AMD Radeon RX 6950 XT 天梯榜首發評測:新視訊記憶體,新旗艦

AMD的RDNA 2架構顯示卡,也就是RX 6000系列是2020年11月推出的,至今已經有一年半的時間,最近下一代的RDNA 3架構最近的訊息越來越多,但距離它正式釋出應該還有好一段時間,在新顯示卡到來之前市場需要新產品刺激,NVIDIA此前也對自己的RTX 30系顯示卡進行了升級,作為迴應AMD現在推出了Radeon RX 6950 XT、RX 6750 XT和RX 6650 XT,而本文則是AMD的新旗艦顯示卡Radeon RX 6950 XT的評測。

AMD Radeon RX 6950 XT 天梯榜首發評測:新視訊記憶體,新旗艦

其實和此前的Radeon RX 6900 XT、RX 6700 XT和RX 6600 XT這三款顯示卡相比,RX 6950 XT、RX 6750 XT和RX 6650 XT這三款新卡其實並沒有對GPU規格進行更改,依然是7nm的Navi 21、Navi 22和Navi 23,只不過顯示卡的TBP提高了,GPU能工作在更高的頻率,並且這些顯示卡原本用的是16Gbps的GDDR6視訊記憶體,現在換了頻率更高的18Gbps視訊記憶體,讓新顯示卡擁有更高的效能。

AMD Radeon RX 6950 XT 天梯榜首發評測:新視訊記憶體,新旗艦

Radeon RX 6950 XT和RX 6900 XT相比,TBP從原來的300W提升到了335W,Boost頻率從2250MHz提升到了2310MHz,遊戲頻率則從2015MHz提升到了2100MHz,視訊記憶體等效資料頻率從16Gbps提升到了18Gbps,視訊記憶體頻寬從512GB/s增至576GB/s,大家可以把RX 6950 XT看作RX 6900 XT的官方超頻版,顯示卡的建議零售價是8399元,僅比原來的7999元增加了400元。

RDNA 2架構解析:更快頻率、更高能耗比、更強效能

RDNA 2架構三大改進點:

·

高頻率設計

:RDNA 2架構相比RDNA 1架構實現了同功耗下30%的MAX頻率提升;

·

無限快取設計

:可以消除頻寬瓶頸,極大

提升了等效頻寬並降低功耗,有助於提升能耗比;

·

支援DX12U、DS API

:緊隨時代潮流,讓A卡支援光追等高階API特性。

RDNA 2架構是一個強大的遊戲架構,它這次相比RDNA 1代架構主要有三個大改進。首先AMD在RDNA 2上實現了突破性的高頻率設計,在擁有高頻率的同時維持較好的能耗表現。其次AMD專門為RDNA 2研發了革命性的AMD Infinity Cache無限快取技術,無限快取在提供非常可觀的等效頻寬的同時還更節能,能耗表現更上一層樓。第三個改進點就是支援了DX12 Ultimate的高階特性,包括DXR、DirectStorage等API,讓AMD的顯示卡也加入到支援DX12 Ultimate的大家族中。

改進1:唯快不破,RDNA 2架構主打高頻設計

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先來看頻率改進,RDNA 2實現了突破性的高頻率設計,雖然與RDNA都是相同的7nm製程工藝但是進步巨大。透過這張圖表我們可以看到,以每個計算單元CU為例RDNA 2架構實現了相同功耗30%的頻率提升,而如果是相同的頻率則功耗只有RDNA的一半還少一些,也就是能耗比提升50%以上。

改進2:消除頻寬瓶頸,引入“Infinity Cache”技術

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RDNA 2的成功源自於RDNA 1的研發經驗,在RDNA 1代架構上AMD在兩組CU單元組成的Dual Compute Unit中添加了L0級快取,全新設計的L1快取及減少擁塞的4MB共享L2快取,讓RDNA架構提升了快取頻寬、減少了快取的延遲及功耗。最終透過256-bit位寬14Gb/s視訊記憶體速率的GDDR6視訊記憶體達到了448GB/S的顯示卡頻寬,看起來還是很不錯的。

