graphics Compute Die, integrato nell’architettura RDNA 3 evidenziando come grazie all’utilizzo di tecnologia produttiva a 5 nanometri sia stato possibile incrementare la densità del chip del 165% rispetto a quella delle soluzioni RDNA2 di precedente generazione. All’interno di ogni Compute Unit, e ve ne sono 96 nell’attuale implementazione più complessa di questa GPU, troviamo quale principale novità 64 stream processors di tipo dual issue: di fatto questi operano come se fossero 128 stream processors tradizionali, portando ad un raddoppio nel numero di istruzioni gestite per ciclo di clock. Sono presenti 2 acceleratori per intelligenza artificiale dedicati per ogni compute unit, con un nuovo set di istruzioni supportato per un incremento delle prestazioni che AMD quantifica sino a 2,7x di picco. Le operazioni legate alle tecniche di ray tracing sono gestite dalla seconda generazione di RT Accelerator, capace di prestazioni superiori del 50% rispetto a quanto implementato in RDNA2.

La seconda importante novità a livello architetturale è rappresentata dal Radiance Display engine, sulle cui caratteristiche tecniche AMD punta molto per distinguersi da quello che porta avanti la concorrenza. Per la prima volta sono supportate le specifiche DisplayPort 2.1, molto importanti in quanto permettono di gestire con gli schermi compatibili frequenze di refresh estremamente elevate anche con risoluzioni di 4K e 8K. La ricaduta pratica, per AMD, è ben evidente soprattutto in ambiente di E-Sport nel quale è relativamente semplice giocare con frames al secondo molto alti anche a risoluzioni spinte: abbinando le schede RDNA 3 di fascia più alta a schermi DisplayPort 2.1 diventa quindi possibile sfruttare questi fps così elevati, spingendosi anche in alto con la risoluzione che non incontra più le limitazioni dell’implementazione DisplayPort 1.4 adottata in precedenza.

Lo schema mostra chiaramente come il passaggio alle specifiche DisplayPort 2.1, ovviamente in abbinamento ad uno schermo compatibile, permette di gestire frequenze di refresh molto elevate anche alle risoluzioni 4K e 8K, toccando un picco di 900Hz di refresh a quella di 2560×1440 pixel. Altra importante novità del Radiance Display engine è la gestione di uno spazio di 12bit di colore per ogni canale, con la possibilità teorica di mostrare sino a 68 miliardi di differenti colori ovviamente in abbinamento a schermi compatibili e con applicazioni che sfruttino questa capacità.

Altra novità della prima GPU della famiglia RDNA 3 è il dual media engine, in grado di gestire contemporaneamente codifica e decodifica per AVC/HEVC, gestire flussi video AV1 in codifica e decodifica sino alla risoluzione di 8K a 60 frames al secondo oltre a implementare un nuovo video encoder con funzionalità di intelligenza artificiale per migliorare la qualità finale dei video codificati. La frequenza di funzionamento del media engine è stata inoltre incrementata di ben l’80% rispetto a quella del corrispondente engine integrato nell’architettura RDNA2.

Per questa prima GPU della famiglia RDNA 3 AMD ha adottato un approccio differenziato alla frequenza di clock: questa è pari a 2,5GHz per la parte di front end, scendendo a 2,3GHz per quella degli shader. A questa scelta si è giunti analizzando l’impatto della frequenza di clock sulle prestazioni complessive, impatto che è maggiore quando il clock incrementale è indirizzato al front end della GPU. In questo modo AMD è riuscita a bilanciare al meglio l’efficienza di funzionamento, ottenendo un incremento del 15% del clock degli shader rispetto alla scheda Radeon RX 6950XT ma al contempo ottenendo un incremento del 25% in termini di riduzione dei consumi.

Le prime due schede al debutto

Sono due le schede che AMD annuncia quest’oggi: Radeon RX 7900 XTX e Radeon RX 7900 XT, la prima con 24GB di memoria video e la seconda dotata di 20 GB. Il cuore è ovviamente lo stesso, con alcune differenze in termini di numero di compute unit integrate e di frequenze di clock.