只不過這樣的頻寬對於RDNA 2來說還不夠,AMD發明了全新的無限快取技術。這項技術的實現多虧了CPU部門的研發經驗,AMD解決思路其實就是把原本用於EPYC霄龍伺服器處理器上的高密度SRAM專門為GPU加以最佳化, 並且為其加上AMD在Zen架構上大獲成功的“Infinity Fabric”無限匯流排, 兩者合二為一就成為了“Infinity Cache”無限快取這個新一代頻寬利器。

RDNA 2透過“無限快取”大頻寬,低功耗的幫助實現了IPC的提升、同時提高工作頻率,完成每個時鐘指令的功耗也下降明顯。把三項提升綜合到一起,就可以讓RDNA 2架構在RDNA 1架構的基礎上能耗比繼續大幅度提升,多達54%。

改進3:緊隨時代潮流,全面支援DX12U、DS API

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我們再來看RDNA 2架構上第三個改進點,支援更多的高階特性。AMD在RDNA 2上終於全面支援了DirectX 12 Ultimate、DirectStorage API等高階特性,讓A卡也可以使用諸如DirectX光線追蹤、可變速率著色、網格著色器、取樣器反饋等技術。

·光線加速器 Ray Accelerator

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實時光線追蹤是一個能讓遊戲畫面更真實、提高玩家沉浸感的重要技術。實時光線追蹤最大的缺點就是對顯示卡的計算能力要求極高,傳統的CU單元執行實時光線追蹤的效率非常低,為了讓實時光線追蹤的畫面更為流暢,AMD在RDNA 2架構的每一個CU計算單元裡都放入了一個“Ray Accelerator”光線加速器, CU計算單元越多,RDNA 2架構顯示卡的實時光線追蹤效能就越強大。

“Ray Accelerator”光線加速器是用於處理光線相交計算的專用硬體。與軟體方案相比,其相交計算效能可提高10倍。同時,實時光線追蹤效能也可以吃到“無限快取”帶來的增益,並且由於RDNA 2覆蓋市場的全面性,PC與主機都能享受到實時光線追蹤的技術。此外可變速率著色、網格著色器、取樣器反饋等特性也得到了支援。

FSR技術的加入

AMD FSR技術是透過超解析度來達到拉伸畫面,再加上銳化,從而達到提高幀數之餘又可以保持不錯畫面質量的目的。這個聽起來與AMD自己本身有的FidelityFX CAS有點相似,這也是正常的,因為FSR兩者都有利用銳化以及超解析度拉伸技術。不過兩者的最大分別是,FSR是拉伸及銳化遊戲內物體的邊緣,使得畫面整體看上去更加像是高解析度下的產物。

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另外,FSR是逐幀來拉伸畫面的,並不像DLSS那樣需要參考過去的幀畫面、動態向量預測等要素才可以拉伸。雖然FSR和DLSS並沒有用相同的技術,但是就應用這方面來說DLSS是以更加複雜的方式來呈現更多的效果,因此需要GPU有專用硬體才可以執行,而FSR則是彈性稍高,可以更方便地加入到遊戲當中,並且可以支援更多的硬體。

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大家都知道NVIDIA的DLSS是分成了幾個模式的,而AMD FSR也是一樣,而且比起前者還多一個,總共有超高質量(Ultra Quality)、質量(Quality)、平衡(Balance)以及效能(Performance)這幾個模式。這4個模式相對應的,就是4個不同的拉伸解析度。以4K(2160P)為例,效能模式的輸入解析度是1080P,平衡模式是1270P,質量是1440P,而超高質量則是1662P。不過,這些解析度也不是固定的,FSR的輸入解析度會隨著顯示解析度而按照比例調整,因此理論上即便是那些神神奇奇的解析度都可以支援。

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技嘉Radeon RX 6950 XT GAMING OC 16G顯示卡介紹

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測試使用的是技嘉Radeon RX 6950 XT GAMING OC 16G顯示卡,外形設計基本上和RX 6900 XT GAMING OC 16G相近,但用了更大尺寸的散熱器,所以整體尺寸明顯放大了許多,顯示卡長度是332mm,高143mm,厚度是57mm,基本上有2。75槽那麼厚。