Radeon RX 7900 XTX integra 96 compute unit al proprio interno, per un totale di 6.144 stream processors di tipo dual issue che operano ad una frequenza di clock di 2,3GHz. La memoria video è in quantitativo di 24GB, con moduli GDDR6 da 20Gbps collegati alla GPU con un bus da 384bit di ampiezza; la scheda ha una lunghezza di 287 millimetri e un ingombro laterale di 2,5 slot, viene alimentata da due tradizionali connettori a 8 pin e vanta un Total Board Power di 355 Watt. AMD segnala come questa scheda sia di soli 11 millimetri più lunga di Radeon RX 6950 XT, permettendo in questo modo un facile aggiornamento senza dover intervenire sul case o sull’alimentatore, visto che Radeon RX 6950 XT richiede due connettori a 8 pin e ha un Total Board Power di 330 Watt.

Per la scheda Radeon RX 7900 XT troviamo 84 compute unit, per un totale di 5.376 stream processors che operano alla frequenza di clock di 2GHz. Il quantitativo di memoria video si riduce a 20GB, con un bus da 320bit di ampiezza e sempre moduli GDDR6; la scheda ha una lunghezza sempre pari a 287 millimetri e un ingombro laterale sempre di 2,5 slot. L’alimentazione è assicurata da 2 connettori a 8pin e il Total Board Power è pari a 300 Watt. Per questa scheda sono presenti 6 chip MCD ma solo 5 sono funzionanti, con il sesto che è stato mantenuto per questioni legate alla costruzione meccanica della scheda e alla dissipazione del calore generato dalla GPU.

Entrambe le schede arriveranno sul mercato il prossimo 13 dicembre, con tutti i partner che dovrebbero poter iniziare le vendite in quella data con i propri modelli custom. Per Radeon RX 7900 XTX il costo indicato è di 999 dollari, cifra che scende a 899 dollari per la scheda Radeon RX 7900 XT.

Radeon RX 7900 XTX dal vivo

La nuova scheda Radeon RX 7900 XTX ha dimensioni e ingombro che sono di fatto speculari a quelle del modello Radeon RX 6950XT di precedente generazione. Il peso è anche in questo caso decisamente impegnativo, ma questo vale per un po’ tutte le schede video top di gamma di ultima generazione, vista la presenza di un importante dissipatore di calore a tripla ventola. L’ingombro laterale è però sempre lo stesso, pari a 2,5 slot sulla scheda madre: per AMD quindi è semplice aggiornare il proprio sistema con una scheda Radeon RX 7900 XTX, anche per via dei requisiti di alimentazione che sono rimasti invariati con i due connettori a 8 pin montati nella parte superiore.

Sulla parte posteriore della scheda sono presenti due connettori DisplayPort, uno HDMI 2.1a e uno USB-C: in questo modo viene assicurata la massima flessibilità di configurazione degli schermi, fermo restando il focus verso lo standard DisplayPort 2.1.

Le prestazioni di Navi 31

Come vanno queste schede? In attesa di poterle testare e mettere a confronto con la concorrenza NVIDIA GeForce dobbiamo basarci sui dati forniti da AMD, che si è limitata ad un confronto con la scheda Radeon RX 6950XT di precedente generazione senza introdurre nel confronto le nuove schede NVIDIA. Una logica spiegazione a questa scelta è legata al posizionamento di mercato e alla disponibilità dei prodotti: al momento NVIDIA offre sul mercato la scheda GeForce RTX 4090 quale soluzione di vertice, ad un listino pari a 1.599 dollari . Se guardiamo il prezzo le due nuove schede AMD sono posizionate in un segmento differente, pertanto un confronto diretto non avrebbe senso dal punto di vista economico. Sono le schede GeForce RTX 4080 quelle contro le quali le due proposte Navi 31 devono essere posizionate: il prezzo di listino sarà di 1.199 dollari, superiore a quello di Radeon RX 7900 XTX, ma il debutto commerciale è previsto a partire dal 16 novembre 2022 pertanto non è possibile al momento effettuare un confronto diretto. Come AMD non ha potuto analizzare le prestazioni delle schede GeForce RTX 4080 per metterle a confronto con quelle delle proprie soluzioni Navi 31, alla stessa tregua anche NVIDIA non potrà mettere a confronto direttamente la propria scheda GeForce RTX 4080 con le due nuove Radeon in quanto al debutto commerciale di RTX 4080 le nuove proposte AMD non saranno ancora acquistabili.

Sarebbe stato molto interessante poter avere dei dati a confronto tra le due aziende con schede in questo segmento di mercato ma al momento non è possibile, tanto per i consumatori finali come per le due aziende produttrici. Questo non fa che aumentare l’interesse verso le nuove schede, con una risposta chiara su come le due architetture concorrenti si comportino una rispetto all’altra che arriverà solo dal 13 dicembre.

Nel confronto con Radeon RX 6950XT la nuova top di gamma AMD fa registrare prestazioni mediamente superiori del 50%, arrivando ad un picco del 70% a seconda del titolo, alla risoluzione di 4K. Si tratta di un balzo in avanti significativo, considerando le già molto valide prestazioni della scheda basata su architettura RDNA2.

Utilizzando titoli ad elevata frequenza di refresh si nota il perché AMD insista molto sul supporto DisplayPort 2.1: i frames ottenibili sono infatti molto alti, grazie anche all’utilizzo dell’FSR, alla risoluzione 4K e in grado di superare nettamente il limite di 240Hz delle specifiche DisplayPort 1.4 a questa risoluzione video.

Passando al gaming con risoluzione 8K i frames si mantengono su valori molto elevati, nuovamente andando oltre quelli che sono i limiti in termini di frequenza di refresh propri delle specifiche DisplayPort 1.4.

AMD ha fornito qualche dato anche legato alle prestazioni con ray tracing attivo: gli incrementi, nel confronto con Radeon RX 6950 XT, variano a seconda del titolo di un margine che può superare l’80%, grazie anche all’utilizzo di FSR.

A questo proposito AMD ha annunciato che nel corso del 2023 renderà disponibile la terza generazione della propria tecnologia Fidelity Super Resolution, dalla quale si aspetta di ottenere un incremento delle prestazioni sino al raddoppio degli fps rispetto a quanto ottenibile con FSR2 al momento.

Un approccio simile, legato allo sviluppo software, è quello che AMD intende portare con HYPR-RX: si tratta di una modalità che con un click permette di implementare una serie di funzionalità che migliorano le prestazioni e intervengono a ridurre la latenza, semplificando il lavoro richiesto al giocatore. Anche questa arriverà nel corso della prima metà del 2023.

Nel corso del mese di novembre NVIDIA lancerà ufficialmente la propria scheda GeForce RTX 4080; sarà necessario attendere ancora circa 6 settimane prima di poter avere un confronto diretto tra questa e le nuove proposte AMD della serie Radeon RX 7900. Dai dati a oggi disponibili e alla luce di quanto AMD ha mostrato durante la presentazione è evidente l’evoluzione che l’azienda ha introdotto con l’architettura RDNA 3, proseguendo sulla traiettoria delineata in precedenza con le soluzioni RDNA prima e quelle RDNA2 in seguito. Resta da capire quale sarà il livello prestazionale di cui saranno capaci queste schede con ray tracing attivo, oltre a quale beneficio sarà possibile ottenere con la terza generazione di tecnologia Fidelity Super Resolution annunciata quest’oggi ma in arrivo solo nel corso del 2023. Anche questo lascia chiaramente intendere quanto sia importante lo sviluppo software nelle moderne architetture grafiche e come questo aspetto permetta di sfruttare al meglio i miliardi di transistor che sono integrati in queste GPU.

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