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顯示卡所用的風之力三風扇散熱器採用三把100mm大尺寸刀刃式風扇,風扇兩兩之間旋轉方向是不同的,這有助於降低擾流讓氣流更順暢,散熱器支援智慧啟停技術,在低負載時風扇停轉以降低噪音,此外風扇軸承用的是奈米石墨烯潤滑油,可以延長一般油封軸承的風扇壽命,讓風扇的壽命水平達到滾珠軸承級別,但風扇噪音要比滾珠軸承低得多,顯示卡的頂部配有RGB燈,可透過技嘉的燈控軟體控制。

顯示卡背部是覆蓋有金屬背板的,同時兼顧散熱和加固功能,還用了進氣格柵設計,延長的散熱鰭片可以讓風流直接透過,提升散熱效能。

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拆開散熱器後你會發現它上面除了熱管之外還有一塊很大尺寸的均熱板,這均熱板是直接接觸GPU的,視訊記憶體則要透過銅片和導熱墊才能把熱量傳到均熱板上,顯示卡前部的供電也收這塊均熱板照顧,後部供電元件則是由散熱鰭片照顧。除了均熱板外這散熱器還用了6根8mm直徑的熱管,規格可以說相當豪華了,強勁的散熱能力可讓GPU和視訊記憶體在高頻情況下穩定工作。

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在顯示介面方面,顯示卡提供了2個DisplayPort1。4介面,和2個HDMI2。1介面,滿足各種顯示裝置的使用。擋板可以看到進行了大量 梯形鏤空的設計,可以在兼具穩固性的前提下增加廢熱的排出效率,增加散熱效果。

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要驅動這款需要用到3個8pin供電口,理論上可以提供450W的電力,預設是絕對夠用的,主要是準備給超頻情況下顯示卡功耗增大後有足夠的供電冗餘。

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PCB上除了GPU和視訊記憶體外,剩餘空間基本上都用於佈置供電元件,GPU的左右兩側都有供電電路,一共是17相,其中14相給GPU核心供電,3相為視訊記憶體供電。供電部分的mosFET均是英飛凌的TDA21490,單顆就可提供90A的電流,供電控制方面主要是1顆IR35217來負責。

測試平臺與說明

為了避免瓶頸,測試平臺使用Core i9-12900K處理器,使用兩根16GB的金士頓 FURY Beast DDR5-5200記憶體,到了Radeon RX 6950 XT這種旗艦級顯示卡,大多數使用者基本都不會考慮平臺成本了,直接使用頂級的處理器配最新的DDR5記憶體。

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至於對比物件方面,Radeon RX 6900 XT是肯定不能少的,此外我們還加入了對手同價位RTX 3080 Ti來對比,平臺使用Windows 11作業系統,AMD顯示卡使用Adrenalin 22。10 DCH驅動,而NVIDIA顯示卡使用GeForce Driver 512。59 Game Ready驅動,全部統一關閉SAM。

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用GPU-Z檢視得到,技嘉Radeon RX 6950 XT GAMING OC 16G顯示卡的GPU核心基礎頻率是1958MHz,遊戲頻率2116MHz,Boost頻率2324MHz, 顯示卡的頻率比公版略微高一些,顯示卡的功耗限制可以在-10%到+20%之間調節。

3DMark理論效能測試

我們以3DMark作為顯示卡基準效能測試,測試專案包括Fire Strike、Fire Strike Extreme、Fire Strike Ultra、Time Spy、Time Spy Extreme、Port Royal以及DirectX七個專案。其中Fire Strike、Fire Strike Extreme、Fire Strike Ultra三個專案分別測試的是顯示卡在DX11遊戲中的1080p解析度、2K解析度和4K解析度下的效能指數,Time Spy、Time Spy Extreme兩個專案則是顯示卡在DX12遊戲中的2K解析度和4K解析度下的效能指數,Port Royal以及DirectX是測試的顯示卡實時光線追蹤的效能指數,具體成績見下表,

表中所列成績均為3DMark顯示卡單項的得分。

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RX 6950 XT和RX 6900 XT兩者只有頻率上的區別,所以效能基本上都是平穩的線性提升,在3DMark的所有測試專案裡面,RX 6950 XT基本都領先RX 6900 XT約4%~5%左右。

和對手的RTX 3080 Ti相比的話,基於DX11的Fire Strike專案領先幅度是最大的,接近18%,而基於DX12的Time Spy專案裡領先幅度也有10%,而4K級的Time Spy Extreme裡領先幅度收窄到5%,而在支援光追的Port Royal測試中NVIDIA顯示卡優勢十分明顯,RTX 3080 Ti在這裡超出了RX 6950 XT有21%之多,在高壓力的光追專案裡面RDNA 2架構並沒有優勢。

實際遊戲效能測試

因為AMD Radeon RX 6950 XT這種旗艦顯示卡的主要目標是在2K、4K解析度下進行遊戲,因此本次的測試重點放在了2K、4K的光追與傳統光柵化遊戲的測試,所有遊戲測試時均開啟最高特效(地鐵:離去為Ultra模式),並且圖形API均選擇遊戲支援最新的API。現在隨著次時代主機的釋出,我特意挑選了幾款“次時代”遊戲進行測試,這些遊戲對顯示卡的要求極高,更能體現顯示卡在新遊戲中的表現。

2K遊戲效能測試

傳統光柵化遊戲效能測試

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在傳統光柵化遊戲的測試中,比拼的就是顯示卡的硬實力了。根據遊戲的不同RX 6950 XT領先RX 6900 XT的幅度在2%~7%之間。在大多數專案中 都領先同價位的RTX 3080 Ti顯示卡,在11個專案裡面有9個是領先的,還有1個打平,只有1個是落後的,領先幅度最大的是《刺客信條:英靈殿》達到了28%。

光追遊戲效能測試

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光追遊戲方面就得看遊戲用了多少光追特效以及對顯示卡的光追效能需求有多高了,部分遊戲裡面RX 6950 XT和RX 6900 XT相比甚至沒有提升,比如像《孤島驚魂6》這種對光追的效能需求就比較低,所以RX 6950 XT能在這遊戲裡面領先RTX 3080 Ti,有同樣情況的還有《塵埃5》,而到了《古墓麗影:暗影》這種RX 6950 XT已經輕微落後於RTX 3080 Ti了,餘下幾款對光追要求極高的RX 6950 XT與RTX 3080 Ti差距還蠻明顯的。

4K遊戲效能測試

傳統光柵化遊戲效能測試

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把解析度提升到4K後,RX 6950 XT與RX 6900 XT相比大概領先4%~6%左右,只有《無主之地3》兩者效能幾乎相同。和對手的RTX 3080 Ti相比的話,在《孤島驚魂6》、《刺客信條:英靈殿》裡面的優勢還蠻明顯的,其他遊戲RX 6950 XT基本上都和RTX 3080 Ti打平。

光追遊戲效能測試

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4K光追遊戲的測試結果和2K的差不多,在光追效能要求不高的遊戲裡面RX 6950 XT的表現優於RTX 3080 Ti,但到了光追壓力較大的遊戲裡面RTX 3080 Ti就能反超RX 6950 XT,RDNA 2架構的光追效能其實也就NVIDIA上一代圖靈架構差不多,和最新安培架構還是有一定差距。

功耗測試

透過我們手中的PCAT套件,可以分別精確地測量顯示卡PCI-E、外接電源介面瓦特數,顯示卡最大功耗在3DMark Time Spy Extreme壓力測試中獲得,待機功耗則是在進入系統後記錄1分鐘取平均值。

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負載時技嘉Radeon RX 6950 XT GAMING OC 16G的平均功耗是387。2W,而峰值功耗460。5W,顯示卡的功耗並不低,而且峰值功耗確實有點高,待機時的平均功耗則是19。5W,搭配電源的話,考慮到CPU等平臺其他部件的功耗,建議850W的電源起步。

溫度測試

在溫度測試直接裸機,測試環境溫度約為24℃,待機溫度是開機以後記錄5分鐘,滿載溫度則是在執行3DMark Time Spy Extreme壓力測試中取得,資料透過GPU-Z的Log to File功能記錄,以下為溫度測試曲線:

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技嘉Radeon RX 6950 XT GAMING OC 16G具有風扇待機停轉的功能,所以待機狀態下全靠被動散熱。經過5分鐘的待機測試,顯示卡的待機溫度在32到34℃之間,仍然屬於很清涼的範疇,熱點溫度則 在36到38℃之間,也不是很熱。

滿載狀態下,該卡GPU最高溫度僅僅才只有71℃,這對於RX 6950 XT這種旗艦卡來說溫度是相當低的了,說明這卡配的散熱器是散熱效能真的非常強,當然熱點溫度就略微有些高了,最高有96℃,推測是VRM供電部分的瞬時溫度,熱點負載時的平均溫度大概88℃左右。

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透過GPU-Z來看,技嘉Radeon RX 6950 XT GAMING OC 16G在待機時風扇是會停轉的,讓它在待機狀態下完全無任何噪音,當GPU有高於一定程度負載時風扇就會啟動,滿載狀態下,風扇 最終會穩定在1900RPM附近,噪音其實並不算太高,在可以接受範圍。

執行3DMark Time Spy Extreme測試時GPU核顯頻率波動比較厲害,最高頻率則是2412MHz,頻率曲線如下圖所示:

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超頻測試

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顯示卡的TBP最高能拉到350W左右,頻率能透過AMD的顯示卡控制面板直接調節,顯示卡的Boost頻率最高能到2800MHz,但此時視訊記憶體頻率基本上不能動,把Boost頻率降到2750MHz後,視訊記憶體的燈效資料頻率就能從18Gbps拉到19Gbps,這時的效能提升在最高的,3DMark Time Spy顯示卡測試成績從21086升至22230,效能提升了5%左右,感覺如果把功耗限制放得再寬點效能應該能進一步提升。

總結

這RX 6950 XT其實沒啥好說的,就是RX 6900 XT的官方超頻版,但由於搭載了規格更高的18Gbps的GDDR5視訊記憶體,視訊記憶體頻率達到了以前極難達到的水平,加上顯示卡的TBP進一步放寬,GPU的頻率也比RX 6900 XT要高出不少,整體效能提升在5%左右,價格也沒比RX 6900 XT高出多少,從7999元漲至8399元,漲幅在一個合理的範圍內。

和它的競爭對手相比,顯示卡在絕對傳統效能上相比同價位的RTX 3080 Ti要高出不少,但光追效能表現還是有些差距,兩者各有優勢,AMD現在也有和對手DLSS對標的FSR技術,此前NVIDIA DLSS的技術優勢不再,RX 6950 XT較RTX 3080 Ti最大的優勢在視訊記憶體容量上,RTX 3080 Ti的12GB視訊記憶體在某些場合還是不夠的,RX 6950 XT的16GB視訊記憶體就好多了。

此外RTX 3090的遊戲效能在絕大部分情況下都和RTX 3080 Ti差不多的,大家也可以把上面RTX 3080 Ti的測試大致當成RTX 3090來看,RX 6950 XT的售價只有RTX 3090的70%左右,選擇RX 6900 XT的話就相當於省下30%的錢買一張綜合性能和RTX 3090接近的顯示卡,是不是感覺划算多了?

本次測試用的技嘉Radeon RX 6950 XT GAMING OC 16G在散熱方面的表現相當不錯,三把100mm風扇提供了強勁的風力,均熱板+6根8mm熱管的組合在旗艦顯示卡上也是相當少見的配置,強大的風之力三散熱器把RX 6950 XT的GPU壓到大概只有70℃左右,相當清涼,不過這顯示卡的功耗確實有些高,平均380W,峰值能到460W,選購RX 6950 XT的朋友真得準備個850W以上的電源才足夠,顯示卡的價格和官方建議零售價一致是8399元,目前已經在京東上架。